一种基于Hilbert排列码的GIS空间索引方法

分析了基于栅格格网的索引数据结构在空间查询中的重要地位 ,讨论了基于多维数据一维映射的空间排列的优点 ,对 Morton码、Gray码、Hilbert码和 Sierpinsky码的空间聚类特征进行了分析和比较 ,得出了 Hilbert码在空间查询中效率最高的结论 .考虑到基于特征的 GIS数据模型的特点 ,兼顾内存索引与磁盘索引 ,提出了基于Hilbert空间排列的点特征二叉平衡排序树动态索引结构和基于角点回溯的线特征索引结构 ,并对其在 GIS空间查询中的应用方法进行了论述 .

基于Hilbert空间排列码的海量空间数据划分算法研究

在深入分析了Hilbert空间排列码的线性映射特性后,将其应用于数据划分之中,并给出了具体的实现算法。本算法既考虑了空间目标的聚集性,又考虑了各个划分结点上数据存储量的平衡性,极大地提高了并行空间数据库的处理效率。

紧致的Hilbert曲线Gray码索引算法

Hilbert曲线具有良好的聚簇性,使其成为设计全球立体网格多维数据索引的重要工具。但当数据集在不同维度上的分布密度存在较大差异时,常规Hilbert曲线索引会出现大量的冗余。对此,本文基于Gray码推导分析了Hilbert曲线索引的构造特点,进而设计实现了紧致Hilbert曲线索引算法,在保持Hilbert曲线良好聚簇性的同时,避免了数据维度分布差异带来的索引冗余问题。试验结果表明,相比常规Hilbert索引,紧致Hilbert曲线索引计算复杂度相当,在实例数据测试中编码耗时减少约40%,索引存储空间减少约46%,排序速度约为Hilbert排序的4.3倍。

Hilbert曲线层级演进关系

网格编码代数是当前全球空间网格研究中的难点,也是推动全球空间网格从数据组织管理框架发展成为新一代空间分析模型的理论基础。Hilbert曲线是设计全球空间网格单元编码的重要工具。本文以Hilbert曲线序列码作为八叉树立体网格单元的唯一编码,由Hilbert曲线数学性质推导得到网格单元Hilbert码的层级演进关系表,进而设计了用于网格编码代数运算的若干操作算子,为构建全球空间网格分析理论与方法提供参考。

基于Peano-hilbert扫描的层次DCT零树编码方法研究

使用层次DCT变换与零树编码相结合的方法,在扫描编码过程中按Peano-h ilbert扫描顺序进行编码,不仅克服了传统分块DCT编码存在的“块效应”现象,而且与一般的零树编码方法相比,能在保证相同图像压缩质量的同时,缩短处理时间,从而提高编、解码效率。

Hilbert packed R树在空中交通管制GIS显示中的研究与应用

现有空中交通管制(ATC)地理信息系统(GIS)重绘时遍历整个地图模型来绘制所有图元,影响了地图显示的速度。针对这一问题,设计了基于Hilbert packed R树的地图绘制算法,首先为每一个图层建立Hilbert packed R树索引,以此为基础每次重绘时采用深度优先遍历的绘制方法重绘地图。试验结果表明,该算法有效地提高了地图显示的速度。

基于Hilbert编码索引的海洋环境数据库优化

利用Hilbert曲线能保持空间连续性的特性,提出一种基于Hilbert编码索引的海洋环境数据库存储结构优化方法。实验表明,该方法实现了立体格网化的多源海洋环境观测数据在关系型数据库中的组织管理,有效提高了空间范围查询能力。

希尔伯特变换结合格雷码的相位展开方法

传统的格雷码辅助四步相移相位展开方法需要投影四幅条纹图形,而且受到环境噪声和投影离焦等因素影响导致重建精度不高。为了提高三维重建的效率和精度,提出了一种希尔伯特变换与格雷码相结合的相位展开方法。首先,利用采集到的正弦条纹图像和背景光强图像获取余弦分量。然后采用希尔伯特变换将余弦分量与冲击响应进行卷积。在原始频率和幅度保持不变的前提下将相位移动π/2。最后,利用格雷码解码得到的相位级次来求解被测物体的绝对相位。此外,采用三分相位展开法来消除格雷码解相位过程中产生的边缘跳变误差。实验结果表明:该方法在对高精度标准球重建时精度为0.045 mm,重建精度较高。投影条纹图片由四幅缩减到了两幅,提高了投影效率。

基于不变矩和Hilbert码的矢量居民地零水印算法

提出了一种针对矢量居民地数据的零水印算法。为增强零水印的抗裁剪能力,算法利用Hilbert排列码对数据分块以便构造多个零水印。每块零水印的构造方法为:首先,利用Arnold技术置乱原始水印图像;然后,计算居民地图形的矢量不变矩集并将其映射成一个二值矩阵;最后,将置乱后的水印图像与不变矩集所映射的二值矩阵进行异或运算,完成零水印构造。实验结果表明,该算法能够抵抗常见的平移、缩放、旋转等几何攻击,对裁剪攻击也具有较好的鲁棒性。

采用Hilbert扫描序列短重码统计的盲隐写检测方法

在LSB行扫描序列中,基于短重码间距统计的隐写检测方法对LSB匹配等隐写技术具有良好的盲检测性能。然而此方法只能利用相邻码元的相关性,影响检测性能。理论证明了短重码间距统计量的检测能力与重码累积成功概率、短重码维数有关,并提出采用Hilbert扫描序列以提高重码累积成功概率比率来提升检测性能的盲隐写检测方法。该方法在图像LSB Hilbert扫描序列中,基于码元相同短重码统计量的分布特征,通过Poisson分布显著性检验检测隐写信息,可充分利用Hilbert曲线良好的局部相关保持特性,不仅利用了相邻码元的相关性,还利用了局部区域码元的相关性。理论分析和实验结果表明了本文方法在有效控制虚警率的前提下,具有较好的隐写检测性能。

基于Hilbert的快速湿纸码自适应隐写算法

针对湿纸隐写计算复杂度较高的问题,提出一种快速嵌入算法。利用Hilbert曲线制定自适应规则,采用降低分组维数、比特控制的快速嵌入策略进行湿纸编码,得到修改矢量,按修改矢量改变图像数据实现信息隐藏。实验结果表明,对于每一个分组,该算法可提高约0.5%的解存在率,并以73%的概率降低修改矢量的汉明重量,与湿纸密写算法相比,嵌入速度、视觉隐蔽性都具有较大优势。

三维Hilbert曲线层级演进模型与编码计算

格网单元的编码计算是全球离散网格系统的核心,支撑着网格快速索引及应用分析的高效计算。Hilbert曲线具有聚簇性高、连续性强的特点,是研究设计全球离散网格编码的重要工具。利用Hilbert曲线进行格元编码实现了坐标等效降维表达,但是对Hilbert曲线不同层级之间的变换关系、一维Hilbert码如何刻画格元多维空间结构与关系等网格编码基础理论问题的研究尚不完备。本文以八叉树立体网格中三维Hilbert曲线层级演进关系为突破口,使用状态矩阵与演进矩阵构建层级演进模型,进而分别设计笛卡儿坐标至Hilbert码计算以及邻近格元Hilbert码计算方法。与现有算法对比,本文算法以层级演进模型为理论基础,避免了烦琐迭代步骤以及转换步骤,算法流程简明直接。试验结果表明,本文笛卡儿坐标至Hilbert码计算效率较迭代算法提高为7%~23%,邻近格元Hilbert码计算效率较转换算法提高4.0~4.5倍。

一种采用Hilbert空间排列码的场景数据调度策略

针对大规模场景实时性浏览中的数据调度问题,提出了一种采用Hilbert空间排列码的大规模场景数据调度策略。该策略利用Hilbert空间排列码良好的空间聚集性能,同时采用了一种高效的Hilbert空间排列码生成方法,能够有效提高大规模场景数据调度时的效率。试验结果表明,与基于四叉树的调度策略相比,构建时间相当,随机读取效率显著提高。

基于希尔伯特变换的多用户DCSK通信系统性能分析

针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题,该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下,通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍,并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行仿真。结果表明,相同N值下HMU-DCSK系统的传输速率是传统多用户DCSK系统的2倍;相同传输速率下HMU-DCSK系统的误码性能明显优于传统多用户DCSK系统。

差分型码分多址通信系统及相关技术

提出了一种带有瞬时位相调制技术的高性能差分型码分多址系统 .该系统中的瞬时位相调制技术是当前最新通信技术之一 ,描述了π/4 -DQPSK瞬时位相调制的基本原理并画出了瞬时位相解调级框图 .系统中应用了连续位相的Walsh码作为扩谱码 ,Walsh码的产生方法有较大创新 .这两项最新技术的应用 ,提高了系统性能 。

基于希尔波特解调的多相码调制信号的识别

首先给出了希尔波特解调过程,研究了相位编码信号的识别算法,接着对识别过程中存在的相位模糊问题提出了针对性的解决方法。基于上述算法,文中对二相编码信号、四相编码信号及多相码调制信号进行了仿真试验,得到了较好的效果,验证了文中算法的正确性和有效性,最后将算法应用于某雷达接收机的测试系统中,验证了其经济性和实用性。

正交多用户短参考高速差分混沌键控通信系统

针对传统多用户短参考混沌移位键控通信系统传输速率和能量效率低的问题,该文提出了一种正交多用户高速短参考差分混沌移位键控(OMU-SRHR-DCSK)通信系统。系统将参考信号长度缩短为每个数据信号长度的1/P,通过增加两路连续的信息时隙来传输多个用户信息比特,通过希尔伯特变换在每个信息时隙多传输N个用户信息比特,极大地提高了系统的数据传输速率。将希尔伯特变换和Walsh码相结合完全消除了用户间干扰,改善了误码率性能。推导了OMU-SRHR-DCSK系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和多径瑞利衰落信道(RFC)中的比特误码率(BER)公式并进行了实验验证。在两种信道下的仿真值和理论推导值均相等,验证了理论推导的正确性。该系统的传输速率相对于传统多用户短参考系统的传输速率有极大提升,传输比特数相同的条件下系统的误码性能明显优于传统多用户短参考系统,证明了该系统具有优异的实用价值,并为其应用于实际中提供了良好的理论支撑。

基于层次模型的重要性编码算法

该文提出了基于层次模型的重要性编码算法,该算法在不改变JPEG2000上下文模型前提下按照重要系数的空间聚集区域进行层次邻域编码。实验结果表明:新算法输出的码流的自相关性较JEG2000以及Hilbert曲线输出的码流的自相关性好;新算法的平均码率较JPEG2000的条带扫描以及Hilbert曲线扫描的平均码率分别提高了1.06%,0.57%;而且,新算法的平均码率较JPEG2000的上下文量化优化算法获得的平均码率提高了1.08%。

基于鲁棒图像水印的文本信息加密技术

通过利用一个新视觉模型计算图像分块的临界噪声阈值矩JND阵,提出了一个基于分块DWT的图像自适应公开水印技术的文本信息加密算法。该算法以一个文本文件为水印,先对文本文件进行Reed-Solomon纠错编码,再转换为二值序列作为水印,并进行随机置乱。然后在原图像8×8分块的Hilbert扫描序列中选取两相邻块分别进行一层DWT,再根据各分块JND阈值,不同强度地调整两相邻块各对应细节子带均值之间的大小关系以自适应地嵌入水印。实验结果表明,即使在较低的峰值信噪比下嵌入水印也具有很好的透明性,同时,该算法对16种常见图像攻击有较高的鲁棒性,特别是信号增强操作处理几乎不影响加密信息的正确提取。

一种优化波前编码系统相位板参数的新方法

根据波前编码系统的设计理论,在兼顾图像恢复能力的基础上,提出利用不同离焦距离的点扩散函数与焦面处的点扩散函数之间的希尔伯特空间角作为成像特性一致性的评价函数,结合遗传算法,对扩大景深的波前编码成像系统的相位板参数进行优化。分别在空间域和频率域上分析应用波前编码技术前后光学系统的成像特性,并利用最小二乘数字滤波器对中间模糊图像进行复原。仿真实验结果表明:在三次相位板上应用此方法获得的最佳相位板参数使波前编码系统焦深扩展了10倍。