基于最短码长的Context加权编码

用Context加权来估计较为合理的条件概率分布并对当前信源符号进行编码,能减小其编码码长。本文对Context的加权系数进行了研究,提出最优化的权值是:多Context加权后,能够使当前信源符号的前m个信源符号的码长之和最短的那组权值。本文使用了多元优化算法(MOA)对最短码长进行寻优从而得到最优化的权值。并通过实验验证了该方法对于减小码长的有效性,得到已知信源长度为10时,编码的码长较短且计算复杂度低。     

无损压缩编码的关联性框架模型

通过信源符号之间的时序关系、并行关系、或因果关系的分析方法，为信源符号之间的相关性结构构建了基于关联性框架的统一模型。在该模型框架下分析得出游程编码属于信源并行关系结构、词典编码属于信源因果关系结构、自适应Huffman编码属于信源时序关系结构的结论。不仅为这些无损压缩编码编码方法提供了一个统一描述途径。也为进一步改进关联性编码提出了新的思路。     

基于混沌加密对抗窃听的安全网络编码方案

针对抗窃听安全网络编码中引入额外带宽开销且计算复杂度高的问题，提出了一种基于双混沌序列的加密方案。首先，通过Cat-Logistic混沌序列对信源消息的第一维数据进行加密；然后，利用加密后的数据构造出稀疏预编码矩阵。最后，通过预编码矩阵对剩余的明文向量进行线性随机混合，从而达到对抗窃听的目的。与安全实用网络编码（SPOC）方案相比，该方案通过信源消息构造稀疏预编码矩阵没有引入额外信源编码冗余，降低了带宽开销。理论分析和实验结果表明，该方案降低了编码复杂度，提高了传输效率，有效增强网络安全性和传输效率。     

常见离散信源编码方法的比较

信源的编码方法提高了通信的有效性。信源的编码方法分为定长编码和变长编码,定长编码要实现无失真,需要的编码长度大,效率不高;变长编码的编码长度不需要很大就可以达到相当高的编码效率,而且可以实现无失真编码。香农编码、费诺编码和哈夫曼编码是常见的离散无记忆信源编码方法。     

基于多进制LDPC码的分布式视频编码

对基于多进制低密度奇偶校验(LDPC)码的分布式视频编码性能进行研究。根据多进制信源的特性,利用拉普拉斯分布改进多进制信源的相关模型,并修正多进制LDPC码的快速译码算法FFT-BP,使其适用于分布式视频编码系统。仿真结果表明,在峰值信噪比相同的条件下,与基于二进制LDPC码的系统相比,基于四进制LDPC码的系统码率平均降低0.028 3 bit/pixel,基于八进制LDPC码的系统码率平均降低0.037 0 bit/pixel,相比同类分布式信源编码系统,该系统的译码速度更快、复杂度更低。     

基于稀疏矩阵的低复杂度安全网络编码算法

针对安全网络编码复杂度较大的问题,提出一种基于稀疏矩阵的安全网络编码算法。利用稀疏矩阵占用较少的存储空间和运算速度快的优点,在信源处将信源信息与稀疏矩阵进行矩阵变换操作,使得随机网络编码能以较高的概率达到信息论安全的要求。仿真结果表明,该算法能提高编解码速率,降低复杂度,减少存储空间。     

信源最佳编码的微机实现

本文简要介绍了信源编码的几种方法。对信源最佳编码——Huffman编码采用微机来进行。这将减少了人为编码的计算工作量及其差错,而且变换速度快,使编码器的数学模型通过微机得以实现。这在实际运用中,尤其当信源消息数量很多时进行信源编码,使用该方法是有一定意义的。     

不等长信源的符号约束MAP联合译码算法

由于不等长编码信源（VLCs）所固有的易于误码扩散的弱点,传统的纠错编码并不能高效地解决其差错控制问题。提出了一种新的针对不等长编码信源的符号约束MAP联合译码算法,利用VLCs双树信源的构造方法,有效地抑制了VLCs的错误扩散;同时,通过将“符号约束”的思想应用于最大后验概率（MAP）译码算法,不仅充分利用了信源先验信息,而且极大地降低了误符号率。实验结果表明,在误符号率为1%时,对于在高斯加性白噪声（AWGN）信道传输情况下的JPEG信源,提出的算法比传统的“比特约束”MAP译码算法有将近0.8 dB的性能增益。     

FGS编码视频传输的非均匀FEC保护

本文提出了在丢包网络传输过程中,针对FGS分级编码视频流的优先级差异,提供非均匀FEC编码保护,同时考虑采用一致的信源信道联合统计率失真模型作为约束,根据一定的传输信道带宽和平均丢包率,联合优化信源编码码率和非均匀FEC编码码率的分配.该方法应用于丢包网络的视频传输,可以有效地适应网络传输条件的变化,提高信道带宽利用率,增强视频的传输质量.     

新的对抗全局窃听的安全网络编码方案

现有的对抗全局窃听攻击的安全网络编码方案存在引入了带宽开销、导致了很高的计算复杂度的问题,为了降低带宽开销并且提升实际编码效率,提出了一种新的对抗全局窃听的安全网络编码方案。对于编码域大小为q的网络编码,该方案利用密钥生成两个长度为q的置换序列,并利用置换序列对信源消息进行混合和替换,从而实现对抗全局窃听攻击。该方案只需在信源节点对信源消息进行加密,在中间节点不需作任何改变。由于该方案加密算法简单、编码复杂度低并且不需要预编码操作,因此该方案没有引入带宽开销且具有较高的实际编码效率。分析结果表明该方案不但可以抵抗唯密文攻击,对于已知明文攻击也有很好的抵抗效果。     

无线传感器网络节点的低功耗设计

无线传感器网络(WSNs)能够协作地实时监测、感知和采集各种环境对象的信息,并将信息传递给系统用户主机进行分析处理。节点具有感知和路由的功能,在实际的应用中,功耗是影响节点工作寿命的关键因素。设计分析了WSNs系统功率消耗的构成,并从硬件和软件方面提出和总结了WSNs的低功耗设计方法,设计了一种低功耗的WSNs节点,并进行了测试,结果证明:该方法适合WSNs节点的应用,具有易使用、低功耗特点。     

基于MB-OFDM的多媒体传感器网络峰均比特性研究

针对多媒体无线传感器网络数据处理和无线数据传输中信息量大、功耗限制严等具体问题,提出采用宽带数据传输技术——多频带正交频分复用(MB-OFDM)调制技术实现对大量多媒体传感信息的高速、可靠和实时处理。通过分析OFDM调制技术特点,研究其峰均功率比(PAPR)特性,提出了有效改善PAPR的插入相位识别码元序列技术方案。仿真结果表明:该方案可以用于提高多媒体传感器网络数据传输的可靠性,减少频带资源占用,减小系统发射功耗。     

延迟优化的片上网络低功耗映射*

片上网络（NoC）是解决传统基于总线的片上系统（SoC）所面临的功耗、延迟、同步和信号完整性等挑战的有效解决方案。功耗和延迟是NoC设计中的重要约束和性能指标,在设计的各个阶段都存在着优化空间。基于蚁群优化算法,通过通信链路上并发通信事件的均匀分布来降低NoC映射阶段的功耗和延迟。仿真实验表明,与链路通信量负载均衡的方法相比,该方案能进一步在拓扑映射阶段优化功耗和延迟。     

低功耗片上网络路由器设计

针对片上网络路由器功耗问题,在系统级层次上对影响路由器功耗的虚通道数目、缓存深度和数据微片位数等关键因素进行了研究。提出了综合多种功耗关键因素以及虚拟通道共享交叉开关输入端口的功耗降低方法,设计实现了一种低能耗的NoC路由器。实验结果表明,与Alpha 21364路由器和IBM InfiniBand路由器相比,所设计的路由器具有较低的功耗。     

结构化查询语言动态功耗解析及建模

为构建节能的绿色数据库,提出一种基于结构化查询语言(SQL)资源(中央处理单元(CPU)、磁盘)消耗的最小单位的数据库动态能耗模型。该模型对系统动态能耗进行解析,将系统主要硬件(CPU、磁盘)的资源消耗映射成功率消耗,采用多元线性回归方法拟合模型关键参数,实时地估算系统动态功率,构建单位统一的动态功耗模型。实验结果表明,相比基于元组总数的模型,CPU指令总数能更好地反映CPU的功率消耗,所构模型在数据库管理系统(DBMS)独占系统资源的静态环境下,平均相对误差小于6%,绝对误差不超过9%。该动态功耗模型更适合于构建节能的绿色数据库。     

功耗感知的自适应粒子群优化虚拟机动态映射

功耗管理是云计算数据中心的重要问题之一。由于服务器在不同睡眠状态时的功耗及唤醒延迟不同,将空闲服务器节电状态与输入作业负载建立映射,设计并实现了一种新的元启发式调度器,利用适应粒子群优化(SAPSO)检测和跟踪云计算资源池中不断变化的最优目标服务器,考虑了资源动态、工作服务器不同负载时的功耗、空闲服务器不同休眠状态转换时的功耗,使得VM映射中功耗增量最小。仿真实验表明了所提方法的有效性和较好的性能,经比较分析可知,该方法在保证满足SLA的情况下最大限度地减少了功耗且提高了VM映射效率。     

基于NoC系统级平面规划图的网格划分

常规基于片上网络(NoC)的网格划分没有考虑链路功耗,导致对具有内部链接结构的系统进行总功耗估计时会产生较大偏差。针对该问题,提出一种改进的网格划分方法,从IP核到路由的映射过程中产生相应NoC,并运用系统级平面规划图进行象征性网格划分。仿真结果表明,改进方法可降低链路功耗的同时,获得更低的总功耗和更小的碰撞区域。     

基于小型FPGA的快速AES算法研究

AES算法在实时数据加密中的应用对其处理速度及在FPGA中实现的功耗和成本提出较高要求。针对上述情况,介绍一种基于小型FPGA的快速AES算法的改进方法,通过微处理器完成AES算法中的密钥扩展运算,同时采用共享技术实现加密和解密模块共享同一密钥。实验结果表明,该方法可有效提高处理速度,节省FPGA资源,降低芯片功耗。     

C‑V2X车联网中基于模拟退火算法的任务卸载与资源分配

网联车辆节点产生的不同属性的大数据流量计算任务进行传输并卸载时,通常引起通信系统中时延抖动、计算能耗与系统开销大等问题,因此,根据实际通信环境,提出一种C-V2X车联网（IoV）中基于模拟退火算法（SAA）的任务卸载与资源分配方案。首先,根据任务处理优先程度,对处理优先程度较高的任务进行协同卸载计算处理;其次,通过全局搜索最优卸载比例因子的方式,制定了一种基于SAA的任务卸载策略,且分析并优化了任务卸载比例因子;最后,在任务卸载比例因子更新过程中,将系统开销最小化问题转化为功率和计算资源分配凸优化问题,并利用拉格朗日乘子法获取最优解。通过对所提算法与本地卸载、自适应遗传算法等作比较可知,随着计算任务的数据量不断增加,自适应遗传算法比本地卸载的时延、能耗、系统开销分别降低了5.97%、49.40%、49.36%,在此基础上基于SAA的方案较自适应遗传算法的时延、能耗、系统开销再降低了6.35%、92.27%、91.7%;随着计算任务CPU周期数不断增加,自适应遗传算法比本地卸载的时延、能耗、系统开销分别降低了16.4%、49.58%、49.23%,在此基础上基于SAA的方案较自适应遗传算法的时延、能耗、系统开销再降低了19.61%、94.39%、89.88%。实验结果表明,SAA不仅能降低通信系统时延、能耗及系统开销,还可以使结果加速收敛。     

基于PWM技术的光纤陀螺光源控制系统设计

为满足工程中对光纤陀螺光源控制电路的低功耗、小型化设计需求,设计了一种基于脉冲宽度调制(PWM)技术的光源控制系统。实验表明,该控制系统体积小,功耗低,最大电源效率可达91.4%,全温温控精度可达0.01℃,同时操作灵活,可扩展性强,具有良好的实用价值。