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当期目录

    2013年, 第47卷, 第07期 刊出日期:2013-07-30 上一期    下一期
    自动化技术、计算机技术
    基于启发式退火拓扑择优机制的稀疏联想记忆实现
    杨静1,孔斌1,王斌2
    2013,47 (07):  1009-1014. 
    摘要 ( 678 )  
    借鉴统计物理学中的“退火”概念,针对已有稀疏互联联想记忆模型中只考虑网络连接随机稀疏方式,缺乏面向特定模式存储任务的确定性操作,使用非平衡态统计分析方法,讨论了有限代谢能量资源约束下的网络结构最优稀疏原则,给出了相应的理论推导.在此基础上,研究了面向特定学习任务的网络稀疏结构自适应方法,构建了基于启发式退火拓扑择优机制的稀疏联想记忆模型.实验表明,该模型既具有一定的生物学基础,维持了网络结构广泛稀疏互联的特性,又能在网络资源受限条件下达到最优联想记忆性能,符合神经生物系统本身自组织、自学习的特点.
     
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    故障估计下子空间预测控制的快速梯度算法
    王 建 宏
    2013,47 (07):  1015-1021. 
    摘要 ( 649 )  
    基于闭环系统观测数据,直接设计估计故障和预测控制器.在施加故障的上下限约束条件下,采用快速梯度算法估计故障.在此基础上,采用子空间预测控制策略求解一个带有线性矩阵不等式约束的优化问题.对于故障估计下子空间预测控制的最优化问题,构造了一组估计序列,以采用快速梯度算法求解.直升机悬停状态仿真实例表明,本文方法是有效的.
     
     
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    基于内侧轮廓模型的粒子滤波轮廓跟踪
    曹松晓,王宣银,向可
    2013,47 (07):  1022-1026. 
    摘要 ( 787 )  
    为了提高复杂环境下轮廓跟踪的鲁棒性,提出了一种基于内侧轮廓模型的粒子滤波轮廓跟踪算法.① 在轮廓采样点的法线上利用Canny算子得到轮廓法线方向的梯度信息;② 用该法线的内侧部分构建局部颜色信息,并使之与梯度信息结合,形成一个新的一维法线观测似然;③  用所有内侧法线构建一幅全局内侧颜色直方图;④ 将梯度信息、局部颜色信息和全局颜色信息3种特征进行有效融合,形成一个新的多特征融合观测模型.实验结果表明,在复杂环境下,该算法能够较好地实现对复杂的非封闭轮廓的鲁棒跟踪.
     
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    基于小波空域相关的船舶轴频电场检测方法
    贾亦卓,姜润翔,龚沈光
    2013,47 (07):  1027-1031. 
    摘要 ( 759 )  
    为了提高对船舶水下轴频电场的远程探测能力,在充分分析实验室轴频电场信号的基础上,提出了一种基于小波空域相关的船舶轴频电场检测方法.首先使用小波空域相关对噪声和信号进行分离,并给出一种针对轴频电场的噪声阈值估计方法;然后,提取信号特征频率范围内的能量作为特征值,对信号进行滑动功率谱检测.对比分析结果表明,该算法在低信噪比情况下具有更高的稳定性和更好的检测效果.

     

     
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    模糊决策粗糙集模型及其属性约简
    王莉1,2,周献中1,李华雄1
    2013,47 (07):  1032-1035. 
    摘要 ( 1027 )  
    决策粗糙集基于严格的不可分辨等价关系,只能适用于离散型数据,文中研究了一种新的模糊决策粗糙集模型及相应的属性约简算法.该模型将不可分辨等价关系放松为高斯核模糊T-等价关系,从模糊隶属度角度定义了条件概率,能够直接对数值型数据进行属性约简.利用UCI标准数据集,将该模型与Pawlak经典粗糙集、决策粗糙集在属性约简能力上进行比较,仿真实验结果表明,该模型具有较好的性能.
     
     
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    基于遗传算法的船舶分段堆场调度研究
    张志英,徐建祥,计峰
    2013,47 (07):  1036-1042. 
    摘要 ( 763 )  
    针对船舶分段移动计划主要依靠经验以及缺乏有效调度的现状,研究建立以分段移动度最小为目标的优化模型,综合考虑了分段在堆场中的停放位置及进、出场路径.通过遗传算法选择分段在堆场中停放位置的最优方案,并构建启发式规则确定分段在堆场中的最优进、出场路径, 从而实现对模型的求解.最后以某船厂实际数据为例,对模型在堆场调度问题中的应用进行了实例验证,结果表明, 所研究方法可求解得出较优的堆场作业计划,并实现堆场资源的高效利用.
     
     
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    基于反正切非线性函数的自抗扰控制
    周林阳,王生捷
    2013,47 (07):  1043-1048. 
    摘要 ( 883 )  
    传统扩张状态观测器(ESO)在对系统进行观测时,对系统输出的测量噪声较为敏感,文中构造了一种基于反正切函数的非线性函数以替代ESO中的幂次函数,并给出了由其构成的ESO的一般形式,使用李雅普诺夫函数对观测误差进行了分析;然后,提出了2种基于反正切非线性函数的改进ESO方案,以及基于这2种ESO方案的改进自抗扰控制算法.仿真数据表明,改进的ESO对由输出测量噪声带来的观测噪声有明显抑制,尤其可以对干扰量估计的噪声抑制在很小的范围内,2种改进自抗扰控制算法针对输出带有测量噪声的控制对象均取得较好的控制效果.

     
     
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    无阀微泵压电特性分析及性能测试
    关炎芳1,耿铁1,韩莉莉1,刘春波1,凌行2
    2013,47 (07):  1049-1054. 
    摘要 ( 761 )  
    提出了一种用于微量试剂分析的压电驱动微泵模型.该微泵模型采用压电阵子驱动、硅基泵体以及聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)封装而成.对压电阵子振动模态进行有限元分析,得出1~4阶模态及驱动频率,使微泵容积效率为最大的应为1阶模态.通过对微泵压电应力耦合场进行数值分析,得出微泵最佳驱动频率范围应小于1 kHz.最后,采用微系统加工方法制作出微泵模型,并对其性能进行测试.结果表明:电压为100 V(p-p)的正弦波驱动下,频率为60和200 Hz时,微泵流量最大达到34.5 μL/min,而当频率在60~600 Hz时微泵压力最大达到657 Pa,与数值分析结果相吻合.
     
     
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    虚拟社交网络中节点重要度分析
    王昊翔,曾珊,刘挥扬
    2013,47 (07):  1055-1059. 
    摘要 ( 1140 )  
    根据虚拟社交网络本身的特性,提出了采用重要度矩阵迭代方法定量分析网络中各节点的重要度.该方法考虑了虚拟社交网络中各节点重要度的相互影响,以及这种影响的传递性.实验结果表明,该方法能有效分析虚拟社交网络中节点重要度,有助于提高社交网络中信息传播分析、舆情分析等工作的效率和准确性.
     
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    一种新型不规则三维排样构造算法
    刘虓1,操安喜2,叶家玮1
    2013,47 (07):  1060-1064. 
    摘要 ( 1111 )  
    基于最小势能原理,提出了一种新型不规则三维排样构造算法(HAPE3D):容器内部均匀分布多个离散排样点,零件依次平移至每个排样点,然后绕x、y、z轴旋转,最终找到使零件重心最低的最优排样姿态.文中还提出了一个多面体重叠检测算法,令HAPE3D摆脱了临界多面体束缚.算例表明,HAPE3D能够处理任意形状的多面体零件,并可以考虑零件旋转,同时具备孔洞填充功能.HAPE3D的速度也较快,使其与现代启发式算法混合成为可能.
     
     
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    国产Unicore架构的Android系统绘图操作指令级加速优化
    凌明,武建平,王猛猛
    2013,47 (07):  1065-1071. 
    摘要 ( 970 )  
    针对国产Unicore架构平台在二维绘图过程中内存填充操作及多种像素格式alpha混合等耗时操作,利用Unicore架构访问32 byte对齐内存数据的高效性,改变内存填充操作,采用汇编技术批量填充内存,优化内存填充效率;利用单指令多数据(SIMD)协处理器的运算并发性加速改进alpha混合操作,使SK130平台能够并行完成多个像素的alpha混合,提升alpha混合效率.实验结果表明:采用汇编优化后,Android系统Canvas填充效率平均提升17%,最高达44%.采用SIMD加速技术与汇编优化相结合后,Android系统位图渲染效率平均提升34%.

     
     
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    水下机器人执行器的高斯粒子滤波故障诊断方法
    万磊,杨勇,李岳明
    2013,47 (07):  1072-1076. 
    摘要 ( 1154 )  
    针对智能水下机器人的执行器故障,提出了基于高斯粒子滤波的故障诊断方法.引入控制力(矩)损失参数表示故障,根据6自由度空间运动方程建立执行器故障模型;运用改进的高斯粒子滤波器对参数和运动状态进行联合估计;使用修正的贝叶斯算法检测故障,采用滑动窗口法估计故障的幅值;进行仿真实验并与真实海洋实验数据测试验证.结果表明,该方法能够快速检测故障,且故障幅值的估计精度较高.
     
     
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    一种基于环视相机的自动泊车方法
    王旭东a,王春香a,杨明b,王冰b
    2013,47 (07):  1077-1081. 
    摘要 ( 1289 )  
    针对泊车摄像头视场有限的问题,提出了一种基于环视相机的自动泊车方法.采用4个鱼眼摄像头,构建了一种环绕车身360°的实时视觉泊车辅助系统,用于停车位的实时检测和识别.首先,运用多项式鱼眼校正模型校正失真图像,用Levenberg-Marquardt算法求得最优的缝隙拼接方向并合成环视图;其次,采用Radon变换提取停车位特征识别停车位;最后,使用基于双圆弧的路径规划算法和基于预瞄点的改进PID路径跟踪算法,实现自动泊车.实验表明,该方法具有较高的检测精度和鲁棒性.
     
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    局部测地距离估计的增量等距特征映射算法
    吴文通1,李元祥1,韦邦合2,郑思龙1
    2013,47 (07):  1082-1087. 
    摘要 ( 945 )  
    基于经典等距特征映射(ISOMAP)算法易受噪声干扰和邻域大小影响,采用局部测地距离估计输入数据点的初始邻域,并结合增量学习思想,提出一种基于局部测地距离估计的增量ISOMAP算法进行降维,以提高ISOMAP算法的分类能力.人脸识别试验表明,该算法识别性能优越,对噪声和几何形变具有鲁棒性.

     
     
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    基于动态Voronoi图的多核处理器非均匀采样热重构改进方法
    李鑫,戎蒙恬,刘涛,周亮
    2013,47 (07):  1087-1092. 
    摘要 ( 725 )  
    微处理器热监控中不精确的热点温度估计会导致错误的预警和不必要的响应.为了更好的监控微处理器的运行温度,提出了一种基于动态Voronoi图的多核处理器非均匀采样热重构改进方法.实验结果表明:该方法比现有的频谱技术在热重构平均温度误差和热点温度误差精度方面有了一定提高,能够有效运用在动态热管理技术中实现精确的全局和局部温度监控.

     
     
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    摇臂式六轮探测车空间姿态建模与求解
    周开波1,王旭永1,罗小桃2,姬鸣2,郭晓峰1,程志1
    2013,47 (07):  1093-1098. 
    摘要 ( 654 )  
    摇臂式六轮探测车在通过复杂地形或障碍时,车体空间姿态不断发生变化.为了建立探测车的空间姿态模型,对摇臂式六轮探测车结构进行抽象概括,定义了探测车的5个空间姿态参数(包含探测车差动轴与水平地面倾角,主副摇臂转角等),同时以探测车6个轮心高度作为模型的地形参数,完成了探测车空间姿态数学模型的建立.基于此数学模型,给出了空间姿态模型正解与逆解的相应求解方法,为分析探测车性能奠定了基础.
     
     
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    无线电电子学、电信技术
    基于压缩感知的联合协作频谱感知算法
    江晓林1,2,顾学迈1,何晨3
    2013,47 (07):  1099-1102. 
    摘要 ( 928 )  
    基于压缩感知的联合协作频谱感知方法实现动态频谱感知,通过融合各次用户(SU)采集的感知数据,寻找超参数,并与判决门限值进行比较,以获得最终的频谱判决结果.基于压缩感知的联合协作频谱感知算法减少了单个SU对压缩感知数据的不确定性,归一化均方误差(MSE)性能较好,并且该算法能够有效利用SU压缩感知数据信息,与其他典型算法相比,能获得更高的正确检测概率和较小的虚警概率.
     
     
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    完全安全匿名的身份型广播加密方案
    孙瑾1,2,胡予濮2
    2013,47 (07):  1103-1108. 
    摘要 ( 1118 )  
    针对现有的广播加密方案效率与安全性难以兼顾的事实,利用Waters双系统密码技术及混合阶群双线性运算的正交性,提出了一个双系统密码技术下的公钥匿名的身份型广播加密方案.该方案建立在标准模型下,具有尺寸固定的短的密文与密钥,更无需使用任何哈希函数及随机标签,具有较高的计算效率与存储效率,其安全性依赖于3个简单的静态假设.证明结果显示,所提出的方案达到了匿名性及完全安全性的高安全级别要求.
     
     
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    一种新型缺陷地结构的双陷波超宽带天线
    高卫东,刘汉,孙荣辉
    2013,47 (07):  1109-1113. 
    摘要 ( 805 )  
    针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新型双陷波平面超宽带(UWB)天线,地板采用新型的缺陷地结构(DGS)扩展带宽,通过在八边形天线的辐射贴片上加载2个U形槽实现了3.4~3.9 GHz和5.2~5.8 GHz频段内的双陷波特性,并在馈线上加载枝节改善天线的陷波特性.利用仿真软件研究了2个U形槽对陷波特性的影响,分析了天线的方向图和增益特性,并将其加工成实物.仿真和测试结果表明,该天线形状新颖,结构简单,性能优良,易于集成,能够广泛应用于超宽带无线通信设备中.
     
     
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    一种鲁棒的约束总体最小二乘无源定位算法
    吴昊,陈树新,侯志强,霍辰杰
    2013,47 (07):  1114-1118. 
    摘要 ( 853 )  
    摘要: 
    为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁棒极值函数,将鲁棒CTLS问题转化为对等价权函数的设计问题,并根据丹麦法构建了等价权函数.理论分析表明,RCTLS算法能够有效识别异常误差,并降低异常测量数据的权值以减小其对定位结果的影响.仿真结果显示,存在异常误差时, RCTLS算法能够获得理想的定位估值,具有较强的鲁棒性.

     
     
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    混合高斯分布的变分贝叶斯学习参数估计
    徐定杰,沈忱,沈锋
    2013,47 (07):  1119-1125. 
    摘要 ( 2019 )  
    针对常用于非高斯信号或系统建模的包含隐变量的混合高斯分布模型,提出利用一种变分贝叶斯学习算法进行模型的参数估计.该方法采用一个形式较为简单的自由分布,通过不断最大化边缘似然函数的下界,迭代地更新变分参数,直至近似分布足够逼近参数真实的后验分布,从而实现混合高斯分布的参数估计.文中推导了该方法对混合高斯模型参数学习过程.实验表明,变分贝叶斯学习可以有效实现高斯混合模型的多参数估计,相比采样方法更有工程应用前景.
     
     
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    基于协作多点传输系统的自适应有限反馈
    邓晶1,董建萍1,李莉1,罗汉文2
    2013,47 (07):  1126-1130. 
    摘要 ( 781 )  
    为了提高协作多点传输系统上行链路的反馈资源利用率,研究了多小区重叠覆盖下的相位反馈问题,并推导出用户自适应反馈比特分配的最优解.用户可根据自身传输信道与干扰信道的信道质量,以及来自不同基站信号之间的相位差信息,自适应地确定相应比特数.通过在预编码中根据反馈的相位差信息进行相位补偿,使得用户端接收信号能够相干叠加.研究表明,该方案在不增加系统反馈开销的条件下,能够较为明显地提高系统吞吐量.

     
     
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    对流密码算法Phelix的差分故障攻击
    张中亚1,2,关杰1
    2013,47 (07):  1131-1136. 
    摘要 ( 812 )  
    流密码算法Phelix是ESTREAM计划的一个候选算法,文中给出了模2n加环节XY=Z的一个基于单比特故障的差分方程组求解算法.利用该算法采用面向比特的故障诱导模型对Phelix进行了差分故障攻击,该攻击理论上只需652个单比特故障就能完全恢复256 bit的工作密钥,计算复杂度为O(220).实验结果显示,Phelix算法对差分故障攻击是不安全的.
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于旋转不变子空间原理的共形阵列DOA与极化状态联合估计
    郭英1,高梅1,张树银1,2,霍文俊1
    2013,47 (07):  1137-1142. 
    摘要 ( 948 )  
    利用交叉电偶极子天线单元在锥面共形载体上构造极化敏感阵列,推导并建立了其快拍数据模型.在此基础上,利用锥面共形载体的单曲率特性构造满足旋转不变关系的成对子阵,根据旋转不变子空间思想提出一种信源方位和极化参数的联合估计算法.MonteCarlo仿真实验表明,该算法能够很好地解决锥面共形阵列应用中的多参数联合估计问题.

     
     
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    基于熵编码CABAC的信源信道联合解码器
    王粤1,解蓉2
    2013,47 (07):  1143-1148. 
    摘要 ( 813 )  
    H.264的熵编码都采用基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC),能达到较高的压缩性能,但对信道误码非常敏感.文中提出了一种基于CABAC的算数码变长码联合解码算法,联合信源信道算数码解码之后的信息作为变长码的输入信息,再通过变长码格状图搜索获得最佳的符号序列.同时,在算数码解码部分可以利用变长码的码字结构信息来删除无效搜索路径,提高解码性能.仿真实验表明,该联合迭代解码算法明显优于传统的分离解码器.
     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于全相位滤波理论的基因预测
    马玉韬1,2,轩秀巍1,3,车进1,2,滕建辅1
    2013,47 (07):  1149-1154. 
    摘要 ( 747 )  
    基于全相位滤波理论,设计了一种新的FIR窄通带滤波器——APNPBF.它能精确控制通带增益,且不需反复进行参数调试.使用频率采样、Chebyshev窗和全相位窄通带滤波器分别作为蛋白质编码区预测算法的核心,在ALLSEQ和HMR195 2个DNA序列集上获得的碱基层预测准确率AC表明,APNPBF效果优于现有方法.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    数理科学和化学
    高阶线性微分方程解与其小函数的增长性
    金瑾
    2013,47 (07):  1155-1159. 
    摘要 ( 753 )  
    利用整函数的Nevanlinna值分布理论和复微分方程的研究技巧,研究了高阶齐次线性微分方程解的增长性,探讨了高阶齐次线性微分方程解以及它们的一阶、二阶导数与小函数之间关系,得到了微分方程解以及它们的一阶、二阶导数与小函数零点的精确估计,推广和改进了一些文献中的结论.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    无限路等圈嵌套图边-平衡指数集的完全确定(1)
    郑玉歌1,姚景景2
    2013,47 (07):  1160-1163. 
    摘要 ( 593 )  
    基于Cn×P3,Cn×P11图的边-平衡指数集,利用多种组合设计技巧,找出对一切自然数m和n的有效分类,研究了无限路等圈嵌套图Cn×Pm的边-平衡指数集问题,确定了n≥3,m≡0(mod3)时,Cn×Pm的边-平衡指数集的计算公式及相应的图形设计方法.
     
     
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    其他
    基于Bass模型的我国大学技术创新扩散实证分析
    黄海洋a,b,王晴c,陈继祥b
    2013,47 (07):  1164-1168. 
    摘要 ( 682 )  
    在研究分析创新扩散模型中最具代表性的Bass模型的基础上,结合大学技术创新扩散的特点,把重复购买作为变量建立了适用于大学技术创新扩散的改进模型.以我国大学技术成果转让收入作为样本数据进行回归分析,得出大学技术创新扩散的方程式,并进行前瞻性的预测分析.
     
     
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