离散动力系统无退化-配置N个正Lyapunov指数

针对离散时间混沌动力学系统,该文提出一种基于矩阵特征值以及特征向量配置Lyapunov指数为正的新算法。计算离散受控矩阵的特征值以及特征向量,设计一类具有正Lyapunov指数的通用控制器,理论证明系统轨道的有界性和Lyapunov指数的有限性。对线性反馈算子以及微扰反馈算子进行数值仿真分析,验证了算法的正确性、通用性和有效性。性能评估表明,与Chen-Lai算法相比,该方法可以构建较低计算复杂度的混沌系统,并且运行时间较短,其输出序列也具有较强的随机性,实现了无退化、无兼并的离散混沌系统。     

基于最佳线性估计的快速压缩感知图像重建算法

针对目前存在的压缩感知(CS)重建算法计算复杂度过高的问题,该文提出一种基于最佳线性估计的快速CS图像重建算法。该算法在编码端进行分块自适应CS随机测量,在解码端根据图像块不同的统计特性,估计出统计自相关函数矩阵,进而构造出最佳线性算子用于重建出各个图像块。由于该算法用线性投影的方式替代了传统CS重建算法的非线性迭代过程,使得其大大缩短了图像重建时间。仿真实验结果表明,对于纹理细节不复杂的图像,所提出的算法并没有因为其计算复杂度的减少而影响到重建质量,仍优于目前流行的CS重建算法。     

线性离散码系统中基于近似容量分析的发送天线选择算法

为了降低应用线性离散码(LDC)的多输入多输出系统中发送天线选择算法的复杂度,该文利用LDC的线性变换矩阵的酉矩阵参数化性质,推导出了一种考虑LDC矩阵平均影响的近似容量表达式。近似容量表达式不涉及时间扩展的高阶等效信道矩阵的运算,从而基于近似容量的发送天线选择算法可以有效地降低运算复杂度。该文从近似容量出发,给出了最大化近似容量的发送天线选择算法和基于矩阵消元的天线选择算法。近似容量表达式为基于垂直空时分层码(V-BLAST)提出的低复杂度天线选择算法在LDC系统中的直接应用提供了理论支持。仿真结果表明,所提方案具有与最优天线选择算法相近的性能,但具有更低的计算复杂度。基于矩阵消元的天线选择算法与在V-BLAST系统中提出的基于范数和相关性的天线选择算法相比,可以获得更好的分集增益,因而具有更好的误码率性能。     

系统矩阵表示的电磁场时域计算方法

为了进一步提高电磁场数值计算效率,把数字信号处理技术和计算电磁学的时域有限差分方法相结合,按照信号与系统理论的概念把求解区域看作一个线性系统,从有源区域的麦克斯韦方程组对称形式出发,推导了离散的时域差分方程组,给出了电磁场求解区域的系统矩阵表达形式.分析了求解差分方程组迭代过程的系统框图,以满足数字信号处理的形式要求.对空域上的微分算子进行矩阵分解,把无条件稳定的电磁场时域离散方程组,通过时间交错迭代格式来处理,给出无条件稳定的方程组的系统矩阵形式,实现电磁波传播过程的模拟.最后,通过一维高斯脉冲的传播、低通滤波器以及紧凑型带阻滤波器的仿真,验证了这种系统矩阵方法的有效性.     

BEM法计算椭圆柱介质谐振器谐振频率时积分中高阶奇异点消去法

边界元法计算椭圆柱谐振器谐振频率时，边界积分方程离散化后得到方程组，方程组中的N·N个系数组成一个矩阵，矩阵单元含有频率f参数。能使矩阵行列式值为零的f则为谐振频率。矩阵元里通常有积分，其中n＞1，积分域中有使R＝0的点．积分出现振荡。本文给出解决积分奇异点的办法，经实际运算效果很好。     

11轮3D密码的不可能差分攻击

3D密码是CANS 2008提出的新的分组密码算法, 其设计思想是基于美国高级加密标准AES,但3D密码算法采用的是3维结构。该文根据3D算法的结构特点,构造出一类新的6轮不可能差分区分器,将3D密码的不可能差分攻击扩展到11轮。将10轮不可能差分攻击时间复杂度降为2318.8。该文中大量应用预计算技术,大大降低了时间复杂度,对于分组密码的实际攻击中的数据处理,提高运算效率过程,有很好的借鉴意义。     

蝶形电阻网络圆周边界任意端口间等效电阻的计算

本文将电路理论中的网孔分析法与递归变换法相结合,给出了一种求解蝶形电阻网络圆周边界任意端口间等效电阻的简捷方法.计算过程中,首先基于网孔分析法建立了非线性的差分方程组,随后利用矩阵变换方法,将非线性差分方程组转化为线性的差分方程组.此外,本文将一般外加单一电流源求等效电阻的策略推广为外加多个电流源,由此获得的等效电阻解析表达式可适用于计算任意端口的等效电阻.     

BEM法计算椭圆柱介质谐振器振频率时积分中高阶奇异点消去法

边界元法计算椭圆柱谐振器谐振频率时，边界积分方程离散化后得到方程组，方程组中的N．N个系数组成一个矩阵，矩阵单元含有频率f参数。能使矩阵行列式值为零的f则为谐振频率。矩阵里通常有积分∮(1/R)^ndΓ，其中n＞1，积分域中有使R＝0的点，积分出现振荡。本文给出解决积分奇异的办法，经实际运算效果很好。     

对8轮ARIA算法的差分枚举攻击

给出了ARIA算法4轮差分性质,提出了对ARIA算法的差分枚举攻击。攻击了7轮和8轮ARIA-256算法,攻击的数据复杂度是256,攻击7轮时预计算的复杂度为2238.2次加密7轮ARIA算法,恢复密钥的计算复杂度是2124.2次加密7轮ARIA算法;攻击8轮时预计算的复杂度为2238次加密8轮ARIA算法,恢复密钥的计算复杂度是2253.6次加密8轮ARIA算法。     

双向中继系统用户联合预编码与检测算法研究

双向中继协同通信系统的两用户节点通过中继节点相互交换信息,显示了其在频谱效率上的优势。在系统装备多天线的情况下,为进一步改善误比特率性能,论文提出一种基于格规约算法的用户联合预编码与检测算法。该算法通过一次复数域格规约处理来提高信道增益矩阵的正交性,预编码和检测算法联合应用处理后的矩阵,中继节点仅需要对接收信号进行求模运算和放大转发,算法的复杂度主要集中在两用户节点上。仿真结果显示:相比于传统的预编码和检测算法,用户联合预编码与检测算法在计算复杂度仅增加了对信道增益矩阵一次格规约计算的前提下,可显著降低系统的误比特率,提高分集增益,具有工程实用价值。     

“邻居单元”为基础的预条件方法及其应用

该文提出了一种具有物理意义的预条件方法--"邻居单元"为基础的预条件方法。该方法充分考虑了矩阵元素中的"主要"信息量,可以有效加快迭代收敛速度。在构造预条件因子时,采用从目标的"几何结构剖分"出发,而不是从"矩阵元素"出发确定"基权函数之间的作用量关系",这样保证了构造预条件矩阵的计算复杂度仅为O(N)。作为实例,该文将这种预条件方法与共轭梯度方法结合应用于矩量法基站天线分析所得方程的求解,数值结果表明了该文方法的有效性。     

A single-level low rank IE-QR algorithm for PEC scattering problems using EFIE formulation

This paper presents a single-level matrix compression algorithm, termed IE-QR, based on a low-rank approximation to speed up the electric field integral equation (EFIE) formulation. It is shown, with the number of groups chosen to be proportional to N/sup 1/2/, where N is the number of unknowns, the memory and CPU time for the resulting algorithm are both O(N/sup 1.5/). The unique features of the algorithm are: a. The IE-QR algorithm is based on the near-rank-deficiency property for well-separated groups. This near-rank-deficiency assumption holds true for many integral equation methods such as Laplacian, radiation, and scattering problems in electromagnetics (EM). The same algorithm can be adapted to other applications outside EM with few or no modifications; and, b. The rank estimation is achieved by a dual-rank process, which ranks the transmitting and receiving groups, respectively. Thus, the IE-QR algorithm can achieve matrix compression without assembling the entire system matrix. Also, a "geometric-neighboring" preconditioner is presented in this paper. This "geometric-neighboring" preconditioner when used in conjunction with GMRES is proven to be both efficient and effective for solving the compressed matrix equations.     

MLFMA/VIE-MoM大型矩阵方程的快速迭代求解方法

 本文针对体积分方程矩量法(VIE-MoM)分析三维非均匀介质电磁散射问题所导出的大型矩阵方程的求解问题, 基于多层快速极子技术(MLFMA)算法研究了快速近似迭代方法.提出了一种基于MLFMA分组方案对系数矩阵进行重组并提取强耦合元素的近场预条件器的构造方法,有效地提高了广义最小余量法(GMRES)的迭代收敛速度.提出了一种在迭代计算过程中的近似矩阵向量乘积方案,明显降低了单步计算过程中MLFMA远区耦合作用的计算时间.计算实例表明,采用本文的迭代加速技术可使计算速度提高3至5倍,有效地提高了VIE-MoM大型矩阵方程的迭代求解速度.     

Application of SSOR Preconditioning Technique to Method of Lines for Millimeter Wave Scattering

In this paper, symmetric successive overrelaxation (SSOR) preconditioned CG technique are introduced into method of lines (MOL) to further enhance the computational efficiency of this semi-analytic method. Millimeter wave scattering by an infinite plane metallic grating is used as the examples to describe its implementation, whose analysis usually needs fast algorithms because of electrically large dimension. For arbitrary incident wave, Helmholz equation and boundary condition are used to calculate the impedance matrix and then to obtain reduced current-voltage linear matrix equation in spatial domain. An effective symmetric successive overrelaxation preconditioned conjugate gradient iterative method, SSOR-PCG, is chosen to solve this matrix equation. With SSOR as the preconditioner as well as its efficient implementing in CG algorithm, PCG method can converge to accurate solution in much fewer iteration steps.     

COMPUTATIONALLY EFFICIENT ESPRIT METHOD FOR DIRECTION FINDING

In this paper,a low complexity ESPRIT algorithm based on power method and Orthogo- nal-triangular (QR) decomposition is presented for direction finding,which does not require a priori knowledge of source number and the predetermined threshold (separates the signal and noise ei- gen-values).Firstly,according to the estimation of noise subspace obtained by the power method,a novel source number detection method without eigen-decomposition is proposed based on QR de- composition.Furthermore,the eigenvectors of signal subspace can be determined according to Q matrix and then the directions of signals could be computed by the ESPRIT algorithm.To determine the source number and subspace,the computation complexity of the proposed algorithm is approximated as (2log_2 n 2.67)M~3,where n is the power of covariance matrix and M is the number of array ele- ments.Compared with the Single Vector Decomposition (SVD) based algorithm,it has a substantial computational saving with the approximation performance.The simulation results demonstrate its effectiveness and robustness.     

大型波导缝隙阵辐射特性的快速分析

针对矩量法分析大型波导缝隙阵时矩阵填充和方程求解速度慢的问题,本文首先给出了负载均衡的并行计算方案,解决了阻抗矩阵填充非常慢这一困难,接着提出了一种新的 —"缝隙邻居"预条件方法,因其具有从物理上将基函数之间的近场作用充分考虑到预条件矩阵中的优点,故可将典型共轭梯度法求解矩量法分析缝隙阵所得矩阵方程的收敛速度提高了约一个数量级,从而实现了大型缝隙阵列的快速仿真.数值实例表明本文方法的高效性和准确性.     

一种低复杂度的ESPRIT新算法

该文提出了一种基于QR分解的Power-ESPRIT (以下简称QP-ESPRIT算法) 新算法。首先使用采样数据协方差矩阵的幂(Power)获得噪声子空间的估计,然后对噪声子空间进行QR分解并使用R矩阵估计信源个数,提出了无特征分解的信源个数检测算法SDWED算法。进而,信号子空间的特征向量就可以由Q矩阵确定,从而应用ESPRIT算法获得信源波达方向的估计。该算法不需要预先知道信源个数的先验知识以及分离信号与噪声特征值的门限。在确定信源个数和子空间估计的同时,本文算法与传统的基于奇异值分解算法相比,具有近似性能时却拥有较低的计算复杂度。仿真结果证明了该方法的有效性。     

对比特搜索生成器的猜测确定攻击

针对具有低重量反馈多项式的比特搜索生成器(BSG),利用猜测确定攻击的思想提出了一种快速密钥恢复攻击。该算法基于BSG序列的差分构造特点,首先由截获的密钥流恢复出候选差分序列,然后用反馈多项式对候选差分序列进行校验,以此减少需要求解的L维线性方程系统的数量,从而大大减少了算法所需的复杂度。理论分析和仿真结果表明,对于反馈多项式的重量小于10的BSG,该算法明显优于现有的攻击方法。特别地当反馈多项式的重量为3时,该算法能够将最好的攻击结果O(L320.5L)降低到O(L20.5L)。     

基于双向传播算子的互质面阵二维波达方向估计

针对谱峰搜索的二维波达方向估计中现有算法复杂度高,精度受搜索间隔影响较大的问题,给出了一种双向传播算子的互质面阵二维波达方向估计算法,实现了俯仰角和方位角的低复杂、高精度、无模糊联合估计.该方法首先将互质阵列引入到二维波达方向估计中,构造互质平面阵模型,然后采用两次旋转不变传播算子方法计算出不同阵列流型方向上的旋转因子矩阵,根据旋转因子矩阵解算出目标信号的俯仰角和方位角,同时利用互质理论消除了稀疏阵列角度估计的不确定性,证明了互质阵列模型下采用双向传播算子方法进行俯仰角和方位角估计的无模糊性.对算法的复杂度进行理论分析,并给出了平面阵列角度估计的克拉美罗界推导.理论分析与仿真结果表明,算法不需要进行角度匹配和谱峰搜索,在相同条件下的均方根误差性能优于均匀平面阵的多重信号分类算法,并且以较低的复杂度无模糊的达到了高维网格搜索的精度.     

一种改进的基于波前重构的圆周SAR三维成像算法

与传统的直线SAR相比,圆周SAR(CSAR)具有对场景进行3维成像的能力。该文提出了一种基于波前重构的圆周SAR 3维成像的新方法,该算法通过补偿掉雷达运动轨迹引入的相位项的方法实现了图像的聚焦,避免了Hankel函数的计算,从而大大降低了算法实现的复杂度。仿真与实测CSAR数据成像结果验证了该算法的有效性。