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• 2016年, 第04期　刊出日期：2016-04-25 上一期    下一期
  本期栏目： 论文

论文

多核嵌入式系统内联网络优化调度

杜家宜，李仁发，堵琳娜

2016, 38(04): 617-623. doi:

摘要 ( 141 )   PDF (516KB) ( 311 )   　　

处理核之间的通信问题是多核系统中不可避免的问题，根据具体应用，进行核间内联网络的定制和设计是一个可行的研究方向。针对该问题提出了任务节点的通信调度算法，通过采用点对点连接作为内联网络的方式，在不增加系统调度长度的前提下，构造出满足系统核间通信需求、核间点对点连接数最少的内联网络。同时还给出了核间通信调度确定算法和内联网络构造算法，为内联网络的设计提供依据。实验表明，与传统的HLFET算法相比，提出的调度算法能极大减少嵌入式系统中的核间点对点连接数目。

大数据环境下MES作业计划与调度能力云服务化研究

徐迭石，刘胜辉，马超，张淑丽，张宏国

2016, 38(04): 624-633. doi:

摘要 ( 140 )   PDF (1961KB) ( 357 )   　　

云制造技术给制造企业带来机遇的同时，也为其制造执行系统MES的设计与实现带来了新的挑战。为了解决单件小批MES中作业计划与调度优化问题，首先设计了一个从作业计划静态制定，到作业执行情况实时监控与主动感知，再到异常事件智能响应，最后到作业调度动态调节的闭环体系结构。接着针对异常信息实时获取与异常事件发现、异常事件智能化处理以及作业计划与调度优化算法计算能力服务化三个子问题，依次进行了问题分析并给出了技术解决方案。最后，以哈尔滨电机厂为案例对象，综合利用IEC/ISO 62264标准、大数据分析与挖掘方法以及由虚拟化、服务化和SOA等组成的云计算技术实现了单件小批MES作业计划与调度综合优化系统，验证了上述理论与方法的有效性。

基于硬件可编程逻辑的SAT求解算法研究与进展

马柯帆，肖立权,张建民，黎铁军

2016, 38(04): 634-639. doi:

摘要 ( 151 )   PDF (585KB) ( 247 )   　　

布尔可满足性SAT问题作为第一个被证明的NP完全问题，是计算机理论与应用的核心问题，有着重要的应用价值，因此近年来涌现了各种各样SAT求解器。但是，SAT求解器的运算效率始终是影响其应用的关键因素，所以利用硬件的高性能与并行性来加速SAT求解过程已成为验证领域的一个研究热点。归纳总结了在SAT求解过程中，利用硬件现场可编程门逻辑FPGA的并行性和灵活性加速求解过程的各种算法研究，着重总结分析了应用型SAT求解器的加速策略。通过对各种方法的深入分析，指出它们的优缺点，为未来的研究提供了思路。

基于蝙蝠算法的系统级故障诊断研究

宣恒农，苗春玲，赵冬

2016, 38(04): 640-647. doi:

摘要 ( 140 )   PDF (4068KB) ( 257 )   　　

首次将蝙蝠算法用于解决系统级故障诊断问题，从而提出了一种高效的诊断算法——蝙蝠故障诊断算法。在初始化阶段，种群被分成大、小两类，并采用不同的处理方式；根据系统级故障模型的特点，设计出了具有方程约束的适应度函数；为了平衡全局搜索与局部搜索，在速度更新公式中增加一个变系数；为实现寻址的离散化，对蝙蝠速度进行了二进制映射。仿真实验结果表明，蝙蝠故障诊断算法在迭代次数、诊断正确率和最优解的适应度等方面明显优于现有的具有代表性群智能诊断算法——FAFD算法。

基于蜂群算法的多维QoS云计算任务调度

颜丽燕，张桂珠

2016, 38(04): 648-655. doi:

摘要 ( 118 )   PDF (1107KB) ( 246 )   　　

针对云计算环境下用户日益多样化的QoS需求和高效的资源调度要求，提出了基于改进蜂群算法的多维QoS云计算任务调度算法，其中包括构建任务模型、云资源模型和用户QoS模型。为了获得高效的调度，引入蜂群算法。针对该算法在后期收敛速度变慢且易陷入局部最优的问题，引入收益比、跟随比概念及当前个体最优值及随机向量，避免“早熟”现象的出现。通过实验仿真，将该算法HEFT与和ABC算法进行比较，实验表明，该算法能获得较高的调度效率和用户满意度。

一种基于数字DAC校准的低失调动态比较器

安康，李晋文，刘尧，常利平，梁斌

2016, 38(04): 656-660. doi:

摘要 ( 165 )   PDF (802KB) ( 226 )   　　

提出一种基于二进制加权电容DAC阵列的比较器校准技术，并基于该技术65 nm CMOS工艺下设计实现了一款低功耗高精度动态比较器。基于版图数据的模拟仿真结果表明，在1.2 V的工作电压下，该校准技术可以将失调电压降低至0.25 mV以下，功耗为0.33 μW，功耗开销增大57%。

WSN中一种负载均衡的动态非均匀分簇方案

刘涛1，关亚文1，王骏2

2016, 38(04): 661-666. doi:

摘要 ( 105 )   PDF (528KB) ( 221 )   　　

无线传感器网络（WSN）是由资源受限的传感器节点构成，节点能耗对网络的性能有着重要影响，对网络进行分簇可以有效地控制节点整体能耗。针对网络实际运行时节点状态和事件位置动态变化等特点，提出了一种负载均衡的动态非均匀分簇方案。方案主体思路是：首先网络利用OLEACH算法自组织地进行非均匀分簇，接着动态地从簇头中选举出一定数量的决策节点用于网络的数据汇聚，并根据事件发生位置和节点状态变换而动态更改决策节点角色。仿真结果表明，与CAPNet方案相比，该方案均衡了网络能耗，提高了传输效率，延长了网络生命周期。

基于位置社交网络的地点推荐算法

王森

2016, 38(04): 667-672. doi:

摘要 ( 175 )   PDF (601KB) ( 310 )   　　

目前基于协同过滤的地点推荐算法存在难以准确估算用户偏好、推荐结果准确性不高等问题。改进了传统协同过滤中相似用户计算方法，在迭代过程中分别计算用户相似度和地点相似度的值，并不断交叉调整对方的值，直至收敛。该方法能够在稀疏的数据集下准确计算用户相似性。此外，在topN推荐阶段，同时考虑了用户的兴趣度和推荐地点离用户所在地距离的影响，并设置阈值控制二者的权重，自适应地产生推荐结果。实验表明，与其它方法相比该方法能够获得更好的推荐效果。

基于同步数的轻量级高效RFID身份认证协议

肖红光1，李为1，巫小蓉2

2016, 38(04): 673-678. doi:

摘要 ( 109 )   PDF (478KB) ( 240 )   　　

RFID技术广泛应用的同时，其安全问题面临着严峻的考验。在确保安全性能的前提下，节省系统成本、提高效率成为未来研究重点。在分析各种协议缺陷之后，借鉴滚动码技术的同步数原理，提出了一种基于同步数的轻量级高效RFID身份认证协议。协议运用同步数以及双向认证机制保障系统安全性。对各种威胁进行分析,确保了协议的安全性。通过比较其他协议的效率与成本，可以看出该协议具有轻量级与高效性。最后运用BAN逻辑对协议进行了形式化分析，从理论上证明了本协议的可行性。

一种改进的基于交叉矩阵统计的软件故障定位技术

杨书新1,刁文1,2

2016, 38(04): 679-685. doi:

摘要 ( 121 )   PDF (488KB) ( 263 )   　　

故障定位是软件调试过程中一项耗时耗力的工作，而自动故障定位技术能够很好地与自动测试技术相结合，对于提高软件调试效率具有重要的现实意义。提出了一种改进的基于交叉矩阵统计的软件故障定位技术。该方法在故障定位前先对所有的成功执行轨迹序列和失败执行轨迹序列进行聚类约减，以消除执行轨迹冗余；然后将消除冗余后的执行轨迹存储到交叉矩阵中；最后通过Crosstab算法计算出各语句的可疑度并对语句进行可疑度排序，进而产生故障报告。在西门子测试程序集上做了执行轨迹聚类约减前后的性能对比实验，实验结果验证了本文方法的有效性。

一种面向航班准点率保障的航班协同调度评价模型

丁建立，王曼

2016, 38(04): 686-692. doi:

摘要 ( 114 )   PDF (563KB) ( 203 )   　　

为了保障航班的准点率，对航班调度过程中空管、航空公司和机场之间的协同状况进行评价，构建一种面向航班准点率保障的航班协同调度评价模型。基于某一时间段内机场航班进港时间平均偏离值、出港时间平均偏离值、保障完成时间平均偏离值、目标撤轮挡时间准确率和计算起飞时间准确率，建立航班协同调度的指标体系；采用关联规则挖掘的方法确定各指标对航班协同调度及航班延误影响的阈值；结合模糊层次分析法和综合评价法，对各单位在航班调度过程中的协同状况给出量级评价。实验表明：该模型能够科学有效地评价各单位在航班调度过程中的协同状况，对于优化航班保障、提高航班放行正常率具有重要意义。

基于SPEC 2000的桌面操作系统与处理器适配评测

罗军，吕宏峰，王小强，孙宇

2016, 38(04): 693-698. doi:

摘要 ( 130 )   PDF (2673KB) ( 187 )   　　

桌面操作系统与处理器的适配评测是提升国产计算机系统质量的重要途径，传统桌面操作系统的评测侧重于软件本身的测试，不能够全面反映其与处理器的适配性能。基于SPEC 2000基准程序集，提出通过比较基准程序集在不同桌面操作系统下的评测分值差异来反映桌面操作系统与处理器的适配性能。进一步提出了剔除程度因子（λ）用以分析不同基准程序对任意两个桌面操作系统评测分值差值的影响，并选用了三种典型的桌面操作系统进行了验证。实验结果表明，剔除对两桌面操作系统差值较大的基准程序或者差值较小的基准程序在一定的λ值下会使不同桌面操作系统下的SPEC 2000整点运算评测分值发生逆转。文中提出的方法是相关软件评测标准在软硬件适配性能维度上的扩展，剔除程度因子的提出有利于判定对桌面操作系统评测分值差值影响较大的基准程序，进而可用于指导桌面操作系统和基准程序的改进和优化。

基于影响度剪枝的极端学习机分类算法研究

张辉1,2，师统1，王耀南2

2016, 38(04): 699-705. doi:

摘要 ( 137 )   PDF (1818KB) ( 234 )   　　

针对极端学习机（ELM）网络规模控制问题，从剪枝思路出发，提出了一种基于影响度剪枝的ELM分类算法。利用ELM网络单个隐节点连接输入层和输出层的权值向量、该隐节点的输出、初始隐节点个数以及训练样本个数，定义单个隐节点相对于整个网络学习的影响度，根据影响度判断隐节点的重要性并将其排序，采用与ELM网络规模相匹配的剪枝步长删除冗余节点，最后更新隐含层与输入层和输出层连接的权值向量。通过对多个UCI机器学习数据集进行分类实验，并将提出的算法与EMELM、PELM和ELM算法相比较，结果表明，该算法具有较高的稳定性和测试精度，训练速度较快，并能有效地控制网络规模。

具有自学机制和退火选择的教学优化算法

王培崇

2016, 38(04): 706-712. doi:

摘要 ( 105 )   PDF (575KB) ( 255 )   　　

为了克服教学优化(TLBO)算法容易早熟，解精度低的弱点，提出一种具有教师自学和学生选择学习的改进教学优化算法。在每次迭代过程中教师个体首先通过反向学习(OBL)，实现教师的自我提高，加强优秀个体周围邻域的搜索，引导算法向包含全局最优的解空间逼近，保证算法具有较好的平衡和探索能力。学生个体通过随机执行反向学习进行自学习，同时亦向教师个体进行学习，计算两种学习方法后的状态相对教师个体的突跳概率，并以此概率为基础进行轮盘赌产生子个体。通过在多个标准测试函数上的实验仿真并与相关的算法对比，结果表明所提出的改进算法具有更高的收敛速度和收敛精度。

改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测

黄文明，徐双双，邓珍荣，雷茜茜

2016, 38(04): 713-719. doi:

摘要 ( 155 )   PDF (671KB) ( 422 )   　　

为了提高径向基函数RBF神经网络预测模型对短时交通流的预测准确性，提出了一种基于改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测模型。利用改进人工蜂群算法确定RBF网络隐含层的中心值以及隐含层单元数，然后训练改进的人工蜂群算法RBF神经网络预测模型，并将其应用到某城市4天的短时交通流量数据的验证。将实验结果与传统RBF神经网络预测模型、BP神经网络预测模型和小波神经网络预测模型进行了比较。对比结果表明，该方法对短时交通流具有更高的预测准确性。

基于CoDeSys环境下的并联机器人非线性方程求解

陈池梅1,2,陈利学2

2016, 38(04): 720-725. doi:

摘要 ( 158 )   PDF (755KB) ( 278 )   　　

机器人技术发展到现在，虽然已经得到了突飞猛进的进步，但是对于并联机器人运动学正解的封闭解问题依然是机器人技术的瓶颈，在实际应用中采用的广义几何法和方程组的数值解法等，不但推导过程非常复杂，而且在求解的过程中还存在解不唯一的问题。为了避免上述问题，根据多元函数的Taylor公式推导出了一种基于三元非线性方程组牛顿迭代法的并联机器人运动学正解算法；同时，基于其数学原理，也可以得到并联机器人的反解。Taylor法以其自身的优势，巧妙地解决繁琐的并联机器人运动学正解多解取舍问题，直接获得了工作空间内满足运动连续性的合理解。该算法的迭代次数少，收敛速度快，是一种非常有潜力的方法。最后将该算法应用到CoDeSys开发环境，通过配置方式,证明Codesys环境下并联机器人运动学可实时灵活应用。

基于变差函数全局纹理增强的结构相似度图像质量评价

王威1，刘婧1，李骥1，刘洋1，潘伟2

2016, 38(04): 726-732. doi:

摘要 ( 106 )   PDF (1358KB) ( 190 )   　　

为解决结构相似度算法的图像质量评价缺陷，提出了一种基于变差函数全局纹理增强的结构相似度图像质量评价。该方法首先利用改进的对数变差函数模型提取原图像和失真图像在水平0°、垂直90°和对角45°、135°四个方向的纹理信息特征，然后分别求出对应的纹理增强图像，最后改进SSIM中的结构信息来确定纹理区域的明显失真，计算得到整幅图像的VSSIM值。目前大多数的全参考评价方法不能对数据库中的所有失真类型进行评价，只能对某一类固定的失真类型来评价。本方法对LIVE数据库中的五种失真类型都适用，仿真实验表明，该算法对五种不同失真类型的评价结果具有一定的合理性，并且与主观评价数据库较为一致，其性能也优于其他质量评价模型。

一种改进PCA与IHS融合的高光谱图像异常检测算法

江铁成

2016, 38(04): 733-738. doi:

摘要 ( 122 )   PDF (565KB) ( 283 )   　　

高光谱图像空间分辨率不足容易导致异常检测虚警率过高，针对此提出了一种新的异常检测算法。算法首先利用主成分分析PCA对低分辨率高光谱图像进行主成分提取，然后对所提取的主成分和高分辨率图像分别进行IHS变换，分别得到各自的强度分量。运用IHS变换的可逆性，将高光谱数据新的强度分量与原色度分量H和饱和度分量S进行IHS逆变换，得到空间信息增强的高光谱图像数据，最后使用改进的KwRX算法对空间信息增强的高光谱图像数据进行异常检测。仿真实验表明，与KRX算法、PCAKRX算法相比，本算法在检测目标像素数和虚警个数上都有较大的改善，说明了本算法的的有效性和可行性。

基于邻域关系模糊粗糙集的医学图像分类研究

胡学伟，蒋芸，邹丽，李志磊，沈健

2016, 38(04): 739-746. doi:

摘要 ( 102 )   PDF (609KB) ( 270 )   　　

对医学图像进行分类时，特征选择是影响分类准确率的非常重要的因素。针对医学图像的特殊性，以及目前提出的特征选择算法在应用于医学图像分类时效果不够理想等问题，提出一种基于邻域关系的模糊粗糙集模型，基于该模型给出特征选择算法，并将其应用于乳腺X光图像。实验结果表明，同已有的算法相比，该方法能有效选择特征，分类精度有较大的提升。

基于互学习的自适应PSO算法的亚像素定位研究

刘欢1，2,肖根福3，欧阳春娟1

2016, 38(04): 747-754. doi:

摘要 ( 102 )   PDF (3000KB) ( 245 )   　　

针对数字图像相关方法（DIC）的亚像素精确定位运算量大、时间代价高的问题，提出了一种改进的粒子群优化方法的亚像素精确定位。依据待测物图像中特征点变形程度的差异自适应地调整粒子飞行的速度和范围并细化到x和y二维方向上，改善特征点位移解的质量；另外，引入粒子间的互相学习机制，充分利用前一粒子的历史信息，减少迭代次数，提高算法运行效率；最后，将这种互学习的自适应粒子群的亚像素定位算法与牛顿拉夫森（NewtonRaphson）算法和牛顿拉夫森粒子群（NRPSO）算法作比较。实验结果表明，本文算法具有更高的精度、有效性和可行性，尤其在处理大数据量时，该算法的时间成本优势更为显著。

基于Canny思想的Robinson边缘检测算法

贺国旗1，凌凤彩2，林晓2

2016, 38(04): 755-760. doi:

摘要 ( 122 )   PDF (550KB) ( 191 )   　　

传统的Canny 边缘检测算子是一种含有最优化思想的算子，它具有较高的检测精度，可以达到单像素级，但是因为它本身对噪声比较敏感，所以需要先利用Gauss滤波、均值滤波、中值滤波等滤波器进行去噪，然后再进行边缘检测，而Robinson边缘检测算子虽然具有抑制噪声的能力，但检测到边的缘不是单像素的。分析了原Canny 边缘检测算子判断非极大值抑制条件存在的问题，提出了新的判断非极大值抑制的条件，将Canny 边缘检测算子的思想与Robinson边缘检测算子相结合，既可以有效地抑制噪声，也可以得到单像素边缘，通过数据分析和实验结果说明了本文算法的有效性。

基于多项式有限混合模型的Slope One算法改进

陈平华1,王旭彬1,洪英汉2

2016, 38(04): 761-767. doi:

摘要 ( 76 )   PDF (622KB) ( 199 )   　　

针对多项式有限混合模型参数估计过程中存在的初始化依赖、参数易收敛到边界值以及容易陷入局部最优等问题，引入了最小信息长度准则，优化多项式有限混合模型的参数估计过程。在此基础上，采用基于多项式有限混合模型的聚类算法对用户评分行为进行聚类，利用模型求解得到的聚类归属概率对Slope One算法实施改进。实验结果表明：应用最小信息长度准则对多项式有限混合模型进行优化后，聚类效果明显提高；同时，相比于基于用户聚类的Slope One推荐算法，改进算法具有明显的改进效果。

基于改进CURE算法的不确定性移动用户数据聚类

高长元1,2，王海晶1，王京1,2

2016, 38(04): 768-774. doi:

摘要 ( 93 )   PDF (655KB) ( 201 )   　　

随着云计算、大数据以及移动互联网的发展，移动终端用户数据呈现出数据量大、噪声大、动态性及不确定性增强的趋势，影响了移动用户数据聚类准确率与效率。针对上述问题，提出了一种改进的层次聚类算法CURE。该算法将原有算法中抽样处理数据的方式用Map Reduce函数实现并行化处理，同时结合区间数的概念，将移动用户数据用一个区间表示，计算其区间距离来适应移动用户数据的不确定性特点，从而提高聚类效率与准确率。最后利用MIT Reality项目数据集进行仿真，仿真结果表明了该方法的有效性及可行性，为移动用户数据的进一步利用及用户的个性化推荐提供支持。

 迁移模糊聚类在医学PET/MRI快速衰减校正中的应用

孙寿伟1,钱鹏江1,胡凌志2,苏冠豪3,Raymond F. Muzic,Jr3

2016, 38(04): 775-784. doi:

摘要 ( 89 )   PDF (2238KB) ( 223 )   　　

为了避免PET/CT对病人造成大剂量的X辐射伤害和更好地对PET/MRI混合成像系统进行信号衰减校正。在组织分割方法的指导下，利用迁移模糊聚类算法将对人体无伤害的磁共振成像(MRI) 划分成诸如空气、液体、软组织、骨头等不同组织成分，然后赋予不同组织不同的线性衰减系数，以此来实现配准的PET成像的衰减校正工作。本方法具有三大好处：（1) 迁移模糊聚类算法可以利用历史高级知识来辅助当前病人MRI组织分割任务，从而保证了临床有效性和鲁棒性，降低了环境噪声、数据缺失及个体解剖结构差异等因素对算法的不良影响；（2)本算法内嵌的基于迁移学习的简单抽样策略，在保证算法鲁棒性的同时，极大地缩短了聚类划分的整体时间，适用于医学MRI大数据快速聚类分割的场合，因而有效地增强了算法的实用性；（3)本算法涉及的历史MRI知识，都是通过历史MRI源数据高度总结得到，非历史MRI源数据，这有效地保护了病人隐私，符合医学诊断的基本要求。通过在真实数据集上的实验表明了上述优点。

基于有序聚类的专利知识演化研究

祖坤琳，赵铭伟，林鸿飞

2016, 38(04): 785-791. doi:

摘要 ( 81 )   PDF (943KB) ( 210 )   　　

据世界知识产权局报告，专利是世界上最大的技术信息源，具有及时、可靠、内容详尽等显著特点，是科技优势的集中体现。目前国内的专利研究主要集中在专利主体上，而专利的文本客体中隐藏了大量的技术信息。利用中国知识产权局专利数据库中汽车专利的标题和摘要两个客体，从中抽取出技术特征，构建专利特征向量，使用有序聚类方法划分国内汽车发展的基本阶段；再利用热点词频和词共现方法分别对划分后的阶段进行分析和对比，揭示每个阶段的技术重心和阶段之间技术重心的变化规律，从技术信息角度构建国内汽车发展的演化过程，为相关从业人员提供参考。

一种基于信息扩散的复杂网络重叠社区发现算法

吴永亮,郑伟涛,郭芳琳,闫光辉

2016, 38(04): 792-799. doi:

摘要 ( 102 )   PDF (964KB) ( 218 )   　　

社区结构可以为网络的其他分析挖掘提供中观尺度的分析视角,在大规模复杂网络的各项研究中是一项非常重要而基础的工作。社区的重叠是真实世界网络中常见的一种现象，重叠社区结构可以更准确地描述网络中真实的结构信息，因此，复杂网络重叠社区发现具有更加突出的现实意义。在综合对比分析了当前主要的重叠社区发现算法的基础上，结合信息论的相关知识，给出了一种基于信息论的社区定义，并进一步借鉴信息传播理论，从单个节点对关于某种主题的信息的掌握程度的角度出发提出了一种复杂网络重叠社区结构发现算法。基于实际数据集的相关实验表明，与传统的社区定义和社区发现算法相比，本算法发现的重叠社区从内容角度来看具有更加明确的实际意义，并且具有较低的时间复杂度。

中文专利属性值对抽取技术及应用

孙东普，朱鸣华，林鸿飞

2016, 38(04): 800-806. doi:

摘要 ( 75 )   PDF (479KB) ( 233 )   　　

专利信息抽取是专利分析的基础，属性及属性值的识别与抽取是专利信息抽取所要解决的关键问题。目前，在中文专利信息抽取领域针对属性和属性值同步抽取的研究较少。本文以中文专利摘要作为实验语料，运用统计学习知识，提出一种基于条件随机场的抽取方法。该方法将属性和属性值视为命名实体，利用语料训练得到条件随机场模型，从而实现对属性和属性值的抽取；再利用挖掘的关联规则完成属性与属性值匹配。实验结果的准确率、召回率和F值分别是80.8%、81.2%和81.0%，其表明该方法能够高效同步抽取属性和属性值。同时，在抽取结果的基础上，本文完成了对专利的分析和同类专利的比较，体现了本方法的实用价值。

基于小波包与分形组合技术在变压力下液压管路振动信号分析研究

李哲洙1,2，高培鑫3，赵大哲1,2，刘积仁1,2

2016, 38(04): 807-813. doi:

摘要 ( 87 )   PDF (1021KB) ( 198 )   　　

提出基于小波包与分形组合技术对压力突变情况下航空发动机液压管路振动信号进行分析。首先，采用小波包对压力突变下液压管路振动信号进行分解，压力突变下液压管路振动信号的分形特征通过小波包的重构系数得到反映与验证；其次，通过对比分析小波包的关联维数值，得到压力突变下液压管路振动信号不同频带与关联维数的变化规律;最后结果表明，基于小波包与分形组合技术可以反映压力突变下液压管路振动信号特征。

抗突发错误的短码长随机LDPC码设计

孙康宁1，马林华1，2，胡星1，蔡钊1，黄绍城1

2016, 38(04): 814-819. doi:

摘要 ( 109 )   PDF (780KB) ( 340 )   　　

短码长低密度奇偶校验（LDPC）码校验矩阵列相关性较大，易出现突发错误。为了提高短码长LDPC码抗突发错误能力，提出一种分层随机构造的非规则LDPC码，通过在各层中随机地分配比特节点的边，利用分层随机的结构特点，降低了校验矩阵的列相关性，使得短码长时具有较好的抑制突发错误的能力。通过计算码字最小汉明距离以及相邻列的列相关性，证明了该设计方法的有效性。仿真结果显示，短码长时采用该方法构造的LDPC码较PEG法、CCSDS标准、IEEE802.16e标准LDPC码在低信噪比时性能优势较为明显。关键词：

一种基于EEMD的新型谐波误差分析策略

李洪珠，孙佳月

2016, 38(04): 820-826. doi:

摘要 ( 171 )   PDF (567KB) ( 176 )   　　

针对电力系统中严重的谐波干扰问题，为提高其运行的安全有效性，去除谐波干扰并提高系统稳定性能成为研究热点。电网中常存在频率强烈波动或者白噪声强烈干扰的现象，虽说三谱线插值的FFT算法（基于Kaiser窗）的抗干扰能力很强，谐波参数估计也可以有较高的精准度，但是远不及使其与平均经验模态的总体水平来分解谐波的检测算法（EEMD）与直线度误差分析相结合。应用直线度误差来分析信号的谐波成分，有机结合了三谱线插值的FFT（基于Kaiser窗的）谐波检测分析法。通过对整体谐波分量的在线监测，不仅能够提高稳态信号的检测精度，还能提高系统的动态性能。本分析策略大限度地提高了计算精度以及系统稳定性。通过仿真分析得知，所述方法可以使系统具有较强的抑制频谱泄露能力，并能够显著降低栅栏效应的发生概率，进而使电力谐波信号的幅值误差、初相位误差和频率误差分别低于0.004 1 %、0.002 4%和0.003 9%。

一种去冗余的SIFT特征提取方法

傅瑞罡，王平，高颖慧

2016, 38(04): 827-832. doi:

摘要 ( 108 )   PDF (1580KB) ( 297 )   　　

基于SIFT特征点的配准是图像配准领域里常采用的一种方法。但是，在复杂背景下，图像SIFT特征点通常量大且冗余，这会带来浪费存储空间、容易误配、配准耗时多等问题。针对这些缺点，提出了一种去冗余的SIFT特征提取算法。首先提取出SIFT特征点，然后根据特征点周边梯度情况，判断特征点是否落于目标区域，进而保留目标区域特征点，删除背景区域特征点，减少特征点数量的同时也实现了去冗余。提取所得的特征点质量好坏由落入目标区域的点数和落入背景区域的点数比例判断。实验结果表明，本算法减少了复杂背景下大量的干扰特征点。这将为后续的配准工作提高精度和效率。

天基光学观测低轨多目标跟踪的多模型CPHD滤波方法

李冬，玄志武

2016, 38(04): 833-838. doi:

摘要 ( 109 )   PDF (632KB) ( 204 )   　　

低轨多目标跟踪是天基光学系统信息处理需要解决的重要问题之一。提出了一种基于多模型势概率假设密度(CPHD)滤波的跟踪方法，建立了描述低轨目标运动的常轴向力模型和二体力学模型，给出了天基测量模型，将低轨目标的运动模式和运动状态组合成扩展状态，利用CPHD滤波递推扩展状态的验后概率假设密度(PHD)和目标数量的验后概率密度，能够同时得到目标状态和目标数量的估计。仿真结果表明，多模型CPHD滤波对目标数量和目标状态的估计精度相对多模型PHD滤波和单模型CPHD滤波有显著提高。