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信息过载是大数据环境下最严重的问题之一,推荐系统作为有效缓解该问题的方法,受到工业界和学术界越来越多的关注. 如何充分利用丰富的用户反馈、社会化网络等信息进一步提高推荐系统的性能和用户满意度,成为大数据环境下推荐系统的主要任务. 首先,对近几年大数据环境下的推荐系统进行了综述,对大数据和推荐系统进行了概述,对推荐系统在传统环境下和大数据环境下的区别进行了辨析;然后,根据层次化的框架对推荐系统关键技术、效用评价以及应用实践等进行了概括、比较和分析;最后,对大数据环境下推荐系统有待深入研究的难点和发展趋势进行了展望.
针对正六边形星座调制信号(HSC)解调算法未达最优,提出了一种基于非正交矢量投影的HSC低复杂度解调算法. 在典型正六边形星座结构的基础上,分析计算了正六边形信号矢量的投影系数和算法的运算复杂度,研究了噪声对接收信号的影响,并结合高斯-勒让德数值分析方法给出了信噪比门限. 结果表明,该解调算法正确运行的复杂度约为基向量投影解调算法的30%.
设备间(D2D)通信可以提高频谱效率,但同时可能对现存的蜂窝网络产生干扰. 为了减小D2D用户对蜂窝系统公平性的破坏,提高蜂窝系统的整体性能,提出改进的比例公平(IPF)干扰控制方案,在保证蜂窝用户和D2D用户的服务质量需求的前提下,为每一个D2D对选择最佳的蜂窝用户来共享频谱资源. 通过数值结果分析显示,IPF方案比起之前的方案,能够有效改善蜂窝系统的公平性和吞吐量.
为应对不同服务质量需求并提升智能电网通信的系统能力及可靠性,提出一种无线智能电表双路径维护基于因果树的认知技术. 因果树通过定义智能电表程序中的度量和事件之间的因果关系,以实现有效推理. 路径维护度量根据接收信号强度指标和数据包接收成功率明确了链路状态、链路质量、相应的动态转换等路由问题. 基于信道和电磁干扰所做的物理实验用于评估该种无线智能电表的可靠性.
通过车-路通信构建协作型交叉路口防碰撞安全预警系统,能保证车辆在交叉路口行驶过程安全的同时,提高交叉路口的通行率,然而车辆防碰撞安全预警需要对车辆行驶路线进行准确地估计,当车辆有碰撞危险时,需要给出安全速度区间,通知车辆减速或制动. 为解决这一问题,提出了交叉路口道路时空网格车辆避碰算法,其基本思想是将交叉路口划分为多个网格,利用路侧单元根据车辆当前车速、方向预测车辆行驶轨迹即车辆所占的网格数,若在某一时刻两车占用相同的网格则会发生碰撞,此时根据车辆当前的运动状态给出车辆能避开冲突的安全速度建议. 为了对算法进行验证,在无信号灯交叉路口和有信号灯交叉路口环境中对所提出的算法进行了仿真实验和真实测试,实验结果表明,所提出的算法能准确预判出在交叉路口处于潜在碰撞危险中的车辆,并给予车速建议,证明了该系统的有效性和准确性.
研究了中频模拟器中时变系统采样间隔的高动态多普勒频移模拟方法. 基于卫星运动模型研究了信号高动态频移特性,提出基于变频率动态采样的伪码和载波多普勒频率偏移模拟方法;给出高精度码多普勒频移模拟设计方案,通过省略传统方法中必需的码数控振荡器模块来降低系统实现的硬件复杂度;通过对伪码频率模拟误差精度的分析,推导了算法主要参数取值的闭式解. 仿真结果表明,在接收信号频率具有有限二阶变化率的高动态环境下,该方法可有效提升多普勒频移模拟精度,并给出具有高稳定度的结果.
传统网络安全事件分析方法较多依赖人工干预,针对该问题提出了一种具备更高自适应能力和自动化程度的网络安全事件分析方法,利用神经网络模型对多种异构事件源产生的数据进行分析,按照不同攻击场景自动分类,基于分类结果提取规则项,利用遗传算法自动生成针对不同攻击场景的关联规则. 实验结果表明,该方法可自动完成事件分类和关联规则生成,是对传统方法的有效增强和改进.
对第一个基于格理论构造的模糊身份签名方案进行了深入分析,指出了它的安全性证明中存在的两个问题: 1)对私钥提取查询的应答会导致Hash函数碰撞的产生;2)对于和挑战目标相同比特位数大于门限值的身份的签名查询无法应答. 针对这些问题,给出了相应的改进方法,并且利用格上固定维数的格基代理方法,避免了原方案中维数的扩张,给出了一个私钥维数和签名维数更短的模糊身份格基签名方案. 最后,给出了新方案的安全性证明.
提出了串联机构运动分析的Denavit-Hartenberg(D-H)四元数变换方法. 给出了点的映射的四元数描述方法和相邻连杆间变换的D-H四元数变换方法,建立了D-H四元数变换的矩阵演算方法,构造出了机器人学中经典的D-H齐次变换矩阵,证明了D-H四元数变换方法与D-H齐次变换矩阵方法的运动分析结果是一致的,从而从理论上证明了所提出的D-H四元数变换方法的正确性. 在相邻连杆变换的D-H四元数变换公式基础上进一步推广,提出了任意个连杆的串联机构运动分析的D-H四元数变换方法. 以PUMA机器人的运动分析为实例,采用D-H四元数变换方法进行运动分析,并验证了该方法的正确性和有效性. D-H四元数变换方法是串联机构运动分析的一种新方法,具有几何意义明确和计算简单的优点.
为提高分布式天线系统的能耗效率,建立了多点协同传输(CoMP)系统模型,对其信道传播模型、能耗评价指标、系统覆盖率及基站间距离与系统能耗效率之间的关系进行了分析,得出CoMP环境下基站间距离与系统能耗效率之间的关系表达式,并借助蒙特卡罗法进行了仿真. 仿真结果表明,在CoMP系统中,随着基站间距离的增加,单位面积能耗存在由大变小再变大的趋势;同时单位面积增长量对单位面积能耗增长量的绝对贡献也是先由大变小再变大,且系统单位面积能耗减小对系统频谱效率的影响相对较低. 因而在CoMP系统下存在一个单位面积能耗最低的分布式天线部署策略.
提出了一种复杂函数的可行域计算的仿射-区间方法. 首先利用仿射-区间方法对设计域内函数的界限进行分析,并利用分支定界法将该区域分类为可行域、不可行域和不确定域;然后将不确定区域进行细分,并对每个细分后的子区域再进行函数界限分析和分类,直至子区域半径达到设计要求;最后对所有可行域的面(体)积进行统计求和,获得函数的总可行域. 该方法可对非凸函数甚至可行域不连续函数的可行域进行估计. 算例演示了该方法的计算过程,并验证了该方法的有效性.
针对量子网络节点在复杂信道环境中可靠广播通信的问题,对其差错控制进行了研究,提出基于前向纠错差错控制的量子网络广播通信协议. 在N+1个量子节点构成的网络中主量子节点向N个从量子节点广播量子信息,依据计算的误码数保留或删除在信息列表中从量子节点的信息,利用纠错码内在特性纠正保留从量子节点量子态的比特翻转和相位翻转错误,因为N个从量子节点测量基序列不同,纠错后N个从量子节点有不同的密钥,弥补了单个从节点泄密而造成整个网络泄密的不足. 最后,在理论上分析了信道利用率及协议安全性.
提出一种基于内存共享机制数据中心进程优化调度策略,并基于软件定义网络 (SDN)架构建立数据中心负载模型及内存节点能耗模型,给出2个用于降低内存能耗的启发式进程调度算法. 这2个算法以实际内存节点为研究对象,在保证数据中心负载均衡的基础上,通过合理进程调度实现内存共享率最大,使得处于活动态的内存节点数最少,从而达到数据中心内存能耗优化目的. 仿真结果表明,提出的启发式进程调度算法能有效降低内存能耗.
提出了基于广义贝叶斯信息准则(GBIC)的认知无线电宽带频谱感知算法. 该方案主要是利用GBIC准则估算出宽带授权频带中被主用户占用子带的个数,并确定其在宽带频段上的相应位置,从而完成宽带感知频段上的空闲频段定位以便于次级用户动态接入. 理论分析和仿真结果表明,所提出的GBIC准则宽带频谱感知方案对先验信息的依赖程度低,可以有效地提高频谱感知性能,其性能十分接近传统的能量感知方案.
提出了一种基于梅尔频率倒谱系数相关性的语音感知哈希内容认证算法. 该算法提取分段语音的声纹梅尔频率倒谱系数作为感知特征. 为提高算法的安全性,算法利用伪随机序列作为密钥,计算得到梅尔频率倒谱系数与伪随机之间的相关度,最后量化相关值并加密生成感知哈希序列. 语音认证过程中,采用相似性度量函数用来衡量哈希序列之间的距离,同时与汉明距离方法进行了比较. 仿真结果表明,该算法对语音内容保持操作,如重采样、MP3压缩等具有较好的鲁棒性,相似性度量函数也对语音篡改检测定位具有较高的灵敏性.
传统轨迹压缩算法要对每个具体轨迹进行建模与存储,未利用路网对轨迹的限制,故空间性能较差. 针对该问题,首先对路网空间进行建模,继而探索个体轨迹的活动规律. 提出基于轨迹的空间信息和轨迹的时态信息相结合的轨迹间投影距离度量(SRTD);提出基于SRTD距离相似轨迹双层压缩算法(SDTC), 实验表明,SDTC算法相对于原始算法有效降低了存储空间开销;SDTC算法精度较原始算法有较大改进.
提出了一种应用于内容中心网络的缓存策略,对高热度内容进行分布式缓存,允许缓存节点之间协作,保证热度高的内容在缓存中生存更长的时间,并在内容请求过程中利用跟踪节点实现缓存内容的定位,允许内容请求用户从网络中参与协作的缓存节点获取被请求内容的不同部分,达到分布式缓存协作的目的,提高网络中缓存资源的利用率,降低内容请求用户获取内容的时间. 仿真结果表明,该策略能有效减少网络的平均时延.
为了实现移动基站的小型化双频带带通滤波,基于非对称阶梯阻抗谐振器(SIR),提出了两个通带中心频率和带宽均可调节的小型化双频带带通滤波器的设计方法,设计并制作了用于移动基站的0.9 GHz和1.8 GHz的双频段滤波器,测试结果与设计原理符合. 该滤波器由2个加入了内部准集总短截线的开放式SIR组合而成,并由它们谐振产生2个不同的通带,其中第1个通带中心频率只取决于外部SIR的参数尺寸,而第2通带中心频率则要同时取决于外部SIR和准集总短截线的参数尺寸. 最后设计制作了一个工作在移动基站0.9 GHz和1.8 GHz的双频带带通滤波器,其滤波器尺寸为24.76 mm×13.5 mm,并对其性能进行了测试. 实验结果表明,仿真S参数和测量结果符合良好,从而验证了这种设计方法的有效性.
设计了一种基于共源结构的两级级联超宽带低噪声放大器. 该低噪声放大器采用了源端电感和四分之一阻抗变换器,在不恶化电路噪声系数的情况下具有较好的输入匹配. 通过使用GaAs赝调制掺杂异质结场效应晶体管(pHEMT)器件,在PCB板上实现了低噪声放大器的加工,加工测试结果与原理图仿真结果基本符合. 测试结果表明,该低噪声放大器的增益达到12±1.5 dB,最小噪声系数为1.8 dB,输入输出匹配结果良好.
信任度量是面向开放式网络基于信任的访问控制可信管理中亟待解决的关键问题之一. 根据人类社会学中信任的复杂关系,阐述了信任的相关概念,在基于信任的动态访问控制组成架构的基础上,考虑交互历史参数、奖惩因子、推荐实体评价可信度等多影响因子实现信任的计算,引入平衡权重因子解决直接信任和推荐信任的权重分配问题,提出了面向开放式网络基于平衡权重的动态信任综合度量方法. 仿真结果与分析结果表明,该信任度量方法具有一定的鲁棒性和更好的动态自适应性.
Contourlet变换能有效地应用在图像增强领域,基于Contourlet变换的遥感影像融合算法常采用高频低频替换和频域线性加权两种融合方法,因此,通过粒子群优化算法对基于Contourlet变换分解不同子带图像所需的不同加权系数进行优化,采用多元回归分析方法设定目标函数,实现了全色影像与多光谱影像的融合,与传统的Contourlet变换、PCA算法、高通滤波遥感影像融合算法相比较,新方法在提高影像清晰度的同时在光谱保真度方面相对于其他算法有明显优势.
高速电路中,串扰是系统速率继续提高的瓶颈之一,现有方法只考虑了每边各一条传输线对受扰线的串扰,这样最多能抑制75%的串扰. 为了解决每边第2条传输线对受扰线的串扰,提出了一种新的电路结构,该电路结构根据串扰的相位抵消原则,利用反相器的位置和数量变化抑制每边各两条传输线对受扰线的串扰. 仿真结果显示,在0.1~4 GHz范围内,该方法能使受扰线每边第2条传输线对受扰线的远端串扰降低约10 dB.
针对分析模型和仿真模型研究车载自组网IEEE 802.11p广播模式网络性能存在的不足,采用层次随机着色Petri网(HSCPN,hierarchical stochastic colored Petri net)对协议的媒体访问控制层进行建模,模型着重描述了消息的产生、重传、退避和虚拟碰撞的过程. 在此模型的基础上,对网络性能指标进行了分析. 结果表明:高优先级队列的消息具有较小的时延和时延抖动. HSCPN建模方法的采用可直观地了解协议的运行机制,有利于协议的改进,并可为车载自组网的部署提供理论依据.