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当期目录

    2009年 第27卷 第3期    刊出日期:2009-05-28
    通信工程
    基于SINR的TDD-CDMA分层小区系统接入控制
    马守贵, 谢波, 王俊波, 陈明
    2009, 27(3):  221-225. 
    摘要 ( 1915 )   PDF (613KB) ( 2047 )  
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         提出一种基于信干噪比(SINR)的接入控制方法,解决时分双工码分多址(TDD-CDMA)分层小区系统TDDCDMA-HCS的接入控制问题. 在定义系统效用函数的基础上,结合资源使用情况同时采用负载层选策略和层间溢出调整策略判断用户是否能够接入. 仿真结果表明:在用户分布异常时,所提分层接入控制方法能充分挖掘分层小区带来的分集效应,有效降低系统呼叫阻塞概率和系统中断概率,明显改善系统性能.

    利用循环相关特征的自适应模糊调制分类
    陈筱倩, 王宏远, 柯志武
    2009, 27(3):  226-230. 
    摘要 ( 2148 )   PDF (767KB) ( 1711 )  
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           针对非平稳数字调制信号,提出一种高阶正交循环累量特征,具有“屏蔽”干扰和噪声的特性. 采用模糊神经网络非线性动态建模的调制识别器,根据特征训练样本的大致分布状况建立蕴涵初始经验的模糊推理系统结构,再嵌入神经网络的结构和自适应学习算法对模糊系统参数进行调整和优化,完成模糊神经网络模型的逼近求精. 对MASK, MPSK, MFSK, MQAM 等信号进行仿真实验,结果表明系统在信噪比等环境参数变化较大的情况下适应性和容错性良好. 相对于神经网络等识别器,具有初始经验的系统结构更明确,建模周期较短,算法识别率和效率有明显提高.

     

    无线传感器网络中的多种追逃策略
    郭立新1, 赵雷平2
    2009, 27(3):  231-237. 
    摘要 ( 1990 )   PDF (744KB) ( 1658 )  
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    IDMA中的线性同余交织器研究(英)
    雷萌1, 朱光喜1;2, 林沛1, 陈永辉1
    2009, 27(3):  238-0243. 
    摘要 ( 1917 )   PDF (656KB) ( 1661 )  
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            提出一种基于线性同余生成器(LCG)来构造IDMA系统中随机交织器的方法. 该方法通过选择LCG的参数使其周期达到最大. 为了设计方便,取LCG的模为2 的整数幂. 利用文中的方法产生母交织器,再对其进行循环移位,即得到每个用户的交织器. 其中超出交织范围的随机数将被丢弃. 数学推导证明,在上述条件下LCG的模必须严格大于交织器的深度. 利用基向量相关峰值方法和误比特率性能证明了文中方法的有效性.

    不完全信道状态信息下的Turbo-BLAST系统及性能
    陈小敏, 徐大专, 虞湘宾
    2009, 27(3):  244-246. 
    摘要 ( 1952 )   PDF (484KB) ( 1875 )  
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            在Turbo-BLAST方案基础上,针对信道估计有误差情况,利用不完全的信道状态信息推导出等效噪声方差,然后提出一种改进的并行干扰抵消迭代检测算法. 该算法对完全信道估计和信道估计有误差情况均有较好的适用性. 实验结果表明,所提算法可以有效改善系统误比特率性能.

    信号与信息处理
    视觉机制模拟中的局部参数自组织映射方法
    马煜,顾晓东,汪源源
    2009, 27(3):  247-252. 
    摘要 ( 1933 )   PDF (759KB) ( 1398 )  
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           为模拟视觉系统对彩色场景进行初步处理的机制,提出一种局部参数自组织映射方法. 以局部颜色均值、局部颜色对比度以及位置作为特征,用自组织映射进行分类,实现图像分割、边缘检测和轮廓分离等功能. 对仿真及自然彩色图像的实验结果表明,该方法能并行实现上述功能,将具有不同类型特征的部分映射到输出空间的不同位置,符合视觉系统的特征映射和并行处理的特性. 该方法为研究和模拟视觉系统的机制提供了参考,也可用于图像处理中的多任务并行处理.

    基于Java Web的图像拼接系统:WebPano
    严壮志,邵世杰,张静, 潘瑞琪, 杨静琼
    2009, 27(3):  253-0259. 
    摘要 ( 1999 )   PDF (850KB) ( 2539 )  
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           针对图像拼接系统从桌面移植到网上存在的用户体验和服务效率等瓶颈问题,提出一种基于模型-视图-控制器框架的网上图像拼接系统-----WebPano,并采用JSP/Servlet和Java技术分别实现了系统的网络平台和核心的图像拼接算法.以用户目视为准则,在上传多幅高分辨率图像的条件下,对网上系统拼接服务质量进行了测试,并利用Load Runner对多用户同时在线访问系统的负载性能进行了测试.结果表明,在网上图像拼接系统上可以实现与桌面系统相同的用户体验和服务效率.

    两阶段纹理图像分割(英)
    马秀丽1, 焦李成2, 万旺根1
    2009, 27(3):  260-265. 
    摘要 ( 2227 )   PDF (910KB) ( 1604 )  
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            谱聚类是一种以图和相似性为基础的聚类新算法. 当图像很大时,计算相似性矩阵及其特征值和特征向量十分耗时. 为了将谱聚类算法应用于大规模聚类问题,该文提出一种两阶段纹理图像分割算法,采用改进的分水岭算法进行预分割,然后用特征值尺度化特征multiway谱聚类算法进行最终分割. 为了检验算法性能,将其应用于纹理图像分,
    分割结果令人满意.

    改进的τ-leap算法在生化反应系统随机模拟中的应用
    刘焕1, 彭新俊2;3, 周文4, 王翼飞1
    2009, 27(3):  266-0271. 
    摘要 ( 1909 )   PDF (706KB) ( 1761 )  
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         提出了一种t -选择策略,有效地反映了生化反应系统中分子数目的改变. 并由此提出了改进的t-leap(improved (τ-leap)算法,该算法对生化反应系统的随机模拟更为有效和实用. 并以两个生化反应系统模型为例,分别用精确的SSA算法、改进的τ-leaping算法以及已有的修正的τ-leap(modified tau-leap)算法进行了模拟计算. 仿真实验结果表明:在具有同等计算复杂度的情况下,改进的τ-leap算法较修正的τ-leap明显地提高了模拟精度.

    电子技术
    能耗期望的动态功耗管理预测性策略
    黄少珉1;2, 戚隆宁1, 杨军1, 胡晨1
    2009, 27(3):  272-276. 
    摘要 ( 1745 )   PDF (579KB) ( 1546 )  
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             现有动态功耗管理预测性策略基于部件空闲时间前后的关联性进行预测,在系统随机服务请求环境下面临失效. 该文从概率统计的角度提出基于空闲时间能耗期望的预测策略,该策略使部件在空闲时进入空闲时间能耗期望值最低的模式,并从理论上证明了此方法具有最优的节能效果. 实验结果表明,在系统服务请求的指数分布与Pareto分布下,与传统预测性策略相比,该策略获得了更低的部件平均功耗.

    计算机科学与应用
    根据软件体系结构评估软件可靠性
    梁军涛1, 蒋晓原2, 张海3
    2009, 27(3):  277-281. 
    摘要 ( 1645 )   PDF (532KB) ( 2229 )  
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             现有软件系统可靠性的评估未考虑各功能的执行概率和部件失效严重性等级对软件可靠性的影响. 该文提出根据软件体系结构的软件可靠性评估方法. 用统计方法分析UML描述的软件体系结构,得到各功能的执行概率,并定义了构件和连接件的可靠性. 根据专家经验给出构件和连接件失效的严重性等级,通过场景构建Markov多构件软件系统转换模型,得出软件系统和各构件的可靠性. 以一个ATM系统实例验证了方法的有效性.

    基于禁忌搜索和遗传算法的智能化双聚类方法
    吕玉龙1, 沈青松1, 石铁流2, 王翼飞1
    2009, 27(3):  282-287. 
    摘要 ( 2150 )   PDF (890KB) ( 2071 )  
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            在基因表达数据中寻找重要双聚簇的难度随数据规模的增长而增长. 该文讨论一种智能化的双聚类方法,充分利用禁忌搜索和遗传算法自身的爬山能力,很好地平衡了区域搜索和全局搜索的关系,并使输出结果不依赖于预先设定的阈值. 实验表明,该方法具有很好的收敛性,并可发现比传统方法更好的双聚簇.

    确定水库分期汛限水位的神经网络调洪演算方法
    吴成国1, 金菊良1, 周玉良2, 程亮1
    2009, 27(3):  288-293. 
    摘要 ( 2257 )   PDF (483KB) ( 1557 )  
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            水库汛限水位动态控制是目前协调防洪与兴利矛盾实现洪水资源安全利用的关键问题. 现行汛限水位是通过对不同频率设计入库洪水进行调洪演算确定的. 由于汛期不同分期对应不同的设计入库洪水,于是在保证水库大坝工程安全的前提下,从水库实际调度方案和下游防洪标准角度出发,应用BP神经网络对各分期不同频率设计入库洪水进行逆时序调洪演算,充分挖掘水库汛期兴利效益,最大限度抬高汛限水位,由此提出确定水库分期汛限水位的神经网络调洪演算方法. 应用结果表明:该方法直观、计算量小,精度可满足实际工程需要,在水库汛限水位计算中具有推广应用价值.

    机载全姿态指示仪的图形变换
    贾银亮1, 张焕春1, 经亚枝1, 刘晶2
    2009, 27(3):  294-0298. 
    摘要 ( 1641 )   PDF (475KB) ( 1571 )  
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             针对机载显示系统中图形变换最为耗时的全姿态指示仪画面,提出一种新的算法. 该算法预测地平线各行的像素数,用水平线或竖直线作为扫描线进行填充,并在填充过程中实时计算地平线上各像素点的坐标,避免了建立地平线数组. 与原有算法相比,减少了存储空间和计算量,提高了全姿态指示仪画面的图形变换速度.

    控制与系统
    奇异系统的终端滑模变结构控制
    梁家荣1, 肖剑2, 樊仲光2
    2009, 27(3):  299-304. 
    摘要 ( 1894 )   PDF (489KB) ( 1542 )  
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            研究了奇异系统的终端滑模变结构控制问题. 通过线性非奇异变换将奇异系统化为受限等价形式,在此基础上提出了一种指数型非线性滑动超曲面,并给出相应的控制律. 研究表明,其闭环系统渐近稳定,同时系统的状态变量能够在有限时间内到达平衡点. 试验验证了该设计方法的合理性和有效性.

    鲁棒自适应PID控制器
    王亚刚, 许晓鸣
    2009, 27(3):  305-310. 
    摘要 ( 1929 )   PDF (593KB) ( 2075 )  
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            提出一种基于灵敏度鲁棒性指标的自适应PID控制器. 通过对控制回路正常运行操作中产生的输入和输出信号的分解和拉普拉斯变换,辨识出过程对象在重要频率范围内的频率响应特性. 在此基础上用最小二乘法从幅值和相位两方面去拟合一个二阶加纯滞后传递函数,获得过程对象模型,计算出满足灵敏度指标的PID控制器参数. PID控制器的自适应过程既不需要过程对象和控制器的任何先验知识,也不用中断控制回路的正常运行. 仿真实验表明了自适应控
    制器的有效性和可行性.

    捷联惯导初始对准的超球体采样SRUKF算法
    陆海勇, 赵伟, 熊剑, 赖际舟, 刘建业
    2009, 27(3):  311-0315. 
    摘要 ( 1717 )   PDF (626KB) ( 1897 )  
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           平淡卡尔曼滤波(UKF)在捷联惯导系统静基座大方位失准角初始对准中计算量大,且滤波数值不稳定. 针对这一问题,该文将超球体采样策略与平方根UKF(SRUKF)算法相结合,提出一种改进的SRUKF算法. 该算法在保证其滤波精度和UKF算法相当的前提下,通过引入超球体采样减少了采样点数,提高了计算速度. 并以协方差阵的平方根矩阵代替协方差阵参加递推运算,减少了计算机舍入误差,提高了滤波数值稳定性. 仿真结果表明,该算法在保证初始对准滤波精度的前提下降低了计算量,提高了滤波性能.

    多回路分布式控制系统网络传输周期的选取
    王跃飞1;2;3, 韩江洪1;2, 胡庆新1;2, 张本宏1;2
    2009, 27(3):  316-320. 
    摘要 ( 1832 )   PDF (557KB) ( 1530 )  
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            控制回路的网络传输周期是安全优先分布式控制系统的重要设计参数. 为求取该参数,在对多回路安全优先分布式控制系统建模后,提出了基于控制性能和网络调度的协同设计方法,并给出该方法的形式化表达式. 利用状态相对误差及李雅普诺夫等理论,建立该方法中回路性能的描述函数,推导出了指定稳定度约束下的最大允许传输间隔求取公式. 最后的仿真实例证实,该方法不仅能保证网络的可调度性而且能保证回路具有指定的动态性能.

    新型低温哨音超流体陀螺模型
    宋宝璋, 赵伟, 谢征, 刘建业1
    2009, 27(3):  321-325. 
    摘要 ( 1693 )   PDF (627KB) ( 1680 )  
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           针对应用超流体发展高精度新型陀螺的可行性,研究利用交流约瑟夫森效应的低温超流体陀螺原理和典型方案. 首先对陀螺的交流约瑟夫森效应、转动信息与交流约瑟夫森频率关系以及检测等环节建模,并进行系统仿真. 验证了陀螺敏感恒定角速度(地球自转)的过程,进一步研究变输入角速度跟踪、敏感面积及薄膜面积等结构参数对精度的影响. 仿真结果表明,应用交流约瑟夫森效应的低温超流体陀螺原理发展新型高精度陀螺仪是可行的.

    基于大脑情感学习的转台逆模型补偿控制
    甄子洋, 王道波, 王志胜, 黄国勇
    2009, 27(3):  326-330. 
    摘要 ( 1709 )   PDF (627KB) ( 1404 )  
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         针对传统控制方法难以克服飞行仿真转台伺服系统中存在的摩擦等非线性干扰力矩问题,提出了一种基于大脑情感学习(brain emotional learning, BEL)模型的转台伺服系统复合控制方法. 在传统PI反馈控制器的基础上,设计了基于BEL模型的同结构系统逆模型辨识器和前馈补偿控制器. 通过在线辨识系统逆模型来学习BEL模型的节点权值. 理想转台模型的数值仿真和实际转台伺服系统的实验结果都表明:BEL模型学习能力强,能满足实时控制要求,基于BEL模型的复合控制策略能有效抑制摩擦力矩的影响,提高转台系统的跟踪性能.