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主管单位:中国科学技术协会
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国际标准刊号:ISSN 1000-436X
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  • 通信学报
      2013年, 第4期 刊出日期:2013-04-15 上一期    下一期
    全选选: 合并摘要 显示图片
    学术论文
    基于信息传播的社交网络拓扑模型 收藏
    刘衍珩1,2,李飞鹏1,2,孙鑫1,2,朱建启1,2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    研究社交网络的拓扑结构有利于深刻理解信息在人际网络中的传播过程以及社交网络所具有的拓扑特性。考虑到信息传递具有有向性,通过结合现实生活中信息传播所遵循的规律构造加权有向拓扑模型模拟信息传递的动态性,从而更好地仿真社交网络的拓扑结构。实验结果表明模型所生成网络的拓扑结构的度、势分布以及度—势相关性具有明显的幂律分布特性;同时,通过分析所生成网络的聚类系数、核数和基尼系数,验证了其具有社交网络的聚集特性、层次性和异质性。
    认知无线多跳网中结合QoS查找的跨层多信道MAC协议 收藏
    孙杰,郭伟
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对认知无线多跳网中频谱资源具有较大时变性及差异性的问题,设计了一种结合QoS查找的跨层多信道MAC协议。该协议将按需QoS查找与动态频谱分配跨层相结合,仅让参与传输的节点执行频谱分配并按QoS要求获取频谱资源。此外,协议使用频分双工收发机实现了对公共控制信道的不间断监听,并设计了一套支持不同数量收发机节点间混合通信的接入算法。大量仿真结果表明,该协议能有效保证对端到端传输的QoS要求的满足,并显著提高端到端吞吐量及时延。
    无线传感器网络中能量有效的波束成形机制 收藏
    秦智超,周正,赵小川
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对无线传感器网络中单个节点能量和通信距离均受限,以及传统波束成形机制中由于忽略能耗均衡而造成单个节点过早死亡的特点,提出了一种能量有效的波束成形机制。首先分析了节点个数、发射系数、功率受限、相位等因素对网络能耗的影响,给出了对应的设计原则。然后,基于此原则来选择参与发射的节点,并结合节点的剩余能量和相位来调整各自的发射系数。理论分析和仿真结果表明,该机制有效地增加了数据成功传输的次数,均衡了节点间的能耗,延长了网络寿命。
    融合时间戳和同态签名的安全网络编码方法 收藏
    裴恒利,尚涛,刘建伟
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对无线多跳网络编码的安全性问题,提出了一种融合时间戳和同态签名的安全网络编码方法。在利用基于RSA的同态签名方案抵御污染攻击的基础上,引入时间戳设计新型同态签名方案来抵御网络中的重放攻击,以时间戳为源生成网络编码的随机系数来保证签名的同态性。重点分析了本方案产生随机系数的方式对网络编码解码概率的影响,并建立了攻击模型证明方案可同时抵御网络中的污染攻击和重放攻击。性能分析表明本方案与基于RSA的同态签名方案开销比值接近于1。
    基于预测的机会式网络编码 收藏
    刘外喜1,2,余顺争2,高鹰1,胡晓1
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对理论网络编码在实际应用上的缺陷,以及现有机会式网络编码完全依赖于消息偷听导致应用场合的局限性,以完全不同于网络编码优化问题的思路,提出了基于预测的机会式网络编码的方法。其主要思想是:基于网络流量的自相似性,利用EMD(empirical mode decomposition, 经验模式分解)和ARMA(自回归滑动平均)预测下一个报文的到达时间,综合计算编码时间、为了编码而等待的时间、传输时间等要素,从而决定是否编码。推导出了网络编码在不同情况下要实现吞吐量正增益可以等待的时间上界。仿真实验结果显示,在吞吐量上,提出的方法相对于理论网络编码平均提高15%左右,相对于当前的存储转发平均提高21%左右。在提高吞吐量的基础上,提出方法也可有效地降低网络的能量消耗。
    基于参数建模的分布式信任模型 收藏
    汪京培1,2,孙斌1,2,钮心忻1,2,杨义先1,2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    从信任的定义和信任模型的功能特性出发,提取了9个功能参数:灵活性、主观性、模糊性、时间衰减性、传递性、抗攻击性、奖惩机制、敏感性和可扩展性。在对这9个参数建模的基础上提出了一种分布式信任模型。分析结果表明所提信任模型满足提取参数的功能要求,具有一定的通用性。仿真结果表明所提的信任模型是合理有效的,相对于其他相关模型表现较为优越。
    基于改进的局部反熵算子的小目标检测 收藏
    邓鹤1,魏艳涛1,童名文1,瞿少成2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    利用小目标的出现会导致局部反熵值发生较大变化这一特性,提出了基于改进的局部反熵算子和改进的区域生长技术的小目标检测新方法。该方法首先利用改进的局部反熵算子构建局部反熵图抑制小目标图像背景,然后采用改进的区域生长技术有效地检测小目标。仿真实验结果表明,所提出的方法能快速和准确地检测出复杂背景下的小目标。
    基于(t, n)门限和划分树的可再生Hash链构造方案 收藏
    黄海平1,2,4,戴庭1,2,王汝传1,2,3,秦小麟4,陈九天1
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对可再生hash链解决了其资源受限的缺点,但现有构造方案在安全性和复杂性等方面存在缺陷这一问题,提出“重复”、“划分”和“划分树”的定义,以及基于(t, n)-Mignotte’s门限的中国剩余定理秘密共享方案,设计了一种新的可再生hash链构造方法。从明文空间、双重认证和可证明安全3方面论证了新构造方案能确保新链中种子值的安全再生并有效抵制中间人攻击。同时仿真实验表明新构造方案在通信、计算和存储开销等方面相比于传统方案具有相同甚至更佳的性能。
    标准模型下可证明安全的RFID双向认证协议 收藏
    肖锋,周亚建,周景贤,钮心忻
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    目前RFID(radio frequency identification)系统安全问题日益突出,为了实现RFID系统信息安全与隐私保护,在标准模型提出了一个基于HB协议的RFID双向安全认证协议。利用规约技术证明协议的安全性,将攻击者的困难规约到伪随机函数与真正随机函数的不可区分性上。协议仅使用轻量级的伪随机发生器以及向量点乘运算,具有较高的安全性和效率。通过从安全性及性能两方面与其他认证协议进行比较,表明协议适用于低成本及存储资源受限的RFID标签。
    对一种混合结构洋葱路由方案的密码学分析 收藏
    李龙海,付少锋,苏锐丹,车向泉
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    对时金桥等提出的混合结构洋葱路由方案进行了分析,发现存在的安全漏洞。第一个漏洞来源于其密码学报文结构的可展性。攻击者能够利用该漏洞改变洋葱消息的路由或在其中嵌入标签以追踪消息路由。另一个漏洞表现在匿名转发服务器容易遭受选择密文攻击。展示了3种不同的能够以较低代价破坏发送者和接收者不可关联性的攻击过程。为了避免所提到的攻击,提出了能够利用反向调查捕获恶意节点的修正方案。
    基于拍卖的P2P内容分发网络带宽分配机制 收藏
    张云鹤1,2,朱艳琴1,2,纪其进1,2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    为了解决P2P内容分发网络中带宽资源稀缺且分配不合理这一突出问题,抑制节点的自私性行为,设计了一种基于拍卖的带宽分配机制。该机制通过上载带宽支付方式,迫使自私请求节点选择合适的带宽需求,使得整个P2P网络中的节点良性竞争带宽资源,避免了“公共地悲剧”的发生;且带宽分配算法在资源节点和请求节点并行执行,能很好适应P2P网络的分布式特性。仿真结果表明,该机制能够有效遏制搭便车行为,从而缩短P2P内容分发的平均完成时间,降低内容源服务器的上传数据比例。
    一类密码函数的构造与分析 收藏
    欧智慧1,赵亚群1,2,李旭1
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    利用t+1个n元布尔函数(称为基函数)级联构造了一类n+t元布尔函数G(x,y),并给出了G(x,y)的Walsh循环谱和自相关系数。通过Krawtchouk多项式与Krawtchouk矩阵对G(x,y)和基函数的关系进行了研究。分析了G(x,y)的密码学性质:相关免疫性、扩散性和代数免疫性。特别地,当t=2时,分析了G(x,y)与基函数的具体关系。另外,一般化该构造方法构造了一类多输出布尔函数,给出了该类多输出布尔函数的广义Walsh循环谱,进而分析了该类多输出布尔函数的相关免疫性和代数免疫性。
    技术报告
    基于控制流序位比对的智能Fuzzing测试方法 收藏
    王颖,杨义先,钮心忻,谷利泽
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    在国际前沿技术(EFS, evolutionary fuzzing system)的研究基础上,提出基于控制流序位比对算法的智能Fuzzing测试方法。根据遗传算法的内在属性演算得到基于序列比对的适应度函数,并有效地计算出需要搜索的程序逻辑空间。最后给出了该方法与2种传统Fuzzing方法的测试性能的实验结果比对,证明了该方法能够充分利用遗传算法属性中并行性进行智能地程序逻辑学习,具有逻辑覆盖面广、搜索导向性强的优点,能够提高漏洞挖掘能力。
    基于投影寻踪分析的芯片硬件木马检测 收藏
    张鹏,王新成,周庆
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    提出一种利用芯片旁路泄漏信息的硬件木马无损检测方法,通过基于绝对信息散度指标的投影寻踪技术,将芯片运行过程中产生的高维旁路信号投影变换到低维子空间,在信息损失尽量小的前提下发现原始数据中的分布特征,从而实现芯片旁路信号特征提取与识别。针对示例性高级加密标准(AES-128)木马电路的检测实验表明,该技术可以有效分辨基准芯片与硬件木马测试芯片之间的旁路信号特征差异,实现硬件木马检测。
    自适应网络应用特征发现方法 收藏
    王变琴1,2,余顺争1
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    提出一种应用特征的自动提取方法。该方法首先从应用层载荷中提取关键词序列,然后通过负例子集合和冗余处理生成候选特征集,最后通过基于识别率的自适应机制选择应用特征。实验结果表明,该方法提取的应用特征能精确识别不同的协议。
    MB-OFDM-UWB系统基于时域扩展的盲频率跟踪算法 收藏
    戈立军1,吴虹2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    对多频带正交频分复用超宽带系统同步技术进行研究,提出一种基于时域扩展技术(TDS)的盲载波频偏(CFO)跟踪算法。利用数据符号与其时域扩展符号的特殊映射关系,在时域和频域分别推导出残余载波频偏的盲估计公式,并构建相应的时频跟踪环路。仿真结果表明,该盲算法具有比导频辅助法更优的跟踪性能。10dB信噪比下,基于TDS进行时频跟踪的残余CFO均方根误差均达到2×10?4,系统误比特率可达10?6数量级。
    射频识别动态定位方法 收藏
    李程,钱松荣
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    提出一种新型的通过参考标签和移动RFID射频读写器进行定位的方法。该定位方法的主要优点是不需要记录任何测量信息如TOA、RSSI等,而是通过移动读写器,不断对目标标签和参考标签进行读取,经椭圆还原算法对读区域进行还原,最终以交集计算实现定位。该方法思路简单,但实现了较高精度的RFID室内定位。实验结果表明,该定位方法的精度可在最小的参考标签单元格内(可到达数十厘米级)。同时建立的原型定位系统具有成本低、易于部署等特点,存在应用于大规模RFID仓储定位管理的可行性。
    传输延迟感知的多路径并发差异化路径数据分配算法 收藏
    杜文峰,吴真,赖力潜
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对多路径并发传输模型的整体性能在部分通信路径性能突变时会急剧下降的多种原因进行分析,选取对性能影响最大的因素(传输延迟)进行了优化,提出了一种针对多路径并发传输模型的传输延迟感知的路径数据分配算法。通过结合各条通信路径的实际传输延迟来分配多条通信链路的数据发送量,以及各条路径上发送的数据分组序号,减少路径性能恶化对多路径并发传输模型整体性能带来的影响。分析和实验结果表明,本算法能够相对默认的轮询数据分配算法取得较好的运行性能。
    学术通信
    多接口多信道无线Mesh网中一种基于信号干扰监测的路由度量机制 收藏
    姬文江,马建峰,张俊伟,马卓
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    多接口多信道无线Mesh网中,提出了一种基于信号干扰监测的路由度量机制(ISB)。现有的路由度量机制如WCETT、iAWARE等均存在各自的不足。通过对iAWARE深入分析,发现其并不能正确地反映背景噪声这一重要因素。为此改进了该度量机制,使其更加正确地反映背景噪声,并且具有了等分性,即可以在路由协议中使用如Bellman-Ford或Dijkstra路径计算方法。理论分析和网络仿真表明,新度量机制下的网络性能如网络吞吐量和端到端延迟均优于HopCount、ETT、WCETT和iAWARE。
    基于自然选择策略的蚁群算法求解TSP问题 收藏
    吴华锋1,陈信强1,毛奇凰1,张倩楠1,张寿春2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种基于自然选择策略的改进型蚁群算法,改进后的算法利用自然选择中“优胜劣汰”的进化策略,对每次迭代的随机进化因子大于进化漂变阈值的路径信息素进行二次更新,增强满足进化策略路径上的信息素浓度,以加快算法的收敛速度;而随机进化因子的随机性增强了算法跳出局部最优解的概率。将提出的改进型蚁群算法求解经典的TSP问题,并通过实验证明了改进后的蚁群算法在最优解精度和收敛速度等方面均有所提高。
    有效提高Internet传输性能的社团结构改善策略 收藏
    蔡君1,2,余顺争2
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    提出一种增添能最有效减弱网络社团特性的边以提高Internet网络传输性能的策略,即减弱社团结构策略(简称WCS策略),并基于光逻辑链路可以提供与实际物理链路相当的高性能,以实现WCS策略的Internet网络的拓扑重构。在伪随机网络、具有社团结构的无标度人工网络和实际Internet网络上分别进行了基于全局最短路径路由和局部路由的实验。实验结果表明,利用WCS策略在社团之间少量边的添加,就能实现网络负载能力和平均最短路径的大幅改善。
    基于分治试探的盲自适应匹配追踪重构算法 收藏
    田文飚1,付争1,2,芮国胜1
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    压缩感知是一种针对稀疏可压缩信号进行压缩采样的信号处理新方法,针对现有稀疏度探测方法中探测次数较多的问题,基于分治思想提出了盲稀疏度自适应匹配追踪(BSAMP)算法,首先分治试探信号稀疏度,使得其估计值快速逼近真实值,然后通过自适应分组并扩充信号支撑域的方法,快速筛选出有效支撑,并通过弱匹配剪枝得到重构信号。可以在信号稀疏度未知的情况下,快速估计出信号的稀疏度并精确重构出原信号。仿真实验表明:在相同条件下,该算法的重构时间比其他同类算法短,且重构概率也大于其他同类算法。
    多小区多用户TDD MIMO下行链路干扰抑制预编码算法 收藏
    刘祖军,王杰令,孙德春,易克初
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对多小区多用户TDD MIMO下行链路,提出了一种基于预编码的联合干扰抑制算法。首先,利用广义MMSE信道逆的QR分解设计预编码矩阵抑制下行链路的多用户干扰(MUI)。然后,从信号能量泄露的角度设计第二个预编码矩阵抑制小区间干扰(ICI)和残留的多用户干扰。该算法能够利用TDD MIMO信道的互易性,不需要用户端的反馈。在市区微小区组成的多用户TDD MIMO系统中的仿真结果表明,该算法能有效地提高系统容量和用户端平均信干噪比(SINR)。
    基于像素与子块的背景建模级联算法 收藏
    解文华,易本顺,肖进胜,甘良才
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    针对子块级背景建模方法无法保证所提取前景形状的精确性及像素级背景建模方法无法有效处理非平稳场景的问题,提出了一种背景建模分层模型,首先采用文中子块级建模算法得到较为粗糙的背景区域和前景区域,然后利用混合高斯模型对特定图像区域执行像素级的前景提纯或背景模型更新操作,2种不同层次的算法通过非对称前向反馈机制进行级联。实验结果表明,所提分层模型在能够有效处理非平稳场景的同时保证了所提取前景形状的精确性,且对光照突变不敏感,建模效果优于级联算法中任一独立算法,而处理时间小于2种独立算法处理时间之和,满足了实时处理要求。
    基于相关向量机的信噪比估计算法 收藏
    韩博,吴杰,许华,沈海鸥,李鹏
    通信学报. 2013 (4)  
    摘要   PDF 
    为了使已有PSK信号信噪比估计算法在平坦衰落信道下,能够同时满足估计范围大、估计精度高的要求,提出了一种基于相关向量机(RVM, relevance vector machine)的信噪比估计新算法。该方法在建立起信噪比与二阶、四阶矩之间关系的基础上,应用相关向量机建立估计模型,并通过训练学习,得到可靠的模型权值。实验表明,利用测试数据对信号信噪比进行估计时,相对于其他算法,该算法具有使用数据量少,估计范围广,在有效的估计范围内,估计精度较高,且适用于多种调制信号的特点。
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