上海交通大学学报

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梁明亮a，黄梅珍b，孙振华a，季芸a

2014,48 (10): 1357-1361.

摘要 ( 966 )

对基于光阻法的药液中异物微粒检测的光电信号特征进行了分析，并分析和计算了颗粒大小、探测器有效光敏面积、光波长、光束宽度等对异物微粒产生的特征脉冲信号的影响.根据理论分析和计算结果，通过改进和优化光路设计，创新采用阵列透镜和阵列探测器方案，经过光学软件模拟和实验验证，有效增大了异物微粒的特征脉冲信号，从而提高了对异物微粒的检出率.

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单快拍数据预处理的相干信号波达方向估计

毛维平，李国林，谢鑫

2014,48 (10): 1362-1367.

摘要 ( 1218 )

针对已有的相干信号单次快拍波达方向(direction-of-arrival，DOA)估计算法需要限定入射信号类型或者通过损失部分阵列孔径来放宽限定条件的问题，提出一种新的单快拍解相干算法.算法首先对接收的单次快拍数据做互相关预处理，利用预处理所得的数据重构等效协方差矩阵，再基于多重信号分类法(multiple signal classification，MUSIC)或信号参数估计的旋转不变子空间技术(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques，ESPRIT)完成相干信号DOA估计.算法在不损失阵列孔径的同时，无需限定入射信号类型.进一步的快拍数叠加试验表明，在低信噪比条件下，通过随机快拍数据叠加，算法性能较已有算法更好.计算机仿真结果验证了算法的有效性.

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基于基片集成波导互连的16进制正交振幅调制高速传输系统

沈利梅,李晓春,毛军发

2014,48 (10): 1368-1371.

摘要 ( 779 )

为了进一步提高数据的传输速率，采用16进制的正交振幅调制(16QAM)方式，设计实现了一种新颖的基于基片集成波导互连的高速数据传输系统.基片集成波导经设计加工和测试，其带宽为14~28 GHz，通带内插损约为0.5 dB；16QAM互连系统经先进系统设计(ADS)软件仿真验证, 得到了清晰的眼图及星座图，最大传输速率可达到20 Gb/s，是传统基片集成波导(SIW)互连系统的数据传输速率的4倍.因此，采用16QAM的SIW高速互连系统与传统的采用载波调制方式的SIW互连系统相比,可显著增加SIW的频带利用率,进而提高系统的数据传输速率.

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一种正交频分复用系统多径时延估计模型与算法

陈亚军，彭建华，黄开枝，罗文宇

2014,48 (10): 1372-1377.

摘要 ( 784 )

摘要：针对正交频分复用（OFDM）系统的时延（the time of arrival, TOA）估计未充分利用OFDM信号的时频特性及其精度较低的问题，根据OFDM信号的时频特性提出一种基于频域相偏的多径时延估计模型（Multipath Delay Estimation Based on Frequency Domain Phaseoffset, FDPMDE）.并在此基础上，结合LTE（Long Term Evolution）系统的实际特点提出一种分组联合时延估计算法（Grouped Joint Time Delay Estimation, GJTDE）.该算法首先将OFDM系统的时域接收信号转换为频域信号，然后对频域信号采样分成多组低维的接收数据矩阵并利用各采样数据矩阵组分级估计时延，最后取各时延估计值的平均作为定位时延值.仿真结果表明：在信噪比（SNR）为0 dB、采样间隔为8的条件下，GJTDE算法的均方根误差（RMSE）比基于时域同步的Mensing算法降低了5.503 4 m.

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基于被动时间反转的差分循环移位扩频水声通信

景连友1，何成兵1，黄建国1，孟庆微2，张群飞1

2014,48 (10): 1378-1383.

摘要 ( 1018 )

摘要：针对在时变的水声信道中系统的精确同步十分困难，而传统循环移位扩频系统在没有精确同步的条件下，很难准确判决的问题，提出一种差分循环移位扩频水声通信方法.该方法采用差分方式调制，能够在系统粗同步的条件下准确解调信息；在接收端采用被动时间反转方法解调，抑制多径效应产生的影响，并降低系统的复杂度.湖上试验结果表明：所提方法在1.8 km的通信距离下实现无误传输；对试验数据附加噪声和同步误差处理后，在信噪比为-8 dB、同步误差为5/4移位单元情况下的误码率达到10-5.

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瑞利衰落信道下噪声跟踪干扰检测性能分析

闫云斌，王永川，田庆民，李永科

2014,48 (10): 1384-1388.

摘要 ( 776 )

在瑞利衰落信道下，分析了跳频通信中噪声跟踪干扰的检测性能.应用认知无线电中协作频谱感知的思想，研究了AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道下单跳信号存在干扰的检测性能，在此基础上，推导得到了瑞利衰落信道下的检测概率和虚警概率，应用硬判决中的“k out of n”准则，得到了瑞利衰落信道下噪声跟踪干扰的检测概率.仿真结果验证了理论分析的正确性.

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面向媒体的粗粒度可重构架构层次化存储设计

曹鹏，梅晨，刘波

2014,48 (10): 1389-1393.

摘要 ( 917 )

为了优化粗粒度可重构架构REMUSII（Reconfigurable Multimedia System 2）的数据流通路，使其能够完成高性能媒体解码，针对媒体算法的数据访问特征，对REMUSII的片上存储与片外存储访问模块进行优化.片上存储通过二维数据传输和转置等访问模式进行优化，片上数据传输效率分别平均提高了69.6%和15.1%.片外存储通过块缓存设计优化参考帧访问，平均减少37%的外存访问时间.经过层次化存储设计，REMUSII数据流可满足计算需求，在200 MHz主频下实现H.264算法和MPEG2算法高级档次的1 920像素×1 080像素高清分辨率实时解码.

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基于时延不对称网络的最小排队转发时延估计

陈雷，朱天林，刘锋，王伟

2014,48 (10): 1394-1399.

摘要 ( 960 )

摘要：针对精密时间协议（PTP）报文的不确定排队转发时延恶化PTP同步性能的问题，提出最小排队转发时延估计算法.通过对链路时延堆栈式比较，基于筛选出的未受阻塞的幸运报文进行时钟偏移估计，提高了时延不对称网络中的PTP同步性能.算法的边界条件由搜寻幸运报文的平均时间间隔决定，推导了该边界条件公式.测试验证结果表明：在主从链路时延不对称的环境下，相比于无优化情况，链路时延估计精度提高了约25ns，其稳定度提高了近2个数量级；PTP系统同步精度提高了1倍以上，其稳定度提高了近4倍.

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移动威胁下的无人机三维航迹规划

陈侠，张婧，徐光延

2014,48 (10): 1400-1405.

摘要 ( 901 )

针对移动威胁下的无人机三维航迹规划问题，采用自适应卡尔曼滤波算法，对移动威胁的状态信息进行了预测，依据其航迹方位角、航迹倾斜角与视线角之间的关系，建立了航迹角控制数学模型，并提出了移动威胁下基于参数调整的航迹规划算法.仿真结果表明，该算法能够保证无人机有效地躲避空中移动威胁，并提高了其规避移动威胁的快速性.

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高灵敏马赫泽德环形谐振腔

陈曜1，2，何鹏程1，卜天容1，丁玉丽1，韦以明1

2014,48 (10): 1406-1409.

摘要 ( 890 )

提出并分析了带反馈的马赫泽德新颖环形谐振腔结构.基于耦合模理论及传输矩阵，采用光强随有效折射率变化的方法对该结构进行分析，并通过优化结构参数，得出其具有陡峭的反对称法诺输出谱线.与传统的微环传感相比，法诺谐振的输出谱线更加尖锐，因此具有更低的探测极限.在信噪比为30dB的测量系统中，其探测极限达到10-9，比已报道的10-8降低了1个数量级.

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基于块对角化的最小均方误差矢量预编码

耿烜1，孙作雷1，刘锋1，何迪2

2014,48 (10): 1410-1414.

摘要 ( 809 )

摘要：针对多用户多输入多输出下行链路系统的预编码问题，提出使用块对角化处理获得具有块对角化结构的等价信道矩阵，并基于等价信道推导收发信号的均方误差，通过最小化均方误差分别求解扰动矢量的两个部分，即扩展星座图的扰动矢量和残余干扰矢量，从而获得发射端信号和预编码矩阵.仿真表明，提出方法的误码率性能优于传统的对角化算法、块对角化迫零准则矢量预编码算法、正则块对角化预编码算法及其改进算法.

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基于傅里叶变换的非正弦时域正交调制系统实现方法

康家方a，王红星a,b，钟佩琳a，陈昭男a，胡昊a

2014,48 (10): 1415-1420.

摘要 ( 786 )

摘要：针对基于椭圆球面波函数（PSWF）的非正弦时域正交调制系统在硬件实现时遇到的PSWF实时产生困难、系统实现复杂度高等问题，从PSWF的傅里叶级数展开形式出发，分析研究了其正余弦展开形式及展开项系数与脉冲信号能量和脉冲间正交性的关系.在此基础上，理论推导了基于离散傅里叶逆变换（IDFT）的非正弦时域正交调制方法和基于离散傅里叶变换（DFT）的解调方法，并给出了基于快速傅里叶（逆）变换（FFT&IFFT）的调制和解调方法.该方法将成熟的傅里叶变换技术运用到非正弦系统的实现上，建立了非正弦系统实现与离散傅里叶（逆）变换之间的联系，为非正弦系统的研究提供了一种新思路.

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结合随机投影和稀疏表示的图像融合方法

王瑞，杜林峰，陈俊丽，万旺根

2014,48 (10): 1421-1427.

摘要 ( 861 )

摘要：引入压缩感知理论解决基于稀疏表示的图像融合方法中融合质量和数据压缩问题，探索在达到一定融合质量的同时降低融合所需计算代价的方法.该方法首先利用随机投影对待融合图像数据进行压缩，再对压缩数据进行稀疏表示得到稀疏系数，根据融合影响因子确定融合稀疏表示系数获得融合图像.实验验证了该算法的合理性和有效性，及在较低压缩比下具有与传统方法可比拟的融合质量.

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基于光纤传感器的内河航运流量监测

李阳1,陈靖峰1,金荣洪1,耿军平1,梁仙灵1,高侃2,吴昺炎2,崔丹3

2014,48 (10): 1428-1433.

摘要 ( 920 )

基于光纤水声传感器，提出了一种水声信号能量阈值与强线谱时频特征相结合进行内河航道航运流量监测的方法，解决了内河航运流量较大时，特别是多艘船只同时通过时的船只计数难题.时长45 min的现场声压数据的处理结果验证了该方法的有效性.

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针对Trivium型密码算法的代数攻击

孙文龙1,2，关杰1

2014,48 (10): 1434-1439.

摘要 ( 1029 )

摘要：为了更好地研究Trivium算法的设计思想，选取了2个比较典型的修改Trivium算法，连同Trivium算法一起作为研究对象，把恢复算法的内部状态问题转化为可满足性问题，分析修改Trivium算法抵抗代数攻击的能力.比较了6种猜测策略，并且使用MiniSat2.0求解器求解.根据分析结果给出了Trivium型密码算法抵抗代数攻击的安全设计建议.

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基于柔性相似度量和可能性歪度的尾矿坝风险评估方法

王肖霞，杨风暴，吉琳娜，蔺素珍，史冬梅

2014,48 (10): 1440-1445.

摘要 ( 827 )

摘要：针对现有相似性度量方法只能处理线性信息以及信息的非对称性所导致的尾矿坝风险评估效果差的问题，提出了一种基于柔性相似度量和可能性歪度的尾矿坝风险评估方法.将广义模糊数扩展为自适应模糊数，给出了柔性相似度量方法，并对其基本性质进行了证明；剖析各评估指标信息的非对称性，建立了可能性歪度矩阵；利用柔性相似度量和可能性歪度，构建尾矿坝风险评估模型，并通过尾矿坝实例来验证方法的有效性.

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基于多目标协同优化算法的卫星结构优化设计

杨丽丽1，陈昌亚2，王德禹1

2014,48 (10): 1446-1450.

摘要 ( 1067 )

摘要：针对卫星系统中多目标、多约束、耗时的结构优化问题，建立了卫星结构的多目标协同优化模型.将协同优化方法与全局多目标优化算法相结合，并针对协同优化方法的缺陷采取一些改进措施，提出了协同优化方法与全局多目标优化算法（COPE）组合优化方法.以某卫星结构多目标优化问题为例，在iSIGHT优化软件中对卫星结构进行多目标协同优化设计，通过COPE组合优化方法获取Pareto最优解集.优化结果表明，多目标协同优化模型能够简化优化问题的复杂度，基于近似模型的COPE组合优化方法具有较好的准确性和高效性，对实际工程中类似的复杂结构优化问题具有一定的参考价值.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

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基于区间不确定性的多学科可靠性设计

方鹏亚，常新龙，胡宽，张晓军

2014,48 (10): 1451-1456.

摘要 ( 1069 )

摘要：针对随机可靠性设计和多学科设计直接结合中存在的随机可靠性无法解决不确定性信息量较少及直接结合的嵌套结构计算效率较低的问题，采用区间描述有限信息的不确定性，以非概率可靠性指标衡量多学科系统的可靠性，建立了基于区间不确定性的多学科可靠性设计模型.同时，为了提高计算效率，采用性能测量法来减少可靠性分析的计算量，并引入序列优化与可靠性评估方法将三层嵌套的多学科可靠性设计结构解耦为顺序执行的确定性多学科设计优化和多学科可靠性分析过程，降低了计算复杂性.通过一个算例验证了该方法的可行性和有效性.结果表明，相比多学科可行法，单学科可行法的计算效率较高.

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传感器网络空间关键字近似Top-k查询算法

邹志文，李桥，寇爱军

2014,48 (10): 1457-1460.

摘要 ( 789 )

摘要：提出了一种基于节点剪枝的Top-k査询算法.定义集合支配区域与剪枝规则，根据用户查询位置的变动，按照给定的剪切规则，对传感器网络节点进行剪枝处理，将符合规则的节点预先筛除，运用统计学抽样理论，设计了空间关键字近似Top-k查询算法.在2个真实数据集上进行验证.实验结果表明，该算法能够满足传感器网络环境中用户的需求，并且相比于边界距离增量算法（IBD）与基于改进的MW-Voronoi区域的空间关键字查询算法（MSK-uvr），其网络通信开销较低.

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基于Markov过程的集束型设备预防维护策略

綦法群，周炳海

2014,48 (10): 1461-1467.

摘要 ( 640 )

摘要：为了更好地保障集束型晶圆制造设备运行的可靠性，同时考虑维护的经济性，建立了基于Markov过程的预防性维护策略.根据集束型设备的特点，采用大修和小修相结合的预防性维护方式，同时考虑随机失效和退化失效两种失效形式，建立了状态转移模型.依据Markov理论求得设备各状态的稳态概率及状态转移概率.再根据Markov决策理论及策略迭代算法求得最佳维护策略.实验结果表明，所提出的预防性维护策略有效可行.

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基于改进的Zernike矩亚像素边缘提取算法外螺纹非接触测量

蔡艳1，叶连祥2，孙大为1，田华2，朱俊杰1，胡志云2

2014,48 (10): 1468-1472.

摘要 ( 149 )

摘要：为了进一步改善螺纹图像轮廓提取效果、提高螺纹参数的计算测量精度，在分析基于Zernike正交矩亚像素边缘检测算法的基础上，建立了边缘灰度阈值与一阶导数相结合的模型，提高了亚像素边缘点的定位精度，并在此基础上提出了计算螺纹中径和牙型角的新方法.结果表明，该方法对于克服工件表面水油污染、提高检测精度具有显著效果.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

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基于多特征融合的改进UPF目标跟踪算法

李晓旭1，戴彬1，曹洁1,2

2014,48 (10): 1473-1478.

摘要 ( 132 )

摘要：针对单特征目标跟踪算法的鲁棒性较差以及不能充分利用最新的量测信息等问题，提出了一种基于多特征融合的改进UPF(Unscented Particle Filter)跟踪算法.基于比例最小偏度单形采样策略的UKF(Unscented Kalman Filter)算法和IKF(Iterated Kalman Filter)算法对粒子滤波算法进行改进，并在改进的算法框架下，采用不确定性度量方法融合目标的颜色和纹理特征,对目标进行跟踪.仿真实验表明，改进算法提高了跟踪精度，对复杂背景下的目标进行跟踪有较好的效果，并能有效跟踪被遮挡的目标.

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无线网络流体流模型的Hopf分岔的控制

徐超1,2，周云龙2，王洋2

2014,48 (10): 1479-1484.

摘要 ( 114 )

摘要：针对无线网络拥塞控制系统中流体流模型的Hopf分岔的问题，进行了3种控制方法的对比实验.通过选择通信时滞作为分岔参数，验证了此模型分别在加入3种控制器(时延反馈控制器DFC、混合控制器HBC和状态反馈控制器SFC)后，均增加了分岔参数的临界值，扩大了稳定性区域，使系统的Hopf分岔延迟.数值仿真结果表明上述3种控制器在延迟无线网络Hopf分岔的性能上有所差异，状态反馈控制器控制效果最好，混合控制器其次.

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神经元网络同步放电的抗扰特性

常小龙a，丁国良b，娄建安c

2014,48 (10): 1485-1490.

摘要 ( 136 )

摘要：为了揭示神经元网络在噪声环境下实现可靠信息处理的内在机制，利用神经元模型对噪声环境下神经元网络同步放电的抗扰特性进行数值计算和分析.给出了定量描述神经元网络放电同步程度和抗扰特性的评价指标，并研究了放电同步程度和抗扰特性间的内在联系.数值仿真结果表明，神经元数目和耦合强度对网络的同步和抗扰特性影响较大；在一定范围内，神经元放电同步程度与抗扰特性强弱间具有近似线性的内在联系.因此，神经元网络可以利用同步放电机制抑制噪声干扰，执行可靠的信息编码与处理.

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PMIPv6中基于安全关联的移动网络本地轻型认证机制

汤红波1，唐伟1,2，陈龙1

2014,48 (10): 1491-1497.

摘要 ( 119 )

摘要：针对PMIPv6域中移动网络（NEMO）提出了一种基于安全关联的本地轻型认证机制.该机制在认证、授权和计费（AAA）架构的基础上，整合身份认证和地址注册过程，采用优化的切换策略和扩展的安全关联，将切换和认证过程限定在本地PMIPv6域中.性能分析表明，该机制在实现用户和网络之间双向认证的同时能够抵抗篡改等多种攻击，有效保护地址注册信息，提升NEMO的安全性，并在计算开销和认证时延方面优于现有机制.

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一种适用于量子密钥分配网络的组密钥协商方案

苏锦海，栾欣，郭义喜，赵红涛

2014,48 (10): 1498-1502.

摘要 ( 109 )

摘要：为了更好地在QKD(Quantum Key Distribution)中服务多用户组播通信，在量子密钥成对产生的特殊应用背景基础上，构建了组密钥协商模型，提出了一种基于分簇结构和二进制编码的组密钥协商方案.该方案消耗少量的端端量子密钥，经过安全协商，得到一致的组密钥.当新成员加入或者旧成员离开时，密钥更新快速易行.分析发现，该方案具有较好的安全性.

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