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                2018年  第35卷  第5期

                显示方式:
                D2D通信中资源分配与功率优化联合算法
                赵晓焱, 陈亚军, 袁培燕
                2018, 35(5): 1-4, 10.
                摘要(239) HTML (90) PDF (2)
                摘要:

                针对D2D通信引入蜂窝♀网络时产生的资源分配问题, 提出了一种有效的联合匈牙利资源分配算法JOHG, 通过对D2D用户与蜂窝用户∩进行频谱资源和传输功率的优化╳分配, 算法可以实现异构网络中传输速率最大化.在求解关联ξ 矩阵的基础上, 联合优化被转化为非凸优化问题并利用连续的凸估计策略SCA进行求解.仿真结果验证了●所提算法的有效性.

                RS码和◆双总线结构的高性能闪存图像存储器
                余辉龙, 张健, 李清, 覃翠, 赵静, 花涛
                2018, 35(5): 5-10.
                摘要(180) HTML (87) PDF (0)
                摘要:

                空间存储器存在高能粒子反转问题, 提出了采用变长匹配的RS码纠错的大容量NAND型闪存图像存储器.为保证存储器『实时纠错编译码时不影响持续读写速度, 提出了主副♀总线的闪存和SRAM阵列备份的体系结构※.在此基础上, 针对图像数据源分辨率变化和NAND闪存是页存储体系的特点, 提出了变长匹配的RS码字页编程∞方法, 可纠错有限字节的随机错误, 实现图像数据源∮、纠错码和闪∞存存储的匹配.针对突发长码错误◥, 提出了固定周期的数据交织方法.固化参数后实验结→果表明, 在双︼总线系统架构下, 能够保证①系统存取速度, 图像存储速率达到1.44Gbps, 读取速率达到1.2Gbps, 单页纠错能力⊙突破30byte, 同误比特率下信噪比提高了2dB以上.

                多智能体系统』快速有限时间平均一致性◣协议研究
                王晓波, 邢建春, 李决龙, 王荣浩
                2018, 35(5): 11-14, 20.
                摘要(114) HTML (60) PDF (2)
                摘要:

                针对多智能体系统》, 本文提出了一种新型的有限时间平均一致性协议.基于Lyapunov稳定性理论, 证明了系统在①该协议控制下的稳定性, 并得出了系统收敛时间的上限.通过与典型有限时间一致性协议的控制输◣入进行对比, 得出该协议可以有效提高系统的收敛速度.最后, 应用仿真实例对本文结论进行了验证.

                SDN环境下基于机器学←习算法的DDoS攻击检≡测模型
                马乐乐, 束永安
                2018, 35(5): 15-20.
                摘要(284) HTML (122) PDF (14)
                摘要:

                软件定义网络(SDN)是一种新兴的网络架构, 将控制逻辑和转发逻辑分※离.SDN网络中, 控制器拥有对网络的全局▅控制能力.正是由于控制器的这一特性, 使得它成♂为分布式拒绝服务(DDoS)攻击的主要目标.针对这个问题, 提出了一种基于机器学习的方法来检测DDoS攻击的模型, 首先使用熵值检测流是否异常, 发出异常警告后提取网络流特征, 依次调用SVM与K-means两种机器学习算法来检测DDoS攻击.实验结╱果表明, 所提出的算法能够降低误报率, 并且对DDoS攻击的检测率和准确率高于原始的SVM和K-means算法.此外, 还通过实验验证了所提出的模型的CPU平均利用率低于无熵值检测的SVM+K-means算法.

                异构环境下非均质性最小冗余分布式云存储系统
                胡力文, 李启明
                2018, 35(5): 21-26, 34.
                摘要(198) HTML (77) PDF (1)
                摘要:

                为提高分〒布式云存储系统构建的合理性, 提出一种异构环境下考虑非均质性的最小冗余」分布式云存储系统构建方法.首先, 开发了异构环境中, 进行数据可用性计算的分析框№架.由于在存储节点增长时数据可用性计算非常复杂, 提出了一种以较少计算代价的方法来估计真实值的蒙特卡洛方法.其次, 由于决定在每个主机上分配的最佳冗余量是很难计算的, 提出了一种基于粒子群算法(PSO)的分配方法㊣ .最后, 提供了一个简单的迭代算法来确@定保证不同存储应用程序的数据可用性所需的最小冗余.实验结果显示, 所提方法可实现数据冗余和存储∏成本的降低.

                Ceph云存储中基于混合文件系统的读写性能优化方法
                刘辉勇, 王勇, 俸皓
                2018, 35(5): 27-34.
                摘要(200) HTML (75) PDF (5)
                摘要:

                针对Ceph云存储○底层OSD节点使用不同单一文件系统会造成集群在读、写不同大小文件性能上的较大差异这一问题, 本文提出一种在Ceph集群中混合使用文件系统方法〓来优化集群读、写性能.通过采用〖层次分析法综合考虑不同文件系统在@ 读、写不同大小文件时候各自的优势, 构造层次结构模型, 给出每个层次的判断矩阵并进行一致性检验, 通过求解判断矩阵最大特征值对应的归一化特征向量, 最后确定了底☉层OSD节点使用不同文件系统的比例.在真实环境中对所提出的方法进行实验测试, 结果表明〖所提出的方法能够较好的改善当前Ceph集群使用单一文件①系统带来的不足, 优化了集群读、写不同大小文件速度性能.

                基于两级拆分的多播片上网络♂路由器研究
                杜高明, 吴树明, 李向阳, 宋宇鲲, 张多利, 欧阳一鸣
                2018, 35(5): 35-40.
                摘要(134) HTML (60) PDF (1)
                摘要:

                本文在层次化网络结构多播路◆由算法的基『础上, 提出一种改进的多播数据包拆分机制, 并设计实现出多播片上网络.该机制针◥对目的节点为上行路径上以及上行路径相邻节点的∴情况, 采用空闲拆分策略, 在不引入新的死锁情况下, 有效降低▲了多播数据包的整体延迟.实验分析◆表明, 该拆分∮机制在目的节点在上行路径及其邻域数量多时表现更加优越.相对于不拆分传输方式, 传输延迟最大降低了50.3%.

                基于VIP模型的IP核自动化评测平台开发
                赤诚, 肖立伊, 李杰
                2018, 35(5): 41-44, 50.
                摘要(228) HTML (96) PDF (1)
                摘要:

                为了提高IP核的□ 评测效率, 简化评测平台的搭建●过程, 以AMBA总线VIP模型为基■础, 搭建IP核评测平台.但使用VIP模型依旧需要一系列繁琐的手卐动设置, 因此本文使用Perl语言开发自动化评测平台及其界面程序.图形↓化界面程序能调用VIP模型自动Ψ 完成评测平台的搭建, 评测人员可通过图形界面对评测平台进行设置, 提供编写好的验证向量, 实现IP核功能评测的自动化.使用该程序对一DES加密算法IP核进行评测, 结果表明能够满足评测平台搭建与IP核评测自动化的要求, 使用※该方法对IP核自动卐化评测能大大简化操作步骤, 评测流程更加直观.

                异构数据集成查询处理研究
                毛佳飞, 叶霞, 李俊山
                2018, 35(5): 45-50.
                摘要(122) HTML (53) PDF (0)
                摘要:

                对集成系统的查询分解和查询优化进行了深入的研究.在查询分解方面设计了依据全局元数据字典的分解算法, 并以实例证明了算法的准确性.在查询优化方面提出了基于XML Schema的查询优⊙化算法, 该方法可以有效处理路径表达式中“//”和“*”情况, 充分利用局部数据源XML Schema信息减小了查询节点范围, 减少了连接操作次数, 提高了集成系统的查询效率.

                用于手势识别的超声波收发器嵌入式系统◣设计
                杨建涛, 李翔宇, 王硕, 殷树娟
                2018, 35(5): 51-54, 60.
                摘要(186) HTML (77) PDF (10)
                摘要:

                为了实现超声波手势识别功能来改善人机交互的体验, 设计了一个用于手势识别的超声波收发器嵌入式系统, 包括前端的发射◇器驱动电路和接收器信号采集▼电路设计、可编程片上系统(System on a Programmable Chip, SOPC) 硬件电路设计以及相应的软件设计.实验结果证明该系统的软硬件实现方案可以正确控制超声波︾的发射、接收以及后续的数据传输, 同时确保发射和接收之间的相位同步, 最终在PC端获得完好的回波信号.

                一种云存储下多授权访问控制及用户属性『撤销方案
                江泽涛, 王伟峰
                2018, 35(5): 55-60.
                摘要(178) HTML (88) PDF (1)
                摘要:

                云ξ 存储下已有基于属性加密的访问控制研究多是基于单授权中心来实现, 该种方案在授权方不可信或遭受恶意攻击的情况下⌒可能会造成密钥泄露.基于CP-ABE设计了一种多授◇权访问控制方案, 引用代理服务器(Proxy Server, PS), 帮助用户承担大量解密操作; 对用户属性撤销问题采用高效安全的算法进行处√理; 最后, 利ω 用双线性判定(Decision Bilinear Diffie-Hellman, DBDH) 假设理论证明是选择明文○攻击安全的.

                基于∩通道线性回归与二维多级预测误差直方图平移的彩色图像可逆数据隐藏
                葛昊立, 陈妍, 王建军
                2018, 35(5): 61-68.
                摘要(111) HTML (51) PDF (0)
                摘要:

                提※出使用通道线性回归来估计当前像素并生成预测误ㄨ差直方图, 然后按照像素的局部空间复杂性使用二维直方图◥平移嵌入隐秘信息.在接收端, 按照和嵌入时完全相反的顺序操作图像, 可以在提取出︾嵌入信息的同时恢复原图像.实验∑ 结果表明, 与现有的方法相比, 相同嵌入容量下本文的算法具有更高的峰值信噪比ぷ.

                相关系数对软件可靠性验证测试的影响分析
                马振宇, 吴纬, 张威, 刘福胜, 韩坤
                2018, 35(5): 69-73.
                摘要(129) HTML (56) PDF (3)
                摘要:

                针★对在软件可靠性验证测试过程中传统贝叶斯方法存在着不区分历史信息与试验信息∏的问题, 提出了基于混合贝叶斯软件可靠性验证测试方案.引入相□关系数概念, 分别通过ξ主观定量法卐、拟合优度法、Kullback信息量法、Spearman相关系数法以及Kendall相关系数法确定混合贝塔分布中的相关系数.最后通过实验分析, 证明了这5种计算相关系数方法∞的可行性, 并且同时证明了区分历史◣信息和试验信息, 会对软件可靠Ψ 性验证测试的可接收质量水平产生影响.

                基于簇首位置控制的异构WSN分簇▃路由算法
                李东林, 韦素媛
                2018, 35(5): 74-78, 83.
                摘要(140) HTML (66) PDF (1)
                摘要:

                分析无线传感器网络中的多跳分簇路由算法, 针♂对基站附近的簇首节点因转发任务频重∮而产生的“能量空洞”问题, 提出一种基于◤簇首位置控制的异构WSN分簇路由算法(CRA-PCCH算法).该算法首先采用分区成簇的思想, 通过异构节点的部署以及在簇首选举公式中引入♀节点剩余能量和距离等因素来控制簇首位▓置, 保证选举出↓的簇首位置分布合理; 其次, 通过增加中继节点的方式来分担簇首的簇间数据转发任务; 最后, 采用能量异构的方式来辅助能耗过快的中继▆节点和簇首节点.在MATLAB平台上仿真ㄨ表明, 与SEP算法和EEUC算法相比, 此算法能够有效延长网络的生存时间.

                基于随机行■走机制的无标度网络拓扑演→化模型
                王景娴, 陈珍萍, 黄友锐, 张晓明
                2018, 35(5): 79-83.
                摘要(217) HTML (68) PDF (1)
                摘要:

                针对WSNs (wireless sensor networks) 在实际应用中会遇到的能量耗尽及∞拓扑容侵效果不佳等难题, 构造拓扑模型时考虑↓节点剩余能量和节点间↘距离, 使剩余能量大的节点连接概率更高, 通过随机行走策略结合改进后的无标度网络“增长”和“择优连接”的方法, 提出了一种基于随机行走机制的无标度网络拓扑演▲化模型(Randomwalk Scale-free Topology Model, RSTM).仿真结←果表明↙, 该模型形成的网络拓扑不仅具备卐无标度网络的幂律特性, 且具备良好的稳定性和容错性.

                CRC交织级联编码在QPSK通信系统中的应用研究【
                王晓玲
                2018, 35(5): 84-88.
                摘要(175) HTML (83) PDF (4)
                摘要:

                主要研究循环冗▽余校验码(CRC) 交织级联编码在正交相移键控(QPSK) 通信系统』的应用.首先完成了基于MATLAB/Simulink的QPSK通信系→统的仿真设计, 然后在QPSK系统中采用CRC进行信道编码∑ , 通过测试发¤现, 系统接收和发送的信号波形一↙致, 说明系统仿真设计合理有效.进一步将CRC编码和交织编码进行级联应用到QPSK系统.对比误码率数据发现, CRC编码能够有效降低系统误码率、改善系←统的性能, 编码¤增益能达到3dB, 级联编∑码较CRC编码性能有进一步提高.这给出了通▓信系统仿真设计的一种新方法, 为实验教学提供◣一种新思路.

                基于混合免疫粒子群算法的WSN移动sink路径研究
                朱正伟, 郭晓, 刁小敏
                2018, 35(5): 89-94.
                摘要(263) HTML (106) PDF (1)
                摘要:

                在无线传感网中为了减少能量空洞, 使用↑规划移动sink最短路径的方式来〖收集节点数据.将该问题看成带邻域的旅行商问题(TSPN) 的特例.由于该问题没有多项式时间的解, 将免疫算法和模拟退火粒子群算法相结合, 提出混ζ合免疫粒子群算法(HIPSO) 来进¤行路由规划, 求解该问题的近似々解.在该算法中, 将无线传感网建模成通信范围为大小不等ω的圆形区域, sink节点移动到传感器节点通信范围内进行∩数据采集, 建立能耗和移动路径模型, 通过HIPSO算法求解优ξ化模型, 获得能耗最小≡的sink节点移动路径.仿真结果表明ㄨ, 该算法求得的近似解相较于其他算法能够减少能耗, 延长∞网络生命周期.

                基于Spark的并行K-means算法研究
                许明杰, 蔚承建, 沈航
                2018, 35(5): 95-99.
                摘要(172) HTML (74) PDF (4)
                摘要:

                针对K-means算法在海量数据的处理过▅程中, 由迭代计算次数加大导致的内存不足的问题, 提出Spark并行化的K-means算法.将粒□ 子群优化(PSO) 与K-means结合, 利用PSO来提高K-means的全局搜索能力, 得到初始聚类中心.利用Spark的迭代计算能力, 将K-means算法与Spark并行框架结合, 提升该算法模型对数◥据的处理速度, 缩短算法的整体运行█时间.通过疾病检测数据进行实验, 结果表明Spark并行化的PSOK-means算法在保证准确率的同时大大提高了算法的效率, 本算法对于海量数据的聚类研究有着很好的应用场◆景.

                基于组合变异的果蝇优化算法
                王颖, 蔡忱
                2018, 35(5): 100-104.
                摘要(124) HTML (69) PDF (2)
                摘要:

                针对原始果蝇优化算法在寻优过程中存在易于陷入▂局部极值的不足, 提出一种基于组合变异的果蝇优化算法.在算法←陷入局部极值时引入组合变异策略, 更新种群飞行方向, 增强种群逃↑逸能力, 使算法≡继续迭代寻找全局极值.选取6个基准函数进行实验☉仿真, 实验结果表明: 基于组合变异的果蝇优化算法较好平衡了算法局部搜索能力和全局开采能力, 使算法∑在收敛速度和收敛精度方面均获得较大提高.

                改进犹豫模糊集在信息安全风险评估上∩的应用
                黄国庆, 肖爽
                2018, 35(5): 105-108, 115.
                摘要(120) HTML (62) PDF (0)
                摘要:

                为有效解决信息←安全风险评估时未知信№息众多、专家会对评估分值犹豫的问题, 提出了使用改进犹」豫模糊集对信息安全进行风险评估的方法.方法思路是将心理预期与实际估计的数学关系转化成决策∴矩阵, 计算≡各底层指标权重, 利用低层指标和专家权重对决策矩阵加权, 最后@ 用分数函数计算出评估结果.采㊣ 用该方法, 解决了信息安全风险评估过↓程中方案和专家决策的模糊性不能完全反映的问题, 同时使信息安全风险评估更符合客观实际.实例∏分析证明, 该算∑ 法合理有效.

                改进引力搜索算法优化的SVM模拟电路█故障诊断
                梅恒荣, 刘冬梅, 何怡刚, 殷礼胜, 赵丽欣, 赵蓓蕾
                2018, 35(5): 109-115.
                摘要(176) HTML (76) PDF (2)
                摘要:

                文本在引力搜索●算法(GSA) 的基础上, 通过引入粒子群算法中的惯性权重和√全局记忆性、时变引力搜索策略和边界变异策略, 提出一种改进引力搜索算法(IGSA) 来优化SVM参数(IGSA-SVM) 的改进型分类◆器.首先选取三个UCI数据集进行仿真』分析, 结果表明IGSA-SVM分类器在分类准确率和分类时间上优于GS-SVM、GASVM、PSO-SVM和GSA-SVM分类器.然后分别采用线性和非线性模拟电路来进行故障诊断, 结果表明IGSASVM分类器∑ 能有效地防止局部收敛并提高了诊断的优化效率.

                基于MEMS传感器的双轨迹融合导航系统
                王云瑞, 伍萍辉, 曾成
                2018, 35(5): 116-119, 123.
                摘要(132) HTML (50) PDF (0)
                摘要:

                为解决自主式行人导航时〓各种误差随着时间⌒ 不断累积, 系统长期精度差的★问题, 提出了一种基于MEMS传感器的双轨迹融合导航系统.通过行人①左、右脚各绑∏定一套MEMS传感器, 根据零速检测方法检测出◤零速状态, 再利用卡尔曼滤波进行零速修正, 最后结合行人左右脚最大分离距离作为约ξ 束条件, 实现双轨迹融合.实验表明, 利用所提出的导航系统方案提高了整体导航性能, 位置ζ 误差比未融合时降低了65%.

                超薄体SOI MOSFETs硅膜区热生成行为分析
                苏亚丽, 唐凌虹, 王金刚
                2018, 35(5): 120-123.
                摘要(220) HTML (113) PDF (4)
                摘要:

                针对SOI MOSFET自热效应热量的来源——热生成行为进行了深入研究, 结果表明, 对于静态◣电路, 饱和导通电流产生的焦耳热效应是主要热量来源; 对于动态电路, 开』关电流引起的器件寄生电容充放电▃过程产生的开关热效应起主要作用.

                萤火虫算法优化的小波域图像水印技术
                王世辉, 王仪明, 武淑琴, 田贝
                2018, 35(5): 124-127, 132.
                摘要(190) HTML (48) PDF (3)
                摘要:

                针对水印不可感知性和鲁棒性难均衡的问题, 提取一种萤火虫算法优化的小波域图像水印新♀方法.首先对原①始载体图像进行2级Haar离散小波变换(DWT), 分别对得到的第2级逼近子图LL2、垂直细□ 节子图LH2、水平细节子图HL2运行奇异值分解(SVD), 作为水印嵌入位置.然后对水印图像进行Arnold置乱≡加密和1级Haar DWT, 分别对得※到的逼近子图LL1、垂直细节子图LH1、水平细节子图HL1运行SVD, 作为待嵌入信息.最后采用萤火虫算法(FA) 得到水印嵌入的最优强度因子.实验表明, 此算法可较好均衡图像水印的不可感知性和鲁棒性.

                一种基于密度的分布式聚类改进算法
                刘恒, 苏静, 唐咸艳, 卢佳佳, 梁志胜, 洪月华
                2018, 35(5): 128-132.
                摘要(248) HTML (98) PDF (2)
                摘要:

                基于密度分布式▂聚类算法(DBDC) 在分布式聚类运算中运用广泛, 但具有较高的算法时间复杂※度.本文提出了一种基于代表点交互的全【局聚类方法, 利用数据网格运算方法将数据对象映射到空间网格, 改进基于密度的分布式聚类◥算法, 优化原算法的空间搜索过程, 从而改进生成本地聚类的效率.同时在全局聚类层面可利用中心点作为代表点来降低聚类误差.通过实验, 表明该方法能够改◥进基于密度的分布式聚类⊙算法▲, 较传统分布式聚类算法提高了准确性度并降低了算法时间复杂」度.

                Virtex-5 GTX与Virtex-7 GTH间通信应用
                王涛, 杨靓
                2018, 35(5): 133-137.
                摘要(200) HTML (82) PDF (4)
                摘要:

                基于Xilinx的高速串口协议进行『通信匹配◤, 针对Virtex-5GTX和Virtex-7GTH之间的差异性, 需要←对预加重、接收均衡值、接收终端电压以及发送差分电压等参数进行调整, 才能保证ξ 二者之间数据正确收发.利用IBERT测得的实际通信参▅数来设置GTX/GTH的收发端, 并加入时钟校准模块屏蔽接收端由于时钟相位偏移而引起的差异, 从而大大地提高了数据链路传输的稳定性.实验结果表明: Virtex-5GTX与Virtex-7GTH间可以实现数据的高速串行通信, 串行收发器的数据误码率达到10-12以下, 单通道速率〓为2.5Gb/s, 16通道的总传输速㊣率达到40Gb/s.

                大数据环境下图书馆用户个人的信息保护研究№
                施航海, 叶瑞哲, 许卓斌
                2018, 35(5): 138-140.
                摘要(139) HTML (82) PDF (1)
                摘要:

                本文从技术角度对大数据环境下图书馆用户个人的信息保护进行研究, 探讨目前主流的用户个人信息保护技术, 基于用户身份加密和属性加密的双重算法对】用户信息保护的方法, 结果满足图书馆个人信息保护需求, 得出在大数据环境下用户身份和属性双重加▼密能够提高图书馆用户个人信息的保护能力.