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2013年 第34卷 第9期 刊出日期：2013-09-25

2013年 第34卷 第9期
刊出日期：2013-09-25

  

学术论文

以社区域为中心基于信任的访问控制

姚志强,熊金波,马建峰,李琦,刘西蒙

2013, 34(9):  1-9.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.001

摘要 ( 168 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (176KB) ( 502 )   可视化   

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智能服务agent基于上下文感知的交互与协作为数字社区提供动态服务的同时，也带来了安全访问问题。在综合分析数字社区中 agent的信任、社区域内外协作等特征的基础上，提出以社区域为中心基于信任的访问控制模型，即依据 agent 自身上下文及信任证书建立社区域，其后信任等级随会话动态调整，通过信任等级与信任阈值的匹配关系有效地控制权限的激活和使用。与最新研究成果相比，该模型突出的特点是实现动态权限控制，同时满足社区域内及社区域间角色的安全交互与协作。

非理想载波同步下OFDM快衰落信道的稀疏与感知

方勇,赵维杰,汪敏

2013, 34(9):  10-15.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.002

摘要 ( 319 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (159KB) ( 388 )   可视化   

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针对稀疏导频 OFDM 系统，提出非理想载波同步 OFDM 快衰落信道稀疏表示与感知方法。首先提出了一种稀疏化信道核向量的广义信道冲激响应矩阵稀疏化表示方法；推导了稀疏导频快衰落信道估计压缩感知模型；利用OMP算法重构稀疏化信道核向量与广义信道冲激响应矩阵，从而完成非理想载波同步下的OFDM 快衰落信道估计。仿真结果表明，该算法能有效降低非理想载波同步的稀疏导频 OFDM 系统的误码率。

基于网络编码的机会网络高效路由算法

任智,刘智虎,姚玉坤,陈前斌

2013, 34(9):  16-23.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.003

摘要 ( 212 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (134KB) ( 457 )   可视化   

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针对采用Epidemic机制的机会网络路由算法在数据分组传送阶段存在通信冗余的问题，提出了一种基于网络编码的高效路由算法——NCBER(network-coding-based epidemic routing）。NCBER在传送数据分组的过程中使用主动异或网络编码和多播，并取消了 Request（请求）控制分组，从而减少数据分组的转发次数和控制分组数量，降低网络开销，缩短分组传输时延。理论分析和仿真结果表明，NCBER 算法在网络开销和数据分组端到端时延性能方面优于经典的Epidemic路由算法及其改进算法MRRMR（message redundancy removal of multi-copy routing），并且使数据传送成功率保持在100%。

虚拟计算环境下面向应用的基于信任的资源匹配模型

朱春鸽,刘欣然,杨义先,张鸿

2013, 34(9):  24-32.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.004

摘要 ( 244 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (247KB) ( 479 )   可视化   

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为了解决虚拟计算环境中的资源合理调度问题，提出了一种基于信任的资源匹配模型——“资源滑动窗口”模型。首先对资源的静态属性进行分类，然后依据基于时间窗的贝叶斯信任模型对资源节点进行评价，同时考虑资源的负载，动态划分其实时性能。最后综合评估静态和动态属性，确定调度资源分配。该模型为不同任务和属性的资源调度策略奠定了基础，实现了“合适的资源服务于合适的任务”的目的。仿真实验表明所提的模型相对传统的调度算法，具有更高的系统任务执行成功率和资源利用率。

Equation Chapter 1 Section 1基于中继的协作频谱感知性能分析及优化

李美玲

2013, 34(9):  33-40.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.005

摘要 ( 195 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (196KB) ( 471 )   可视化   

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提出了一种基于目标的中继协作频谱感知方案，证明了SU到SR 链路上的信道条件对系统性能有较大的影响；鉴于此，提出了一种优化的最佳中继协作频谱感知(optimized BRCSS)方案，通过联合考虑目标SU到SR链路上的信道条件和SR 到FC 链路上的信道条件选择最佳认知中继；最后，从更实际的应用场景考虑，为了节约系统开销，进一步提出了一种自适应的最佳中继协作频谱感知方案（A-BRCSS），即 SU 根据其信道条件，自适应地选择是否需要认知中继的协作传输。分析和仿真结果均表明，相比传统最佳中继协作频谱感知方案，Optimized BRCSS方案可以实现更高的感知性能；所提A-BRCSS方案可以实现几乎最佳的感知性能。

面向混合业务的无线传感器网络能量有效接入策略

王亚松,张钦宇,李云鹤,韩晶

2013, 34(9):  41-52.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.006

摘要 ( 194 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (317KB) ( 438 )   可视化   

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研究了在实时业务和非实时业务同时存在的混合背景下，非实时业务的无线传感器节点自适应侦听和睡眠的动态接入机制。网络节点处于睡眠状态时所需的能量很低，节约了无线传感器网络节点的平均能量消耗；但是，过长的睡眠时间可能使得网络节点错失传输机会。因此，根据信道的使用情况，合理地设定无线传感器网络节点的睡眠时间，能够在网络能量消耗和传输效率之间进行调整，从而最大化无线传感器网络的能量传输效率。首先，利用连续时间 Markov 方法对问题进行建模，并利用基于摄动分析理论对系统模型进行分析，获得求解无线传感器网络能量效率最大化的最优睡眠时间梯度算法。最后通过理论结果和计算机仿真模拟的对比，验证了推荐方法的可行性。

基于网络编码与空时编码的协作MAC协议

陈前斌,刘剑,酆勇,唐伦

2013, 34(9):  53-60.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.007

摘要 ( 207 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (223KB) ( 296 )   可视化   

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针对无线ad hoc网络中协作造成的中继效率低以及不同QoS 需求难以满足等问题，提出了一种联合网络编码和空时编码的协作MAC协议(NSTCMAC)。NSTCMAC将网络编码与空时编码技术相结合，设计出区分业务类型的协作MAC协议传输机制，以满足不同业务类型的QoS需求；进一步通过马尔科夫链模型分析了区分业务类型的协作机制及性能。仿真结果表明，相比传统的DCF、COOPMAC以及CD-MAC协议，NSTCMAC协议能更好地保证不同的QoS需求，并能有效地解决协作造成的中继效率低的问题。

基于矩阵法及联合对角化的2DDOA估计

张海强,苏卫民,顾红,胡学龙

2013, 34(9):  61-67.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.008

摘要 ( 289 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (177KB) ( 574 )   可视化   

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当一个或者2个正交方向存在相同的空间相位因子时，常规的波达角估计算法无法进行有效的DOA估计并导致估计性能下降。在DOA矩阵法的基础上，采用了联合对角化技术实现二维波达方向(2D DOA)估计。该方法不但能够实现估计值的自动配对，而且能够更有效地克服现有算法中由于出现相同空间相位因子而导致估计性能下降等问题。仿真实验证明了该方法的有效性。

基于动态贝叶斯网络的可信度量模型研究

梁洪泉,吴巍

2013, 34(9):  68-76.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.009

摘要 ( 381 )   在线阅读 ( 14 )   PDF下载 (178KB) ( 1268 )   可视化   

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针对可信网络中亟需解决的可信度量模型展开研究，以社会学中的人际关系信任模型为基础，研究网络节点间的可信关系，提出了一种与时间因素关联的基于动态贝叶斯网络的可信度量模型。该模型充分考虑身份认证、网络交互行为对可信度量的影响，引入历史交互证据窗口、时效性因子和惩罚因子，同时给出了直接可信度和间接可信度的聚合方法，提高了模型的动态自适应能力以及计算的灵敏度和准确度，有效地抑制了异常实体的威胁。仿真实验结果表明，与传统的贝叶斯网络模型相比，该模型能够灵敏有效地进行可信度计算，同时具有良好的动态自适应性。

基于Markov状态转移方法的网络编码时延分析

屈毓锛,陈晨,董超,王海

2013, 34(9):  77-83.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.010

摘要 ( 199 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (172KB) ( 430 )   可视化   

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网络编码已被验证是改善无线网络吞吐量、可靠性等性能的有效手段，但其对业务流时延性能影响的研究还不充分。针对得到广泛应用的随机线性网络编码，提出了一种基于马尔可夫状态转移的方法对单跳场景下单播业务流时延的期望值以及概率分布进行了分析，同时给出了相应的递推解析式，然后数值分析了有限域大小、信道丢失率、编码批次大小等编码参数对时延的影响。结果表明，随着有限域q的增大，时延的方差不断变小；时延的期望值与信道丢失率、编码批次大小几乎都成线性关系。

多元LDPC编码调制系统中低复杂度的似然概率生成算法

何光华,白宝明,马啸,黎昞

2013, 34(9):  84-91.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.011

摘要 ( 278 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (212KB) ( 500 )   可视化   

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在采用多元LDPC码的通信系统中，尤其当使用高阶调制方案时，输入到译码器中的似然概率计算复杂度非常高。其主要原因是由于似然概率通常是关于信道输出的复杂函数，其计算需已知信道参数。针对上述问题，提出了一种低复杂度的近似似然概率生成算法。依据接收信号和星座点之间的欧氏距离，将星座点所对应的有限域 GF(q)上域元素的似然概率进行分块逼近，能够以较低复杂度快速生成译码器所需要的概率度量。仿真结果表明，所提出的分块似然概率逼近生成算法在译码性能上损失较小且极大降低了似然概率生成的计算复杂度，是一种适用于高速多元LDPC译码器前端实现的候选算法。

ad hoc网络中一种基于信任模型的机会路由算法

王博,陈训逊

2013, 34(9):  92-104.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.012

摘要 ( 274 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (267KB) ( 313 )   可视化   

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由于ad hoc网络具有缺乏足够的物理保护、拓扑结构动态变化、采用分布式协作、节点的带宽和计算能力有限等特点，导致传统的路由安全机制不再适合ad hoc网络路由协议的设计。最近当前研究热点之一的机会路由能够在链路不可靠的情况下充分利用无线广播和空间多样性的特性提高网络的吞吐量。因此，考虑在机会路由中引入信任相似性概念设计信任机会路由，建立了基于节点信任度和最小成本的信任机会转发模型，提出了最小成本的机会路由算法MCOR，并对算法进行了理论上的分析和证明。最后采用仿真实验对该算法进行验证，又与经典机会路由协议ExOR以及其他经典的信任路由协议TAODV和Watchdog-DSR进行性能对比。仿真结果表明，MCOR 算法能够防范恶意节点的攻击，在吞吐量、端到端时延、期望转发次数(ETX)和成本开销等方面都比其他3种协议表现出性能上的优势。

基于跳距修正粒子群优化的WSN定位算法

赵雁航,钱志鸿,尚小航,程超

2013, 34(9):  105-114.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.013

摘要 ( 335 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (244KB) ( 976 )   可视化   

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针对DV-Hop算法在节点随机分布的网络拓扑环境中存在较大误差的问题，提出了一种基于跳距修正粒子群优化的定位算法WPDV-Hop(weight PSO DV-Hop)。本算法通过对锚节点广播的数据分组结构进行了改进，对参考锚节点的平均每跳距离的误差进行加权处理以及用改进的粒子群（PSO）算法对定位中的迭代过程进行优化，实现 WPDV-Hop 定位算法的全面改进，以提高定位精度。仿真结果表明，改进的算法与原始算法相比，定位精度和算法的稳定性有明显提高。

基于Voronoi的无线传感器网络覆盖控制优化策略

赵春江,吴华瑞,刘强,朱丽

2013, 34(9):  115-122.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.0014

摘要 ( 286 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (194KB) ( 556 )   可视化   

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针对无线传感器网络运行状态中存在覆盖空洞的问题，提出了一种基于Voronoi有效覆盖区域的空洞侦测修复策略。该策略以满足一定网络区域覆盖质量为前提，在空洞区域内合理增加工作节点以提高网络覆盖率为优化目标，采用几何图形向量方法对节点感知范围和Voronoi多边形的位置特性进行理论分析，力求较准确地计算出空洞面积，找寻最佳空洞修复位置，部署较少的工作节点保证整个网络的连通性。仿真结果表明，该策略能有效地减少网络总节点个数和感知重叠区域，控制网络中冗余节点的存在，同时其收敛速度较快，能够获得比现有算法更高的目标区域空洞修复率，实现网络覆盖控制优化.

机器类通信流量建模与过载控制

简鑫,曾孝平,贾云健,杨俊逸,贺渊

2013, 34(9):  123-131.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.015

摘要 ( 346 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (221KB) ( 822 )   可视化   

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机器类通信（或 MTC 通信）定义为通过蜂窝网络进行数据传输的机器通信，作为未来泛在网络的重要组成部分，具有广阔的应用前景和市场潜力。为评估 MTC 接入时的网络性能，以 3GPP 参考流量模型和G/M/1队列模型的通解为基础，为MTC通信建立Beta/M/1队列模型；通过推导形状参数为任意正整数的Beta分布的概率生成函数的解析解，给出Beta/M/1模型性能评估的求解过程；利用数值分析，给出Beta/M/1模型的主要特征。为解决MTC接入时系统面临的过载问题，提出了3个解决办法，分别是：1）不同属性终端间聚类；2）改变MTC终端到达时间间隔分布；3）分段均匀随机退避算法。所提Beta/M/1模型及分段均匀随机退避算法可作为物联网/MTC通信/海量终端入网性能分析及过载控制的参考模型。

面向自治域的DoS攻击流抑制模型

江先亮,金光,杨建刚,何加铭

2013, 34(9):  132-141.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.016

摘要 ( 242 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (224KB) ( 326 )   可视化   

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针对因特网上的DoS攻击，结合下一代安全因特网架构，分析了现有权证方案在申请、授权和解授权等方面的问题。兼顾网络拥塞反馈机制，结合多级主动队列、信誉计算等思想，提出了一种面向自治域的DoS攻击流抑制模型，并进一步分析其有效性。通过在NS2上利用权威的CAIDA真实拓扑数据集，对权证授权时间和授权通信量、平均权证获取时间、不同方案的文件传输时间进行对比分析和评价，结果表明本方案能有效降低平均权证获取时间，提高文件传输效率，使权证方案更具可行性和顽健性。

应用规律下的BLP模型密级赋值方法

董婵,范修斌,李有文,王建荣

2013, 34(9):  142-149.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.017

摘要 ( 299 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (85KB) ( 365 )   可视化   

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根据信息系统的主客体访问属性规律，给出了一种可行的BLP模型密级赋值方法，提出了2个归并条件。继而给出了归并后的BLP模型下的主客体密级赋值的数学模型。证明了当条件解是非常值赋值解时，其扩张还原解不一定是全局解的结果，但由该解可以得到全局解的近似条件修改赋值解。利用近似条件修改赋值解，给出了某国家级信息系统BLP模型的密级具体赋值，解决了应用中的实际困难问题。

技术报告

基于压缩感知的ISAR高分辨成像算法

李少东,杨军,马晓岩

2013, 34(9):  150-157.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.018

摘要 ( 289 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (201KB) ( 1034 )   可视化   

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针对 ISAR 在短孔径条件下存在的方位向分辨率低、易受噪声干扰等问题，基于压缩感知理论，提出了一种适用于短孔径时间模式下的基于压缩感知的ISAR方位向高分辨成像算法——PH-SL0算法。该算法首先构建部分随机化哈达玛矩阵作为量测矩阵，PH 矩阵具有重构精度高、重构需要量测个数少的优点；然后将运算速度快、重构精度高且稳健性好的平滑 0-范数法（SL0,smoothed L0-norm）推广应用到雷达复数域进行信号重构，实现 ISAR的横向高分辨成像；最后对在短 CPI条件下提出的PH-SL0算法的横向分辨率问题进行了理论分析。仿真和实测数据结果表明，所提算法具有更高的聚焦性能、分辨率以及较好的抗噪性能。

认知无线传感器网络中基于GSC的协作传输机制

秦智超,周正,赵小川,章杨

2013, 34(9):  158-165.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.019

摘要 ( 203 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (207KB) ( 438 )   可视化   

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针对无线传感器网络中单个节点能量和发射功率均受限的特点，在发送端已知信道状态信息(CSI)的条件下提出了一种基于广义选择合并算法(GSC)的协作传输机制。根据GSC算法和节点的功率受限条件来决定具体参与协作传输的节点个数，并结合信道状态和节点的剩余能量来对节点进行调度。理论分析和仿真结果表明该机制能够有效地延长网络寿命。

基于粗糙集和人工免疫的集成入侵检测模型

张玲,白中英,罗守山,谢康,崔冠宁,孙茂华

2013, 34(9):  166-176.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.020

摘要 ( 240 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (162KB) ( 634 )   可视化   

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针对当前入侵检测存在的问题，通过引入粗糙集方法，综合误用检测和异常检测设计了一种基于粗糙集和人工免疫的集成入侵检测（RSAI-IID）模型，提出了一种在入侵检测中实现疫苗注入的方法。采用粗糙集方法获取疫苗，并保证了疫苗的优良性，优化检测性能；误用检测筛掉已知的入侵行为，提高检测的速度；异常检测针对未知攻击进行实时检测。最后在KDD99数据集上进行实验仿真，验证了模型的可行性和有效性。

学术通信

基于软件执行轨迹差异比对的关键函数定位技术研究

康绯,王乾,肖亚南,黄荷洁

2013, 34(9):  177-184.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.021

摘要 ( 225 )   在线阅读 ( 3 )   PDF下载 (121KB) ( 950 )   可视化   

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关键函数是指应用软件在某个运行阶段发挥着关键作用的核心功能函数。对软件中的关键函数进行快速定位是提高逆向分析效率的有效手段。目前，在软件逆向工程领域对关键函数进行定位大多是利用人工分析的方法。利用动态二进制插桩技术，提出了一种切实可行的基于软件执行轨迹差异的关键函数自动定位方法。当软件具有 2 类不同的输入，分别触发、不触发关键函数时，该方法能够快速、准确地识别关键函数。

自适应维分编码RFID防碰撞算法研究及优化

李致金,周杰,乔杰,吴文娟

2013, 34(9):  185-190.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2013.09.022

摘要 ( 166 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (111KB) ( 357 )   可视化   

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首先提出MDDC（multi-dimension division code）维分编码的算法。该算法在阅读器范围内标签碰撞较多时，阅读器呼叫每个标签的平均次数C(n)趋近 4/3，呼叫每个标签所传输的数据量趋近于一个较小的常数。MDDC 维分编码算法在碰撞次数较少时的平均呼叫次数、平均发送数据量相对较大，又提出自适应MDDC 维分编码及其优化算法。阅读器根据范围内的标签数目自适应地降低维分编码的维数并对标签重新编码，大大降低了搜素较少标签时的平均呼叫次数和平均数据量。因此，自适应 MDDC 维分编码及优化算法无论在标签较多碰撞和较少碰撞时，都能很好地提高搜索的效率。