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自由空间量子通信是实现全球量子通信网络的最佳方式之一. 在自由空间量子通信过程中,广泛采用光子偏振态进行信息的编码和通信,要求光子偏振态必须保持一致. 综述了影响自由空间量子通信光子偏振的5种因素,分析了它们对光子偏振态影响的物理机制及研究方法,对自由空间量子通信的光子偏振变化规律及其补偿机制的研究具有重要的借鉴意义.
提出了一种基于混合博弈的Ad hoc网络多信道选择算法,以最大化每个节点吞吐量为目标,研究了在多个信道速率不同的情况下节点对接入信道的选择问题. 首先通过建立饱和吞吐量模型来量化节点选择不同信道所获得的收益,然后利用混合博弈纳什均衡理论分析不同用户数时的信道选择策略,并提出一种混合策略信道选择算法,以最大化每个节点的吞吐量,同时保证了信道分配的公平性. 仿真结果表明,该算法能较大地提高系统吞吐量,在多用户竞争情况下,与随机选择和共享信道等策略相比,吞吐量至少提高了15%.
针对现有基于临时身份信誉系统存在匿名和信誉的矛盾冲突、信誉评价不可控等问题,提出了一种基于条件匿名的信誉模型,对匿名用户之间的信誉评价进行监控,只有满足匿名条件的用户才能获得信誉值,违规用户会暴露身份并遭受惩罚. 此外,本模型将信誉帐号与用户真实身份绑定,并基于盲签名进行信誉值更新,解决了信誉与匿名的冲突问题. 分析结果显示:本模型在确保用户匿名地获取、更新和展示信誉值的条件下,可使信誉系统安全可控,并限制了填塞攻击和女巫攻击.
针对商务信息领域的产品命名实体,研究了产品命名实体各部分的结构特征和相互关系,建立了一个三层的半监督学习框架. 该方法综合利用规则词典和统计的方法,建立一个隐条件随机场模型,可以更充分地利用自举得到数据的隐藏状态. 在数码相机领域进行的实验结果表明,该方法只需要少量的手工标记数据就能较好地识别网页等文本中的产品命名实体.
针对现有无线传感器网络信道仿真难以获得高效的执行性能问题,提出并实现了一个基于Nvidia的图形处理器(GPU)+CUDA计算体系的并行信道仿真系统;研发了可驻留于GPU高速片上存储的CUDA树群,以其组织节点,并加速探测可能的发包节点;建立了完全不同于传统信道仿真的CUDA并行信道仿真引擎. 实验结果表明,该系统以高达528.73倍的加速比远胜于相应的中央处理器实现,并线性扩展于网内节点数目.
为了获得准确的机器人运动学参数,提出了一种机器人运动学参数递推标定方法. 基于机器人运动学模型,建立了相邻连杆局部坐标系误差模型,进而提出了从末端连杆坐标系至基坐标系进行运动学参数递推标定的方法. 以八自由度机器人为研究对象,在利用激光跟踪仪建立连杆坐标系的基础上,通过实验验证了运动学参数递推标定方法的有效性和实用性.
空间时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机图像压缩2维(2-D)离散小波变换模块的基于常用硬件实现方法实现效率低,为此提出一种适于电荷耦合器件(CCD)图像的(128,<em>N</em>)快速2-D提升小波实现结构. 在CCD图像行方向上,采用16个提出的1维(1-D)行提升小波变换模块快速实现结构并行分解图像,每个模块采用4个延时寄存器的值作为中间值并用2步预测更新步骤融合的结构来计算行小波系数;在行小波系数的列方向上,提出了一种基于多路复用技术的(32,16)列提升小波变换结构,最终实现了2-D提升小波变换. 结果表明,2-D提升小波变换模块能快速稳定地工作,分解1帧图像仅需60.198μs,与传统方法相比,节省时间达到49.90%,节省逻辑资源10.71%,节省寄存器资源11.80%,节省存储器资源12.98%,有效地解决了CCD图像压缩小波变换硬件实现效率低的问题.
提出一种基础设施云模块化解构模型,将典型的基础设施云解构为5个子系统,即虚拟化运行环境子系统、云存储子系统、虚拟网络子系统、模块互联子系统、用户管理子系统. 依据该模型对主流基础设施云的体系结构、主要模块、主要功能和性能指标等进行了对比分析,为系统构建、选型和关键技术研究提供参考.
针对基于位置的容迟容断网络(DTN)路由算法进行深入研究,提出一种适用于三维部署环境的基于位置的功率感知路由算法(3DPLRP),该算法利用节点三维位置信息寻路,大大降低了网络开销,此外因功率感知机制的引入延长了网络生命周期. 在不同网络环境下与Epidemic、PREP路由算法进行了比较,仿真实验结果表明,3DPLRP在节点移动速度不高的情况下消息投递率和端到端时延等性能均要优于其他路由算法.
在经典多输入多输出(MIMO)干扰信道干扰对齐算法中,单纯最大化用户期望信号势必对其他用户形成干扰,从而限制整体信道容量的提升. 从多对干扰链路构成一个博弈群体的角度出发,提出了一种基于严格势博弈的干扰对齐算法;构建了基于博弈论的干扰对齐算法数学模型,通过构造有界势函数证明该博弈为有界严格势博弈,能通过有限次迭代收敛到<em>ε</em>纳什均衡点;讨论了代价因子对算法性能的影响. 实验结果表明,相对于经典的min-INL和max-SINR 2种干扰对齐算法,新算法具备更优的性能,可显著提高复杂MIMO干扰信道中的多用户信道容量.
开放式可重构路由交换平台以构件作为最小的物理资源,通过对不同服务的支持、装配和释放,来构建路由交换节点体系. 针对可重构路由平台中的软件构件,提出了一种基于Petri网理论模型和卡尔莫格罗夫方程的可靠性理论计算方法,有效解决了可重构路由体系结构下的具有异步交互特征的软件构件和构件网的可靠性评估难题.
光网络目的节点的异构性使组播业务的吞吐量和资源利用率都很低,为此提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的光组播网络最佳分层组播速率确定方法. 采用启发式算法确定每层实现最大组播吞吐量的最佳层速率值,计算组播的链路共享度,对共享度高的链路采用网络编码方法传输数据包,节约波长带宽分配. 该方法同时优化了分层组播速率和波长资源的分配,解决了异构网络多速率的吞吐量最大化问题,显著提高了光网络的波长带宽资源利用率.
基于有序数据变率(ODV)和削减平均恒虚警(TM-CFAR)检测,提出了自适应TM-CFAR检测,它能判决自动选择参数并估计背景噪声,仿真结果表明,在均匀背景和多目标背景下,其具有较好的检测性能,能提高抗干扰目标最大容限;在强杂波边缘时,其虚警概率控制能力优于有序统计CFAR检测和单元平均CFAR检测. 采用两级结构和分块并行处理思想实现时,该算法所需硬件资源和运算复杂度都低于自动删除平均ODV检测,而且具有实时处理性高和时序控制方便的优点.
为了对多态光突发交换(POBS)中异步突发进行合理调度,达到降低异步突发丢失的目的,提出一种异步突发延迟插空调度算法.利用POBS边缘节点同步同期业务的传输情况和新汇聚的异步突发重叠度值,将异步突发延迟调度到与之有相同目的地址的周期业务间隔中.仿真结果表明,本算法能很好地降低POBS网络中异步突发的丢失率.
提出了一种面向高维资源的分布式相似资源搜索机制. 针对传统的分布式对等(P2P)网络无法解决高维资源的相似性搜索问题,通过基于主成分分析的降维算法将高维资源向量模型映射到低维空间,以低维空间中资源向量模型为索引,映射到P2P网络里的分布式散列表中,以一种完全基于P2P网络和路由机制的简单有效方式实现分布式相似性资源搜索,同时避免资源维数过高引发搜索的维数灾难. 对降维处理后资源相似性信息保留情况进行了分析,并通过基于内容寻址网络的仿真验证了降维算法对于构建低维资源索引的有效性. 对于具有一定聚类特征的高维资源,该方法可以在分布式的相似性搜索中获得较高的查准率.
针对多基站协作系统,分析了吞吐量性能受有限反馈的影响,推导了系统吞吐量损耗的上限值.在各小区反馈比特数相等和用户总反馈比特数固定情况下,提出了适应系统的有限反馈方案:当各小区反馈比特数相等时,反馈比特数随信噪比的增加,可使系统吞吐量损耗的上限值保持恒定;当用户总反馈比特数固定时,通过最优反馈分配方案使吞吐量损耗的上限值最小.
随着物联网技术的日益成熟和云计算标准的确立以及各种智能终端的大规模出现,互联网数据呈指数增加,为数据建立索引至关重要,为此提出一种基于词频的Trie树索引快速构造算法,首先对索引字符串进行排序,然后对排序文件进行预处理,预处理生成一个三元组,分别由相同字符横向偏移、纵向偏移及字符组成. 快速算法依次扫描预处理数据的每一列,根据三元组的偏移跳过相同的字符前缀. 实验结果显示,本算法的时间明显少于传统构造算法,优于Aoe的双数组Trie构造算法.
认知无线电频谱检测中能量检测算法在低信噪比下检测效率低,而似然比检测(LRT)算法复杂度过高. 对此,首先在低信噪比下对LRT算法进行了化简,并给出了化简LRT算法性能参数的闭合表达式;提出了一种联合检测算法,在低信噪比条件下采用能量与简化LRT二次检测,在其他条件下则采用能量检测. 理论分析和仿真结果均表明,所提算法在低信噪比下能对主用户信号有效检测,且实现复杂度低,检测性能优于LRT算法.
根据教育领域中资源访问的聚集性等特征,以教育资源云存储系统架构为基础,设计了副本热度表征副本访问聚集性程度,实现了基于时空特征的副本相关数值计算;同时运用服务集概念和Hadoop分布式文件系统(HDFS)的存储机制提出了三方面的副本管理策略;最后在已开发的教育云存储系统ERS-cloud上进行了一系列实验,结果表明该策略能有效提升教育云存储系统应用效率.
作为语义异构问题的基础,概念间语义相似度计算已成为研究热点,对此,提出一种基于WordNet的综合概念语义相似度计算方法. 该方法不仅集成了传统的基于语义距离的算法和基于信息内容的算法,而且引入了深度、密度因子和语义重合度来进行综合分析,并针对综合算法中权值难以确定的问题,引入主成分分析改进权值分配方法. 实验结果表明,改进后的方法计算的相似度与人工判断的相似度相关性较高,有效改善了概念语义相似度计算的准确性.
提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.
针对事件驱动程序运行时的故障检测问题,提出了一种基于有限状态机(FSM)的感知节点软件故障检测方法. 用户通过撰写FSM规范,并在程序中添加与FSM执行相关的宏标记,对程序期望行为进行描述. 在节点运行时通过比较FSM规范和收集的FSM执行信息,实现节点软件故障检测. 针对2类典型节点硬件平台,研究了3种故障检测机制的存储和计算开销,最后通过2个实例分析验证了所提方法的有效性.
针对以往一些仲裁量子签名(AQS)方案无法抵抗接收者的已知明文攻击的缺点,提出了一种高效抗伪造的AQS方案. 在新方案中,签名者将每个EPR(Einstein-Padolsky-Rosen)粒子对中的2个粒子分别发送给签名者和接收者. 签名者将该粒子与签名消息纠缠后对其测量,接收者根据收到的粒子串和测量结果恢复消息,并对2个粒子串进行比较判断,以此来保证量子签名的完整性. 在签名时,签名者将量子信息通过变量加密后发送给接收者,以保证签名者和接收者都不能对签名进行抵赖. 同时,新方案将一种特殊的量子门操作和量子一次一密结合起来以此保证接收者无法进行已知明文攻击.