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• 2005年, 第9期　刊出日期：2005-09-01 上一期    下一期
  本期栏目： 论文

论文

TCP吞吐率模型及其应用范例

朱培栋 张明杰 卢锡城

2005, 27(9): 1-3. doi:

摘要 ( 382 )   PDF (220KB) ( 406 )   　　

在因特网中，TCP协议是使用最多的传输控制协议，包括FTP、WWW和SMTP在内的大量应用都使用TCP作为底层传输协议。对TCP建模具有很重要的意义，可以让我们更加深入地了解TCP的性能；同时，TCP模型还具有其它一些重要的应用，比如TCP友好的拥塞控制、主动队列管理算法参数设置等。本文列举了几个应用TCP吞吐率模型的典型范例，通过这些应用可以看出，TCP模型是一个用于拥塞控制系统分析和设计的有力工具。

PIPIO：一个新的面向区分服务确保转发的主动队列管理算法

张明杰 朱培栋 苏金树 卢锡城

2005, 27(9): 4-6. doi:

摘要 ( 341 )   PDF (150KB) ( 299 )   　　

RIO是用于支持区分服务确保转发逐跳行为的主动队列管理算法，该算法是对RED算法的简单扩充。由于RED算法的性能对配置参数敏感，因此基于RED算法的RIO算法必然具有 配置参数敏感的特点。PI算法是基于控制论的主动队列管理算法，具有队列长度抖动小的特点。PIP算法是PI算法的改进，比PI具有更快的收敛速度。本文基于PIP算法设计了 一个新的主动队列管理算法PIPIO。该算法队列长度抖动小，同时能保护高优先级报文。

AES算法及其在DSP中优化实现

章登义 毛从武 李永忠

2005, 27(9): 7-9. doi:

摘要 ( 392 )   PDF (202KB) ( 560 )   　　

AES（高级加密标准）是为了取代旧的DES（数据加密标准）而制定的，它具有更高的安全性能。本文简要阐述了AES算法，并为适应信息安全领域中音视频高速数据流所需的实时、现场和透明加密的要求，探讨了AES算法的优化问题。最后，本文给出了优化AES在DSP中的具体实现。

扩展SMTP协议主动阻断垃圾邮件

马晓雁 李芝棠

2005, 27(9): 10-12. doi:

摘要 ( 346 )   PDF (180KB) ( 342 )   　　

针对垃圾邮件问题，分析当前技术的不足，对现有SMTP协议进行扩展：要求发送方在会话中主动申报所发信息类型；根据用户和邮件服务商的行为为其分配诚信度，以诚信度  约束他们在电子邮件系统中的权限；在电子邮件系统中实现诚信机制以主动阻断垃圾邮件。

OBS网络中QoS方案的对比研究

王英杰[1] 赵珑[2] 张有志[1] 陆广海[1]

2005, 27(9): 13-15. doi:

摘要 ( 365 )   PDF (172KB) ( 333 )   　　

本文讨论在光突发交换OBS网络中支持QoS的两种机制：基于偏置时间的QoS方案和比例QoS方案。前者从OBS的基本协议JET出发，具有简单性、可行性，但存在不公平等问题； 后者解决了此问题，但在许多方面仍需改进。仿真结果及分析对两种方案在几种主要性能上进行了对比。

安全数据库系统中在线人侵检测的设计与实现

曹忠升 李晶

2005, 27(9): 16-18. doi:

摘要 ( 456 )   PDF (220KB) ( 1362 )   　　

文章分析了传统在线入侵检测技术设计思路的不足，然后从安全数据库系统在线入侵检测出发，提出了国产安全数据库系统SDM4的实时审计入侵检测系统RAIDS设计方案，分 析了该系统对传统在线入侵检测系统进行改进的策略，并给出了主要的算法设计实现。

链接请求的运行机制及其对．NET Framework分布式系统安全性的影响

杜树杰 王兴玲 李春荣

2005, 27(9): 19-22. doi:

摘要 ( 393 )   PDF (228KB) ( 304 )   　　

．NET安全体系是采用全新的模式建立的，更多地考虑了基于．NET的应用系统在安全性和执行效率上的统一，它提出了基于Web的分布式应用系统在安全核心技术上新的设计思想。影响．NET Framework应用系统安全性的因素有很多，其中由链接请求引起的影响系统安全性的潜在错误相当多。本文分析了链接请求可能带来的系统安全性隐患，并 就此提出了一些建议。

分布式仪器测试系统的安全性研究

王正浩 刘锦高 从薇

2005, 27(9): 23-25. doi:

摘要 ( 337 )   PDF (218KB) ( 315 )   　　

分布式测试系统现在正得到广泛的应用。本文讨论了基于COM组件技术和活动目录技术的分布式仪器测试系统，简要介绍了这两种技术的特征及其安全性问题，并重点讨论了 根据两种技术的安全性分析进行的安全设置，最后结合系统整体的安全性需求阐述了安全稳固的分布式仪器测试系统的实现方法。

CC Toolbox的研究及其改进

刘华 刘芳 戴葵 王志英

2005, 27(9): 26-28. doi:

摘要 ( 337 )   PDF (166KB) ( 310 )   　　

本文首先对安全评估标准CC（ISO／IEC15408）的辅助工具CC Toolbox作简单介绍，然后对CC Toolbox的工作流程和操作细节进行了介绍和讲解，最后对CC Toolbox提出了一  点改进设想。

可信度共享认证模型研究

汪伦伟 廖湘科 王怀民

2005, 27(9): 29-31. doi:

摘要 ( 384 )   PDF (150KB) ( 302 )   　　

由于认证系统存在不确定性，本文给出认证可信度的相关概念以描述不确定性，并给出多认证机制下可信度共享认证模型。该模型在可信度共享的思想上，通过将系统访问可信度值在多认证机制之间的分散管理，防止特殊场合认证机制的权力过于集中，以满足重要系统的特殊需要，增强系统的安全性。

分布式远程运动控制研究

任峻[1] 李仁发[2]

2005, 27(9): 32-33. doi:

摘要 ( 378 )   PDF (167KB) ( 356 )   　　

随着因特网的迅速发展，通过因特网实现对设备运动的远程控制已成为当前的研究热点。该文提出了一种利用嵌入式Web Server将设备直接接入因特网，而实现分布式远程运动控制的设想。并以步进电机的远程监控为例，在ARM上实现一个具有最小功能的嵌入式Web Server，完成对网络包的处理，得到包含在HTTP包中的控制信息；同时采用计数 器中断的方式实现对步进电机的控制，使得处理网络包和计数器输出控制脉冲可以并行实现，从而在ARM上实现了整个步进电机远程监控系统。

视频监控应用中的一种流控策略

余胜生 张俊 周敬利 周欣

2005, 27(9): 34-36. doi:

摘要 ( 405 )   PDF (172KB) ( 380 )   　　

本文分析了VBR承视频在用于视频监控时所面临的问题，针对视频监控应用的特点，提出了一种最大限度保证视频质量的流量控制策略，对该策略的理论模型进行了分析，并通过实验对此策略进行了检验，提出了可能的改进。

三维小波变换在IBR数据压缩中的应用

章勤 聂江武 郑然 王海岛

2005, 27(9): 37-39. doi:

摘要 ( 417 )   PDF (225KB) ( 360 )   　　

针对基于图像的绘制IBR场景数据的特点，本文给出了一种有效的图像序列压缩方法，以降低这种场景数据传输量。本文首先对图像序列进行“滑动窗口”的选帧，然后对图像序列进行基于整数提升的三维小波变换，最后利用嵌入式零树小波编码对小波系数进行量化编码，从而实现对IBR场景数据的压缩。实验结果显示，这种方法达到了良好的 压缩效果。

利用拉氏算子鉴别散焦模糊图像点扩散函数

陈前荣 陆启生 成礼智 刘泽金 舒柏宏 黎全 王红霞

2005, 27(9): 40-43. doi:

摘要 ( 411 )   PDF (217KB) ( 501 )   　　

对于散焦模糊图像，通常把其散焦点扩散函数近似为圆柱形函数。若能有效地从模糊图像中鉴别出该圆柱形的半径，则等价于求出了散焦模糊点扩散函数。利用拉氏算子对散焦模糊图像进行无方向性的二阶微分，然后求微分图像的自相关，则三维显示的自相关图像上会出现一个环形槽。环形槽由数值为负的一系列相关峰连成，槽底住置连成鉴别   别圆。该鉴别圆以零频尖峰为圆心，直径等于作为散焦点扩散函数的圆柱形直径的两倍。通过插值求和，得到一条鉴别曲线，可以直接鉴别出其直径。这一新的鉴别方法计算  量小，鉴别精度高，抗噪声能力较强。

基于PVM平台的并行编程技术及其在图像处理中的应用

杨光亿 陈孝威

2005, 27(9): 44-46. doi:

摘要 ( 338 )   PDF (212KB) ( 308 )   　　

本文首先介绍了基于PVM并行分布式计算机平台的并行编程技术及在Visual C＋＋6．0可视化集成环境中开发PVM并行程序的方法，然后以图像处理中的边缘检测为例说明了该 技术在图像处理中的应用。

基于彩色图像处理技术的车辆牌照自动读取系统

石洗凡

2005, 27(9): 47-50. doi:

摘要 ( 387 )   PDF (232KB) ( 487 )   　　

牌照读取过程大致可以分为预处理、牌照区域提取、牌照区域的二值化、字符分割、字符识别、后处理等几步。对于牌照区域的提取，综合利用了牌照的颜色信息和形状信息，取得了良好的提取效果；对于牌照区域的二值化，首先进行了通道的选择，然后计算闽值，最后二值化；在字符分割模块，分别在垂直、水平、垂直方向进行了字符分割， ，并计算了牌照的倾斜角，对倾斜程度比较严重的牌照，还要进行旋转（纠斜）处理；在字符识别模块，用最小欧氏距离法进行识别，对‘8＇和‘B’及‘0’和‘D’等易混 淆的字符进行特殊处理；在最后的后处理模块中，进行了包括机器检查和人工检查在内的合法性检查。实验结果显示，基于彩色图像处理技术的车辆牌照自动读取系统具有较  较高的识别速度和精度。

一种基于Snakes方法的人脸五官几何特征提取新算法

肖秀春 邹北骥

2005, 27(9): 51-53. doi:

摘要 ( 446 )   PDF (171KB) ( 704 )   　　

本文对传统Snakes方法的能量函数进行了改进：增加了对Snakes曲线进行形状限定的能量项，用来约束Snakes曲线变化时的形状，使之更容易与相应人脸特征吻合；改进了其中的图像能量项，采用图像颜色色度梯度取代图像灰度梯度构造图像能量项，由于色度梯度体现了颜色的本质信息，这种改进有利于Snakes曲线正确收敛于颜色本质差异大的 的地方即图像真实轮廓处。实验结果表明，改进后的Snakes用于人脸特征提取鲁棒性强。

一种结合节点和方向场的指纹匹配算法

祝恩 殷建平 周婧

2005, 27(9): 54-56. doi:

摘要 ( 355 )   PDF (159KB) ( 291 )   　　

指纹匹配是指纹识别中的一个重要问题，直接影响着系统的正确率。目前普遍使用的匹配算法主要是基于节点的匹配算法。Ross提出了结合节点和纹理特征的指纹匹配方法， 但Ross方法时间代价大。本文提出了结合节点和方向场的匹配算法，在用节点进行旋转和平移对齐的基础上，计算两个指纹方向场的一致性。实验结果表明：该算法可以比现 现有的基于节点的匹配算法更准确地区分两个指纹，同时比Ross方法更快。

高速无线局域网DCF机制下的链路自适应算法研究

李鹏 张春业 韩旭东

2005, 27(9): 57-61. doi:

摘要 ( 472 )   PDF (241KB) ( 381 )   　　

随着高速无线局域网物理层的制定，动态选择物理层传输模式的链路自适应被认为是一种有效提高系统吞吐量的方法。本文给出了两种基于IEEE802．11a DCF机制下的链路自适应算法，并对它们进行了理论分析与数值仿真，结论表明，基于MPDU的链路自适应算法优于基于MSDU的算法。在分析MPDU算法的基础上，我们给出了一种简单的通过查表来 来选择最适合物理层传输模式的方法，并深入地讨论了此物理层传输模式表的建立过程。

一种改进的频繁无规则集集合开采算法

赵栋 卢炎生

2005, 27(9): 62-63. doi:

摘要 ( 372 )   PDF (89KB) ( 280 )   　　

数据挖掘的一个基本任务是在海量数据的数据库中开采频繁项目集。本文提出了一种方法，不用开采频繁项目集全集，而是开采它的一个称为频繁无规则集集合的精简集。我们能用频繁无规则集集合还原出完整的频繁项目集集合和它们的精确支持度而不用读取数据库。可以看到，对频繁无规则集集合的开采是高效的。我们给出了一个算法HOPE- Ⅲ来开采频繁无规则集集合，并将它和算法A-Close进行了比较。实验结果显示，HOPE-Ⅲ在任何情况下都比A-Close的性能更好。

一种基于形态运算的快速文字分割算法

何家颖 黎绍发

2005, 27(9): 64-65. doi:

摘要 ( 355 )   PDF (170KB) ( 734 )   　　

本文针对复杂背景图像中文字与背景区域的形态特征，提出了一种基于形态运算和区域生长的快速文字分割算法MOSA，同时将之与LLT分割算法进行了比较。实验结果表明，该算法能较快和较准确地定位复杂背景图像中的文字区域，并且相对于LLT算法，该算法在速度与分割效果方面都有所提高。

随机指数标记算法的性能分析与控制模型

刘明 张鹤颖 窦文华

2005, 27(9): 66-68. doi:

摘要 ( 341 )   PDF (170KB) ( 458 )   　　

主动队列管理机制（AQM）是为了改进传统的端到端拥塞控制而提出的。现有AQM算法的设计在很大程度上依赖于直觉，没有全面、系统地运用理论工具，而算法的参数配置以 及算法的稳定性分析需要借助于适当的理论。随机指数标记算法REM、比例积分控制器PI都在这方面作了探索性的研究。本文通过对REM算法的性能分析得到其性能与PI非常相 相似，进而通过控制论的分析指出二者具有相似的控制模型。最后，文章认为拥塞控制是一个比较典型的控制问题，控制论是解决问题的有力工具，并指出了今后的研究方向  。

并行计算机系统容错设计

屈婉霞 蒋旬平 杨晓东 徐炜遐

2005, 27(9): 69-70. doi:

摘要 ( 379 )   PDF (137KB) ( 363 )   　　

容错设计是提高计算机系统可靠性的有效手段。本文提出了一种分布共享主存的并行计算机系统的容错结构，着重分析了结构采用的故障诊断机制，提出了系统中备份节点机 配置的优化策略。

一种基于Active Replication的TCP连接容错技术

程斌 金海 徐婕

2005, 27(9): 71-73. doi:

摘要 ( 357 )   PDF (185KB) ( 265 )   　　

本文提出一种基于Active Replication的TCP连接容错技术（ARTCP），采用两层的Cluster结构，并通过前端的分发器和聚合网关机维持多个同步的TCP连接副本，达到了相互容错的效果。测试结果表明，该技术不仅保证网络服务连接级的高可用性，而且具有恢复时间短、开销小的优势。

基于有效性测度的基因表达数据的模糊聚类分析

刘青[1] 邓庆山[2]

2005, 27(9): 74-76. doi:

摘要 ( 430 )   PDF (162KB) ( 507 )   　　

本文讨论了模糊聚类中的模糊C均值算法和聚类有效性测度。结合基因微阵列的特点，设计并实现了一种基于聚类有效性函数的模糊C均值模型。将该种模型运用于公开的白血病基因表达数据，取得了与实际情况相吻合的实验结果。

基于光纤通道SAN的管理问题的研究

肖庆华 冯丹

2005, 27(9): 77-78. doi:

摘要 ( 382 )   PDF (163KB) ( 271 )   　　

随着存储局域网（SAN）的大规模应用，SAN的管理已成为当前研究的热点。本文讨论了SAN环境及其管理的发展历程，针对由于SAN产品多样性引发标准的不统一、互操作性差使得存储管理缺乏统一性这些问题，设计了一种存储区域管理系统（SAM）。该管理系统基于光纤通道（FC-Channel）构建的SAN平台，以存储网络工业协会（SNIA）提供的标标准接口库为基础，将各种单独的SAN管理功能集成为统一的服务。

Open HCI for USB浅析

朱良

2005, 27(9): 79-80. doi:

摘要 ( 361 )   PDF (151KB) ( 570 )   　　

在嵌入式操作系统上实现USB Host可以使数码相机、新型手机和PDA脱离开PC直接与打印机和扫描仪等设备实现互连。如果能将USB Host内置于数码相机中，就能够将数码相 机中的照片直接输出给USB打印机。本文对USB Host系统软件的协议框架OpenHCI进行了简单剖析。

基于多层状态机的安全工作流模型

杜鹏[1] 白树仁[2]

2005, 27(9): 81-84. doi:

摘要 ( 335 )   PDF (195KB) ( 334 )   　　

本文介绍了安全工作流以及状态机的基本概念，通过对工作流中安全属性的研究，提出了一种基于多层状态机的安全工作流模型。该模型架构分为工作流层、控制层和数据层 三个层次，我们分别从任务、事件和数据角度来分析安全工作流的执行。最后，我们介绍了多层状态机中的授权函数，并详细阐述了安全工作流模型中各个层次的授权过程。 

中低轨道卫星星座网络动态特性研究

白建军 彭伟 卢泽新

2005, 27(9): 85-88. doi:

摘要 ( 375 )   PDF (203KB) ( 497 )   　　

本文在介绍星间链路空间几何参数模型的基础上，从网络的角度研究了卫星星座网络的拓扑变化规律，主要是星间链路变化规律，分析了不同类型的星座模型对星间链路变化 的影响。最后，结合卫星网络中的路由分析了这些变化对路由计算周期的影响。

模糊控制器中用奇异值分解法压缩模糊规则库方法的改进

谢清和 施惠昌

2005, 27(9): 89-90. doi:

摘要 ( 356 )   PDF (142KB) ( 363 )   　　

本文将压缩模糊控制器中模糊规则库的方法—奇异值分解（SVD）进行优化，让输入变量乘上比例因子，以防止输入空间信息丢失，从而提高系统的性能。

信元调度问题中有优先级的排队系统研究

梅晚霞 曹炬 李勇

2005, 27(9): 91-92. doi:

摘要 ( 376 )   PDF (199KB) ( 464 )   　　

本文根据排队理论和实际应用对带有优先级的信元调度问题进行了定量分析研究，推导出了每个级别的信元平均时延以及丢包率的计算公式，并进行了计算机仿真。将理论公 式与仿真结果进行了对照分析，得出了要降低平均时延、减少丢包率就必须提高服务率（在缓冲区大小既定的情况下）的结论。由已得到的公式，我们可以确定将平均时延及及丢包率控制在所允许的范围内的服务率的具体数值。本文所采用的分析方法克服了以往计算平均时延和丢包率的概率母函数法以及数值叠代计算方法的复杂性。

基于置信度的无监督说话人自适应语音识别

丰洪才 卢正鼎

2005, 27(9): 93-96. doi:

摘要 ( 380 )   PDF (241KB) ( 426 )   　　

本文提出一种基于词格信息的置信度计算方法，估计自适应语音识别结果的可靠性，将不可靠的语音从自适应训练集中去掉，从而减小无监督自适应与有监督自适应间的性能差异，提高无监督自适应的性能。

一种虚拟的非易失性层次Cache的设计和实现

刘瑞芳[1] 谢长生[1] 杨庆[2]

2005, 27(9): 97-99. doi:

摘要 ( 344 )   PDF (170KB) ( 307 )   　　

为解决磁盘存储中的小写问题，本文研究了一种新的层次Cache结构。这种层次Cache使用虚存页面文件和部分系统RAM组成二级Cache结构，能很好地利用磁盘访问在大／小写以及随机／顺序访问时的巨大性能差异。经过Ntiogen和Mailbench基准测试程序测试表明，这种层次Cache可以提升I／O子系统处理突发密集小写的性能。

一种基于组的时序驱动布局规划方法

黎铁军[1] 宋廷强[2] 李思昆[1]

2005, 27(9): 101-104. doi:

摘要 ( 396 )   PDF (279KB) ( 340 )   　　

本文提出了一种基于组的时序驱动布局规划方法，它利用现有的EDA工具将网表划分为组，并充分利用设计师的体系结构经验进行布局、调整和优化。该方法能在设计早期获 取较为准确的线负载模型，提高前端与后端的一致性，并且可以以组为单位规划电源和地的布局，提高布通率。该方法在已研制成功的32位嵌入式微处理器Estar的物理设计中得到实际应用。结果表明，该方法能够有效地改善关键路径时序和加快设计进程。

FORALL实现过程中的局部性优化

曾丽芳 杨学军

2005, 27(9): 105-107. doi:

摘要 ( 402 )   PDF (203KB) ( 398 )   　　

FORALL结构是FORTRAN 95的一种语法，在编译器中高效地实现FORALL结构是一项富有挑战性的工作，局部性优化对其高效实现尤其重要。本文介绍作者在G95编译器中实现FOR  ALL结构时用到的两种局部性优化方法——临时空间合并和嵌套循环排序。实验结果表明，局部性优化对提高FORALL结构的性能非常有效。对某类FORALL结构，与Intel的EFC  编译器相比，我们的实现方法能提高30％的性能。

基于SOA／J2EE电信增值业务AAA系统的设计与实现

欧阳慧 杨贯中 陶勇

2005, 27(9): 108-110. doi:

摘要 ( 531 )   PDF (172KB) ( 362 )   　　

本文将J2EE组件模型、MVC设计模式和Web Services SOA技术应用于平台认证、授权、计费（AAA）系统设计中，完成AAA系统与外部信息的安全交换，且易于新应用的快速构 建。目前，AAA系统已在互联星空平台中使用，具有良好的可扩展性、适用性和可靠性