2013年, 第39卷, 第11期 刊出日期：2013-11-15
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计算机工程. 2013, 39(11): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.001
传统摄像头在获取大范围复杂场景中的感兴趣目标时，容易出现目标物体丢失或遮挡等问题。为此，提出一种基于全景摄像头的柱面展开及运动目标实时跟踪算法。通过改进的柱面展开算法对360°摄像头获取的全景图像进行还原展开，解决全景图像中的成像扭曲问题。利用CamShift和Kalman预测相结合的算法跟踪运动目标。实验结果表明，在运动目标存在遮挡、短暂消失或同色物体干扰的情况下，该方法能实现对全景范围复杂环境中运动目标实时鲁棒的跟踪。
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计算机工程. 2013, 39(11): 5-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.002现有相机标定方法的标定过程比较繁琐，不利于标定相机的广泛使用。为此，从摄像机镜头畸变矫正着手，结合标定板信息及消失点约束，提出一种基于单张图片的相机标定方法。利用非线性迭代得到相机镜头的畸变系数，通过线性求解得出相机的内参，直接计算得到相机的外参，从而实现仅需拍摄单张标定板图片的相机完全标定。实验结果表明，该方法在标定板与视平面夹角小于45?的情况下均能成功标定，并且重投影误差小于0.3像素。
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计算机工程. 2013, 39(11): 9-13,18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.003选择节点电压、幅频特性和相频特性构成故障特征向量集，并根据多通道宽带数据采集接口和驱动程序，给出全数字式的正交幅相特性实时检测方法。利用网络分析与信息融合技术，设计一种模拟电路在线检测和诊断方案，并在现场可编程门阵列硬件系统中进行实现，以解决诸多模拟电路故障诊断算法缺乏测试平台而停留在仿真阶段的问题。实例分析结果表明，该系统可有效识别电路软故障，在存在元件容差的情况下，其识别准确率高达96%，时间消耗低于60 ms。
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计算机工程. 2013, 39(11): 14-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.004广电接入网方案采用以太网无源光网络和同轴电缆入户技术，无法利用通道绑定机制聚合边缘调制器(IPQAM)的多个通道带宽。为此，提出一种基于多协议封装(MPE)的多通道传输协议(MC-MPE)，并基于MC-MPE设计一种多通道传输方案。MC-MPE继承MPE的优点，兼容现有的硬件解码资源，并通过IP层和MPE层之间的多通道传输层来支持数据流的优先级传输、丢包检测以及快速重排等功能。分析结果表明，与有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS) 3.0相比，MC-MPE的封装效率略高，且基于MC-MPE的多通道传输方案通过灵活的通道绑定机制，可使用户的下行平均带宽超过DOCSIS 3.0网络，符合非对称业务上窄下宽的需求。
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计算机工程. 2013, 39(11): 19-23,30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.005
在心肌灌注核磁共振(MR)图像中，病人的呼吸和心跳会使心脏的位置和形状发生改变，因此需要对心脏核磁共振(CMR)时间序列图像中的心肌图像位置进行运动补偿。针对医学图像特征较少的问题，利用马尔科夫随机场(MRF)模型，提出一种基于图像配准的心脏运动补偿算法。根据心动周期不同时间点图像像素块的邻域和灰度信息，计算心脏的运动向量，将最相似的像素块平移到图像的相近位置，对心跳产生的位移进行补偿。由于MRF模型的计算量较大，将CPU算法和GPU算法相结合，计算耗时部分使用GPU并行实现，以提高程序的运行速度。实验结果表明，该方法能有效地对心肌灌注MR图像中心脏的位移和弹性形变进行补偿，结合GPU算法能使运动补偿算法的计算性能提高400%，图像配准时间仅为CPU算法的1/3。
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计算机工程. 2013, 39(11): 24-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.006
针对实际人脸图像中含有重尾噪声的问题，提出一种基于混合Kotz-型分布的多分类人脸识别方法。利用Kotz-型分布与广义逆Γ分布混合表现出的较厚拖尾特性，结合核方法和概率统计知识，通过调节混合Kotz-型分布中的参数，估计人脸图像中重尾噪声的拖尾情况。分别向ORL人脸库、Yale人脸库、Randface人脸库添加程度不同的重尾噪声，形成新的含有不同程度重尾噪声的人脸库，通过对3个人脸库进行验证，结果表明，该方法能较好地估计人脸图像的拖尾特性，对含有重尾噪声的人脸图像有较高的识别率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 31-34,40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.007Trivium是国际重要的序列密码，贾艳艳等人曾提出对2轮Trivium进行单线性和多线性密码攻击(电子与信息学报，2011年第1期)。针对其中的线性近似方程个数少和偏差小问题，提出通过改变第1轮Trivium所占的时钟数和线性逼近式的方法对2轮进行线性逼近，给出一个偏差为2–29的线性符合和8个偏差为2–30的线性符合，并利用贾艳艳文中算法对2轮Trivium进行单线性和多线性密码攻击。研究结果表明，在相同攻击成功概率的前提下，所需的数据量均为上文中所需数据量的1/16，即需要选择初始化向量的个数分别为258和257。
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计算机工程. 2013, 39(11): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.008现有的社区发现算法通常基于结构特性进行社区划分，对节点属性特征欠缺考虑。为此，提出一种基于模糊等价关系的社区发现算法。用完全相异距离指数的概念将拓扑结构与属性特征相结合，以此作为隶属关系建立模糊等价关系矩阵，选择合适的聚类阈值对网络进行社区划分。实验结果证明，与传统的GN算法相比，该算法发现社区的准确率较高，在相同社区内的节点连接紧密且具有同质性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 41-45,51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.009现有近似求解影响最大化算法的时间复杂度较高，为此，提出一种扩展的线性阈值模型及其概率转移矩阵，给出该模型的传播过程及规则，设计基于概率转移矩阵的影响最大化算法，并利用贪心方法寻找到k个最具影响的节点。该算法通过矩阵乘积的方法得到T时刻节点之间的影响概率，无需在每个时刻计算所有非活跃节点的边际效益，从而在较短时间内提高运行时的效率，使得在规模较大的社会网络中被影响的节点最多且信息传播范围最广。仿真实验结果表明，在大规模社会网络中，该算法对社会网络节点的影响范围广且时间复杂度低。
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计算机工程. 2013, 39(11): 46-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.010现有的回卷恢复容错技术存在同步约束和阻塞问题，其时间开销随系统节点规模的增大而剧增。为此，提出一种基于并发性发掘的低开销回卷恢复实现方法。利用消息传递附带跟踪消息依赖的策略解除消息日志中的同步约束，解析进程负载以发掘进程负载的并发性，构建进程负载并发执行的实现架构，采用数据缓存策略和多线程技术实现进程内部各负载的并发执行，以降低故障恢复开销。3个NAS NPB2.3标准性能检测程序的实验结果表明，该方法可使检查点开销从0.63 s、3.19 s、1.21 s分别降低到0.18 s、0.67 s、0.19 s，日志开销率从13.4%、3.5%、18.3%分别降低到0.7%、0.1%、1.0%。
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计算机工程. 2013, 39(11): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.011在时空数据库中，频繁更新会导致TPR树更新与查询性能下降。针对该问题，提出MAH_TPR索引方法，分别对预处理过程、索引结构及更新算法进行优化。在构建索引及更新操作时，通过使用空间聚类来减少节点间空间区域的交叠几率。引入基于磁盘的Hash辅助存储结构，在直接访问叶节点的基础上进一步减少磁盘I/O的操作。引入基于内存的移动对象辅助存储结构，用于存储发出频繁更新请求，以避免主索引结构节点的合并和分裂。实验结果表明，MAH_TPR索引方法的查询性能优于HTPR方法和LGU方法，更新性能优于HTPR索引方法。
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计算机工程. 2013, 39(11): 57-60,64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.012传统分布式大型邮件系统对海量邮件的过滤存在编程难、效率低、前期训练耗用资源大等缺点，为此，对传统贝叶斯过滤算法进行并行化改进，利用云计算MapReduce模型在海量数据处理方面的优势，设计一种基于Hadoop开源云架构的贝叶斯邮件过滤MapReduce模型，优化邮件的训练和过滤过程。实验结果表明，与传统分布式计算模型相比，该模型在召回率、查准率和精确率方面性能较好，同时可降低邮件过滤成本，提高系统执行效率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.013目前针对并行空间数据处理的研究主要集中在空间数据划分及其在其基础上的并行空间算法，对空间并行数据库平台本身的可用性，如应用程序的开发模式、高并发请求支持等研究较少。为此，对开源并行关系数据库查询语言进行空间查询扩展，提出一种基于代理的并行空间查询语言，并实现相应的并行数据库平台原型。基于该平台开发标准的网络地图绘图服务，在高并发环境下使用该服务对海量矢量数据进行实时渲染。实验结果表明，该平台具有与传统关系数据库一致的开发应用模式，可提供无缝的衔接方式，在海量数据高并发的情况下具有较高的可用性及查询性能。
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计算机工程. 2013, 39(11): 65-67,73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.014在长期演进系统下行链路闭环传输模式中，当子载波数较大时，会造成计算量和反馈量过大。为解决该问题，提出一种基于平均互信息的预编码矩阵选择方法。将K个子载波划分成D个子载波组，对每一个子载波组的信道矩阵进行算术平均，利用信道均值选择一个预编码矩阵，使K个子载波上的和速率最大。仿真结果表明，该方法与已有的预编码矩阵选择方法相比，在误块性能和容量性能基本不变的前提下，计算复杂度明显降低。
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计算机工程. 2013, 39(11): 68-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.015具有对数量化、网络诱导时延和数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统控制器，存在参数摄动问题。为此，设计一种加性非脆弱状态反馈H∞控制器。将数据量化和网络诱导时延对被控系统的影响，转化为系统的不确定参数，网络化控制系统建模为马尔可夫跳变系统。采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法，给出网络化Lipschitz非线性系统的加性非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件，该非脆弱H∞控制器可通过解线性矩阵不等式求出。仿真结果表明，当控制器存在参数摄动时，与传统控制器相比，非脆弱控制器不仅能使被控系统稳定，而且满足设定的H∞性能指标。
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计算机工程. 2013, 39(11): 74-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.016随着卫星技术与互联网技术的进一步融合，通过数字广播电视(DVB-S)信道传输的业务种类大幅增加。第一代系统难以应付快速增长的IP数据业务，为此，第二代数字卫星广播标准(DVB-S2)制定一种新的码流：一般传输流(GS)。针对现有卫星设备缺乏对GS流处理的现状，根据基带帧自身的格式、GS流在基带帧中的编排方式及GS流专用封装一般传输流封装(GSE)的特点，提出一种DVB-S2 GS流分析与提取的方法，对基带帧的封装方式及GS流的封装GSE进行分析，并用实际数据进行测试。实验结果证明，该方法能够快速准确地还原出应用层中的IP数据，实现对GS流的处理。
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计算机工程. 2013, 39(11): 78-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.017针对无线传感器网络(WSN)节点的定位问题，提出一种基于差分演化的WSN节点定位算法。根据相邻节点间估计距离和测量距离之间的偏差构造目标函数，利用差分演化算法求出函数的最优解，达到最优解时的节点坐标即为未知节点的估计坐标。实验结果表明，该算法在锚节点比例为10%，节点无线通信半径R为1.8r的情况下，平均定位误差不超过5%，与带梯度搜索的半定规划定位算法相比，其定位精度更高。
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计算机工程. 2013, 39(11): 83-86,90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.018为提升高速网络环境下的数据包处理与分析性能，基于传输控制协议(TCP)的三次握手特性，提出一种高效的连接管理方法，即待建连接缓冲法(ECB)。在分析IP网络中TCP连接建立过程特点的基础上，将待建连接从整个连接表中分离出来以单独进行缓冲，对数据包进行分类，给出每类数据包的连接管理实现流程。借助实际高速网络的流量样本，对ECB连接管理法进行性能评估，实验结果表明，ECB的查找性能比传统的单连接表管理方法提高近50%以上。
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计算机工程. 2013, 39(11): 87-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.019在认知无线电网络中，单一子频段检测信息融合效率低，且融合过程中权值系数为固定值不能实现最优化。为解决该问题，提出一种重加权分布式多目标决策融合算法。该算法并行检测多个子频段，将自适应的稀疏权值矩阵运用在分布式决策融合算法中，利用最速下降法对优化问题进行求解，并结合用户与信道信息选取最佳的合作用户及数量。实验结果表明，该算法在低信噪比环境下的检测概率和稳定性能都得到较大提高。
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计算机工程. 2013, 39(11): 91-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.020介绍融合接收信号强度指示(RSSI)和惯性测量技术的无线传感器室内定位系统，该系统通过可穿戴式无线传感器节点和环境辅助传感器节点，采集步行者的位置信息。可穿戴式节点采用Dead Reckoning惯性测量方法，存在累积误差，可通过在室内环境中布置RSSI节点矫正步行者的位置信息。采用扩展性的卡尔曼滤波算法将惯性测量与RSSI测量数据相结合，实现自适应的步长算法，较大程度改进步长不正确读取带来的误差。实验结果表明，与纯粹的惯性测量系统相比，该系统能提高66.3%的精确度。
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计算机工程. 2013, 39(11): 96-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.021Ad hoc通信网中业务总负载的增大会导致按需多播路由协议(ODMRP)的网络吞吐率下降，为此，提出一种改进的ODMRP。引入负载均衡算法，根据站点当前的负载大小决定是否接收JOIN-TABLE信令作为转发组成员，并选择负载较轻的节点完成多播数据的转发，从而缓解网络拥塞，充分利用网络资源。仿真结果表明，在高负载情况下，改进的ODMRP可有效提高网络吞吐率，减小数据丢失率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 100-104,108. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.022
为提高实时以太网通信性能和数据帧发送成功率，提出一种基于随机优化理论的实时以太网数据传输优化策略。对实时以太网传输状态进行分析，计算每种状态之间的转移概率，得到状态转移概率矩阵，通过求解平稳状态方程确定以太网处于每种状态的概率，并计算数据帧发生碰撞后每次重传成功概率，以数据帧发送成功率最大为目标函数，对节点发送速率进行优化。实验结果表明，与现有方法相比，该策略在网络传输成功率和吞吐量方面最多提高50.4%和23.4%，在端到端平均延时上也有所改善。
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计算机工程. 2013, 39(11): 105-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.023舆论在微博上的传播过程可以抽象成一个生长的复杂网络。在分析微博网络特性和用户行为习惯的基础上，考虑新用户在进入网络时的同配性，建立微博关系网络的演化模型，并对模型进行仿真。分析指出，微博网络呈现出指数与幂律的混合分布。对微博网络进行实证研究，结果表明，微博关系网络中节点的度分布服从指数截断的幂律分布，具有无标度和小世界特性，与理论分析的结果相一致。
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计算机工程. 2013, 39(11): 109-113,118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.024无线传感器网络节点预先绑定的物理载波侦听(PCS)门限无法适应不同噪声。为此，采用圆盘模型分析PCS门限对网络性能的影响，将能量有效的PCS门限配置问题，等效为冲突概率最小与吞吐损失最小的最优PCS门限规划问题，提出一种基于随机噪声的能量有效PCS门限自配置策略(EPCS)。仿真结果表明，在方差为0.01~0.20的高斯噪声条件下，EPCS门限的吞吐率和能量有效性分别下降17.9%和34.1%，均优于预配置PCS门限的性能。
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计算机工程. 2013, 39(11): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.025针对异构无线网络中垂直切换时延过长的问题，提出一种基于增强信息服务的介质独立切换机制。在对信息服务实体功能进行扩展的基础上，通过定义增强信息内容和信息更新机制，并采用信道参数估测算法选择目标接入点。仿真结果表明，该机制在选择合适距离阈值的情况下，移动终端不使用网络扫描能保证切换目标网络命中率在90%以上。
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计算机工程. 2013, 39(11): 119-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.026随着网电空间战略地位的提高，其对抗技术已成为研究的热点。针对网电空间对抗建模问题，以典型的网电空间蠕虫为研究对象，采用建立蠕虫攻击传播模型和蠕虫防御模型的方法，对基于蠕虫的网电空间攻防对抗建模技术进行研究。分析蠕虫扫描策略及目的不可达报文检测方法，建立基于选择性随机扫描策略的蠕虫传播模型。在该模型的基础上，提出基于蠕虫签名的防御方法及改进措施，并设计蠕虫综合对抗模型。仿真结果表明，与基于签名的防御方法相比，综合防御方法能更有效地抑制蠕虫传播。
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计算机工程. 2013, 39(11): 123-126. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.027针对无线传感器网络(WSN)的安全问题，结合椭圆曲线密码体制，提出一种基于信誉模型的WSN密钥管理方案。依据Beta分布建立节点信誉模型，采用分布式技术使方案支持节点的移动和密钥的动态管理，以避免分组密钥管理中的单点失效现象。分析结果表明，与E-G和IBC方案相比，该方案不仅能抵御外部节点的攻击，而且能防止内部节点的恶意行为。在保证网络安全的同时，还能提高网络抗毁性和节点连接概率，降低存储与通信开销。
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计算机工程. 2013, 39(11): 127-130,135. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.028为得到具有较好伪随机特性的密钥流序列，融合自缩生成器和钟控生成器，设计一种新型的自缩控生成器。在GF(3)上利用2条n级mm-序列构造自缩控序列，该序列是周期为3n+1的平衡序列。通过分类讨论方法分别计算序列的1长1、1长2和1长0游程个数范围，并扩展到2长1、k长1和k长2游程。分析结果表明，利用自缩控生成器得到的序列具有平衡性和线性复杂度高、周期长、短游程多的特点，可满足流密码序列的应用要求。
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计算机工程. 2013, 39(11): 131-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.029为提高网络入侵检测效果，提出一种结合混沌粒子群优化(CPSO)算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)的网络入侵检测模型。将网络特征和LSSVM参数编码成二进制粒子，根据网络入侵检测正确率和特征子集维数权值构造粒子群目标函数。通过粒子群找到最优特征子集和LSSVM参数，同时引入混沌机制保证粒子群的多样性，防止早熟现象的出现，从而建立最优网络入侵检测模型。采用KDD99数据集进行性能测试，结果表明，该模型不仅能获得最优特征子集和LSSVM参数，而且提高了入侵检测速度和正确率，降低了入侵检测误报率和漏报率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 136-138,142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.030人工免疫系统(AIS)作为解决入侵检测问题的一种方法，已经显示其突出的优点并得到快速发展。为使入侵检测系统的研究者更进一步了解基于AIS的入侵检测研究进展，回顾基于第1代和第2代AIS的入侵检测常用算法，并指出算法特点。阐述树突细胞算法(DCA)适合于解决入侵检测问题的优势，给出针对DCA算法的未来研究工作，包括该算法的形式化描述、通过分片思想实现DCA在线分析组件以及DCA输入数据的自动数据预处理。
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计算机工程. 2013, 39(11): 139-142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.031针对集合型数据发布下的隐私保护问题，提出一种多轮迭代式的部分删除策略。该策略不假设数据接收者的使用场景，也不限制关联规则的先验知识数目，在减少信息损失的同时，保护可挖掘的安全强关联规则，避免匿名化后数据中出现关于敏感信息的强关联规则。实验结果表明，相比于经典的泛化和整体删除策略，该策略平均可减少30%左右的信息损失，并保持至少25%原有的安全强关联规则，体现了其优越性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 143-146,157. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.032在配电自动化系统的通用分组无线业务(GPRS)通信过程中，存在假冒攻击和数据篡改等安全隐患。为此，提出一种基于双线性对的配电自动化GPRS通信两方认证密钥协商协议，以建立配电主站加密服务器和配电无线终端之间的会话密钥。分析配电自动化GPRS通信网络的结构特点、安全威胁和需求，采用基于密钥的哈希认证码算法，同时考虑配电无线终端的有限计算能力，给出协议的实现过程。分析结果表明，该协议能抵御外部攻击、重放攻击和假冒攻击，且不存在密钥托管问题。与同类协议相比，具有更高的安全性和效率，能够满足实际的应用需求。
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计算机工程. 2013, 39(11): 147-149,162. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.033格是多维空间中点的规则排列，基于格的公钥密码体制是密码学中研究的热点。针对传统格基规约算法效率较低、消耗时间较长的问题，分析Gauss和LLL规约算法，在此基础上提出一种新型格基规约算法(Gauss-LLL)，对算法进行正确性验证，并给出实现伪码。该算法可对格的任意一组基进行规约，最终获得一组长度较短的规约基。分析结果表明，与LLL算法相比，Gauss-LLL算法得到的规约基较优，规约效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(11): 150-153,168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.034基于无干扰理论的可信模型要求进程在系统运行过程中始终不被修改，制约了可信计算平台的应用。针对该问题，扩展非传递无干扰理论，使其支持对安全域的修改，在此基础上提出一种基于非传递无干扰理论，且支持进程代码修改的可信模型，并在新理论框架下给出进程运行可信的条件，证明进程运行可信定理。分析结果表明，与现有可信模型相比，该模型在保证进程运行可信的同时允许对进程代码进行修改，提高了可信计算平台的实用性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 154-157. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.035为解决免疫实值检测器的黑洞问题，分析检测器规模对检测性能的影响，提出一种基于协同进化的免疫实值检测器分布优化算法。将检测器集分成不同子集，寻找每个子集的最优个体，利用各子集间的相互作用与影响对各子集进行优化处理，取并集构成完整检测器集。实验结果表明，与否定选择算法相比，该算法不仅可以有效减少黑洞的产生，并且能以较少的检测器精确地覆盖非自体空间，从而提高检测器性能。
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计算机工程. 2013, 39(11): 158-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.036针对中文短文本分类问题，从集成学习的角度提出一种基于多元概率推理模型的书写纹识别方法。将初始样本集划分为等粒度、可交叉的样本子集，构造具有差异性的子空间，在各子空间上采用基于概率推理模型的基分类器训练样本，通过概率求和法融合所有基分类器的输出得到训练样本的最终识别结果。实验结果表明，该方法对于网络书写纹具有较好的识别效果，查全率、查准率和F1度量值分别高达81.6%、85.9%和83.69%。
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计算机工程. 2013, 39(11): 163-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.037针对二次相关滤波器(QCF)与核空间特征相结合在红外目标检测中的应用，提出KSSQSDF核直接映射法与MPKPCA- SSQSDF核特征提取融合法。前者对低维空间下的QCF直接进行高维映射，使其转化为核空间下的非线性相关滤波器；后者采用核空间进行特征提取，对提取后的特征向量使用低维空间的相关滤波器，用于红外目标检测。通过实验分析2种算法间的相互联系，在目标检测结果及计算复杂性等方面的差异，结果表明，2种算法的检测精度大致相同，均明显优于低维空间的QCF检测，但MPKPCA-SSQSDF核特征提取融合法不受QCF种类限制，检测时间短，具有广泛性，在某种程度上可以代替KSSQSDF核直接映射法。
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计算机工程. 2013, 39(11): 169-173. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.038保局投影(LPP)忽略了数据的类别标记信息且鲁棒性较差，为此，提出一种线性判别投影(LDP)算法。引入类间权重矩阵和类内权重矩阵，使各流形间的分离性最大，局部子流形的内在紧致性最小，同时通过一种鲁棒的类内处理方式使算法对outlier数据具有鲁棒性。在ORL、AR和Extended Yale B人脸数据集上进行实验，结果表明，与PCA、LDA、LPP、LSDA和LPDP算法相比，该算法的最佳平均识别率较高，分别可达95.3%、93.64%和96.28%，证明了算法的有效性和可靠性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 174-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.039针对带先验形状约束的几何活动轮廓模型中的形状配准问题，提出一种基于变分方法和最大互信息准则的先验形状配准算法。利用变分配准模型计算仿射变换参数，将其作为互信息配准算法的初值，通过Powell优化算法计算仿射变换参数的最优解。实验结果表明，该算法在保证配准精度的同时，能明显提高计算效率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 178-182. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.040遗传学为基础的机器学习使用遗传算法作为学习机制，设计以规则为基础的分类系统，通过训练数据集来实现类别的精确描述。针对遗传算法编码没有统一标准的问题，研究基于规则的分类器个体特征编码长度与分类准确率以及效率之间的关系，通过概率逼近分析个体特征编码长度对分类准确率的影响，利用迭代步骤数的数学期望计算方法，计算遗传算法分类器的分类效率。实验结果证明，遗传算法在密西根编码条件下，个体特征编码长度越长，分类器的分类准确率越高、收敛速度越慢。
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计算机工程. 2013, 39(11): 183-186. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.041Apriori算法在关联规则挖掘过程中需要多次扫描事务数据库，产生大量候选项目集，导致计算量过大。为解决该问题，提出一种基于频繁2项集支持矩阵的Apriori改进算法，通过分析频繁k+1项集的生成机制，将支持矩阵与频繁2项集矩阵相结合实现快速剪枝，并大幅减少频繁k项集验证的计算量。实验结果表明，与Apriori算法和ABTM算法相比，改进算法明显提高了频繁项集的挖掘效率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 187-190. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.042为了以较少冗余的特征基因得到较高的分类准确率，提出一种基因选择算法。通过分析基因对不同类别间的判别熵信息，剔除大量的冗余基因，以形成一个初选基因库。在初选基因库中，运用粒子群优化算法结合基因组，对不同类别间的判别熵信息和样本分类准确率进行最优基因子集选择。在2组基因微阵列数据上的实验结果表明，该算法不仅能够获取较少冗余的可解释基因子集，而且对最终选择出的特征基因也能获得较高的样本识别率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 191-196. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.043针对超视距雷达的海面目标检测问题，提出一种基于自适应预白化处理的检测前跟踪(TBD)算法。在目标TBD处理之前，利用海杂波的自回归模型构建白化滤波器进行杂波预白化，在跟踪阶段采用递归贝叶斯算法估计目标运动状态，在检测阶段通过跟踪滤波器的输出构造广义似然比进行似然比检测。不同信噪比下的仿真结果表明，该算法能有效抑制海杂波，检测到低信噪比的目标。
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计算机工程. 2013, 39(11): 197-199,204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.044
Mel频率倒谱系数(MFCC)与线性预测倒谱系数(LPCC)融合算法只能反映语音静态特征，且LPCC对语音低频局部特征描述不足。为此，提出将希尔伯特黄变换(HHT)倒谱系数与相对光谱-感知线性预测倒谱系数(RASTA-PLPCC)融合，得到一种既反映发声机理又体现人耳感知特性的说话人识别算法。HHT倒谱系数体现发声机理，能反映语音动态特性，并更好地描述信号低频局部特征，可改进LPCC的不足。PLPCC体现人耳感知特性，识别性能强于MFCC，用3种融合算法对两者进行融合，将融合特征用于高斯混合模型进行说话人识别。仿真实验结果表明，该融合算法较已有的MFCC与LPCC融合算法识别率提高了8.0%。
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计算机工程. 2013, 39(11): 200-204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.045基于聚类的孤立点检测算法得到的结果比较粗糙，不够准确。针对该问题，提出一种基于相似孤立系数的孤立点检测算法。定义相似距离以及相似孤立点系数，给出基于相似距离的剪枝策略，根据该策略缩小可疑孤立点候选集，并降低孤立点检测算法的计算复杂度。通过选用公共数据集Iris、Labor和Segment-test进行实验验证，结果表明，该算法在发现孤立点、缩小候选集等方面相比经典孤立点检测算法更有效。
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计算机工程. 2013, 39(11): 205-208. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.046复杂环境下的目标匹配会受到物体缩放、旋转、遮挡及光强变化等影响，是模式识别领域的一项难题。针对该问题，提出一种基于Harris算法和改进几何哈希法的目标匹配方法。利用Harris角点提取算法检测兴趣点，通过改进的几何哈希法实现多目标匹配。实验结果表明，该方法可实现复杂环境下的目标匹配，提高匹配精度和速度。
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计算机工程. 2013, 39(11): 209-213. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.047
概率模型是解决不确定性推理和数据分析的有效工具。针对本体匹配的不确定性，提出一种基于马尔科夫网的本体匹配改进算法。采用多种传统匹配算法计算相似度矩阵，改进相似度传播规则，添加2种结构稳定性约束规则和1种Disjoint一致性约束规则，定义其对应团的势函数。根据相似度矩阵和上述规则，给出马尔科夫网的构造方法，使用循环置信度传播算法计算随机变量的后验概率，依据后验概率得到最后的本体匹配结果。在OAEI 2010数据集上进行实验，结果表明，与iMatch本体匹配系统相比，该算法能有效降低概率模型的复杂度，提高本体匹配的准确率和召回率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 214-217,222. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.048Mel倒谱系数(MFCC)侧重提取语音信号的低频信息，对语音信号的频谱分布特性描述不充分，不能有效区分说话人个性信息。为此，通过分析语音信号各频段所含说话人个性信息的不同，结合Mel滤波器和反Mel滤波器在高低频段的不同特性，提出一种适于说话人识别的改进Mel滤波器。实验结果表明，改进Mel滤波器提取的新特征能够获得比传统Mel倒谱系数以及反Mel倒谱系数(IMFCC)更好的识别效果，并且基本不增加说话人识别系统训练和识别的时间开销。
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计算机工程. 2013, 39(11): 218-222. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.049针对直觉模糊集中模糊性和直觉性对不确定信息的综合影响以及直觉模糊熵连续变化等问题，提出2种直觉模糊熵的几何构造方法，完善传统直觉模糊熵的构造准则。利用几何方法，分别通过建立等熵平面和等熵圆弧，结合距离构造2种新的直觉模糊熵，并证明其相关性质。论述直觉模糊熵的一般构造方法，对算例与现存的一些熵公式进行比较分析。将直觉模糊熵应用到多属性决策中，验证该方法的正确性和合理性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 223-225,239. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.050针对果蝇优化算法的早熟收敛问题，提出一种基于最优和最差个体协同学习的果蝇优化算法。该算法通过在进化方程中添加向最差个体学习的改进策略，优化进化方程，增强算法跳出局部最优、寻找全局最优的能力。对经典测试函数的仿真结果表明，该算法具有更好的全局搜索能力，在收敛速度、收敛可靠性及收敛精度上比其他算法有较大的提高。
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计算机工程. 2013, 39(11): 226-229,244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.051为校正ECG信号的基线漂移，提出小波变换和自适应滤波相结合的方法。利用小波变换对原始ECG信号进行分解，将得到的高频分量作为参考信号输入，采用基于幂函数的最小均方算法(P-LMS)进行自适应滤噪处理。通过与传统的归一化最小均方算法(NLMS)进行对比，验证该算法的准确性。仿真实验和MIT-BIH数据库中的实际数据检验结果表明，基于幂函数的最小均方算法和小波变换相结合的方法能够有效校正基线漂移，并较好地保持心电信号的几何特征。
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计算机工程. 2013, 39(11): 230-234. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.052根据图像二维结构张量的特性和清晰图像及其模糊副本之间存在较大差异的特点，构造单幅图像的三维结构张量，其特征值大小反映了图像的局部几何结构信息，并与图像的清晰度有关，据此提出基于三维结构张量的图像模糊度评价方法。对输入图像进行不同尺度的低通滤波，得到输入图像的2个副本，并将其分成互不重叠的块。通过计算各块的三维结构张量得到模糊度参数，将各块的模糊度参数和关注度系数加权得到整幅图像的模糊度参数，以模糊度参数的指数函数形式计算图像的模糊度。实验结果表明，该方法计算出的模糊度相对于图像的模糊程度是单调的，具有良好的抗噪性，并且符合人眼视觉系统特性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 235-239. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.053利用光线跟踪原理，提出一种全局优化的多视图三维重建方法。根据图像轮廓得到物体的包围盒，采用体素离散物体所在的几何空间。从相机中心向图像上每个像素发射一条光线，为确定光线达到的体素，使用归一化互相关(NCC)值度量光线-体素的一致性，并估计采样空间中面片的法向信息，以提高NCC值的可信度。设计基于因子图的全局优化模型得到物体体素，针对光线因子的特殊性，设计一种高效的置信度传播算法，使重建方法的时间复杂度从指数阶降为线性阶。实验结果表明，与基于马尔可夫场的重建方法相比，该方法的鲁棒性较好，可提高重建模型的准确度和完整性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 240-244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.054针对复杂背景下的图像分类问题，结合非负稀疏编码和局部保持投影算法，提出一种拉普拉斯正则化非负稀疏编码算法。相比于已有的稀疏编码算法，该算法不仅能更好地模拟哺乳动物初级视觉系统主视皮层V1区简单细胞感受野的行为，同时也可使相似的特征经过编码后仍然相似，从而保证特征度量的一致性。将该算法与空间金字塔匹配模型相结合应用于图像分类，在多个图像数据库上的实验结果表明，该算法具有较高的分类精度。
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计算机工程. 2013, 39(11): 245-248. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.055针对三角网格模型优化算法对模型几何细节描述不够精确的问题，提出一种基于Laplacian坐标的网格模型全局优化算法。模型几何细节描述方面，采用网格顶点Laplacian坐标。网拓扑结构不变的前提下，可精确描述网格曲面局部几何特性。顶点重新定位方面，采用在最小二乘意义下求解由权重控制的包含顶点位置，以及Laplacian坐标双重约束的线性系统最优解的方法。实验结果表明，该算法在优化提高模型三角面片质量的同时，可较好地保留原始模型的几何细节。
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计算机工程. 2013, 39(11): 249-253. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.056为利用统一计算设备架构(CUDA)强大的并行处理能力实现快速图像融合，提出一种适用于并行运算的图像融合算法，包括高斯滤波、直方图均衡、基于小波变换的图像融合。通过CUDA编程对以上算法进行实现，并将其与对应的CPU程序相比较，实验结果表明，图形处理单元(GPU)执行效率比CPU高出一个数量级，并且随着数据量的增加，GPU的加速比还会增大。
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计算机工程. 2013, 39(11): 254-258,263. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.057为降低光照变化对纹理图像的影响，提出自适应的纹理光照不变特征提取方法。利用小波变换提取对数域纹理图像的高、低频分量，并分别采用不同方法对两者进行处理，提取其光照不变量图像，运用主分量分析法得到光照不变量数据的特征，使用K-最近特征线分类器进行图像分类。实验结果表明，该方法在光照条件复杂的Outex 14数据集上能够取得较好的分类效果，分类正确率高于现有方法5.56%~22.10%。
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计算机工程. 2013, 39(11): 259-263. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.058针对灰度不均匀图像的分割问题，提出一个基于区域的活动轮廓模型。通过构造包含图像局部信息的局部图像拟合偏差能量泛函，度量真实图像与拟合图像的偏差，并在全局凸分割的基础上，将分裂Bregman技术应用到模型能量泛函的最小化问题中，以提高分割速率。同时引入边界检测函数更加准确地探测边界位置，以提高模型的分割准确性。实验结果表明，该模型不仅可以正确分割灰度不均匀图像和受噪声干扰的图像，而且对于多目标图像以及灰度分布均值相同、方差不同的图像，也能快速、准确地得到分割结果。
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计算机工程. 2013, 39(11): 264-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.059远程显示技术是应用虚拟化系统中的关键技术，它的好坏将直接影响系统性能与用户体验。在目前的应用虚拟化系统中，远程显示多采用图像传输协议，易产生比较大的网络流量。针对该问题，提出一种基于组件的应用虚拟化方法。为源应用创建组件树模型，将该模型解析同构为Web组件模型，使源应用界面同构为Web界面展现在虚拟端，让用户在虚拟端的外设操作传输到源端模拟执行，源应用界面的变化以组件为数据元传输到虚拟端进行更新，以保证虚拟端与源端之间的同步。将基于组件的虚拟化模型与基于图像的虚拟化模型进行对比，实验结果表明，基于组件的虚拟化方法能够产生较少的网络流量。
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计算机工程. 2013, 39(11): 268-271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.060异构多核作为嵌入式处理器架构的发展趋势，在处理复杂的视频编解码运算上具有强大的优势。但在实际应用中，多核所带来的能耗问题是其不得不面对的瓶颈。为克服这一问题，提出一种针对H.264的动态电压频率调节算法，通过对数据帧的解码工作负载进行预测，动态调整处理器的电压和频率，最终实现降低能耗的目的。实验结果证明，该算法至少可以降低处理器20%的能耗。
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计算机工程. 2013, 39(11): 272-275. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.061为解决集中式舆情监测系统中的误报率较高、响应不及时等问题，提出一种基于微格式的分布式舆情监测系统。给出该系统的组织结构模型、数据的组织结构和处理流程。根据话题的功率谱估计实现基于微格式的网络监测热点发现，构建基于成分的聚类预测模型对当前热点话题进行管理，并选择合适的应对措施。仿真实验结果证明，与SmartC系统相比，该系统具有较高的舆情处理精度和响应处理效率。
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计算机工程. 2013, 39(11): 276-279,284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.062针对复杂系统可靠性评估困难问题，提出一种基于Bayes-GO方法的复杂系统可靠性评估模型。采用Bayes方法融合多源先验信息，建立单元级可靠性模型，再用GO方法综合单元级可靠性参数，获得系统可靠性模型。通过某复杂电子设备可靠性评估实例，验证模型的有效性。结果表明，该方法既有Bayes方法充分利用先验信息的优点，又兼具GO方法直观、简便的特点，在相关领域应用中具有较高的参考价值。
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计算机工程. 2013, 39(11): 280-284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.063远程控制系统可以让用户访问非本机系统上的各种软、硬件资源。为了在移动平台上为用户提供远程控制服务，提出基于Android系统的远程控制系统。该系统基于Android系统的应用程序规范，遵照RFB协议，通过Java语言实现远程访问和控制系统，并充分利用Android系统的系统资源，成功实现了对触屏激发、软键盘及多点触屏的支持，能在装有Android系统的手机上运行，并与支持RFB协议的虚拟网络计算软件族服务器进行通信。
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计算机工程. 2013, 39(11): 285-288,294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.064现有嵌入式系统具有应用场景多变、实时性要求严格、上层应用复杂、鲁棒性较强等特点，在嵌入式操作系统层面对系统防危性要求较高。时间隔离机制是提高系统防危性的重要组成部分，为此，提出一种将层次化动态实时调度框架作为时间隔离的实现策略。引入任务同质性的概念进行任务分划，将产生的任务集作为层次框架的基础，证明多层次框架下实时任务的可调度性条件，设计调度算法结构并实现调度算法的动态切换。仿真结果和理论分析表明，该调度框架在保证上下文切换时间复杂度稳定的前提下，可提高系统防危性并动态应对系统负载的变化。
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计算机工程. 2013, 39(11): 289-294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.065针对监视系统部署难以灵活扩展、实现成本高的问题，提出一种基于会话启动协议(SIP)的监视系统设计与实现方法。设计基于SIP协议的支持视频会议、视频监控和VoIP等多媒体业务的开放式通信系统，实现网络视音频连接、视音频采集编解码、回声抵消、回放和紧急呼叫等功能。结果证明该系统能够方便地与其他互联网协议结合并在各种网络环境下部署，提供较为丰富的IP多媒体业务。
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计算机工程. 2013, 39(11): 295-298,302. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.066现有主流轻量级内存泄露检测工具，如MemWatch和MemLeak等在高频内存分配下存在效率较低等性能缺陷。为此，提出一种提升内存泄露检测工具性能的方法。运用该方法对开源工具MemLeak进行修改，将修改后的工具用于大数据存储系统Redis的内存泄漏检测。基于开源软件Redis的实用性测试结果表明，该方法具有较好的可用性与实用性。
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计算机工程. 2013, 39(11): 299-302. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.067针对定时同步算法捕获时间长、稳定性差和误码率高等问题，提出一种改进的Gardner定时同步算法。分析不同插值滤波器对定时同步的影响，并选用分段抛物线插值滤波器。对QPSK调制信号进行开环和闭环分析。仿真结果表明，与现有算法相比，改进的定时同步算法捕获时间缩短0.005 s，进入同步后的均方误差减小，当信噪比大于8 dB时，误码率明显降低。
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计算机工程. 2013, 39(11): 303-306,311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.068针对传统的实验室总有机碳(TOC)分析方法操作复杂、维护不便的问题，提出一种应用于海水TOC现场分析仪的微光信号处理系统。该系统采用光电倍增管检测化学发光反应产生的微弱信号，经微光信号处理电路结合相应复合滤波算法对信号进一步处理，以提高信噪比。测试结果证明，该系统相比传统实验室分析方法，具有高速稳定、无污染的优点。
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计算机工程. 2013, 39(11): 307-311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.069基于Windows操作系统的计算机，难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题，在反射差分光谱仪的电子控制部分，提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理器系统相结合的设计方式，实现FPGA与计算机、探测器的高速USB通信，与角度编码器的同步串行通信，以及探测器和角度编码器之间的精确同步控制等功能，完成角度数据和光谱数据的实时采集。实验结果表明，该系统的同步控制和数据采集性能较好，仪器的实时性能提升显著。
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计算机工程. 2013, 39(11): 312-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.070针对高度集成的DaVinci数字媒体处理器应用，提出一种高性能嵌入式音视频采集模块设计方法。采用TMS320DM6467T作为核心处理单元，结合图像编、解码驱动芯片TVP5150、SII9125、ADV7342，实现视频的多路输入输出。通过对电压、电流、温度的实时监控，并辅助机内自检的方法，实现模块的健康管理功能。模块设计遵循3U CPCI规范、功能接口丰富、便于后天加固，经实验证明，该模块可满足车载移动环境中对终端设备的高性能、高可靠、高安全应用要求。
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计算机工程. 2013, 39(11): 317-320. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.071提出一种整车电磁仿真逆向建模技术，以样车实车作为数据来源，借助图像处理软件和几何建模软件，通过样车照片特征提取和结构尺寸实际测量，重建出整车车身的三维数字模型，并将其处理为电磁仿真模型。利用车载FM与GPS天线仿真案例对逆向模型与利用原车整车数据构造的正向模型进行仿真结果对比，发现同一天线在逆向和正向整车模型上得到的增益方向图、主瓣宽度、零陷角度吻合均较好，证明逆向建模得到的整车模型可用于车辆的相关电磁性能仿真分析。该逆向建模技术在很大程度上减轻了电磁兼容性能设计工作对整车原始数据的依赖。
2025
第51卷 第3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
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（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
国内刊号：CN 31-1289/TP
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