分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2023-02-15 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 传统网络越发难以面对复杂化的网络结构,于是诞生了一种新型网络架构,即软件定义网络(SDN)。SDN数据中 心的业务流主要有长流和短流,长流有持续时间长、时延不敏感、带宽需求高的特点;而短流持续时间短、时延敏感程度高、 带宽需求低。短流的流量占总流量不足20%,但流量条数则约占总流量数的80%以上;长流的流量占总流量80%以上,但 流量条数不足总流量数的20%。研究发现,在出端口队列中长流往往在短流前,造成短流长时间等待,极易引发网络拥塞。 根据2种业务流特点提出排队机制和路由优化保障机制,将短流设置为高优先级队列,由SDN控制器优先调度排队机制; 将长流设置为低优先级队列,同时采用路由保障算法进行补偿。路由保障算法首先删除不满足长流带宽需求的链路,再计 算最短时延路径。为了提升本设计的算法效率,使用FPGA和万兆以太网对SDN中业务流进行仿真,并在FPGA上仿真 验证了本设计对于网络的时延、带宽的优化与FPGA并行运算的优势。
分类： 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间： 2023-02-15 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对图频率分布不均匀的情况,提出一种非均匀图滤波器组的设计方法。根据图频率的分布特性,设计了具备良 好频率选择特性及顶点域局部特性的非均匀分析滤波器。先用低阶非多项式滤波器近似高阶多项式滤波器,再在给定分 析滤波器和子带信号的前提下,将重构问题归结成一个最小二乘问题。由于直接求解优化问题会涉及矩阵求逆,为了解决 在大规模图的情况下计算复杂度高的问题,采用一种预处理梯度法对优化问题进行迭代求解,且能分布式实现。仿真结果 表明,通过该方法设计的非均匀图滤波器组能实现完全重构,且其分析滤波器具备良好频率选择特性及顶点域局部特性。 与其他迭代方法相比,该方法具有较快的收敛速度和较低的计算成本。
分类： 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间： 2023-02-15 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 频域临界采样图滤波器组需要对拉普拉斯矩阵进行特征分解,这导致了该框架计算复杂度过高。针对该问题,采 用改进雅可比算法近似求解该框架的特征矩阵,从而降低计算复杂度。改进的雅可比算法将近似求解特征矩阵的问题归 结为一个带约束的优化问题,将拉普拉斯矩阵的近似误差作为目标函数,以近似特征矩阵的稀疏正交性作为约束条件,从 而求解出近似特征矩阵。理论和仿真实验结果表明,近似特征矩阵用于频域临界采样图滤波器组不会改变其完全重构条 件,且与现有的频域临界采样图滤波组相比,改进的雅可比算法在降低计算复杂度的同时保持了良好的去噪性能。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对排序聚类定位算法类匹配精度较低,且用于位置解算的指纹点中存在异常指纹点的问题,提出一种匹配优化 与距离辅助的Wi-Fi定位算法。根据用户前后位置、距离和步长,设计了一种类匹配偏差检测模型,用来判断用户位置异 常和匹配偏差;将排序后的接收信号强度向量中相邻元素作差,并与设定阈值相比较,确定待定位点排序特征向量变化位 置,进行交换,以达到校正的目的,进而得到校正合并的类匹配结果;根据定位时前m 时间段内所确定的用户位置与匹配类 中指纹点的距离远近,剔除用于位置解算指纹点中的异常指纹点,实现更为精确的室内定位。仿真实验结果表明,该算法 类匹配精度提高了17%,平均定位精度提高了22%。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 空时信号的在线重构问题可归结为对差分平滑的时变图信号的恢复问题。对于该凸优化问题,现有的基于梯度下 降法的分布式重构算法在优化问题的海森矩阵条件数较大时收敛速度极慢,在单个观测区间内算法最大迭代次数受限时 重构误差较大。针对该问题,提出了一种基于近似牛顿法的分布式在线重构算法。首先通过子图划分将原优化问题分解 为一系列子图上的局部优化问题,并求出该局部问题的解,然后对子图间的局部解作融合平均计算,得到近似的全局最优 解,再依据近似解与实际最优解之间的差距,证明以此方式求得的子图划分与融合矩阵具有稀疏性,且可作为原优化问题 的海森逆近似矩阵,最后将该近似矩阵替换至经典的牛顿法迭代公式,并利用该近似矩阵的结构化稀疏性实现分布式运 算。仿真结果表明,与现有算法相比,该算法收敛速度更快,重构误差更小,所需通信量更少。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息技术系统性应用 提交时间： 2022-09-27 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 高光谱图像(Hyper Spectral Image, HSI)分类是HSI处理中的重要预处理手段,其目标是对HSI数据中每个像素点进行类别标记,标记结果常用于识别、勘探等应用。针对HSI分类任务中存在的数据量大、数据维度高、已知样本量少等难点,提出一种基于图模型的半监督分类算法。该算法将HSI数据建立为图以实现降维,而后将分类问题归结为一个无约束的优化问题。由于在求解优化问题时涉及到矩阵求逆,数据规模大时计算复杂度会变高。为了避免大规模的矩阵求逆,采用拟牛顿法进行求解,通过对Hessian矩阵进行分解,对计算步长时涉及到的求逆操作进行近似,且该算法能够分布式实现。仿真实验表明,与现有算法相比,本算法在大规模且类别多的HSI分类任务下计算复杂度较低,能完成较高精度的分类。
分类： 电子与通信技术 >> 信息处理技术 提交时间： 2022-06-07 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 在无线传感器网络（WSNs）中，数据分发是一种重要的传输方式，需要满足以下要求：可靠性，节能和可扩展性。然而，现有的研究工作很少关注数据分发中所存在的攻击，导致数据分发的可靠性大打折扣。为了检测出WSNs数据分发中的节点克隆攻击，保证数据分发的高可靠性，提出了基于单轮零知识证明的节点克隆攻击检测方案。本方案通过构建析取-叠加码生成专属于各个节点的数字指纹，在单轮零知识证明方案中对节点的数字指纹进行验证，可以检测出没有正确数字指纹的克隆节点。仿真表明使用提出的检测方案，可以保证WSNs在数据分发过程中的高可靠性. In wireless sensor networks (WSNs), data dissemination is an essential transmission mode, which needs to meet three requirements: reliability, energy saving and scalability. Existing research pays little attention to the attacks in data dissemination, resulting in a significant loss of the reliability of data dissemination. In order to detect node clone attacks in WSNs data dissemination and ensure high reliability of data dissemination, a node clone attack detection scheme based on single round zero knowledge proof is proposed. In this scheme, the digital fingerprint of each node is generated by constructing superimposed disjunct code, and the cloned node without correct digital fingerprint can be detected by verifying the digital fingerprint of the node in the single round zero-knowledge proof scheme. Simulation results show that the proposed scheme can ensure the high reliability of WSNs in the data dissemination process.
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-07-09 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对阈值和阈值函数的调节参数取值问题，提出一种基于人工蜂群优化算法的带参新阈值函数的信号去噪算法。首先，验证带参新阈值函数的连续性、高阶可微性、参数可调性；其次，根据最小均方误差（MSE）策略，利用人工蜂群优化算法优化各分解层的阈值和调整参数，得到最优去噪信号。最后，利用信噪比（SNR）、MSE指标验证信号的去噪效果。实验结果表明：人工蜂群优化算法选取的阈值参数和新小波阈值函数可以有效地对带噪信号去噪。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息技术系统性应用 提交时间： 2022-09-27 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 无人机作为典型的低小慢目标,具有飞行速度慢、高度低、雷达反射面积(RCS)小等特点,使得无人机目标很难被检测和识别。针对无人机在复杂环境下存在信噪比低、检测困难的问题,提出了一种知识辅助的无人机目标恒虚警率(CFAR)检测方法。该方法首先分析3种常见的地杂波分布模型和均值类CFAR检测器,然后分别对这3种杂波分布下的回波信号采取CFAR检测方法,将检测性能最优的方法作为该杂波分布下最优的CFAR检测方法存入知识库,从而建立CFAR知识库;通过对需要检测目标的回波信号的杂波分布进行估计,判断杂波分布的模型,并以此分布从雷达知识库中选择所对应的CFAR算法,从而完成回波信号的检测。最后利用雷达采集的实测数据进行了验证,仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。
分类： 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间： 2023-02-15 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 交通预测在城市管理及交通规划中具有重要意义。然而,在交通预测任务中,对复杂动态时空依赖关系的建模仍 然具有极大的挑战性。针对以往复杂的神经网络构架在空间维度上所采用的预定义图结构未包含完整交通数据空间信 息,且在时间维度上不能很好地捕获交通数据长期依赖关系的问题,提出一种新的时空图神经网络。通过自适应图卷积网 络(AGCN)自动捕获节点的特定状态以及自动推断不同节点之间的相互依赖关系,提取更完整的交通数据空间特征,再通 过时空长短期记忆网络(ST-LSTM)中的时间记忆模块来提取交通数据的时间特征,捕获短中长期的时间依赖关系。在 PeMSD4和PeMSD8数据集上进行了验证,实验结果表明,所提网络相比基线模型能够更好地提升交通预测性能。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对后向投影算法(BP算法)对多目标进行成像时存在目标位置模糊以及旁瓣高的问题,在分析FDA目标回波幅 值所具有的累加特性后,提出了一种基于聚类相参叠加的频率分集阵列雷达目标成像方法。在分析及仿真BP算法成像过 程中,发现目标点具有能量集中特性且与虚像点能量存在差异性,而K均值聚类算法能充分利用目标点的这些特性,对雷 达成像区域目标点进行特征提取及分类,并只对分类后特定簇的网格点进行时延补偿,之后将回波幅值进行叠加,从而得 到成像区域中时延补偿网格点的能量值,最终实现多目标清晰二维成像。仿真实验结果表明,该方法可有效解决BP算法 对多目标进行成像时目标位置模糊及旁瓣高的问题,同时提高了成像结果的精确度。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对地下目标体周围介质参数估计问题,提出一种基于图像熵的介质参数估计方法。首先推导了介质条件下频率 分集阵列探地雷达的点扩展函数,分析了点扩展函数与后向投影成像算法之间的联系,然后将频率分集探地雷达与超宽带 探地雷达成像结果做了对比分析。对于同一块包含目标的待成像区域而言,介质参数对电磁波的传播速度有较大的影响, 当采用不同的介质参数分别对该区域进行成像时,得到的成像结果亦不相同。对不同参数下的成像结果进行图像熵的计 算,成像结果的图像熵值越小,则在使用该参数时成像的聚焦度越好,所对应的介质参数越接近其真实值。实验结果表明: 在介质的电导率不为零时,频率分集探地雷达较超宽带探地雷达在目标定位成像方面具有更好的效果,且当目标为细长目 标体时,所提出的参数估计方法能够对目标体周围介质参数进行有效估计。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 针对频率分集阵列三维合成孔径雷达(3D-FDA-SAR)成像方法阵元数目多、阵元利用率低的问题,提出一种基于 多输入多输出阵列的3D-FDA-SAR成像方法。将3D-FDA-SAR切航迹向的频率分集阵列改为多输入多输出频率分集阵 列,多输入多输出频率分集阵列随运动平台运动,在沿航迹向形成综合孔径,结合切航迹向的实阵列,合成虚拟二维频率分 集阵列平面,获得对目标的下视三维成像能力。首先建立多输入多输出3D-FDA-SAR成像模型与信号模型,利用多输入 多输出技术,在发射端发送波形正交信号单频窄带信号,在接收端通过全频接收方式,接收所有发射阵元经目标反射后的 回波信号,经正交匹配滤波器进行信号分离,获得不同收发通道的回波数据,再利用后向投影算法对回波数据进行成像处 理,最终获得目标的三维成像结果。仿真结果表明,基于多输入多输出阵列的3D-FDA-SAR成像方法使用少量阵元,提高 了阵元利用率,获得了对下视目标的三维成像能力。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要： 基于宽带发射信号的相控阵三维合成孔径雷达(SAR)系统硬件设计复杂且接收信号不易分离。通过将频率分集 阵列应用到三维SAR中,线阵各阵元只需发射单频信号便可获得宽带观测性能,可大大降低系统硬件要求,但由于频率分 集阵列的回波信号具有空间-频率稀疏特性,采用基于匹配滤波思想的传统后向投影算法成像时,分辨率受限且图像旁瓣 较高。针对此问题,提出一种基于压缩感知的随机频率分集阵列SAR三维成像方法。该方法通过在切航迹向随机稀疏选 取阵元,在沿航迹向随机稀疏选取观测位置,实现对回波数据的二维稀疏采样。在成像部分,采用正交匹配追踪算法对空 间目标散射系数进行重构。仿真和实测实验结果表明,该压缩感知成像方法不仅可以减少频率分集阵列三维SAR系统的 数据处理量,还能够有效抑制雷达图像旁瓣,成像质量显著提高。利用压缩感知算法,频率分集阵列三维SAR可以在回波 稀疏的情况下准确重构目标信息,验证了所提方法的合理性和有效性。
分类： 天文学 提交时间： 2023-12-15 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 平方公里阵列(Square Kilometre Array, SKA)项目是建设全球最大射电望远镜的国际合作项目, 其灵敏度和测量速度将比当前所有的射电望远镜都要高出一个数量级. 连续谱巡天是SKA的主要观测模式之一, 基于连续谱成像建立巡天区域的标准星图, 将能为后续天文科学研究奠定重要基础. 银河系与河外星系全天默奇森宽场阵列拓展巡天(GaLactic and Extragalactic All-sky Murchison Widefield Array survey eXtended, GLEAM-X)是2018---2020年利用SKA先导望远镜默奇森宽场阵列(Murchison Wide-field Array, MWA)二期拓展阵列开展的新的射电连续谱巡天项目, 观测期间积累了大量的低频巡天观测数据. 海量观测数据的自动化、大批量处理是SKA望远镜项目所面临的的最大挑战和难题之一, 基于分布式执行框架的成像管线优化经验将有助于解决海量数据处理问题. 详细介绍了GLEAM-X成像管线并对其进行整合和改进, 在中国SKA区域中心原型机(China SKA Regional Centre Prototype, CSRC-P)上实现了多条管线并行处理, 使用GLEAM-X观测数据验证成像管线系统的部署和测试其正确性. 随后为了优化管线提高处理效率, 使用数据激活流图形引擎(Data Activated Liu Graph Engine, DALiuGE), 将成像管线集成入DALiuGE执行框架中实现了管线的自动化分布式并行处理. 通过性能测试与结果分析表明, 基于DALiuGE执行框架进行优化的成像管线相较于传统的并行方式具有更好的性能优势、更灵活的适配性和可扩展性, 可支持未来SKA第一阶段试运行期间的大规模连续谱成像实验.
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