2013年, 第39卷, 第8期 刊出日期：2013-08-15
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计算机工程. 2013, 39(8): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.001
说话人分类系统的目的是将声音数据分段并按说话人进行分类。对每个说话人提取基于多距离麦克风的多时延特征，可以进一步提高说话人分类系统性能。但随着麦克风个数增加，多时延特征向量维数迅速增长。针对该问题，采用保留特征流形结构并降低计算代价的方法，提出一种基于多距离麦克风融合声学特征的多分量鉴别式保局投影算法，利用支持向量机分类器进行两说话人分类系统的训练和测试，实现会议场景下的说话人分类。实验结果证明，与传统DLPP等算法相比，该算法在大部分数据集上的分类性能较优，可将分类误差率降低至20%以下。
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计算机工程. 2013, 39(8): 5-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.002
在以往的索引结构中，T树索引不具有良好的缓存性能及高效的更新效率，为此，给出一种T-树的优化设计方法。根据缓存结构布局的技术，对T树节点结构进行重新设计，添加前驱和后继指针，增强T树的缓存性能和范围查询能力。在更新溢出处理时，节点之间转移多个数据，减少数据溢出和树失衡的机会，提高T树的更新性能。实验结果表明，该方法在查询以及更新操作上有更好的性能，可节约18%左右的内存空间。
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计算机工程. 2013, 39(8): 9-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.003
针对无线射频识别(RFID)应用的安全问题，提出一种基于随机数同步更新的RFID安全协议。利用RFID后端系统生成的随机数实现标签认证，每次认证完成后对标签和随机数做同步更新。从理论上分析协议的执行性能和安全性，并利用BAN逻辑对协议的安全性进行形式化证明。结果表明，该协议能够实现标签和阅读器之间的相互认证，同时可抵抗重放、位置跟踪、流量分析、伪装、拒绝服务、非法读取等攻击。在实现上该协议仅使用哈希和异或运算，降低了标签的计算复杂性，适合低成本标签应用。
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计算机工程. 2013, 39(8): 15-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.004
为提高网络地理信息系统(WebGIS)的并发访问性能，提出一种多核服务器集群环境下的WebGIS模型优化策略。设计集群中各服务节点和服务节点内部两级并行处理机制，利用任务响应比计算方法、请求队列缓冲机制和多线程调度方法提高系统并发处理性能。实验结果表明，优化后的模型能在大用户量并发访问下充分利用服务器节点的多核计算优势，CPU核心越多，并发处理能力提升越高。
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计算机工程. 2013, 39(8): 20-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.005
研究人类免疫缺陷病毒(HIV)的传播机理，提出一种HIV传播中基于配置模型的动态混合无标度网络生成算法。根据HIV在男性和男性、男性和女性之间的传播规律分别构造同性和异性无标度网络，将其放在同一系统中形成混合传播网络，并添加网络的动态变化特性，以反映真实社会网络的演化过程。基于配置模型的复杂网络生成算法可快速、灵活和鲁棒地生成给定网络尺寸和幂律度分布指数的复杂网络，而且网络中的边可断开和重连，弥补了经典BA模型的不足。仿真结果表明，该算法能正确、有效地反映HIV混合传播网络的特性。
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计算机工程. 2013, 39(8): 27-30,37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.006
针对谱减法在低信噪比下音乐噪声较大的缺点，通过分析人耳听觉掩蔽特性，提出一种改进的语音增强算法。在维纳滤波法的基础上结合掩蔽效应调整增益系数，采用非平稳环境下的最小约束递归平均算法进行噪声参数估计，利用最小均方误差准则的最优平滑因子对增强语音进行平滑处理，从而进一步消除音乐噪声。仿真结果表明，与改进谱减法与维纳滤波法相比，该算法在低信噪比情况下能有效抑制背景噪声和残余的音乐噪声，保持较好的语音质量和清晰度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 31-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.007
利用自组织链表处理局部性较强的请求可提高性能，而非阻塞算法则能保证健壮性和可靠性。基于此，提出一种并发非阻塞自组织链表算法。使用MTF并发规则进行自组织操作，采用同步原语CAS实现并发程序，以保证查找、插入和删除操作的可线性化。实验结果表明，与Heller、Harris算法相比，随着读操作比例增大、链表变长，该算法的性能得到迅速改善。当读操作比例为90%、键值范围为4 096时，其消耗时间最少。
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计算机工程. 2013, 39(8): 38-43,54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.008
针对传统隐藏数仅局限于模素数或模特定形式合数的问题，利用Hensel提升和格归约技术，提出一种隐藏数问题由模素数向模一般形式合数提升的方法。将隐藏数问题由模素数向模素数方幂提升，运用中国剩余定理得到模一般形式合数下的隐藏数问题。利用该方法证明Hensel提升的离散对数计算，可归约到模素数情况下的隐藏数问题。
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计算机工程. 2013, 39(8): 44-49,59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.009
现有的独居老人监护系统存在算法复杂度高、监护效率低、不能保护老人日常隐私等问题。为此，提出一种基于全方位视觉的独居老人监护系统。利用全方位视觉传感器(ODVS)获取老人的全景视频图像，设计运动历史/能量图像算法用于目标跟踪，根据ODVS的成像特点，采用与ODVS距离位置不同的人体模型实现姿态识别，建立家庭空间与环境要素之间的映射关联，以提高行为检测的鲁棒性和可靠性，并通过ODVS标定和人体对象跟踪获得老人的活动量信息。实验结果表明，该系统的鲁棒性和实时性较强，检测准确率较高，能满足独居老人监护的需要。
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计算机工程. 2013, 39(8): 50-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.010针对在线社会网络潜在社区难以检测的问题，根据在线社会网络的独有特性，提出一种基于用户紧密度的在线社会网络社区发现算法。创建初步用户图，依据节点属性相似性算法计算用户个体紧密度，基于共有邻居相似性算法计算用户社区紧密度，从而构造出完整用户图，利用层次聚类算法对完整用户图进行处理，发现潜在社区。实验结果表明，与NAS、CNS算法相比，该算法的社区凝聚度与正确率更高，分别达到0.67和97.1%。
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计算机工程. 2013, 39(8): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.011现实的微博关系矩阵通常具有稀疏性，而基于关系链接划分出的社区只能体现社区中人与人的朋友关系。为解决该问题，提出一种基于行为相似度的微博社区发现模型。采用主成分分析方法构造行为相似度，解决关系矩阵稀疏问题，使用改进的派系过滤方法克服计算量过大的缺点。通过抓取新浪微博的真实数据，将该模型与基于关系属性的社区划分模型进行对比，结果表明，该模型的平均集聚系数提高了5倍，更能体现出社区划分的强凝聚性。
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计算机工程. 2013, 39(8): 60-63,68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.012传统局部离群因子(LOF)算法在动态增量数据库环境下，进行二次异常数据挖掘需重新计算所有数据对象局部偏离因子，存在效率较低的问题。为此，提出一种基于聚类和快速计算的异常数据挖掘算法。对传统DBSCAN算法进行改进，并且在该改进算法聚类的基础上，仅对部分数据对象计算局部偏离因子。实验结果表明，该算法在动态增量数据库环境下，与LOF与lncLOF算法相比，不仅计算时间效率高，而且能提高挖掘异常数据的精度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 64-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.013根据云计算环境中用户任务调度的不同需求，提出一种基于改进离散粒子群优化算法的任务调度策略，可实现在短时间内对云计算任务的相对较优调度。将用户费用与该任务的截止时间相结合，构建相对合理的用户优先级，以引导算法的适应度函数的偏好。引入重优化判断准则，在保证算法有能力跳出局部最优的同时保持解的多样性，最终求出满足用户优先级偏好的任务调度映射。仿真实验结果表明，该策略更符合云计算调度的复杂环境，能得到全局较优的任务调度方案。
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计算机工程. 2013, 39(8): 69-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.014随着移动计算技术的发展，人们可以在移动环境中方便地在线获取阅读资源，但如何在海量资源中检索出符合用户兴趣的内容，成为亟需解决的问题。为此，提出一种面向移动阅读平台的资源推荐算法。根据用户的知识结构和用户之间的交互记录进行建模，计算用户相似度以获取相似用户，利用最近邻集合结合协同过滤算法进行资源推荐。在系统平台上进行测试，该算法的绝对误差平均值为0.636，低于同类推荐系统的平均水平，表明推荐算法是有效的。
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计算机工程. 2013, 39(8): 74-76,82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.015对于片上系统(SoC)架构设计，寄存器传送级建模仿真速度慢，而采用C语言建模达不到所需的精度要求。针对上述问题，基于电子系统级(ESL)设计方法，提出一种通用的周期精确/位精确的高速缓存(Cache)事务级模型。该模型面向外部接口和内部逻辑分别采用不同的抽象层次进行建模，并构建基于ESL设计的SoC，实现软硬件协同设计。实验结果表明，集成Cache模块的仿真平台运行相应程序所需周期数大幅减少，可达到既定的精度要求。
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计算机工程. 2013, 39(8): 77-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.016动态控制流恢复方法存在路径覆盖不全的问题。为解决该问题，提出一种基于自动路径驱动的控制流恢复算法。在可控的模拟调试环境中动态执行并分析二进制程序，通过修改CPU程序计数器的值，使驱动程序执行在当前输入条件下无法访问的程序路径，从而构建控制流图。基于该算法，设计实现自动路径驱动控制流恢复系统。测试结果表明，该算法能够较全面地发掘程序执行路径，与传统动态执行算法和交互式反汇编器相比，能有效提高恢复控制流图的覆盖率。
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计算机工程. 2013, 39(8): 83-86,91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.017为降低复杂硬件系统自适应重构中基因组的复杂度，提高大规模电路的进化效率，提出一种可重构硬件元构件的构造及编码方案。设计可屏蔽底层硬件体差异的元构件构造方法，并利用基因表达式树对元构件进行编码，给出元构件间最短连接问题的理论求解算法，为网络交换设备硬件构件的实时重构提供新的理论参考。
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计算机工程. 2013, 39(8): 87-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.018针对软件缺陷预测中的样本集数量少和分布不对称问题，提出一种基于均衡有偏支持向量机的软件缺陷预测方法。该方法通过标记样本集和未标记样本集进行半监督学习，在少量非对称的标记样本集上，利用有偏支持向量机进行泛化学习。在半监督学习的迭代过程中，采用重采样策略平衡样本集以消除大量不对称的未标记样本集对软件缺陷预测的性能影响。在基准数据集上的实验结果表明，该方法能够有效地对类别不均衡的样本集进行软件缺陷预测。
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计算机工程. 2013, 39(8): 92-96,102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.019统一建模语言(UML)无法精确描述系统模型，只能从某一层面描述系统信息，从而导致基于UML模型的多态测试不完备。为此，提出一种带OCL约束的多态路径测试线索生成方法。通过在类图中加入OCL约束信息，考虑类图中多态性对测试的影响，结合UML类图、状态图及协作图，设计并构造OCL约束下包含多态和状态信息的消息间受限控制流图(MRCFG)，应用唯一MRCFG路径覆盖准则生成测试线索。通过建立原型工具自动生成包含多态信息的测试线索，从而证明该方法提高了测试的自动化程度，并且生成的多态测试线索更完备。
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计算机工程. 2013, 39(8): 97-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.020不同业务对无线传感器网络的服务质量(QoS)有不同的要求，针对尽力而为和实时业务的不同需求，结合定向扩散协议和分层路由协议的特点，提出一种支持区分服务的服务质量自适应无线传感器网络路由协议(ASRP)。该协议以不同路由度量值计算路由梯度，建立2种路由梯度表，供不同业务数据转发用。引入网关节点，连接2个簇首，同时支持单条路径和多条路径，并实现从簇首到sink节点的多跳转发。仿真实验结果表明，ASRP协议对2类数据业务提供了有保证的区分服务，可在全网范围内实现能量资源的有效利用。
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计算机工程. 2013, 39(8): 103-106,111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.021针对人体通信的信号传输机制和传输特性，建立多层组织结构的人体通信系统模型，采用时域有限差分法从电磁场与人体相互作用的角度对其进行探讨。仿真结果表明，在人体通信中，信号在人体表面的传播具有表面波的特征，电磁场在平行和垂直于人体表面的方向上具有不同的衰减常数，在0~1 000 MHz的频率范围内，500 MHz~600 MHz是最佳的人体通信频段，在收发器与人体表面相隔一定距离的情况下，同样可以获得较好的通信效果。
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计算机工程. 2013, 39(8): 107-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.022以链路作为网络图的考察点构建无线多跳干扰图模型，据此分析无线Mesh网络容量优化问题，将网络性能优化转化为图论中的“网络最大流”问题。从网络负载的均衡控制、多跳转发的路由优化、链路速率的自适应方法3个机制着手对无线Mesh网络协议进行优化。理论分析与仿真实验结果表明，该模型的误差率可控制在10%以内，有效提升Mesh网络性能。
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计算机工程. 2013, 39(8): 112-116,120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.023媒体访问控制(MAC)协议负责协调所有认知用户的空闲信道接入服务，是认知Ad-hoc网络支持服务质量(QoS)的关键技术之一。在二进制指数退避算法基础上，提出一种支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法。实时调整传输概率，使系统信道接入服务达到最优，建立传输概率调节的Markov链模型，导出分组的传输概率与协议参数的关系，给出基于服务区分的信道吞吐率模型，建立基于MAC协议参数学习的多智能体Q学习算法。实验结果表明，该算法能满足高优先级业务的QoS，且吞吐率和时延性能优于IEEE 802.11e EDCA机制。
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计算机工程. 2013, 39(8): 117-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.024数据引导均衡算法(DDEA)存在利用上一帧信道参数均衡当前数据帧、假设一帧数据内信道恒定、均衡器和译码器之间传递硬判决信息等问题。为此，提出3种改进算法，硬判决迭代DDEA算法通过迭代，使得均衡当前数据帧时利用的信道参数接近于当前帧的实际信道参数，可变信道系数DDEA算法允许每个采样间隔信道系数都是变化的，DDEA-Turbo均衡算法通过传递软判决信息改善系统性能。仿真结果表明，与DDEA算法相比，3种改进算法信噪比改善程度分别达到3.5 dB、2 dB、6 dB，信道均衡性能都有不同程度的提高。
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计算机工程. 2013, 39(8): 121-125,130. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.025随着全球导航卫星系统空间星座的增多以及双频技术的发展，用于航路阶段的常规接收机自主完好性监测算法不能满足LPV-200进近对完好性的要求，因此，出现应用于进近阶段的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)技术。针对LPV-200进近，基于对垂直保护限值的理论分析，研究ARAIM可用性预测算法，并设计ARAIM瞬时可用性预测系统。仿真结果表明，该系统能满足LPV-200进近对完好性的要求，在中国区域内，当可用性设置为99.9%时，ARAIM预测算法的覆盖率可达100%。
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计算机工程. 2013, 39(8): 126-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.026栅格扫描算法是无线传感器网络中一种典型的无需测距的定位算法。分析并仿真该算法中对定位误差、定位率及定位时间有较大影响的网络平均连通度、锚节点个数、节点通信半径以及栅格边长等重要参数。仿真结果表明，邻锚节点个数是影响定位误差及定位率的主要因素，栅格边长对定位误差起调节作用，而总节点数是影响定位时间的主要参数，并且在固定监测区域内，存在较优的参数设置，能够有效降低定位误差并提高定位率。
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计算机工程. 2013, 39(8): 131-134,138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.027结合均匀线阵的窄带互耦模型和宽带信号的频率分集思想，分析并推导互耦条件下的宽带数据接收模型，在该模型的基础上，提出一种基于辅助阵元的宽带接收信号预处理算法。经过预处理后，在利用基于相干信号的处理方法构造聚焦矩阵时，无需考虑互耦效应，即可在互耦系数未知的情况下，直接进行聚焦运算和宽带信号来波方位估计。仿真结果表明，该算法不仅能明显降低计算复杂度，且预处理后的角度估计精度在信噪比大于10 dB时，接近于互耦系数精确已知条件下的估计精度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 135-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.028分析单载波频域均衡(SC-FDE)信号循环自相关截面的性质，研究循环自相关与有用信号长度和循环前缀长度的关系，提出一种在没有先验信息的情况下，对其有用信号长度和循环前缀长度进行盲估计的算法。根据循环截面关于零点对称的性质以及循环前缀长度与截面谱线的关系限制谱峰搜索的区域，从而估计循环前缀长度和循环前缀符号个数。仿真结果表明，该算法可提高估计精度，在低信噪比时也能有较好的估计性能。
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计算机工程. 2013, 39(8): 139-141,146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.029针对无线局域网(WLAN)设备不能直接支持IPv6协议的问题，以清华大学无线校园网为基础，描述IPv6在WLAN中的 2种典型部署方式：无状态IPv4/IPv6双栈接入和有状态纯IPv6接入，探索IPv6协议在WLAN中的最佳实现方式。运行结果表明，2种部署方式均可为WLAN用户提供有效的IPv6服务。
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计算机工程. 2013, 39(8): 142-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.030根据网络中可供选择的路由数目，提出独立路径的一个新问题，即求网络中最多同时存在多少条相互独立的路径。同时，针对选择最优路由，研究求权值和最小的K(K＞1, K为整数)条独立路径的问题，发现和证明独立路径与网络流的关系，并采用网络流方法设计简单算法。应用结果表明，该算法的复杂度较小，可用于解决网络通信中的多径路由问题。
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计算机工程. 2013, 39(8): 147-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.031提出一种基于网络编码的802.11 DCF信道接入机制(NCA-DCF)。采用冲突避免的主动确认策略，使相应节点形成编码意识，通过编码包的机会转发，提高数据包传输效率，结合无线网络编码的特性，运用马尔科夫链模型对NCA-DCF进行数学建模。分析结果表明，与传统的DCF信道接入机制相比，NCA-DCF不仅可以避免节点发送分组的碰撞，有效提高信道利用率，而且能够明显提高全网吞吐量。
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计算机工程. 2013, 39(8): 153-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.032为提高无线网络数据传输效率，减少数据包丢失重传次数，提出一种基于网络编码的丢包重传方法。将网络编码技术应用到无线网络重传过程中，当有数据包丢失时，发送方重传经过网络编码的组合数据包。根据解码规则，网络节点从组合数据包中恢复丢失的数据。理论分析和模拟实验结果表明，该方法能够有效减少重传数据包的次数，提升无线网络编码性能。
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计算机工程. 2013, 39(8): 156-160,165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.033现有多用户正交频分复用(OFDM)无线通信系统的资源分配方案未考虑安全传输问题。为此，提出一种物理层安全约束下的资源分配方案，从信息安全理论的角度构建多用户OFDM系统窃听信道模型，在此基础上，利用子载波与功率的联合优化分配方案，在满足各用户安全服务质量(QoS)需求的条件下，通过对偶分解实现系统保密容量最大化的优化目标。仿真结果表明，当系统选用64个子载波为8个授权用户提供服务时，该分配方案在满足各授权用户安全QoS需求的同时，其保密容量相比参考方案最多可提高2.071 bit/s/Hz。
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计算机工程. 2013, 39(8): 161-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.034利用标准模型下的单跳代理重签名技术，提出一个可追溯的车载自组网(VANET)隐私保护认证协议，其中，交通管理中心TRC授权路边单元RSU作为代理，将车载单元OBU签名的消息以TRC的名义进行代理重签名，从而防止根据签名追踪OBU，并能在TRC的协助和授权下，进一步通过RSU的配合准确快速地追溯消息签名的真实产生者。数字签名和时间戳技术的应用使协议能够抵御伪造消息和重放消息攻击。分析结果表明，该协议能够达到VANET条件隐私的目标，满足标准模型下代理重签名的安全性要求，与其他经典协议相比，存储开销更小，运行效率更高。
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计算机工程. 2013, 39(8): 166-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.035针对高级加密标准(AES)算法存在对模板攻击效率较低的问题，提出一种新的模板攻击方法，包括攻击算法以及优化的攻击过程，建立每个非线性表的汉明权重模板和128次模板匹配，以此获取AES算法的全部密钥，优化的攻击过程包括对信号的有效预处理和主成分分析。实验结果证明，该方法可提高AES模板攻击的效率，成倍降低存储器的用量和运算复杂度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 169-172. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.036基于低维混沌系统的数字图像加密算法存在密钥空间小、安全性不高等问题。为此，在三维Lorenz系统的基础上，通过增加变量w使其成为四维微分方程组，并引入一个非线性项来增强系统运动的复杂性，由此构造一个四维超混沌系统。基于该系统提出一种新的数字图像加密算法。Lyapunov指数的计算结果和系统运动轨迹的仿真结果验证了系统的超混沌性。安全性分析和测试结果表明，新算法对密钥非常敏感，具有较好的扩散性及安全性，能抵抗蛮力攻击、已知明文攻击和选择明文攻击。
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计算机工程. 2013, 39(8): 173-176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.037为解决信息系统中的非授权间接访问问题，提出一种基于信息流图的共谋访问风险控制模型。通过记录系统的历史访问行为构建信息流图，在此基础上定义共谋访问行为，同时基于状态机定义访问控制模型，利用安全性定理和规则防止共谋访问的发生，并对规则做安全性证明。根据信息熵理论对模型的有效性进行分析和验证，结果证明该模型可有效防止共谋访问的发生。
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计算机工程. 2013, 39(8): 177-180,186. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.038针对多敏感属性数据中l-多样性问题及现有隐私保护方法可能导致过高隐匿率的问题，提出一种基于属性分类的多敏感属性隐私保护方法。根据各自敏感属性值的多样性及隐私重要性对属性进行分类，分别设置不同的多样性参数l并进行分组，使之满足各自的多样性要求。实验结果表明，该方法可以有效地保护隐私数据，同时减少数据的隐匿率，提高共享数据的可用性。
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计算机工程. 2013, 39(8): 181-186. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.039提出从人体姿态估计的角度实现人与NAO机器人的互动交流。用AdaBoost算法训练得到人体部件检测器，利用得到的部件检测器在图片中寻找到对应部件的若干候选区域，在寻找的过程中兼顾部件的位置和方向。依据提出的评价指标评价这些候选区域，从中选出最优。以NAO机器人为实验平台，在其动作可达范围内实现对人体动作姿态的识别与模仿，达到较好的动作空间一致性和时间一致性。实验结果证明该算法可有效识别和模仿人体姿态。
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计算机工程. 2013, 39(8): 187-189,195. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.040提出一种基于二维判别局部排列的特征提取算法，用于人脸识别等模式分类问题。该算法集成局部判别排列和二维特征提取算法的思想，在部分优化阶段，对每一个训练样例，通过寻找最近邻的方式构建局部面片，设计目标函数保持局部判别信息。在整体排列阶段，利用排列技术，整合各个局部面片，得到一个全局的坐标系。通过求解特征值问题可得到低维投影矩阵。在ORL标准人脸数据库上的实验结果表明，该算法具有较好的优越性和鲁棒性。
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计算机工程. 2013, 39(8): 190-195. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.041具有不同分布特性的视频包含相同的语义概念，会表现出不同的视觉特征，从而导致标注正确率下降。为解决该问题，提出一种基于自适应支持向量机(SVM)的半监督主动学习视频标注算法。通过引入Δ函数和优化模型参数将现有分类器转换为自适应支持向量(A-SVM)分类器，将基于高斯调和函数的半监督学习融合到基于A-SVM的主动学习中，得出相关性评价函数，根据评价函数对视频数据进行标注。实验结果表明，该算法在跨域视频概念检测问题上的平均标准率为68.1%，平均标全率为60%，与支持向量机半监督主动学习和基于直推式支持向量机半监督主动学习相比有所提高。
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计算机工程. 2013, 39(8): 196-199,203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.042针对复杂背景下的人脸图像，提出一种快速人脸检测识别方法。包括基于肤色模型和OpenCV的综合方法进行人脸检测定位，并对图像重新保存、预处理，用以克服光照因素的干扰，剔除复杂背景对人脸识别不利因素的影响。采用二维主成分分析算法，对同一个人多幅不同表情的人脸图像进行采集和特征提取并归类。对ORL人脸库及实际外场背景下的人脸图像进行测试，结果表明，该方法可有效解决复杂背景下的人脸识别问题，具有快速、高效的实用性，正确识别率可达90%以上。
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计算机工程. 2013, 39(8): 200-203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.043当视频序列帧内存在局部运动时，灰度投影算法的稳像精度会有所下降。针对该问题，将动态时间规整技术应用到灰度投影算法中，提出一种新的稳像方法。利用传统的灰度投影算法分别获得图像的行、列投影曲线，通过动态时间规整算法对失准的投影曲线进行修正，得到行、列最佳形变路径，分析最佳匹配点的分布，得到全局运动矢量。实验结果表明，该方法的正确匹配率大于95%，可有效减少误匹配的发生率，提高电子稳像的精度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 204-207,214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.044目前中文文本分类算法大多利用词语或词语映射为特征项的分类方式，未考虑中文语法语义的特点，导致分类性能较低。为此，提出中文文本的意群分类算法。通过中文依存句法分析结果制定规则提取意群，并作为特征项表示文本，进而采用支持向量机的方法对训练集进行学习，最终构建类别意群库对测试文本进行分类。实验结果表明，与基于词语的分类方法相比，意群分类算法在分类性能上平均提升3个百分点，平均查准率达到97%。
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计算机工程. 2013, 39(8): 208-214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.045人工免疫识别系统的传统方法易造成抗体进化效率低、免疫网络冗余。为解决该问题，提出一种新型的人工免疫分类方法。引入阳性选择和网络抑制机理，结合蒙特卡洛方法，根据训练抗原产生优化分布的初始抗体，融合多种免疫原理模拟免疫应答过程，由初始抗体进化出成熟的记忆细胞，利用记忆细胞依据K最近邻表决方法对待分类抗原进行分类。对UCI数据集的分类结果表明，该方法与人工免疫识别系统相比，抗体进化迭代次数平均减少63.1%，网络压缩率平均提高14.7%。在某线性稳压电源的故障诊断实例中，该方法的平均分类准确率为92.5%，高于人工免疫识别系统和神经网络等分类方法。
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计算机工程. 2013, 39(8): 215-218,222. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.046针对仿射扭曲图像对之间的匹配问题，传统算法对仿射变换的6个参数都进行归一化，在仿射畸变严重时匹配效果不佳，不具备完全的仿射不变性。为此，提出一种基于参数仿真的图像匹配算法。根据经纬度对摄像机坐标的角度参数进行仿真，利用Harris-Laplace算法提取特征点，使用尺度不变特征变换对其进行描述，由此仿真尺度参数，并归一化平移和旋转参数。实验结果表明，与MSER、Harris-Affine、Hessian-Affine算法相比，该算法的鲁棒性较强，能使所有参数都具有不变性，具有完全的仿射不变性。
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计算机工程. 2013, 39(8): 219-222. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.047针对航路实时重规划中快速性和准确性的矛盾，提出一种层次化结构的混合A*方法。该方法包括离线全局航路规划、事件触发全局重规划和时间触发局部航路规划3个层次，各个层次分别采用多层A*方法、局部快速实时A*方法和多层变步长A*方法实现。通过在不同威胁情况下的数值仿真结果表明，该方法能够快速、准确地给出最优航路。
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计算机工程. 2013, 39(8): 223-226,230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.048针对现有数字信号调制分类的问题，在人工分类的基础上，提出一种基于支持向量机(SVM)的自动分类方法。提取信号的高阶累计量特征参数用于训练与测试数据。比较已有的基于SVM的调制分类方法，采用应用混合核函数的SVM分类方法，并利用决策树二分类思想设计分类流程。经过仿真比较，验证了该混合核函数的SVM具有较好的分类性能。
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计算机工程. 2013, 39(8): 227-230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.049传统运动图像斑点检测算法通过降低阈值来提高正确检测率，但较高的错误检测率直接影响其后的斑点修复结果。为最大化正确检测率与错误检测率之间的比值，在SROD检测算法的基础上提出改进的斑点检测算法。引入自适应多阈值的概念，对同一帧图像中的不同斑点进行自动收敛，找到合适的阈值，采用纹理匹配方法减小斑点区域中由于运动矢量估计导致的偏差。对实际破损以及人工添加斑点的图像序列进行性能评估，结果表明，改进算法能在得到较高正确检测率的同时降低错误检测率。
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计算机工程. 2013, 39(8): 231-234,238. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.050单目视觉同步定位与地图创建(SLAM)算法的计算复杂度较高，难以满足实时处理的要求。为解决该问题，提出一种SLAM的优化算法。使用FAST特征点提取环境特征，对于每一个特征点构造BRIEF描述子，以提高算法执行效率，通过引入1-point随机抽样一致算法对算法的框架进行改进，降低算法的计算复杂度，实现视觉SLAM算法的实时处理。实验结果表明，在相机速度为30 f/s的情况下，该算法能满足实时性要求。
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计算机工程. 2013, 39(8): 235-238. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.051局部保持投影(LPP)算法未利用样本类别信息进行人脸识别，提取的特征不适合分类。为解决该问题，提出一种基于排斥图和吸引图的LPP算法。在K近邻图的基础上建立排斥图和吸引图，使排斥图反映2个邻近但不同类样本之间的关系，吸引图反映2个同类但不近邻样本之间的关系，结合两者进行特征提取，定义样本相似性度量，以去除原始特征提取噪声和特征值变异的影响。在Feret和Yale人脸数据库上的实验结果表明，该算法的识别率高于主成分分析算法和传统LPP算法。
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计算机工程. 2013, 39(8): 239-242. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.052传统图像插值算法的计算效率较低，处理后图像存在边界模糊或锯齿的现象。为此，提出一种基于边缘梯度的图像插值算法。通过Roberts边缘检测算子确定颜色分段和区间分界阈值，利用空间三点构造空间平面，并设计插值公式。实验结果表明，该算法能有效保护图像的边缘细节，提高图像缩放质量和运算效率。
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计算机工程. 2013, 39(8): 243-248. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.053工业装配引导增强现实(AR)系统使用鼠标键盘等传统交互方法，难以在启动装配任务和执行装配操作之间实现无缝装配引导。为解决该问题，提出一种基于Color Predicate的单手指手势交互方法，将该方法与ARToolKit标识板系统相结合，开发堆积木部件装配引导增强现实演示系统。应用和分析结果表明，该方法在室内环境下具有较好的鲁棒性，在AR装配应用中能够无缝引导用户快速完成部件装配任务。
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计算机工程. 2013, 39(8): 249-252. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.054将贝叶斯统计推断理论引入分布估计算法概率模型中，提出一种基于贝叶斯统计推断的离散分布估计算法。根据离散优化问题中解的分布规律建立先验概率模型，将优势群体的概率模型和二元边缘分布算法中森林结构的概率模型相结合，得出条件概率模型，利用贝叶斯统计推断，并结合上述2种概率模型建立后验概率模型，以指导新群体的产生。仿真结果表明，该算法求解gr21旅行商问题的收敛速度大于EDAs1算法，在种群规模、最大运行代数等参数固定的情况下，分别分析结合速率和学习速率对算法性能的影响，得出当其值取0.2时，算法性能最稳定。
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计算机工程. 2013, 39(8): 253-256. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.055通过将量子粒子群优化算法和佳点集法相结合，提出一种改进的混沌量子粒子群优化算法，用于解决复杂函数问题。将佳点集融合到量子粒子群算法中，以提高解空间的遍历性，对函数实现全局寻优。用混沌序列改变惯性权重w，调节粒子群优化算法的全局和局部寻优能力。采用线性递减速度比例收缩因子η提高搜索速度，避免早熟收敛。用量子Hadamard门对量子编码进行变异，增强种群的多样性，促使粒子跳出局部极值点。对典型复杂函数的仿真结果表明，该混合算法寻优效率高、收敛速度快，能有效避免早熟收敛。
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计算机工程. 2013, 39(8): 257-261. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.056针对随机路网中出行者规避风险的择路行为，提出一种同时考虑行程时间可靠性和不可靠性的次优拥挤收费双层规划模型。上层模型以最大化路网社会福利为目标，下层模型为弹性需求期望-超额交通平衡模型。鉴于双层规划模型的复杂性，设计遗传算法求解该模型。仿真结果表明，使用遗传算法求解该模型是可行的，运行50代后，算法可收敛至目标值。
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计算机工程. 2013, 39(8): 262-265. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.057使用小波对人脸图像进行不同尺度的分解，获得对应的局部相位量化特征，结合模糊理论并融合各尺度下测试样本的差异隶属度，提出一种模糊多尺度局部相位量化的人脸识别方法。在ORL和FERET数据库上进行实验，结果表明，该方法的识别率较高，在提取更多人脸特征的同时，能避免传统多尺度方法中容易造成的高维问题，对光照和噪声具有更高的鲁棒性
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计算机工程. 2013, 39(8): 266-269. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.058采用启发式算法的Banks选举在进行求解时执行效率较低。为解决该问题，提出一种基于回答集编程(ASP)的求解方法。通过建立Banks选举问题到ASP问题的映射，编写相对应的ASP，调用回答集求解器进行求解，得到的每一个ASP模型就是Banks选举问题的一个解。实验结果表明，当问题规模为200时，该方法的求解时间为4.196 s，求解效率高于手工启发式方法。
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计算机工程. 2013, 39(8): 270-273,280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.059提出一种基于概念图和权重优化的智能学习方法。通过将教学内容中的知识点抽象为概念图，在学生学习后，利用测试栈依据权重优化的方法进行有针对性的测试题目抽取，根据测试的结果向学生个性化地投放教学内容，以此实现智能化、个性化的学习。通过模型分析可知，与传统智能教学系统相比，基于概念图和权重优化的智能学习可提高学生的学习效率。
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计算机工程. 2013, 39(8): 274-276,284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.060行人检测系统难以同时具有高检测率、低误报率和较快的检测速度。为解决该问题，提出一种基于快速级联分类的行人检测系统。该系统包括预处理和分类检测2个部分，在分类检测阶段，利用AdaBoost算法选取部分最优的特征，通过固定训练样本的误报率，并结合串联分类器的优点，设计快速级联分类器(FastCascade)，其中，单特征分类器使用快速排序策略，以提高系统的整体性能。仿真结果表明，该FastCascade的接收者操作特征曲线下面积、F-measure和G-mean结果均高于传统的AdaBoost算法、UnderSampling算法和EasyEnsemble算法。
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计算机工程. 2013, 39(8): 277-280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.061针对无线射频识别(RFID)的室内定位问题，提出一种基于读写器功率扫描的超高频射频识别标签定位方案。通过自由空间的电磁波路径损耗经验模型和Friis传输方程，建立读写器天线功率与当前功率感测范围直径的关系模型。分别使用多个天线进行定位比较，并分析影响系统定位精度的因素。实验结果表明，与使用2个天线相比，使用3个天线可将平均定位误差由57 cm减小到18 cm，且定位误差小于25 cm的概率大于90%。同时，减小读写器功率变化的步长也可显著降低定位误差。
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计算机工程. 2013, 39(8): 281-284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.062根据球栅阵列(BGA)结构芯片贴装技术的特点，分析芯片锡球排列的特征，提出一种基于机器视觉技术的BGA芯片检测对中技术。包括灰度值直方图处理、动态阈值分割技术，并结合机器视觉软件在VC开发平台下验证其可行性。实验结果表明，该技术能提高芯片对中检测的准确性，较好地处理非线性光照。
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计算机工程. 2013, 39(8): 285-287,291. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.063提出一种基于分段二次插值的单精度浮点数初等函数逼近设计，以实现倒数、均方根、均方根倒数、指数、三角函数等多种函数运算。通过对二次多项式进行变换，将1次平方运算、2次乘法运算和3次加法运算，转化为2次乘累加运算，并且采用复用乘累加结构的方法完成运算。实验结果证明，尽管整个逼近运算需要2个时钟周期完成，但是运算部分面积能够减少56%，总的硬件设计成本能够降低17.5%。
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计算机工程. 2013, 39(8): 288-291. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.064针对虚拟人行走引擎的实时生成问题，在运动捕获数据的基础上，提出将主成分分析(PCA)方法引入到虚拟人的行走引擎研究中，实现通用的实时行走引擎。根据特定速度值，在生成的PCA空间中进行插值和外推计算生成新的运动，通过时间弯曲方法使引擎由髋关节高度参数来驱动。实验结果证明，采用基于PCA方法设计的行走引擎，可以实时生成比较流畅的行走动画。
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计算机工程. 2013, 39(8): 292-294,298. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.065在数据中心动态电压调整(DVS)节能应用中，追求低的处理器执行频率不一定能获得好的节能效果。因为利用DVS技术降低电压/频率在降低系统功耗的同时，会导致系统性能的降低，引起执行时间增加。为此，通过分析实时系统数据中心实时事务基于DVS的能耗数学模型，结合事务执行时间与处理器频率的关系，推导一种仅依赖于服务器静态特征参数的处理器能效最优初始执行频率的计算方法。实例数据的计算结果表明，使用最优初始执行频率完成事务，比单一使用最大处理器频率可以节省30%左右的能耗。
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计算机工程. 2013, 39(8): 295-298. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.066为解决B样条曲线优化问题，研究边界切向量长度对B样条参数曲线的影响，提出一种利用二分查找法搜索最佳边界切向量长度的迭代查找算法。采用二分法进行长度查找，使用曲率比例评估查找结果，并通过反馈结果决定下一步的查找方向。实验结果表明，使用该算法优化得到B样条曲线能较好地描述图像边缘，算法运行速度快、鲁棒性好。
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计算机工程. 2013, 39(8): 299-302. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.067依据目前知识管理发展趋势，结合知识的特点，提出一种基于维度模型的知识管理系统解决方案。通过研究知识的一般特性，给出基于知识维度的知识模型，讨论基于维度模型的知识组织方式与管理方法，设计基于维度模型的知识管理系统，并引入基于维度模型的知识管理服务和搜索引擎等知识维度及相关信息的处理模块。实验结果表明，该系统可融合维度模型，具备个性化、交互性强、用户敏感性好等特点。
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计算机工程. 2013, 39(8): 303-306. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.068为弥补传统五参数对雷达辐射源信号(RES)分选识别能力的不足，提出一种基于模糊物元分析的RES脉内特征复杂度评价方法。从特征提取算法的时间复杂度和特征的空间复杂度2个角度设计评价指标，基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪模型获取指标的权重，采用模糊物元分析法综合评价RES脉内特征复杂度。针对6类典型RES信号进行仿真实验，结果表明，该方法可以较全面和准确地评价RES信号特征的复杂度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 307-313. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.069多传感器超声测距系统工作时存在超声串扰，会导致测量结果失真并降低系统工作效率。为此，利用伪随机序列优越的自相关性，通过对发射信号和回波信号进行互相关运算消除串扰。提出一种利用异或运算代替乘法运算的并行数字相关技术捕获算法。可编程逻辑门阵列(FPGA)仿真结果表明，该算法可以消除实时超声测距系统的串扰和误码干扰，明显减少算法运算量及数据处理时间，提高FPGA逻辑资源利用率及超声测距系统的精度。
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计算机工程. 2013, 39(8): 314-317. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.070在大规模军事演习中，为实现数字化靶场对多套报靶系统获取的训练信息进行集中处理和评估，提出一种基于多载波无线信息本地环(McWiLL)和RS-485网络的多级报靶系统。给出McWiLL无线环境下基于TCP/IP协议的多线程远程控制和数据交互方法，上位机采用文档/视图结构的数据管理方式，通过友好的人机交互界面方便训练评估人员操作，设计基于RS-485的多机监控网络，并采用同步头到上位机编号的两级判断方式实现一台监控机对多台上位机的数据交互，满足对实弹训练远程监测、自动评估和集中显示的需求。
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计算机工程. 2013, 39(8): 318-321. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.08.071针对三维地震数据资料处理和解释环节中的科学计算三维可视化问题，提出一种基于Bézier曲线的处理方法。通过对地震采样数据进行插值拟合或抽样取点的方式，使数据样本点的密度与成像效率保持在一定的范围内。根据地震数据信号变化规律，利用三次Bézier曲线插值的方式，将地震数据映射到相应的颜色向量空间，实现地震数据的三维成像处理，并在构建图像化过程中给出两种参数量化的方法。实验结果表明，该曲线插值方法的图像层次感明显，反映出的地质特征性更强。
2024
第50卷 第4期
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(1975年创刊 月刊)
主管：中国电子科技集团公司
主办：华东计算技术研究所
上海市计算机学会
主编：江波
执行主编：胡冰
电话：021-67092217(费用/发票)
（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
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