• 2019年 第42卷 第3期 刊出日期：2019-06-28 上一期 下一期

论文

• 一种基于距离谱的稀疏码多址接入码本设计
• 郭鸣坤, 邵小桃, 杨维
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 1-6,28. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-153
• 摘要 ( 431 )     PDF ( 380 ) HTML     　　
• 由多维星座经星座运算得到用户码本的典型稀疏码多址接入（SCMA）码本设计方案中，多维星座设计的复杂度和最优星座运算确定的难度实际上增加了码本设计难度，对此，分析了SCMA码本对消息传递算法（MPA）具体过程的影响，提出了一种以最大化距离谱最小元素为准则的SCMA码本设计方案.所提方案将多维星座的设计和星座运算的确定过程转化为简单的码本设计参数选择过程.在不影响用户码本唯一可译码性的前提下，通过替换部分码本设计参数，降低了参数选择复杂度.仿真结果表明，采用所提基于距离谱的码本设计方案与现有的码本设计方案相比，系统的误比特率性能有显著改善.
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• GFDM系统低复杂度最小均方误差接收机解调算法
• 黄翔东, 王惠杰, 黎鸣诗, 曹月彬
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 7-13. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-157
• 摘要 ( 386 )     PDF ( 497 ) HTML     　　
• 针对广义频分复用（GFDM）在频率选择性信道下的最小均方误差（MMSE）接收机计算复杂度过高的问题，提出了一种基于矩阵解构的低复杂度GFDM系统的MMSE接收机解调算法.该方法对涉及的大尺寸矩阵做分块处理，发掘了矩阵的特殊性质（稀疏性、准三对角性和块对称性等），进而将一系列大矩阵的相乘和求逆运算转化为相应子块间的相乘和求逆，从而使得其耗费的复数乘法次数比原始的MMSE接收机解调算法低2~3个数量级.仿真结果表明，所提出的接收机不会导致误比特率性能下降，因而在未来移动通信的解调系统中具有较高的应用价值.
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• 无线MEC系统中队列状态感知的卸载和传输联合优化
• 滕颖蕾, 刘薇, 欧阳卫平, 李鹍, 宋梅
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 14-20. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-256
• 摘要 ( 511 )     PDF ( 334 ) HTML     　　
• 针对多用户-多移动边缘计算服务器系统的动态计算任务卸载问题，基于用户端和服务器端的任务队列模型，以系统的长期平均时延和长期平均功耗为优化目标，求解最优的卸载策略及相应的上行预编码.通过李雅普诺夫优化方法将长期平均问题转化成单阶段目标优化问题，考虑到卸载策略和预编码之间存在范数约束关系，通过连续近似和半正定松弛，可转化成典型的DC规划求预编码解问题.仿真结果表明，所提方案比传统方法具有更低的时延和功耗.
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• 基于胶囊的英文文本蕴含识别方法
• 朱皓, 谭咏梅
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 21-28. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-289
• 摘要 ( 442 )     PDF ( 299 ) HTML     　　
• 提出了一种基于胶囊的英文文本蕴含识别方法.分别为每一种蕴含关系构建一个胶囊，用于模拟此蕴含关系的识别，并将其指定为该胶囊的属性.给定两段文本，经过highway编码层和序列编码层获取语义表示，分别输入胶囊中，依次通过其内部的交互模块、比较模块和聚合模块.交互模块利用交互注意力机制提取文本间的局部交互特征，比较模块和聚合模块使用前馈神经网络进行语义信息比较和聚合.最后对所有胶囊的输出归一化，得到两段文本的蕴含关系.该方法在SNLI测试集上的准确率为89.2%，在MultiNLI匹配测试集和不匹配测试集上的准确率分别为77.4%和76.4%.对交互模块中注意力关系矩阵的可视化分析结果验证了胶囊在英文文本蕴含识别任务中的有效性.
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• 基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议
• 潘蕾娜, 陶洋, 许湘扬, 王进
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 29-36. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-158
• 摘要 ( 435 )     PDF ( 193 ) HTML     　　
• 针对现有信任感知路由协议中信任模型较为简单且能耗优化不足的问题，提出了一种基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议（SCR-TBE）.采用模糊综合评判模型并引入多种评判因素计算直接信任，根据偏离度对推荐信任进行过滤与权重分配，并在计算综合信任时考虑历史信任.同时设计簇头惩罚系数，加快恶意簇头的识别与隔离的速度.通过划分监控区域进行非均匀分簇，缓解能量空洞现象.将节点信任值、剩余能量以及数据传输距离作为路由选择因素.设计入簇函数与转发函数，降低恶意节点参与数据传输的几率.仿真结果表明，所提协议与LEACH-C协议和TLES协议相比，数据包数目与能耗均衡性均得到较大提高，提升了无线传感器网络的安全性与可靠性.
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• 基于任务转移概率的感知节点异常运行状态检测方法
• 马峻岩, 张特, 王瑾
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 37-42. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-114
• 摘要 ( 467 )     PDF ( 350 ) HTML     　　
• 针对无线传感器网络中感知节点异常状态检测困难问题，提出了一种基于感知节点任务转移概率的节点状态特征描述方式，利用该特征判断感知节点的运行状态，实现节点异常检测.基于任务转移概率的异常检测方法（T2PAD），根据感知节点运行任务的一步转移概率特征，对节点的运行状态进行分析，通过对转移概率向量相似性进行异常检测，识别出导致异常的任务，缩小并定位异常范围，为修正异常提供依据.传感器网络开源代码库中的缺陷实例验证了T2PAD对于异常检测的有效性.
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• 基于智能手机感知的人体运动状态深度识别
• 殷晓玲, 夏启寿, 陈晓江, 何娟, 陈峰
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 43-50. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-221
• 摘要 ( 750 )     PDF ( 473 ) HTML     　　
• 为提高智能手机对人体运动状态识别的准确率，提出一种基于并联卷积神经网络（PCNN）的深度识别方法.首先，使用三维数据矩阵规范传感器数据输入格式；其次，使用2个PCNN分别对人体运动的加速度传感器和陀螺仪数据进行卷积和池化操作，实现部分权重共享；最后，在全连接层对两组卷积神经网络进行合并，并使用softmax函数对人体运动状态进行分类.实验结果表明，采用该方法可以从传感器原始数据中提取人体运动状态的深层特征，与传统的机器学习方法相比较，提高了运动状态的识别率.
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• 一种非对称馈电的小型化高隔离度分集天线
• 杨洋, 刘元安, 吴帆
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 51-57. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-245
• 摘要 ( 400 )     PDF ( 464 ) HTML     　　
• 提出一种基于非对称共面带（ACS）馈电的高隔离度小型化分集天线结构.使用ACS作为天线馈电结构可使天线体积减小约50%.引入地板延伸枝节作为去耦合结构，使天线间端口隔离度大于15 dB，其中最高隔离度达到30 dB.实验结果表明，该分集天线可满足2.4/5.2 GHz WLAN和2.6/3.5 GHz LTE的通信需求.
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• 基于PSO-PF算法的SVM识别方法及其在异常声音中的应用
• 韦娟, 张芃楠, 岳凤丽, 宁方立
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 58-63. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-246
• 摘要 ( 452 )     PDF ( 397 ) HTML     　　
• 针对异常声音识别率低和算法复杂度高等技术难题，提出了一种基于粒子群优化粒子滤波（PSO-PF）算法优化支持向量机（SVM）的识别方法.将PSO算法引入粒子滤波中，通过不断更新粒子速度和位置，使粒子群向高似然后验概率区域移动，提高粒子滤波的参数估计精度.将PSO-PF算法应用于SVM参数优化中，可解决现有SVM参数优化算法易陷入局部最优值等问题.实验结果表明，将所提方法应用于多类异常声音识别，能够有效提高识别率，降低算法复杂度.
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• 基于深度信念网络的端信息跳变模式自适应策略
• 石乐义, 李剑蓝, 郭宏彬, 马猛飞, 陈鸿龙
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 64-71. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-268
• 摘要 ( 452 )     PDF ( 407 ) HTML     　　
• 针对端信息跳变主动防御技术中跳变策略单一的问题，将多样异构的跳变模式引入端信息跳变系统，拓展了端信息的定义，并给出跳变策略的自适应调整方案.提出一种基于深度信念网络的端信息跳变自适应模型，形式化地描述了模型中数据收集、特征提取和状态预测等过程，定义了端信息跳变网络状态特征指标，并建立了特征数据集.利用深度信念网络对数据集进行建模，利用马尔可夫链预测下一周期的网络状态，并根据预测结果选取异构的跳变模式，从而实现端信息跳变模式的自适应变化.实验结果显示，模型网络状态识别和预测具有较高的准确性，并且异构的跳变策略能够有效抵御不同的攻击类型，进而验证了端信息跳变自适应模型的有效性和安全性.
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• UDN中基于JR-CoMP的分簇和资源分配方案
• 田心记, 张浩天, 李晓静, 张长森
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 72-78. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-208
• 摘要 ( 445 )     PDF ( 422 ) HTML     　　
• 针对超密集网络（UDN）中的上行干扰问题，提出了一种基于多点协作联合接收（JR-CoMP）的分簇与资源分配方法.首先，将用户和基站进行单频段分簇，将同一小小区的多个边缘用户放在不同的用户簇中，将位于相邻小小区并且距离较近的边缘用户放在同一个用户簇中，根据中心用户到已有基站簇的干扰强度将其归簇；然后，对用户簇进行多重子频段分配，为包含同一个小小区用户的多个簇分配不同的子频段，并且尽量为每个用户簇多分配子频段；最后，以最大化系统总传输速率为目标，采用注水算法为每个用户分配功率.仿真结果显示，所提方案能显著提高频谱效率.
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• 一种适用于概率成形光传输系统的调制格式识别方法
• 李志沛, 王曦朔, 刘博, 张琦, 忻向军
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 79-82,126. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-014
• 摘要 ( 405 )     PDF ( 287 ) HTML     　　
• 针对使用概率成形技术和高阶调制格式的变速率光传输系统，提出了一种基于四次方特征值的盲调制格式识别方法.该方法利用接收端信号经过四次方运算后的快速傅里叶变换（FFT）峰值和方差值，能够实现偏振复用概率成形高阶调制格式的精确识别.在联合仿真平台上搭建了高速长距离相干光传输系统，验证了新方法的有效性.
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研究报告

• 基于通联行为的信息传播模式挖掘方法
• 项英倬, 魏强, 游凌
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 83-90. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-204
• 摘要 ( 439 )     PDF ( 459 ) HTML     　　
• 针对通信内容未知且无关通联占比高情况下信息传播模式的挖掘问题，提出了一个生成模型，对通联行为发生的时间建模，预测网络中用户通信内容的相关性，进而获取网络中信息的传播模式.证明了求解所提模型的复杂度为NP-hard，并提出用NetMine算法来估计模型的一个近似最优解.实验结果表明，所提NetMine算法能够高效地挖掘网络中信息的传播模式，并优于已知的其他方法.
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• 基于出租车轨迹数据的车联网通信机会间隔模型
• 皇甫伟, 杨心竹, 王欢, 胡晓彦
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 91-97. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-230
• 摘要 ( 447 )     PDF ( 381 ) HTML     　　
• 针对车联网中车辆间相遇机会间隔的统计分布模型及其参数估计问题，基于北京市出租车轨迹大数据，提出了基于栅格划分和地理哈希值索引的过滤查找方法和轨迹内插方法以高效提取车辆间的相遇机会时刻，进而对机会间隔进行统计建模、参数估计和假设检验.模型呈现分段分布，在小尺度时间间隔上呈指数分布，在大尺度间隔上呈对数正态分布，并具有重尾特征.
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• 基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法
• 钱开国, 卜春芬, 王玉见, 申时凯
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 98-105. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-233
• 摘要 ( 441 )     PDF ( 341 ) HTML     　　
• 为提高免测距无线传感器网络节点定位算法的性能，针对免测距定位算法利用最小跳路径距离替代节点间欧氏距离，和信标节点近似共线引入较大定位误差的缺陷，提出基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法，首先利用定位单元拓扑分布质量函数选择1-跳邻居参考节点，组成高质量的定位单元；其次采用基于相交度比的距离计算估计距离精度；最后采用双曲线定位方法减少误差.仿真结果表明，在节点均匀随机部署，非均匀C-型分布的网络场景中，与DV-Hop、Amorphous等已有改进算法相比，新算法具有更小的定位误差，可提供更加精确的传感器节点位置.
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• 高性能行任务散列法GPU一般稀疏矩阵-矩阵乘法
• 汤洋, 赵达非, 黄智濒, 戴志涛
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 106-113. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-252
• 摘要 ( 820 )     PDF ( 582 ) HTML     　　
• 针对一般稀疏矩阵-矩阵乘法（SpGEMM）的性能问题，提出了一种基于任务分类和低延迟散列表的图形处理器上的加速SpGEMM算法RBSPARSE.该算法由一种低成本子任务复杂度预分析方法和一种低延迟共享内存上的散列表的方法组成，以达到最大效率.通过解决负载均衡和内存延迟问题，RBSPARSE可以显著减少计算的总时间.比较了RBSparse和BHSparse，前者是最快的SpGEMM算法，结果表明RBSparse的性能是BHSparse的平均3.1倍，在最佳情况下可达到14.49倍.
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• 基于卷积神经网络的词义消歧
• 张春祥, 赵凌云, 高雪瑶
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 114-119. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-148
• 摘要 ( 593 )     PDF ( 466 ) HTML     　　
• 为了提高词义消歧性能，提出了一种基于卷积神经网络的消歧方法.以歧义词为中心，向左右两侧连续扩展4个邻接词汇单元，选取其中的词形、词性和语义类作为消歧特征.以消歧特征为基础，使用卷积神经网络来确定歧义词的语义类别.利用SemEval-2007：Task#5的训练语料和哈尔滨工业大学语义标注语料来优化卷积神经网络.使用SemEval-2007：Task#5的测试语料来测试词义消歧分类器的性能，所提方法的消歧平均准确率有提高.实验结果表明，该方法在词义消歧中是可行的.
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• 一种基于无人机毫米波通信的波束选择方法
• 慕熹东, 郭莉, 董超, 林家儒
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 120-126. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-277
• 摘要 ( 500 )     PDF ( 372 ) HTML     　　
• 在无人机毫米波多用户通信网络中，基于波束空间多输入多输出系统提出了一种利用无人机移动特性的波束选择方法.首先，以减少用户间的能量泄漏为目标设计了无人机基站的最优部署位置；然后，为避免不同用户选择同一波束造成射频链路浪费的情况，提出了一种通过用户接收能量衡量的波束重新选择准则.仿真结果表明，相比传统的波束选择方法，所提方法可以实现接近最优的系统和速率性能以及更高的能量效率.
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• 一种快速的特征选择框架和方法
• 仇利克, 刘竞, 孙中卫, 赵扬帆
• 北京邮电大学学报. 2019, 42(3): 127-132. DOI:10.13190/j.jbupt.2018-151
• 摘要 ( 542 )     PDF ( 306 ) HTML     　　
• 针对特征选择过程中准确率和计算效率不平衡问题，提出了一种快速特征选择框架（FFFS）.基于该框架，使用最小冗余最大相关方法（MRMR）选择候选特征，借助序列前向选择方法（SFS）验证性能，并通过限定迭代次数提高计算性能.与MRMR、SFS和混合序列浮动前向选择算法（FDHSFFS）的对比实验结果表明，提出的快速特征选择算法MRMR-SFS能在预测准确率和计算效率之间取得较好的平衡.
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