狼群算法的改进及其在水库优化调度中的应用!

为了在水电站优化调度领域更加有效地应用狼群算法,对基本狼群算法(WPA)进行了改进研究.为了克服WPA过分强调个体的独立性、缺乏群体之间信息的共享及个体对历史经验的认知学习等缺陷,对WPA的召唤奔袭算子和围攻猎物算子进行了改进,提出了改进的狼群算法(NWPA);基于基准测试函数和水库优化调度实例对NWPA算法的综合性能展开了仿真实验并与粒子群算法(PSO)、WPA算法及动态规划(DP)进行了比较;对NWPA算法的关键参数有效取值范围进行了仿真实验分析.结果表明,NWPA算法的寻优能力和收敛速度优于PSO算法、WPA算法;给出关键参数的有效取值范围和建议取值,为NWPA算法应用于水库优化调度提供了参数取值依据.     

一种混合型随机数发生器的研究

提出了一种混合型随机数算法.该算法将超素数长周期法与乘同余发生器相组合,产生了一种新型的随机数生成方法.经过验证,该算法具有很好的统计性能,并在周期和独立性上都得到了明显的改善,故可作为随机数发生器.     

基于生成对抗网络的遮挡图像修复算法

提出一种基于生成对抗网络的遮挡图像修复算法,能够在大量像素缺失的场景下复原出图像的本来面目.该算法不同于其他的样本块搜索复原算法,可直接生成并且填充可能的缺失元素,改进了生成对抗网络生成模型的结构和生成损失的计算方法,具有半监督学习的特点.实验结果表明,在满足图像整体轮廓的前提下,新算法优于其他算法.     

最小尺度过饱和小波包分多址通信及其多用户检测

为提高无线通信系统的容量,引入过饱和小波包分多址(wavelet packet division multiple access,WPDMA)通信.提出一种最小尺度过饱和小波包分多址地址码集,该地址码集选取最小尺度的小波包基函数作为过饱和地址码,也就是选取小波包树型结构中尽量靠近根节点的地址码作为过饱和地址码.利用小波包整齐的树型结构,将针对树型结构的低复杂度的最优检测算法作为过饱和小波包分多址系统的多用户检测方法.最小尺度过饱和多址系统可以提供比正交多址系统更高的容量,而在AWGN信道和单径Rayleigh衰落信道下的仿真都表明,最小尺度过饱和多址系统的性能仅稍差于正交多址系统,性能可以接受.针对树型结构的低复杂度最优检测算法使过饱和小波包分多址检测的复杂度从用户数的指数次方降为低阶多项式次方.     

基于特征保持与三角形优化的网格简化

计算机图形学领域网格化简有着十分重要的意义,但目前的网格简化或者简化程度过高,或者由于硬件原因简化模型仍很复杂.为此,本文提出了一个基于特征保持和三角形优化的化简算法,可以有效地生成高质量的化简模型.把原始模型中的边和顶点进行分类,对于不同类型的边分配不同的折叠代价值,根据顶点类型选择不同的折叠方法,并且对简化模型中的三角形网格进行优化,可避免狭长三角形的生成.实验结果显示,在相同三角形面的情况下本算法生成的简化模型比以往其他方法具有更好的效果.     

基于优先级动态二进制翻译寄存器分配算法

针对动态二进制翻译系统QEMU寄存器分配不考虑基本块之间对寄存器需求的差异性,造成不必要寄存器溢出而导致重复访存开销的问题,提出高效的基于优先级线性扫描寄存器分配算法.该算法基于中间表示与源平台寄存器之间的映射关系,获取每一次生成基本块中间指令预分配寄存器次数并统计排序确定寄存器的优先级,寄存器分配时动态调整寄存器分配顺序,减少寄存器溢出次数,降低生成本地代码指令数量.QEMU动态翻译x86、mips及arm平台的nbench测试集实验结果表明,该算法基于中间代码改进具有很好的跨平台性,有效减少了生成本地代码指令数目,比QEMU优化前翻译性能分别提升了6.7%、6.8%、4.7%.     

基于组合对称密钥带加密数字签名方法的研究

提出了组合对称算法,并利用对称密钥技术完成内网保密数据的传递和数字签名.该方案采用在硬件中存储"密钥种子"矩阵和利用组合对称密钥生成算法随机组合生成对称密钥,并完成数字签名.与传统对称密钥系统相比,该方法具有每次生成的对称密钥一次一变不重复,能够实现对称密钥更新管理,由算法自动完成,免人工维护.与传统的非对称加密数字签名系统相比,具有加解密速度快,密钥管理简单的特点.     

最小正交频移多载波直扩系统的地址码设计

为了设计出载波间隔只有码片周期倒数一半的多载波直接扩频系统,提出一类分组零相关窗（ZCW）地址码. 此地址码由某些ZCW互补码与扩展矩阵直积得到,每个互补码扩展成一组码,组内码字的相关特性取决于扩展矩阵,不同组之间的码字仍有ZCW. 接收机只需对一组码字而非所有码字联合检测. 仿真表明,这类分组码在多径信道中以1~2 dB的信噪比代价就可几倍地提高传信率.     

基于群体智能的多机器人任务分配

针对具有松散和紧密耦合型任务的大规模多机器人系统,研究了基于群体智能的任务分配方法。系统采用层次结构,高层用蚁群算法实现松散耦合型任务分配的寻优,提出逆转分配思想让蚂蚁代表任务,为每个任务选择任务的承担者。底层分别提出了基于蚁群、粒子群蚁群和量子蚁群实现机器人联盟的形成——产生紧耦合型任务解,并进行仿真。仿真结果表明,基本蚁群算法得到的解质量最差;粒子群蚁群算法得到的分配解最好,但是运算时间最长;量子蚁群算法得到的解稍次于粒子群蚁群算法,但分配时间比另两种算法减少了一半。因此,在大规模的多机器人任务分配中,量子蚁群算法具有更强的适用性。     

基于贪婪搜索的IEEE 802.16j带宽分配算法研究

为满足IEEE 802.16j网络中不同类型业务的带宽需求, 同时达到可接入用户数最多的目的, 提出了一种基于贪婪搜索的基站、中继站联合带宽分配算法. 其中, 固定带宽的主动授权业务由中继站分配带宽; 基站分配其他类型业务所需的最少带宽. 该算法利用贪婪搜索寻求最优用户组, 并将剩余带宽分配给该组的用户. 仿真结果表明, 该贪婪搜索带宽分配算法能保证网络接入的用户数最多, 且复杂度低于一般的穷举搜索带宽分配算法.     

二进制QR码的一个简化查表译码算法

基于QR码的特点和伴随式的重量,给出了二进制QR码的一个新的简化查表译码算法。译码表的行是形如（ e,eH ）的向量,其中 e 是错误仅出现在信息部分且错误个数不超过码的纠错能力一半的错误模式, eH 是 e 的伴随式。该算法适用于所有的二进制QR码。其译码表的行数在目前已知的二进制QR码的查表译码算法中是最小的。因此该算法不仅有一定的理论意义,也有一定的实用价值。     

一种不用构造二叉树的哈夫曼编码

针对传统哈夫曼编码算法都需要建立哈夫曼树的缺点,提出了一种不用建立哈夫曼树也可以进行哈夫曼编码的算法。该算法抛开具体的树结构,只需用一维数组模拟二叉树的创建过程求得每个符号的编码长度,然后根据编码长度为每个符号分配编码。算法分析表明,该算法需要的内存空间比传统哈夫曼编码算法要少很多。同时,算法的时间复杂度为O(n)。     

一种构建严格平衡二叉搜索树的非递归算法

针对传统算法所构造的平衡二叉搜索树并非真正平衡的二叉搜索树,设计了一种构建严格平衡二叉搜索树的非递归算法。改进后的算法具有计算速度快、占用内存小、计算机易于实现等优点。改进算法的核心是生成严格二叉搜索树的先序序列,提出了对升序序列的进行二分得到严格二叉搜索树的先序序列,讨论并给出了构建严格二叉搜索树的快速算法,该算法充分利用了栈在计算过程中提供的二分信息得到严格二叉搜索树的先序序列,该算法与传统算法相比可更快地构建严格二叉搜索树。     

基于纠错码的SM3改进算法

目前密码分析者已经可以在较短的时间内有效找到MD5、SHA1等国际密码杂凑算法的碰撞,通过熵增来增强杂凑值的随机性是提高密码杂凑算法抗碰撞性的有效途径,因此提出一种将纠错码和SM3算法迭代结构融合的改进方案。首先,基于纠错码的线性性质和最小汉明距离最大化原则,选择拟阵理论所构建的二进制线性分组码,计算出其系统形式的生成矩阵,并通过循环移位来消除比特之间的规律,并计算最终产生的有效码字;其次,在线性分组码中遵循周期性原则选取最优码字来构建初始常量值,并将其赋值于初始寄存器中,同时在迭代结构中引入初始寄存器构成算法的压缩函数,完成杂凑算法迭代结构的二次构建;最后,考虑杂凑值信息熵对算法混乱度的评估能力,将提出的方案和2种现有公开的国际密码杂凑算法进行对比实验,同时进行算法效率、内存损耗以及雪崩效应测试并进行综合评价。实验结果表明,本文方案在不改变运算效率的前提下具有稳定的雪崩效应,运行过程中的内存损耗相比SM3算法降低0.01~0.07MB,同时杂凑值的信息熵值高于其他两类对比算法。表明提出的基于纠错码的改进方案能够通过熵增证明杂凑值比特之间的随机性更高,更好实现隐藏明文和杂凑值之间统计信息的目的,提高了密码杂凑算法的安全性。     

路面层间应变信号的预处理方法

为获得路面层间应变情况、实时监测道路状态,开发一套无人值守路面层间应变信号自动采集系统。选用四轴货车进行现场试验,对采集的应变信号进行特点分析,通过去除趋势项消除实测信号的零点漂移问题;采用S变换方法研究路面层间应变信号在时域和频域上的分布规律;为提高实测道路应变信号的信噪比,分别采用低通滤波和小波滤波方法对信号进行预处理。研究结果表明:所开发系统可以实现道路应变信号的自动采集;采集的路面层间应变信号的噪声成分频率不固定,而道路应变信号的有效成分主要为50 Hz以下的低频信号;低通滤波方法在处理应变信号时有局限性;小波滤波方法对不同类型的噪声信号都能取得良好的滤波效果,适合路面层间应变信号的预处理。     

高吞吐量低存储量的LDPC码译码器FPGA实现

针对规则(r, c)-LDPC码,设计了一种基于Turbo结构的FPGA译码实现算法,采用多路并行译单帧数据,多帧并行译码的结构,具有收敛速度快和存储量低的特点．为实现多路并行译单帧数据,首先将LDPC码划分成几个超码,并对每个超码内的单校验码采用并行BCJR算法．同时,为简化并行BCJR译码时的内部结构和控制单元的复杂度,提出一种修正的分圆陪集构造方法．在具体实现中,采用了3帧并行译码的结构来进一步提高吞吐量．对一个码长为1600,规则(3,5)-LDPC码,用Altera公司的Stratix EP1S25 FPGA芯片设计了译码器,在主频40MHz条件下采用20次迭代,可使吞吐量达50Mbit／s．     

New recognition method for binary shortened BCH codes

Current recognition methods are mainly aimed at primitive BCH codes. To solve this problem, a novel recognition method based on soft decision is proposed for binary shortened BCH codes. According to the soft decision information, an analysis matrix is established by the hard decision sequence. The Gauss elimination algorithm is applied to the matrix, and a binary hypothesis test is built to recognize the code length. Then, a primitive BCH code is constructed, and a parity-check matrix is tested under different primitive polynomials by using the soft decision information. Finally, the primitive polynomial and generator polynomial are recognized according to the roots distribution of the generator polynomial. The proposed method is effective for both shortened BCH codes and primitive BCH codes. Simulations verify the applicability of the proposed method. The recognition results of primitive BCH codes show that the proposed method performs better than the conventional recognition methods.     

一类逼近容量LDPC纠删码的二部图构造算法

Tornado码是一类重要的LDPC码． 证明了Heavy-Tail/Poisson度序列可逼近删除信道容量． 提出了Tornado码设计中随机二部图的连边构造算法． 通过分析Heavy-Tail/Poisson度序列的分布,提出了设计Tornado码的一个参数选取原则． 仿真实验证明了这一选取原则的合理性． 随机二部图的连边构造算法及其参数选取原则有助于Tornado码的设计及其工程应用．     

一种用于CDMA通信系统中的双正交小波包

基于小波包变换的多载波码分多址(codedivisionmultipleaccess,CDMA)被认为是一种很有发展前景的多址通信技术,它在提高通信系统性能方面具有很大的优势和潜力。采用正交小波包函数族作为地址码能增强系统的抗干扰性并兼具多速率特性;提出一种基于小波包和二进制Walsh码的双正交小波包;计算机仿真证明,这种双正交小波包的自相关性和互相关性均优于传统的小波包,可与二进制伪随机码相媲美,有可能会简化整个通信系统结构。     

基于小波映射跳频码的跳频系统性能研究

为研究基于小波跳频码的跳频系统性能,采用小波跳频扩频码和小波快速算法,依据小波变换构造了一组独立均匀分布的扩频随机码,码序列具有多址和自相关特性,结合M allat二进小波算法,产生快跳频的跳频图案,具有抗干扰、抗衰落和抗多径特点.与M序列比较,小波跳频码数目众多,具备快速算法,而且具有正交性、自相关性和平衡性.Monte-Carlo仿真实验表明,采用小波映射跳频码系统误码性能明显优于M伪随机序列2-4 dB,是一种较理想的跳频随机码序列.