通信与电子

• 雾无线接入网中面向时延的协作缓存策略

  江帆;韩少江;刘磊;陈艺洋;

  为了改善雾无线接入网(Fog-Radio Access Networks, F-RANs)中多个边缘节点之间的协作缓存问题，提出基于异步优势演员评论家(Asynchronous Advantage Actor-Critic, A3C)算法的协作缓存策略。该策略根据用户的历史请求信息学习用户偏好模型，并利用区域用户的偏好模型预测每个雾接入节点(Fog-Access Point, F-AP)服务区域内的局部内容流行度。为了提高边缘节点存储空间的利用率，考虑F-AP以及用户设备(User Equipment, UE)间的协作缓存，以最小化用户获取请求内容的平均下载时延为目标，根据获得的内容流行度分布，优化热门内容的缓存位置。将所提策略与参考策略、贪婪缓存策略和随机缓存策略等3种策略相比，仿真结果表明，所提策略能够实现更低的平均内容下载时延。

  2023年02期 v.28;No.161 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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• 一种基于FCM的DV-HOP定位算法

  孙爱晶;李益佳;

  对锚节点稀少且未知节点分布不均匀的定位环境下距离矢量跳数(Distance Vector Hop, DV-HOP)定位算法定位误差大的问题进行研究，提出一种基于模糊C-均值(Fuzzy C-means, FCM)的DV-HOP定位算法。在DV-HOP定位算法中引入FCM算法将锚节点进行分簇并提出分簇策略，未知节点则按照设定的算法流程选择入簇，在通过簇内定位后进行簇间坐标的融合从而实现全局定位。为了验证基于FCM的DV-HOP定位算法的有效性，将所提算法与DV-HOP定位算法、基于粒子群的DV-HOP(DV-HOP for Particle Swarm Optimization, PSODV-HOP)定位算法以及基于几何改进的DV-HOP(Improved DV-HOP,IDV-HOP)定位算法等3种算法对比。仿真结果表明，基于FCM的DV-HOP定位算法与其他3种定位算法相比，其平均定位误差分别降低了52%、45%与31%,能更好地适应不均匀的节点分布环境。

  2023年02期 v.28;No.161 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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• 存在窃听者的协作中继NOMA系统安全性能分析

  张继荣;刘玉;

  在不完全信道状态信息和非理想连续干扰消除条件下对存在窃听者的非正交多址系统安全性能问题进行研究，提出一个存在窃听者的解码转发中继辅助非正交多址接入系统(Decode and Forward Cooperative Relay in Non-Orthogonal Multiple Access System with Eavesdropper, DFCR-E-NOMA)。在该系统中，分析了在不完全的信道状态信息和非理想连续干扰消除同时存在的条件下系统的安全性能，利用中断概率和截获概率表征系统的安全性能，通过蒙特卡罗模拟仿真分析了功率分配系数、信道估计误差对所提系统性能的影响。验证结果表明，在信道条件一定的情况下，可通过设置较高的数据传输速率，在基站或中继处选择合适的功率分配系数能够有效降低窃听者的截获概率。

  2023年02期 v.28;No.161 19-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
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• 基于无监督DNN和Sub-6GHz的毫米波功率控制算法

  孙长印;毛亚宁;江帆;王军选;

  针对毫米波(millimeter Wave, mmW)系统中有监督深度神经网络(Deep Neural Networks, DNN)功率控制算法的性能受限及mmW信道信息测量质量不佳的问题，提出一种基于无监督DNN(Unsupervised DNN,UDNN)和Sub-6GHz频段的mmW功率控制算法。将最大化系统和速率设置为UDNN的损失函数，改进有监督学习的性能上限并利用集成学习进一步提升算法性能，最终实现输入Sub-6GHz频段信道信息即可得到mmW频段最优功率分配。为了验证所提算法的可行性，将所提算法与加权最小均方误差算法、最大功率控制算法、随机功率控制算法和二进制穷举搜索算法的系统和速率进行对比。验证结果表明，所提算法的和速率性能分别是其他4种算法的1.121倍、2.322倍、1.843倍和1.022倍，且采用Sub-6GHz预测mmW功率控制可全程逼近使用mmW信道预测功率控制的性能。

  2023年02期 v.28;No.161 29-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
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• 基于马氏距离聚类的高光谱图像波段选择方法

  吴青;徐杰;

  基于聚类的经典高光谱遥感图像波段选择方法采用欧氏距离度量波段间的相似度，忽略了像素间数据的相关性，导致有价值的波段丢失，分类正确率较低。针对此问题，提出了一种基于马氏距离聚类的高光谱遥感图像波段选择方法。首先，根据选择波段的数量对高光谱图像数据进行粗子空间划分，其次，利用马氏距离作为波段间相似性的判别指标，对高光谱图像数据进行波段聚类，将高光谱图像的所有波段精细划分，最后，在每一组中选择噪声最小的一个波段，组成最终的波段子集，利用支持向量机(Support Vector Machines, SVM)、K近邻(K-Nearest Neighbor, KNN)以及极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)等3种分类器实现地物分类。实验结果表明，与其他相关方法相比，所提方法的分类正确率更高，并且具有更强的鲁棒性。

  2023年02期 v.28;No.161 39-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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• 一种宽带宽波束圆极化交叉偶极子天线设计

  程静;刘聪聪;郭华;

  设计了一款覆盖全球卫星导航系统L频段的宽带宽波束圆极化交叉偶极子天线。天线通过加载垂直寄生单元的方式，利用交叉偶极子辐射单元与寄生金属板之间的耦合作用，产生了额外的轴比通带，实现了宽带宽波束的效果。仿真结果表明，天线的阻抗带宽为1.39 GHz(0.82 GHz～2.21 GHz),轴比带宽为1.24 GHz(1.15 GHz～2.39 GHz),另外，天线能在全球卫星导航系统L频段范围内实现超过125°的半功率波束宽度，具有良好的圆极化特性。

  2023年02期 v.28;No.161 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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• 改进粒子群优化超限学习机的调制信号识别

  梁猛;赵贝;

  针对现有算法在信噪比较小条件下对调制信号识别精度较差的问题，提出一种基于改进粒子群优化超限学习机的调制信号识别算法。以调制信号的高阶累积量为基础构建4种特征参数，并根据多进制相移键控(Multiple Phase Shift Keying, MPSK)信号的相位特性引入归一化瞬时相位平均值和递归归一化瞬时相位平均值特征两个特征参数，构建调制信号的6种特征参数的数据集。利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法优化超限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)算法的神经网络结构，动态调整PSO算法中的惯性权重，以提升算法的识别性能。采用所提算法对7种调制信号进行识别，实验结果表明，当信噪比大于2 dB时，所提算法对7种调制信号的识别正确率均达到100%。与相关算法相比，所提算法的识别效果较佳且更具有稳定性。

  2023年02期 v.28;No.161 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 545K]
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计算机与自动化

• 改进的暗通道先验图像去雾霾算法

  王文庆;孙柯;黄世奇;卢莹;

  对图像去雾问题进行研究，提出一种改进的暗通道先验图像去雾霾算法。先根据图像亮度最高处的像素值计算大气光值，然后在获取透射率的同时参考峰值信噪比，利用迭代的方法求出使峰值信噪比最优时所对应的透射率，并采用导向滤波的方法细化透射率，最后通过有雾图像物理模型还原图像。实验结果表明，相比于经典的暗通道去雾算法，改进算法能够显著改善图像信噪比以及大面积天空图像出现的光晕问题。

  2023年02期 v.28;No.161 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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• 物联网中具备终端匿名的加密流量双层过滤方法

  冯景瑜;张静;时翌飞;

  为平衡物联网中加密流量检测困难同流量特征隐私保护需求之间的冲突，提出一种具备终端匿名化的恶意加密流量双层过滤方法。通过终端匿名化方法阻断基于流量特征的终端身份推断，构建对流量检测模块匿名的流量环境。采用终端接入受信度评估构建第一层过滤，将来源于失陷终端的流量阻断，来源于信任终端的流量放行。在第二层过滤中，对加密流量进行随机性检测构建特征空间，采用前馈神经网络(Feedforward Neural Network, FNN)以区分不同的加密密码算法，过滤掉不属于协商算法集合的恶意流量。实验分析表明，所提的加密流量双层过滤方法在终端匿名的流量环境下，可通过对失陷终端的准确检测抑制恶意流量，并利用密码体制识别实现对恶意流量的二次过滤。

  2023年02期 v.28;No.161 72-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K]
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• 多机器人路径规划及编队控制策略

  屈军锁;马玉环;蔡星;李鹏飞;

  对多机器人编队的路径规划以及编队运动控制问题进行研究，给出一种多机器人路径规划及编队控制策略。基于IPOPT(Interior Point Optimizer)对A~*算法规划的全局路径进行优化，得到轨迹平滑的路径。根据有向图结构给出领航-跟随者型仿射编队控制方法，实现机器人编队队形的控制。最后，在二维空间的封闭有障碍空间下进行编队路径规划与编队运动仿真实验。实验结果表明，该策略能够得到轨迹平滑的路径，并且编队队形收敛快速。

  2023年02期 v.28;No.161 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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• 云辅助的安全高效非负矩阵分解算法

  祁新雷;周强;田呈亮;

  为了改善非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization, NMF)进行大规模数据降维时消耗计算资源的问题，提出一种基于单服务器的安全外包算法。首先对输入矩阵使用随机矩阵填充，然后对填充后的矩阵使用随机对角矩阵变换和随机置换进行加密，盲化原始矩阵中非零项及零元素的数目和分布。理论分析和实验结果均表明，与不外包情形相比，所提算法能使本地端获得可观的计算节省。

  2023年02期 v.28;No.161 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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• 基于SW-GBDT的在线农产品销量预测模型

  李鹏飞;冉茂然;毋建宏;

  针对在线农产品销量影响因素较多导致预测模型准确度较低的问题，提出了一种滑动窗口-梯度提升决策树(Slide Window-Gradient Boosting Decision Tree, SW-GBDT)模型用于在线农产品销量预测。确定了4类指标，共32项特征变量，建立了预测指标体系，并在预测模型中引入滑动窗口，对原始数据进行特征扩展，将尽可能多的因素纳入考虑范围，增加梯度提升决策树算法可学习的信息，以提高在线农产品销量预测模型的准确性。实验结果表明，所提模型的决定平方系数为0.902 3,均方根误差值为1.829 8,平方绝对误差值为3.348 2。相较于其他同类算法，所提模型的在线农产品销量预测准确度较高。

  2023年02期 v.28;No.161 99-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K]
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