• 北大核心期刊(《中文核心期刊要目总览》2017版)
  • 中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)
  • JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2018年  第35卷  第4期

显示方式:
单路频域窄带抗干扰算法及FPGA实现
罗伟杰, 李金海, 欧松林
2018, 35(4): 1-5,11.
摘要:
为了降低频域窄带抗干扰算法实现的资源消耗和应用成本,首先对传统两路的重叠加窗窄带抗干扰算法进行分析,提出了一种单路频域窄带抗干扰算法.该算法增加一个数据存取过程,通过对输入数据的复用,完成了传统两路的抗干扰处理,优化了信号处理流程,减少了算法的计算量.最后对算法进行了在现场可编程门阵列(FPGA)实现,在实现过程中为了不提高对工作时钟的要求,设计了专用数据存取模块的,使其能分开输出奇偶两路数据,并在傅里叶变换(FFT)模块中定制了并行蝶形运算单元.改进的硬件架构不仅能够降低功耗,而且存储资源消耗只相当于传统两路实现方法一半.因此本文提出的算法及其实现方法可以在低配置的FPGA上实现,极大的降低了硬件成本.
结合三部图综合扩散的Slope One推荐算法
王冉, 徐怡, 何明慧, 胡善忠
2018, 35(4): 6-11.
摘要:
Slope One算法在评分预测时没有考虑项目之间的推荐关系,导致推荐的准确性和多样性不高,故提出了一种结合三部图综合扩散的Slope One算法.首先在三部图中加入了项目类别节点,然后利用三部图综合扩散计算项目之间的推荐度,最后利用得到的推荐度结合Slope One进行评分预测,由于三部图综合扩散算法同时经过用户节点和项目类别节点进行扩散,并且计算得到的项目之间的推荐度是非对称的,更能体现用户兴趣.本文在MovieLens数据集上利用4种评价指标进行5-折交叉验证.实验结果表明:算法有效的提高了预测的准确度和多样性.
二次修正误差的DV-Hop改进算法
马肖旭, 刘文菊, 王赜
2018, 35(4): 12-16,21.
摘要:
针对DV-Hop算法中估算节点间距离和确定未知节点坐标时存在较大误差的问题,提出了一种基于二次修正误差的DV-Hop改进算法(Secondary Correction Error DV-Hop,SCEDV-Hop).SCEDV-Hop算法首先采用多通信半径进行通信,细化节点间跳数值,同时采用正交多项式拟合方法,修正未知节点和信标节点间的估算距离.最后将未知节点与信标节点间的估计距离和距离误差共同作为加权因子构造加权矩阵,采取先相减然后再平方的策略求解定位方程组得到未知节点坐标,并且利用解得冗余信息再一次修正未知节点的位置坐标.通过仿真实验验证,SCEDV-Hop算法对未知节点进行定位时可以有效降低定位误差,提高定位精确度.
基于Rocket-Chip开源处理器的CNN加速模块的设计及实现
杨维科, 贺光辉, 景乃锋
2018, 35(4): 17-21.
摘要:
基于RISC-V开源指令集及Rocket-Chip开源处理器,提出了一种基于Eyeriss结构的卷积神经网络加速模块,并与处理器连接形成完整的系统.该加速器结构通过进行横向(卷积核权值),纵向(输出计算结果)以及斜向(输入图像)的数据重用,大大减少了卷积层的时间消耗.此外,利用加州大学伯克利分校开发的Chisel3语言,一方面生成该系统的C语言模拟器进行调试,另一方面生成Verilog进行综合和布局布线.通过对LeNet-5手写数字识别网络及MNIST数据集进行测试,准确度、速度等都达到了令人满意的结果.
工业无线传感网混合关键性业务带宽分配算法
王军, 王秋石, 王金涛
2018, 35(4): 22-25,31.
摘要:
在工业无线传感网中,对业务传输的实时性和可靠性都有较高的要求.本文基于广义的最大-最小效用公平准则,通过线性分段函数对计算过程进行简化,提出基于线性分段函数的一种带宽分配方法.该方法基于集中式控制的结构,既保障高关键性业务的及时传输,又不会对高实时性低带宽需求的业务造成影响.通过部署在天津石化的无线数据采集网络对算法性能进行测试,验证了算法的有效性和可行性.
一种基于RRAM热串扰的奇偶重排编码算法
李云, 张锋
2018, 35(4): 26-31.
摘要:
阻变存储器(resistive random access memory,RRAM)作为未来一种高性能的非挥发性存储器,具有面积小、操作电压低、兼容性好等特点.但是,在高集成存储器和频繁的写操作下,热串扰问题会严重影响RRAM的保持特性.严重情况下,热串扰问题甚至会造成一系列的错误翻转.因此,本文引入了一种高效的奇偶重排编码算法(parity rearrangement coding scheme,PRCoder)来有效缓解热串扰对RRAM的影响,并在算法层和电路层上分别进行设计与仿真.试验结果表明,PRCoder算法平均降低了32.7%的误翻转率,并同时只会在每一个存储行带来1 bit的额外开销.此外,PRCoder仅仅带来0.3%的性能增加和0.008%的面积增加.
基于改进蜂群繁殖算法的Tsallis熵阈值图像分割
马巧梅, 李婧婧, 康珺
2018, 35(4): 32-36.
摘要:
针对传统蜂群繁殖算法存在的不足,提出了一种改进蜂群繁殖算法.首先,将传统蜂群繁殖算法中自定义的繁殖概率和突变概率改进为自适应的,以提高算法的快速收敛性和全局寻优能力;其次,引入精英保留策略,以缩短寻优时间;最后,结合Tsallis熵的非广延性,采用Tsallis熵作为阈值图像分割的适应函数,利用改进后的蜂群繁殖算法实现多阈值图像分割,避免图像分割过程中非可加信息被忽略,进而提高图像的分割精度.为了验证所提出算法的可行性,对该算法进行仿真,并与多种算法进行对比研究.实验结果表明,该算法在寻优能力、快速收敛能力、图像分割精度、图像分割速度等方面都有进一步的提高.
超密集网络中基于簇内用户分组的资源分配算法
杨季, 周朋光
2018, 35(4): 37-41.
摘要:
针对超密集网络中同层干扰和资源管理的问题,提出一种基于簇内分组的资源分配算法.该算法分为两个模块:第一模块是在FBS(Femtocell Base Station)分簇的基础上,再进行FUE(Femtocell User Equipment)组群的分割;第二模块是在为组群分配最优信干噪比资源的前提条件下,按照组内用户优先级为用户择优分配资源.仿真表明,该算法在兼顾了FUE需求的同时,有效地减小了超密集网络中同层干扰,提升了FUE的吞吐量和频谱效率,改善了系统的整体性能.
基于小波包和BAGRNN的模拟电路故障诊断方法
胡鸿志, 岑德炼, 吴汝琴, 滕全进
2018, 35(4): 42-45,52.
摘要:
为了克服模拟电路故障诊断中诊断模型预测精度普遍不高且训练时间过长的问题,提出一种基于小波包和BAGRNN的模拟电路故障诊断新方法.该方法选取比BP神经网络更具优势的广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)作为网络模型,用小波包变换获取电路故障特征,并利用全局搜索能力强,搜索速度快的寻优算法-蝙蝠算法(bat algorithm,BA)优化GRNN的平滑因子构建出BAGRNN模型,最后利用优化后的FOAGRNN模型进行故障识别分类.仿真实验结果表明,BAGRNN诊断方法较其他方法大大缩短了样本训练时间,具有很高的预测精度,平均诊断正确率可达97.187 5%.
基于模式搜索法的鸡群优化算法
张慕雪, 张达敏, 何锐亮
2018, 35(4): 46-52.
摘要:
针对标准的鸡群容易陷入局部最优的缺陷,提出一种基于模式搜索的鸡群算法.在算法的每次迭代中加入对最优解的检测判断,当发现该解多次出现不变时,认为算法陷入局部最优,引入模式搜索帮助算法跳出局部最优解;利用算法全局最优解和全局次优解之间的差分结果牵引每次迭代中的最优解进行邻域搜索,在保证算法收敛精度的同时,提高收敛速度.通过对6个典型的基准测试函数的仿真表明,改进算法具有较强的全局搜索能力,同时寻优精度和收敛速度比原算法也有较大的提高.尤其是在处理高维函数问题上,改进算法表现出了较强的优势.
双自适应人工鱼群优化算法
徐建波, 戴月明, 严大虎
2018, 35(4): 53-57.
摘要:
针对人工鱼群算法在函数优化中存在易陷入局部最优、后期收敛速度过慢及寻优精度低等问题,提出了双自适应人工鱼群优化算法.该算法结合基于冯诺依曼拓扑结构的高斯变异自适应人工鱼群算法和引入惯性权重的自适应人工鱼群算法,在相同的自适应调整视野和步长方法下进行迭代寻优.同时引入人工鱼群交流机制,更好地平衡了全局搜索与局部搜索之间的关系.仿真实验表明,该算法有效地提高了寻优质量并且避免了人工鱼群出现早熟的现象.
车载自组网中基于路侧单元预测的可靠路由算法
任智, 吕昱辉, 张勇
2018, 35(4): 58-62,67.
摘要:
现有利用地图和RSU(Roadside Unit)辅助的路由算法在利用RSU对目的节点的位置进行预测过程中,没有考虑节点速度为零,导致对目的节点的预测范围不准,且RSU在对节点进行预测后,利用地图选取的到目的节点的最短路径不是最优路径,对此提出RRRP(Reliable Routing with Roadside-aided Prediction in Vehicular Ad Hoc Networks)机制.RRRP采用可靠预测机制,确保数据包的成功发送,利用密度感知机制,使RSU计算的到目的节点的路径是最优路径.仿真结果表明,RRRP机制能有效提高数据的传送成功率和吞吐量,降低消息的平均端到端时延.
一种高频LC-VCO相位噪声的分析方法
武照博, 王兴华, 王征晨
2018, 35(4): 63-67.
摘要:
基于25.2 GHz整数电荷泵锁相环(CPPLL)的设计需求,采用TSMC90 nm CMOS工艺设计了一款中心谐振频率为25.2 GHz的低相位噪声LC压控振荡器.采用单平衡混频器的工作原理,重点分析并建立了关于尾电流源的相位噪声的数学模型,同时进行了合理优化.经过仿真及测试验证,压控振荡器的谐振频率范围为22.77~28.5 GHz,相位噪声为-100 dBc/Hz@1 MHz,电路功耗为15 mA.
一种基于MongoDB和Hadoop的海量非结构化物联网数据处理方案
杨鹏, 林俊晖
2018, 35(4): 68-72,78.
摘要:
随着物联网数据种类的增多和数据规模的增大,对物联网数据的存储和计算提出了新的挑战,为了应对海量非结构化物联网数据的存储和计算要求,提出了一种NoSQL数据库技术与MapReduce编程框架相结合的方案.使用典型的NoSQL数据库MongoDB作为主数据库来存储海量非结构化的物联网数据,使用Hadoop MapReduce作为对物联网数据分析处理的计算框架.通过对MongoDB集群和Hadoop集群的重叠部署,降低了计算时数据传输的开销,构建了一套高可用、高性能的物联网大数据处理平台.通过使用该方案对海量非结构化物联网数据的处理分析实验验证了该方案的高可用性及高效性.
基于自然选择粒子群算法的WSN覆盖优化策略
崔丽珍, 李晓宇, 胡海东, 史明泉
2018, 35(4): 73-78.
摘要:
在由静态节点和少量移动节点构成的混合无线传感器网络中,针对节点初始覆盖不均匀导致网络覆盖率低下的问题,提出了一种自然选择粒子群算法的覆盖优化方法.首先建立节点的Neyman-Pearson感知模型,将监测区域网格化并定义求解网络覆盖率的目标优化函数;其次采用融入自然选择思想的粒子群算法对目标函数进行优化,实验结果表明,该算法可以有效提高网络覆盖率,改善网络监测质量,延长网络生存时间.
基于SVM改进的图像反馈检索方法研究
宋冬慧, 马晓楠, 王冲
2018, 35(4): 79-83,88.
摘要:
基于内容的图像检索系统在用SVM算法进行反馈时,为了提高图像检索的精度,减少用户的反馈次数,提出了KRSVM算法.该算法通过运用颜色矩、颜色直方图和Hu矩提取图像的颜色和形状特征,并用K-means算法对特征进行多次聚类,同时使用SVM算法对其图像样本进行训练时,引入了多个SVM核函数和Relief算法,对核函数和图像特征进行权重分配.相比较传统的SVM算法和K-SVM算法,本算法在一定程度上提高了图像检索的准确度和用户满意度.
基于卷积神经网络的对比度失真图像质量评价
刘春, 谭琨, 刘绍辉, 马英瑞
2018, 35(4): 84-88.
摘要:
研究对比度失真的图像质量评价方法.借助卷积神经网络来设计图像质量的评价算法.在提出的算法中,设计了一个多层的卷积神经网络,包括三层卷积层、三层池化层和三层全连接层,该网络可以自动地学习与图像质量相关的特征.利用现有的数据库对设计的网络进行训练,使其可以对图像的质量做出预测.通过实验测试,证明了提出的方法可以取得较高的预测性能,以及超过了主流的图像质量评价模型.
基于果蝇优化算法的WSN节点定位研究
张健, 郭星, 李炜
2018, 35(4): 89-92.
摘要:
针对由测距误差造成的无线传感器网络节点定位精度较低问题,提出一种基于果蝇优化算法的无线传感器网络节点定位方法.该方法将节点定位问题转化为约束优化问题进行求解,在求解的过程中利用动态步长机制来控制果蝇种群的寻优范围.当果蝇算法收敛时,在最优解附近根据测距误差的大小进行震荡寻优,对寻优产生的果蝇种群进行质心定位得出最终的定位结果.仿真实验表明,该方法收敛速度快,定位精度高,具有较强的抗误差能力.
融入邻域距离与隶属度模糊聚类图像分割算法
朱占龙
2018, 35(4): 93-97.
摘要:
为提升图像分割算法的抗噪性和准确性,提出融入邻域距离与隶属度的模糊聚类算法.首先结合像素邻域灰度信息自适应地对噪声图像进行滤波以构建新的滤波图像,然后在聚类过程中将像素邻域与聚类中心的距离做平滑处理以提高算法的鲁棒性,接着为平衡边界与噪声关系对全局隶属度和邻域隶属度进行结合产生新的权重隶属度函数和新的聚类中心,最后利用加噪的人工合成图像、真实图像进行分割实验.相比其他模糊聚类算法,从定性方面来看,所提算法能够去除更多的噪声点,显示出更好的视觉效果;从定量方面看,所提算法在分割准确率和ARI指标上有进一步的提升.
基于深度学习的非接触掌纹识别方法
郑仕伟, 韩俊刚
2018, 35(4): 98-102.
摘要:
采用非接触的方式获取到的掌纹图像容易受到手掌摆放姿势、光照条件等因素的影响,造成识别效果欠佳.针对这些问题,提出使用卷积神经网络来处理非接触式掌纹识别问题.首先利用肤色阈值切割出手掌图像,采用一种指根点检测算法确定指根点,使用确定的指根点建立坐标系,分割出ROI图像.其次,使用卷积神经网络自动提取特征,并将提取到的特征送入分类器得出结果.最后,在公开掌纹数据库上进行实验,取得了不错的识别效果,证明了此方法的有效性.
基于非线性最小二乘迭代的分数阶PDμ控制器整定
史乐珍, 王华
2018, 35(4): 103-107,113.
摘要:
针对进化算法在搜索PID控制器参数时的随机性,提出一种基于非线性最小二乘迭代的参数整定方法.在辨识直流电机伺服系统传递函数的基础上,进行分数阶PDμ控制器参数整定.类似于迭代反馈整定方法,该方法首先设定伺服系统期望的输出响应,以最小化误差平方和为目标来整定控制器的3个参数.非线性最小二乘法与进化算法整定的控制器对比结果表明,所提的控制器迭代整定方法能够使得系统响应逼近所设定的期望响应,而且快速地确定出唯一的控制器参数.
一种快速最优自适应频率校准电路
徐卫林, 朱潮勇, 于越, 周茜, 李海鸥
2018, 35(4): 108-113.
摘要:
提出一种快速最优自适应频率校准电路,应用于卫星导航接收机的宽带频率合成器中.该自适应频率校准电路通过共用频率合成器中多模分频器的分频码,快速定位到多频带压控振荡器的理想目标频带,并进行反馈校准,搜索出目标频点的上下两条实际目标频带,并分别与之比较偏差,选择距离最近的目标频带.该自适应频率校准电路采用数模混合电路设计,模拟部分以减小搜索步长,数字部分以提高校准算法的准确性和减少搜索步数.基于0.18 μm CMOS工艺的混合信号仿真验证表明,相对于传统的频率校准电路,提出的快速最优自适应频率校准电路可以实现更短的锁定时间,并选取最优频带,从而有利于频率合成器的环路稳定和相位噪声优化.
基于相关性检测的数字图像盲取证算法仿真
杨晓花
2018, 35(4): 114-118.
摘要:
针对数字图像篡改中最常用的模糊操作,提出一种基于相关性检测的数字图像盲取证算法.该算法假设经过模糊操作后的原始图像和被篡改后的图像中的像素与邻域像素的线性相关性得到增强,采用基于阈值的最短距离聚类法检测像素线性相关性,发现模糊操作痕迹,进而实现数字篡改图像的盲取证.大量的实验验证结果表明该算法能够有效检测出被篡改图像的模糊操作痕迹,同时,能够对被篡改区域进行准确定位.
基于运动趋势预测的异构车联网垂直切换算法
杨明极, 吴烨, 范华峰
2018, 35(4): 119-123,129.
摘要:
提出了基于运动趋势预测的垂直切换算法.在由LTE、WiMAX构成的异构车联网环境下,首先通过对车辆运动趋势的预测计算出其在当前基站覆盖范围下的持续时间,按照该时间把车辆节点划分为狭移动节点和广移动节点.对于狭移动节点利用基于负载均衡的网络选择方法进行切换判定,而对于广移动节点利用基于模糊层次分析法的多属性垂直切换算法进行切换判决.仿真结果表明,在不同车辆数量与不同车辆速度两种仿真场景中,此算法能够减少切换次数,降低切换失败率,改善切换时延,提高系统的吞吐量.
基于混沌杜鹃搜索算法的高光谱影像波段选择
胡梦林, 万幼川, 王明威, 高贤君, 高雄
2018, 35(4): 124-129.
摘要:
针对高光谱遥感影像的波段降维问题,结合杜鹃搜索算法良好的全局寻优能力和混沌映射局部寻优能力强的特点,提出一种基于混沌杜鹃搜索算法的高光谱影像波段选择方法,并对HYDICE影像进行仿真实验.同时进行该算法与遗传算法、粒子群算法和基本杜鹃搜索算法的对比实验,实验结果表明该算法搜索能力更强,最终所选波段子集的分类精度更高.
多媒体传感网络学习监控实时反馈方法研究
杨柳青, 王冲
2018, 35(4): 130-134.
摘要:
为了降低多媒体传感器网络的数据丢包和时间延迟,提高网络学习的监控实时反馈能力,提出了基于线性移位自适应寻优的多媒体传感网络学习监控实时反馈方法.构建多媒体传感网络的节点优化部署模型,采用簇内传感节点融合跟踪方法进行多媒体信息融合和二维熵特征提取,根据传感节点的阈值进行模糊自适应加权控制,结合线性移位信道分配方法进行多媒体传感网络学习监控反馈链路均衡处理,采用智能寻优算法进行多媒体传感网络传输延迟控制,提高数据的实时反馈能力.仿真结果表明,采用该方法进行多媒体传感网络学习监控实时反馈控制,数据输出的丢包率较低,多媒体信息反馈的时延较小,整个网络的链路均衡性较好.
一种硅基OLED微显示芯片的PMU设计
蔡俊, 宋飞, 陈晓烽, 冉峰
2018, 35(4): 135-139.
摘要:
设计了一种集成在硅基OLED微显示芯片上的电源管理单元(PMU).该PMU采用Cuk型DC-DC变换器和LDO相结合的新型结构,其中Cuk电路采用PWM调制的峰值电流控制模式输出负电压,同时Cuk电路产生的脉冲电压经过滤波得到直流电压,该电压通过LDO模块输出正电压.电路的整体设计和仿真在SMIC 0.18 μm 1.8 V/5 V CMOS数模混合工艺下完成,仿真结果表明,在2 MHz开关频率和3.3 V标准输入电压条件下,输出正电压在2~5.5 V范围内可调,输出负电压在-2~-5.5 V范围内可调,纹波均小于5 mV.输出正、负电压的线性调整率分别为5 mV/V和20 mV/V,负载调整率分别为0.04 mV/mA和0.15 mV/mA,满足PMU的设计指标.
基于能量均衡的ZigBee路由优化算法
朱尚聪, 吕红芳, 吉书瑶
2018, 35(4): 140-143,148.
摘要:
针对ZigBee现有路由协议存在节点能耗不均、易造成网络分割死亡的问题,提出了一种能量均衡的ZigBee路由算法,该算法对ZBR路由算法进行改进.改进后的算法考虑了对低能量节点的保护,控制了RREQ分组传递方向,减少数据泛洪,同时在路由发现时建立了多条路径,若主路径发送失败,即可直接切换到备用路径,降低延时同时减少能耗.仿真表明,改进后的路由算法能减少网络总体能耗,平衡节点能量,最大化网络寿命.
辐射环境下CMOS图像传感器的暗电流幅值分布预测方法
郑然, 刘超, 刘晗, 惠祥力
2018, 35(4): 144-148.
摘要:
在空间卫星系统中,CMOS图像传感器也成为了首选的成像器件.然而,空间中存在的各种辐射粒子所引起的辐射效应,会使CMOS图像传感器暗电流均值增加、不一致性增强,导致图像信噪比降低,影响成像质量.基于半导体器件的辐射效应原理,分析了γ射线和质子辐射对CMOS图像传感器的总剂量和位移损伤效应,提出了一种混合辐射环境下暗电流分布建模方法.仿真结果表明,提出的方法能够准确预测γ射线和质子混合辐射环境下CMOS图像传感器的暗电流幅值分布情况.