以库恩理论谈计算机科学与技术的跨越式发展

库恩理论揭示了科学技术发展的内在规律,它广泛应用于科技发展的各个领域。应用库恩理论分析计算机科学与技术的发展历程,可以预测计算机科学与技术跨越式发展的可能性,以及现阶段计算机科学与技术的发展格局及可能的发展结果,这一分析将有利于推动计算机科学与技术的快速发展。

基于数字水印技术的隐蔽信息传输系统

针对传统加密通信不具备伪装性,容易被攻击者监听、截取、破译的缺点,提出一种新的基于数字水印技术的隐蔽信息传输系统。该系统利用人的听觉系统分辨率限制来实现隐藏信息传输的伪装性,能有效克服传统加密通信易被攻击者监听、截取的缺点。此外,实验表明该系统能实现隐藏信息的可靠性传输。

多中继协同差分宽带通信性能优化

多中继协同的差分宽带通信方法能得到完全的协同分集和频率分集增益,为了优化误比特性能,以均值信噪比最大为准则,对影响均值信噪比的多个参数进行理论分析和优化求解。理论分析表明中继个数和中继位置是关于均值信噪比的非凸函数且优化解在边界点上。为使优化更有实际意义,确定了常用的中继个数和中继位置取值,在此基础上得到了功率分配因子和最大比合并因子的最优解。仿真实验结果验证了理论分析及参数优化解的有效性,以及多参数优化误比特性能的优越性。另外,理论分析和仿真结果还给出了合理选择中继个数和中继位置的方法。

计算机组成原理教学改革的困境及其出路

计算机组成原理是计算机科学与技术专业不可缺少的一门基础性课程。但是由于该课程具有较强的理论性、实践性和技术性等特点,使其面临着"学生难学,教师难教"的困境。为体现"学生主体地位"和"参与式教学"等教育理念,本文从"学习迁移理论"出发,分析该课程教学改革存在的问题,提出应对现有困境的可能路径。

学习迁移理论视野下的计算机硬件类课程改革

硬件类课程是计算机专业的核心课程,由于该课程具有较强的理论性、实践性和技术性等特点,使其面临"学生难学,教师难教"的困境。通过学习迁移视角下的硬件类课程改革:从教学目标入手,组织和安排教材的修订;关注知识点的内在联系,合理编排教学内容;改革教学方式,提升学习兴趣;开发教学资源,推进学习网站建设;加强实践环节,创建良好的学习迁移平台;开展与课程相关的校园科技活动,建立校外实习基地,最终将有助于突破"教与学"的两难困境。

宽带高速车载环境中的分布式空时频编码

利用高速车载终端与基站宽带通信时信道的多径时变特性,提出一种分布式空时频编码方法。该方法通过选择车内空闲终端构成虚拟天线阵列进行协同编码,在不降低传输速率的前提下,能够获得信道中潜在的协同分集、时间分集和频率分集增益。理论分析表明:车载速度的提高使时间分集增益得以增强,正确解码中继个数的增加使协同分集增益得以增加。仿真实验验证了理论分析的正确性,结果证实了在较高信噪比下分布式空时频编码较分布式空频编码有更好的误比特性能。最后,给出了两种编码在实际应用中的切换信噪比。

基于神经网络检测的自同步隐蔽信息传输系统

提出一种基于神经网络检测的自同步隐蔽信息传输系统,该系统满足以下特点:利用人的听觉系统分辨率限制实现隐藏信息伪装性传输,能有效克服传统加密通信易被攻击者监听、截取的缺点;先应用神经网络提取嵌入到语音中的数据,再进行相关检测确定自同步信号的存在。与直接提取数据后进行相关检测的方法相比,该方法能有效降低比特误码率,从而降低漏检和虚检概率,使隐藏信息的准确传输率明显提高。

“汇编语言程序设计”课程教学改革

"汇编语言程序设计"课程在教材建设、教学内容、教学方式和实践环节等方面存在诸多问题,面临教师难教、学生难学的困境。为体现学生主体性和参与式教学等理念,本文从学习迁移理论出发,试图分析该课程存在的现实问题,并提出应对现有困境的改革途径及实施方案。

基于AF-CDC-OFDM的差分网络编码

在多子载波、频率选择性衰落、双向中继转发信道中提出多中继协作的基于AF-CDC-OFDM的差分网络编码方法。通过多个协作中继的分布式循环延时编码及功率放大处理,两路终端发送的差分编码分组可获得完全的协作分集和频率分集增益。两路终端在检测对方的发送信号之前需要消除自干扰信号,为此,提出基于统计相关的自干扰分量估计方法。仿真结果表明,提出的差分网络编码能够获得完全的分集增益性能,对应的自干扰分量相关统计估计算法在慢衰落信道中与干扰分量完全消除的检测性能相比,仅有0.5dB的信噪比损耗。

基于最优中继集合选择的HDAF算法

为减少协作通信系统资源消耗,提出了一种基于混合译码放大前传（hybrid decode-amplify-and-forward,HDAF）的中继选择算法。该算法以降低系统的中断概率和最小化总功率为目标,采用等效信道增益参数排序的方法,得到了最优中继集合的选择算法。该算法既保证通信过程更可靠,不易中断,又减少多余中继节点的使用,节省资源。仿真结果表明,采用最优中继集合选择算法,在10~30dB的信噪比范围内,HDAF协作方式的中断概率要小于放大转发（amplify-and-forward,AF）和译码转发（decode-and-forward,DF）协作方式。该算法与功率分配相结合,在相同中断概率条件下,源节点所需功率比AF和DF协作方式少1~4dBm,节约了系统资源的消耗。

一种运动目标检测实时性和鲁棒性的方法

针对二帧差法和背景差法各自的不足提出建立在这两种方法基础之上的改进算法。该方法首先使用二帧差法对运动区域进行粗分割,并进行形态学膨胀处理来消除"空洞"影响。然后提出基于运动面积比的改进的自适应背景更新方法。最后采用背景帧差法对粗分割出来的运动区域进行细分割。该方法既保留了二帧差法和背景帧差法实时性能特点,同时解决了二帧差法中产生的"空洞"、"双影"现象和背景帧差法中由于光照变化等造成的背景更新误判现象,具有很强的鲁棒性。

双中继协作通信的功率分配改进方案

为克服信息处于深度衰落情况下单中继协作困难,减少多中继协作目的端信号处理的复杂度,给出了双中继节点参与协作通信的功率分配方案.两个中继节点分别采用放大转发（AF）、译码转发（DF）以及混合译码放大转发（HDAF）3种协作方式进行通信.在满足一定的中断概率和节点功率限制情况下,利用MATLAB软件中的Fmincon优化函数,得到了各节点的最小发射功率.数值分析表明,在相同条件下,两个中继节点采用HDAF协作方式比采用AF协作方式、DF协作方式消耗的系统总功率分别少4~9dBm、0.5~1dBm,最大限度地节约了系统功率的消耗.

基于线性权重粒子群优化算法的多基站协作波束成型

为有效抑制小区间干扰,提高多基站协作通信系统的传输速率,提出了一种多基站协作波束成型方案。该方案基于线性权重粒子群优化算法,将最大化系统总速率问题转化为适应度函数的优化问题进行求解。为避免搜索过程中陷入局部最优,该算法的惯性权重采用线性递减的方式。根据所建立的优化问题,给出了适应度函数的构造方法。数值分析结果表明,相对于惯性权重为0.5的基本粒子群算法,所提算法使系统总速率提升了41.13 bit/s,同时具有很好的收敛性。

计算机组成原理精品课程建设的探索与实践

为培养高素质人才,全面提升高等教育教学质量,必须积极推进和实施计算机组成原理精品课程建设及其建设目标。本文从精品教材建设、教学内容规划、实践创新能力培养、教学方法与手段改革和教学团队建设等方面进行了探索与实践。

非营利组织供给农村公共物品与政府行为选择

公共物品领域中的市场失灵和政府失灵,使非营利组织供给农村公共物品成为可能。非营利组织供给农村公共物品依赖于农村的非营利组织形式,其主要包括农村行业协会、农村合作组织和农村社区自治组织。但是,要保证非营利组织供给农村公共物品的有效性,政府必须在政策上、经济上和道德上予以支持,加强对非营利组织的监督管理。

虚拟多参考输入自适应同址干扰抵消算法

针对同一空间内相邻发射机对接收机产生的同址干扰,将接收信号过采样后虚拟出多路参考信号并与两级自适应滤波器相结合,构成了一种虚拟多参考输入自适应同址干扰抵消算法。通过在接收纯干扰信号阶段调整第一阶滤波器的权系数,接收信号中包含有用信号时调整第二阶滤波器的系数,实现消除同址干扰恢复有用信号的功能。仿真结果表明,所提同址干扰抵消算法与传统算法相比,在简化了耦合装置的同时,也具有更好的同址干扰抑制效果。

多址访问中继信道下多边LDPC码校验点联合编码设计

为逼近解码前传半双工多址访问中继信道容量,提出一种多边低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码校验点联合编码(parity jointly coded multi-edge type LDPC codes,PJCMET-LDPC)结构及其度分布优化方法。该结构视中继校验比特为PJCMET-LDPC码的一部分,目的端利用从信源和中继接收的消息联合译码获得所有信源信息。为了分析该编码算法的渐进性能,推导了基于消息错误概率的多边外信息转移图噪声门限分析方法。在此基础上,提出PJCMET-LDPC码度分布优化方法。实验仿真表明,与SCC-LDPC码和NCC-LDPC码相比,PJCMET-LDPC码可以获得更大的编码增益。

一种基于改进线性规划的LDPC码混合译码算法

与基于消息迭代的置信传播译码相比,线性规划(linear programming,LP)译码分析有限长LDPC码性能更为有效。然而,传统LP译码算法运算量非常大,不利于系统实现。本文结合LDPC码校验矩阵的特点,去掉传统LP译码中不必要的约束,得到一种低复杂度LP内点译码算法。为了降低译码延时,将LP内点译码算法与置信传播译码算法结合,提出LDPC码混合译码算法。仿真结果表明,混合译码算法的误码性能优于传统LP译码和BP译码算法,而译码延时低于传统LP译码。

基于模糊核学习矢量量化的Sammon非线性映射算法

提出了一种基于可靠稳定的模糊核学习矢量量化(FKLVQ)聚类的Sammon非线性映射新算法。该方法通过Mercer核,将数据空间映射到高维特征空间,并在此特征空间上进行FKLVQ学习获取数据空间有效且稳定的聚类权矢量,然后在特征空间和输出空间上仅针对各空间的数据样本和它们各自的聚类权矢量进行Sammon非线性核映射。这样既降低了计算的复杂度,又使数据空间和输出空间上数据点与聚类中心间的距离信息保持相似。仿真结果验证了该方法的可靠性和稳定性。

改进的基于Pignistic概率距离的证据组合方法

针对现有DS改进算法度量冲突程度方法的不准确与收敛速度慢的缺陷,提出证据集期望的概念和一种基于冲突系数和Pignistic概率距离的证据融合规则。用冲突系数和Pignistic概率距离的平均值表征证据间的冲突程度,通过计算每条证据的重要程度权值,进而求出证据集期望。用证据集期望作为现有证据集的反馈替换证据集中相关性最低的证据,以此修正证据集中可信度低的干扰证据,对修正证据集用DS规则进行融合。通过算例分析,验证了改进的组合规则能够排除干扰证据,降低冲突,并加快系统收敛速度。