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  • 微型压电及磁电式能量采集器的研究进展 免费阅读 下载全文
  • 摘要:无线传感器网络是二十一世纪影响人们生活的关键技术之一,具有广阔的应用前景,而微型能量采集器因最有可能代替传统电池为其节点供电,已成为国内外的研究热点。重点介绍了国内外压电式及磁电式微型能量采集器的研究进展;分析了其结构设计、器件性能,包括器件固有频率、输出电压以及输出功率等关键性参数,总结了其能量收集模块与能量储存模块的优缺点,对未来研究工作所面临的挑战及发展趋势进行了讨论。
  • 一种基于空时域相关性的HEVC帧间预测模式快速决策算法 免费阅读 下载全文
  • 摘要:为了减小高性能视频编码(high efficiencyvideocoding,HEVC)的复杂度,提出一种基于四叉树结构类型分析的帧间预测模式快速决策改进算法。一方面,统计并分析空时域相邻编码单元(codingunit,cu)和cu深度之间的相关性,确定其深度遍历区间,跳过一些冗余CU的分割,从而减少CU深度划分的复杂度;另一方面,通过分析遍历区间内CU的运动特征和预测单元(predictionunit,Pu)模式特性,确定不同运动特征所对应的Pu模式,减少所需遍历候选PU模式的数量和所需要进行的率失真代价计算的数量。与HMl4.0相比,采用该算法的HEVC编码器在输出比特率增加很小的情况下,平均编码时间降低了46.9%,而编码后的视频质量基本不变。
  • 基于先验知识的广义旁瓣对消器STAP 免费阅读 下载全文
  • 摘要:空时自适应处理(space—time adaptiveprocessing,STAP)算法的运算量与处理性能构成了一对矛盾。利用广义旁瓣对消器(generalized sidelobecanceler,GSC)形式的处理器结构,提出一种基于先验知识的STAP算法以解决该问题。该算法使用相控阵雷达系统参数以及阵列几何模型等先验知识来构建空时杂波的匹配矩阵,并计算空时多约束导引矢量,实现对STAP算法的自适应加权初始化。该算法的优点是无需协方差矩阵求逆从而使处理速度得到加快。仿真实验表明该算法的处理性能未受影响,而收敛速度则明显提高。
  • L型阵列的二维DOA估计方法 免费阅读 下载全文
  • 低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)或小接收快拍数条件下,经典的二维(two-dimensional,2D)波达方向(direction of arrival,DOA)算法存在估计精度低的缺点。针对该问题,充分利用L型阵列接收数据的自、互相关信息,提出一种适用于低SNR及小接收快拍数环境下的2D DOA估计新方法。该方法首先通过解析优化2D谱峰搜索问题,获得方位角与仰角之间的特定约束关系,进而将包含2D角度参量的目标函数转化为只包含一维(one-dimensional,1D)角度参量,即可通过1D谱峰搜索获得方位角(或仰角)估计值,最后再次利用该约束关系求得与之对应的仰角(或方位角)估计值。该方法只需1D谱峰搜索,而且所得2D角度估计参数可自动实现配对。计算机仿真验证了该方法在低SNR及小接收快拍数情况下的有效性。
  • 一种低通信开销联合时钟同步和定位算法 免费阅读 下载全文
  • 针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)中降低节点间的通信开销的需求,提出一种基于成对广播同步协议(pairwise broadcast synchronization,PBS)改进的联合时钟同步和定位算法。在联合时钟同步和定位过程中,锚节点(位置已知,时钟需同步)侦听未知节点(位置未知,时钟需同步)与参考节点(位置已知,时钟为参考时钟)双向交换的时间信息,不用发送额外的信息。因此相比于传统基于双向信息交换方式的联合时钟同步和定位算法可以节省大量的通信开销,同时可以降低同步所需参考节点的数目。该算法不仅对未知节点的位置参数和时钟参数进行联合估计,同时也完成锚节点时钟参数的估计。经过仿真分析,估计值满足所推导的克拉美罗下限(cramer-rao lower bound,CRLB),且估计精度接近其他两种典型联合算法。综合考虑估计精度和通信开销,所提出的算法优于现有的联合时钟同步和定位算法。
  • 认知无线网络中基于HJ-DQPSO优化的频谱分配机制 免费阅读 下载全文
  • 在认知用户和授权用户共存的认知无线网络模型中,为了解决认知无线网络中最大化网络效益和用户间接入网络的公平性联合最优化的多目标频谱分配难题,提出了一种新的基于hooke jeeves(HJ)计算和量子粒子群(quantum particle swarm optimization,QPSO)理论的离散多目标组合优化机制,即HJ-DQPSO优化机制。该机制中,提出了采用HJ算法进行局部搜索,防止陷入局部最优,并对QPSO算法进行离散化处理以便更匹配离散的频谱分配模型。与现有的频谱分配算法进行仿真性能比较,实验结果表明,该机制具有逼近最优解、快速收敛、不易陷入局部最优、参数设置少的特点。在不同的优化目标情况下,能够较好地逼近频谱分配最优解而且可以实现快速收敛,在满足多个优化目标的情况下可以获得更合理的频谱分配方案。
  • 一种抖动窗口自适应的航空通信MAC协议QoS机制 免费阅读 下载全文
  • 根据面向"时敏目标"打击的航空通信系统信息传输要求,提出了一种差分服务媒质接入控制协议。协议采用多信道随机接入机制,通过信道忙闲程度自适应地调整各优先级业务的发送时延抖动窗口的方法,为各优先级业务提供差分服务。在分组排队阶段,建立了M/G/1/K排队模型,得到了稳定状态下发送缓冲区队列长度的概率;在分组服务阶段,建立了突发时延抖动自适应模型,得到了分组的平均服务时间;在分组传播阶段,建立了突发碰撞模型,得到了分组成功传播概率;然后推导了该协议的平均时延、传输成功率和系统吞吐量等性能指标的理论表达式,并给出了最大抖动窗口的设置原则。仿真结果表明,协议大大提高了系统重负载情况下高优先级业务的实时性和可靠性,适用于区分业务优先级且对高优先级业务的实时性和可靠性要求很高的航空通信组网系统。
  • 深空通信中基于中继选择的文件传输协议 免费阅读 下载全文
  • 针对深空通信传播时延大、误码率高以及链路间歇性中断的问题,提出一种基于中继选择的深空文件传输协议。该协议将文件传输过程分为跳到跳发送和端到端重传2个阶段。在发送阶段,提出一种中继选择算法,通过分析天体运动规律选择合适的中继节点,并结合深空链路信道特点,分析链路丢包率和信道增益的关系,选择最优中继链路逐跳进行传输,降低丢包率进而减少重传次数;在重传阶段,目的端对数据包进行校验和检查,丢失的数据包通过端到端链路进行重传,保证文件的可靠传输。仿真结果表明,当端到端误码率大于10-5时,所提协议能有效减少重传次数,进而降低传输时延。在误码率为10-3时,与空间数据系统咨询委员会(consultative committee for space data systems,CCSDS)提出的文件传输协议(CCSDS file delivery protocol,CFDP)相比,该协议的传输时间缩短了40%,能较好地适应深空通信环境。
  • 一种改进的QC-LDPC码及其编码器FPGA实现 免费阅读 下载全文
  • 为了提高低密度准循环奇偶校验码(quasi-cyclic low density parity check codes,QC-LDPC)的编码码率灵活性和降低该码的实现复杂度,提出了一种改进的QC-LDPC码构造方法,并通过构造校验矩阵设计出了几种高码率码型,仿真结果表明该码在中、长帧长时性能优于相近参数的传统QC-LDPC码;针对该码型设计了一种基于随机存取存储器(random-access memory,RAM)的编码器硬件架构,通过存储地址指针实现对校验矩阵的存储,使得编码器能灵活地实现变码率和变帧长编码。采用verilog硬件描述语言在Spartan-3 XC3S1500芯片上实现了编码器。综合结果显示:新的硬件编码架构较基于移位寄存器的传统QC-LDPC码的编码器硬件架构,在编码延时保持相同而硬件资源大幅降低的情况下,编码器系统的最高频率达到了225.174 MHz,能满足高速编码需求。
  • 心电信号采集的模拟前端集成电路设计 免费阅读 下载全文
  • 基于SMIC 0.18μm 1P6M CMOS混合工艺设计了一种适用于心电信号采集的模拟前端集成电路,主要由前置放大器、带通滤波器、工频滤波器及后级放大器等组成。通过采用低噪声前置放大器技术,有效地改善了模拟前端集成电路的信噪特性;通过采用陷波器技术,有效地抑制了50 Hz工频干扰信号。模拟前端集成电路获得了43.44 d B的中频增益以及通带为0.095 6—107.3 Hz;在0.1 Hz与100 Hz频率处,模拟前端集成电路分别获得15.1μV/Hz与745 n V/Hz的等效输入噪声电压;在1.8 V电源电压条件下,模拟前端集成电路的静态功耗仅为912.5 n W。仿真结果表明,所设计的模拟前端集成电路适合于心电信号采集要求。
  • 不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现(英文) 免费阅读 下载全文
  • 混沌调制(differential chaos shift keying,DCSK)技术应用于超宽带(ultra wideband,UWB)短距离传输系统具有潜在的优势。提出了分别基于多元DCSK(M-ary DCSK,M-DCSK)、调频DCSK(frequency modulation-DCSK,FM-DCSK)和QCS-DCSK(quadrature code shifted-DCSK)的超宽带无线体内传输系统,分析了提出的基于最新几种混沌调制的超宽带体内传输系统的BER(bit error ratio)性能,对影响基于混沌调制的超宽带体内传输系统性能的参数积分时间和保护间隔做了理论研究和仿真分析。通过设置不同的扩频因子,在体内信道下QCS-DCSK相比MDCSK及FM-DCSK能够确保更好的传输质量,且功率损耗更低。在给定扩频因子β和信号持续时间Tc时,存在能使QCS-DCSK系统性能达到最优的保护间隔。在设定扩频因子β、信号持续时间Tc和保护间隔Tg时,存在能够使FM-DCSK系统性能达到最优的积分间隔。
  • 基于骨骼信息的虚拟角色控制方法 免费阅读 下载全文
  • 针对当前动作捕捉方法中基于旋转矩阵的虚拟角色控制方法,虚拟角色模型运动还原度低、人体动作不能实时展现、抗光照干扰能力弱的问题,提出一种基于骨骼信息的四元向量控制方法。该方法以Kinect体感摄像机捕获的人体骨骼关节点数据为基础,计算并记录人体运动过程中关节点空间位移和关节点之间夹角的变化,根据相邻图像序列中的运动数据确定虚拟角色每个骨骼关节点的旋转角度,并将其转化为四元旋转向量。根据正向运动学原理,从根节点对虚拟角色模型进行调整并根据人体动作进行实时反馈。通过理论分析和仿真结果表明,与基于旋转矩阵的的虚拟角色控制方法相比,该方法的人体姿态还原度高,角度误差低,实时预览效果直观,实时性与抗光照干扰能力强。
  • 显著边缘直接引导的动态模糊图像盲复原方法 免费阅读 下载全文
  • 针对主动视觉中运动载体和云台抖动导致图像模糊的问题,提出一种显著边缘直接引导的动态模糊图像盲复原方法。为了克服经典Canny算子只能对边缘进行标注的缺陷,设计了图像边缘搜索-增强算法,并基于此提出了仅依据图像中显著边缘邻域完成点扩散函数优化估计的方法;为解决传统残差图像方法不能适应预测图像错位的问题,提出图像解模糊的递归残差修正算法来抑制复原图像波动;设计了图像复原的分层迭代处理流程,保证模糊图像复原的可靠性和精度。理想光照条件下的仿真表明,算法能准确恢复模糊图像的边缘,同时抑制复原图像中的波动。非理想光照条件下的仿真也验证了算法对环境有良好的适应性,具有较高的实际应用价值。
  • 基于运动背景的自适应视频对象分割算法 免费阅读 下载全文
  • 为解决运动背景中视频对象的准确提取,提出一种基于全局运动的自适应视频对象分割算法。基于特征点计算帧间运动,利用最小二乘法计算摄像机仿射参数进行运动补偿,通过二值开闭重建滤波器进行预处理消除噪声;采用改进的分水岭算法将图像标记成不同的灰度区域,以自适应的光流法对分割的对象信息进行评判,从运动背景中分割出前景对象。实验表明,该算法能准确地从运动背景中分割出视频对象,显著地减少了动态前景对象的分割误差,提高了分割质量,可应用于运动目标检测与跟踪。
  • 森林背景下基于自适应区域生长法的烟雾检测 免费阅读 下载全文
  • 森林背景下,有效的烟雾检测在避免大规模森林火灾方面具有极其重要的意义。当前的研究对烟雾移动得很慢或没有清晰背景的情况下往往表现较差的性能,提出一种针对烟雾检测的自适应区域生长法。采用改进的卡尔曼滤波检测出运动区域,假设烟雾的亮度与视频照度之间存在线性关系,采用支持向量机(support vector machine,SVM)线性回归方法得到烟雾亮度的近似范围,并定义亮度约束,基于检测得到的运动区域,同时考虑亮度约束和纹理约束,蔓延出烟雾区域的主要部分,提取基于区域的特征来做SVM分类。对比实验结果表明,该方法优于传统的方法,并具有更强的鲁棒性。
  • 基于信息熵的无线传感网入侵检测遗传算法 免费阅读 下载全文
  • 无线传感网作为正在兴起的物联网的基础设施,在快速发展的同时却面临着多种信息安全风险。提出了一种基于信息熵的无线传感网入侵检测遗传算法,将信息熵和遗传算法应用于检测过程所用比对库的训练,采用异常检测和特征检测结合方法进行入侵检测。仿真实验结果表明,该算法能快速地生成比对库,在入侵检测过程中的收敛性和精确度都有明显改善,其对入侵的检测率高于99.5%,误检率低于0.5%。
  • WSN中基于伪正态分布的幻影路由隐私保护方案 免费阅读 下载全文
  • 为提高无线传感器网络中的源节点隐私保护安全性能,提出一种基于伪正态分布的幻影路由隐私保护(source-location privacy protection strategy through pseudo normal distribution-based phantom routing,PNDBPR)方案。该方案的实施过程为利用随机数机制计算幻影节点的随机有向游走跳数,通过该机制可以增加幻影节点的位置分布多样性与动态性,经概率转发路由机制将数据包从幻影节点转发至汇聚节点,目的是降低重合路径产生的可能性。从隐私保护性能和通信开销两方面对PNDBPR方案和基于源节点有限洪泛的源节点隐私保护(source location privacy preservation protocol in wireless sensor network using source-based restricted flooding,PUSBRF)方案进行了理论对比分析,并在MATLAB仿真平台上对PNDBPR方案与PUSBRF方案做了仿真分析。理论和仿真分析表明,PNDBPR方案产生的幻影节点位置分布更广泛,传输路径更复杂,增加了安全时间,能明显提高源节点位置隐私保护的安全程度。
  • 基于节点信任度和博弈论的Ad hoc网络路由算法 免费阅读 下载全文
  • 节点能耗和路径可靠性是移动自组织网络路由需要考虑的关键因素。为了提高能量利用率以及实现网络收益的最大化,在节点理性、自私的前提下,运用博弈论方法建立了转发节点选择的重复博弈模型,设计了节点信任度评价函数,并采用惩戒机制来威慑自私节点,迫使其自愿采取协同合作的策略。仿真结果表明,提出的路由算法能够均衡网络的能量消耗,提高分组投递率,延长网络的生存时间。
  • 基于HBase的小文件高效存储方法 免费阅读 下载全文
  • 基于Hadoop平台的相关系统得到了广泛应用。Hadoop分布式文件系统(Hadoop distributed file system,HDFS)通过分布式的工作方式,负责处理海量文件数据。对HDFS而言,海量数据中的小文件存储问题制约着系统高效工作的能力。针对海量数据中小文件读写效率低的情况,提出一种基于HBase(Hadoop database)的海量小文件高效存储方法,利用HBase的存储优势,将小文件直接存储于HBase,从而有效减少元数据节点服务器(NameNode)的负载,并对上层应用系统提供透明的访问接口。实验结果表明,该方法可以实现海量小文件的高效存储,提高HDFS环境下小文件的读写效率。
  • 基于改进自监督学习群体智能(ISLCI)的高性能聚类算法 免费阅读 下载全文
  • 针对现有数据聚类算法(如K-means)易陷入局部最优和聚类质量不佳的问题,提出一种结合改进自监督学习群体智能(improved self supervised learning collection intelligence,ISLCI)和K均值(K-means)的高性能聚类算法。已有的自监督学习群体智能演化方案具有计算效率和聚类质量高的优点,但当应用于数据聚类时,收敛速度较慢且极易陷入局部最优。为ISLCI加入突变操作,增加其样本多样性来降低早熟的概率,提高最优解的求解质量;计算每个样本的行为方程,获得其行为结果;通过轮盘赌方案来选择群体智能学习的对象和群体中其他样本学习目标对象的属性来提高自己。同时,利用K-means操作提高其收敛速度,提高算法计算效率。对比试验结果表明,本算法具有收敛速度快、聚类质量高、不易陷入局部最优的特点。
  • 基于Bayesian方法的参数估计和异常值检测 免费阅读 下载全文
  • 异常值检测是当前数据分析研究中的一个重要研究领域。模型中的异常值会直接影响建模、参数的估计、预测等问题。基于模型的异常值检测,传统的做法是先对模型参数进行估计,再进行异常值检测。而异常值的存在会影响参数估计,从而导致下一步异常值检测的不可靠;反之异常值检测也会影响参数估计。针对这些不足之处,提出了基于Bayesian方法的参数估计和异常值检测,此方法可以将参数估计和异常值检测同时实现,具体做法是在线性回归模型中引入识别变量,基于Gibbs抽样算法,给出识别变量后验概率的计算方法,通过比较这些识别变量的后验概率进行异常值定位,同时给出参数的估算方法。通过大量的模拟实验,结果表明,与传统方法相比,提出的方法对异常值更灵敏。
  • 《重庆邮电大学学报》(自然科学版)“5G专题”征稿启事 免费阅读 下载全文
  • 《重庆邮电大学学报》(自然科学版)是重庆邮电大学主办的,国内外公开发行的以”信息学科”为特色的专业性学术期刊。本刊为中文核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊、RCCSE核心学术期刊、中国科技核心期刊。被英国科学文摘(SA,INSPEC)、美国剑桥科学文摘(CSA)、美国EBSCOhost网络数据库、俄罗斯文摘杂志(AJ)等文摘或数据库收录。
  • [通信与电子]
    微型压电及磁电式能量采集器的研究进展(罗元;万沙浪)
    一种基于空时域相关性的HEVC帧间预测模式快速决策算法(李强;覃杨微)
    基于先验知识的广义旁瓣对消器STAP(唐斌[1,3];吴宏刚;陈客松;杨晓波)
    L型阵列的二维DOA估计方法(景小荣;刘雪峰)
    一种低通信开销联合时钟同步和定位算法(丁进;林基明;周继华;赵响;刘韦韦)
    认知无线网络中基于HJ-DQPSO优化的频谱分配机制(朱江;熊加毫;陈红翠)
    一种抖动窗口自适应的航空通信MAC协议QoS机制(肖雷蕾;张衡阳;毛玉泉;程国兵;卓琨)
    深空通信中基于中继选择的文件传输协议(赵辉;王琴;彭海英;王恩普)
    一种改进的QC-LDPC码及其编码器FPGA实现(卫霞;张文俊)
    心电信号采集的模拟前端集成电路设计(周前能;陈飞;上官培阳;庞宇;李红娟;罗伟)
    不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现(英文)(曹学鹏;吕毅博;黄婷婷;王琳)
    [计算机与自动化]
    基于骨骼信息的虚拟角色控制方法(李红波;孙舶源;李双生)
    显著边缘直接引导的动态模糊图像盲复原方法(付强;孙秀霞;刘树光;徐嵩;彭轲)
    基于运动背景的自适应视频对象分割算法(王小平)
    森林背景下基于自适应区域生长法的烟雾检测(张炜程;李佩;高陈强)
    基于信息熵的无线传感网入侵检测遗传算法(魏琴芳;成勇;胡向东)
    WSN中基于伪正态分布的幻影路由隐私保护方案(孙美松;刘宴兵;黄俊)
    基于节点信任度和博弈论的Ad hoc网络路由算法(刘欣[1,2];李校林[1,2,3];夏小霞)
    基于HBase的小文件高效存储方法(熊安萍;熊风波)
    基于改进自监督学习群体智能(ISLCI)的高性能聚类算法(曾令伟;伍振兴;杜文才)
    基于Bayesian方法的参数估计和异常值检测(尚华;冯牧;张贝贝)
    《重庆邮电大学学报》(自然科学版)“5G专题”征稿启事
    《重庆邮电大学学报:自然科学版》封面

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