计算机工程与设计杂志 北大期刊 统计源期刊

计算机工程与设计 2017年第01期杂志 文档列表

计算机工程与设计杂志网络与通信技术

基于BP神经网络的网络视频QoE评估1-6

摘要：为有效感知网络视频末端受众体验质量,提出一种利用网络层QoS指标数据在线实时评估网络视频QoE的方法。基于BP神经网络,分别使用变学习率梯度下降和弹性BP两种算法,建立关系映射模型。在搭建仿真实验环境,模拟视频服务端到端传输过程和网络损伤,获取QoS与QoE指标数据的基础上,进行模型误差分析,实验结果表明,映射模型所得到的预测数据,与目标数据分布特征规律基本吻合,精确度满足预期要求。

TDCS压缩感知观测矩阵构造方法7-11

摘要：针对TDCS宽带压缩频谱感知使用随机性压缩感知观测矩阵结构复杂且不确定的问题,提出一种确定性嵌入式混沌序列-循环Toeplitz结构压缩感知观测矩阵构造方法。选用初值为0.2的四阶Chebyshev型嵌入Logistic型,形成嵌入式混沌序列,产生相关性渐进最优的确定序列,进行循环Toeplitz结构形成观测矩阵。仿真结果表明,嵌入式混沌序列-循环Toeplitz结构观测矩阵较随机高斯、随机贝努利观测矩阵有更好的稳定性和RIP特性,在相同稀疏度下具有更小的重构误差,更易精确重构。

异构网络下基于D2D通信机制的负载均衡策略12-17

摘要：为解决异构网络结构下负载分布不均衡问题,提出一种基于D2D中继传输的负载均衡策略,将宏小区内服务质量较差的用户转移到空闲微小区,将释放后的资源分配给无法接入的孤立用户通信;由于D2D中继链路复用宏小区资源会给宏小区用户带来干扰,以减小复用干扰为目的,提出一种基于能耗最优的中继选择算法。仿真结果表明,所提负载均衡策略有效提升了系统性能,所提中继选择算法能有效降低系统功耗,减少异构网络用户之间的干扰。

关于云资源负载均衡的任务调度优化管理18-21

摘要：针对云计算资源调度中出现虚拟资源节点负载不均衡、时间成本耗费大的问题,为更加有效合理地进行云计算任务分配,提出一种提高虚拟机负载均衡度的改进蚁群算法（LBIACO）。通过改进传统云计算资源调度算法的不足,对虚拟机的负载不均等情况进行改善,对传统的信息素更新易陷入局部最优的缺陷进行改进。仿真实验测试结果验证了LBIACO算法在任务执行成本和执行时间方面的优势明显,虚拟机的资源得到有效利用,整个云计算系统的效率得到提升,有效保持了云计算中虚拟机的负载均衡。

基于模糊理论的交通安全消息融合算法22-26

摘要：为减小控制信道内交通安全消息的冗余性,提高消息成功传输率,提出一种基于模糊理论的交通安全消息融合算法。利用模糊推理计算不同车辆消息在速度和空间上的相关性,得到融合判决;根据融合判决利用最小二乘法寻找一组最佳权值对描述同一交通事件的相关消息进行融合。仿真结果表明,当消息传输的车节点数超过500时,消息压缩率达80%。相比于基于算数平均的消息融合法,该方法融合下的消息传输总量较少,具有较小均方误差值与较高消息成功传输率,能有效提高消息传输系统的有效性与可靠性。

基于干扰指示的D2D粒子群功率控制算法27-31

摘要：为解决D2D通信的引入对蜂窝网络带来的干扰问题,提出一种基于干扰指示的D2D粒子群功率控制算法。分别计算蜂窝用户和D2D用户所受干扰并生成干扰指示矩阵,选择最佳用户配对方式并为D2D用户分配频谱资源;采用粒子群算法分别对蜂窝用户和D2D用户的发射功率进行调整,提高系统整体性能。仿真结果表明,所提算法相较其它算法能够有效提升系统吞吐量,保障用户的公平性。

计算机工程与设计杂志信息安全技术

基于无证书公钥密码的HCE移动支付方案32-36

摘要：针对HCE技术中移动客户端计算能力有限、存储敏感数据易泄密、身份认证复杂等问题,引入无证书公钥密码思想和标记化,提出一个可双向认证的HCE移动支付方案,给出移动客户端易泄密的解决方法,实现双向身份认证,提高信息传送通道的安全性。分析结果表明,该方案具有公钥密码的机密性、完整性和不可否认性,满足前向安全性,是一个安全可靠、使用便捷的移动支付方案。

面向IDEA算法的多引擎高速并行化研究与设计37-41

摘要：为解决IDEA算法在硬件实现过程中运算速度不高、工作模式单一的问题,设计支持ECB模式和CBC模式的IDEA密码处理引擎,基于多引擎并行处理关键因素提出IDEA多引擎并行处理架构。通过分析研究多引擎并行处理架构的任务调度机制,提出针对ECB模式和CBC模式的多引擎并行处理方式,采用轮询的方法进行任务的调度,充分发挥多引擎优势。采用Altera公司的Virtex6芯片进行FPGA仿真验证,仿真结果表明,在ECB模式和CBC模式下,吞吐率分别高达852.7 Mbps和798.3 Mbps。

云环境中数据安全的同态加密方法42-46

摘要：目前的同态加密方法计算效率低,普遍存在公钥尺寸过大和计算复杂度较高的缺点,为解决这一问题,提出一种改进的同态加密方法。在椭圆曲线加密算法的基础上,分别构造加法同态加密方法与乘法同态加密方法,在保证安全性的同时,显著提高同态加密方法的计算效率,分析该方法中各项参数对加解密效率的影响。理论分析与实验结果表明,该方法具有较高的安全性,在计算性能上是一种高效的方法。

面向工控系统的安全可信技术47-52

摘要：针对工控系统面临的主要安全问题进行较为深入的分析,结合自主可控技术、可信计算技术、冗余容错技术,设计自主可信工控计算机、三模冗余可信执行装置,提出一种可信联锁互锁方法,探索一种实现工控系统安全的途径。实验结果表明,该系统能够完成对操作站关键安全属性的可信度量,能够确保执行装置每一步动作的安全,系统开销可控制在接受范围内。

基于USBKey的软件保护增强策略53-58

摘要：为使计算机软件在一个可信的环境中运行,通过对Linux操作系统下的软件保护进行研究,提出一种基于USBKey的软件保护策略。结合USBKey内部强大的密码运算和安全存储能力,注入身份认证和可信计算思想。针对USBKey认证中的不足进行改进,引入基于盲化的身份认证方案,盲化因子的参与保证认证的新鲜度,防止重放攻击,对软件认证策略进行建模,从敌手攻击上说明这种策略存在的漏洞和缺陷,提出一种流系统模型,协议分析验证了该增强保护策略满足安全性需求。

计算机工程与设计杂志体系结构与设备

基于实时流式计算系统的数据分类节能策略59-64

摘要：为解决实时流式计算中数据存储的能耗问题,采用内存分类存储的思想,提出数据分类策略（data classification strategy,DCS）。将内存存储划分为实时文件区与重复文件区;针对实时文件区中的数据,通过降低预存储区（precharge fast powerdown,PRE zone）的峰值电压,关闭大量的数据节点,使服务器预存储区的部分数据进入不常用文件区,通过布隆过滤器（Bloom filter）过滤重复文件区的重复数据。实验结果表明,该策略在存储方面有效节能约27.2%,提高了系统的效率。

海量存储系统可用性建模与分析65-69

摘要：针对IBM XIV海量存储系统的可用性进行建模与分析。采用层次化建模方法,对存储系统上层模块采用可靠性框架进行建模,对底层模块使用连续时间马尔科夫模型进行建模;综合考虑故障率、维修率、故障检测时间、故障检测延迟、故障检测覆盖率、维修人员反应时间等多种因素对存储系统可用性的影响,提高可用性建模的精确度。通过模型计算工具求得存储系统稳态可用度和年故障停机时间,对影响存储系统的参数进行敏感性分析。

计算机工程与设计杂志嵌入式系统工程

混合架构通用数字信号处理器设计70-74

摘要：针对嵌入式设备对高性能数字信号处理器低功耗的需求,结合超标量处理器与超长指令字处理器各自的优点,提出一种将两种架构进行融合的单核处理器设计方法,取代ARM＋DSP异构架构。充分发挥两者优势,降低处理器的功耗和面积,提高处理器在数字信号处理方面的性能;支持ARM指令集,顺序超标量模式的双发射和超长指令字模式的六发射能够极大提高地指令并行度。利用DSPStone基准测试程序对处理器进行测试验证,测试结果表明,混合架构的处理器性能平均提升了19.4%,最高提升了38.2%。

基于多核处理器的HEVC解码器实现与优化75-80

摘要：为实现H.265/HEVC高清视频软件解码,提供HEVC并行解码的可行方案,提出并实现基于64核处理器的H.265/HEVC纯软件实时解码器。软件解码器被划分为熵解码（CABAC解码）、亮度反量化反变换、亮度帧内预测以及色度处理4个模块,各模块间以流水线方式并行运行,多帧图像可同时输入处理器,实现帧间并行。实验结果表明,采用该方式实现的H.265/HEVC基本档次解码器在1GHz的测试条件下,最高达到了720p视频108帧/秒,1080p视频61帧/秒的解码速率。

计算机工程与设计杂志软件与算法

基于聚集混合粗化的代数多重网格并行算法81-85

摘要：为提高代数多重网格（algebraic multigrid,AMG）并行算法的可扩展性能,提出一种基于聚集粗化和最大独立集算法的混合并行粗化算法。在每个进程内部独立实现聚集粗化,在此基础上,进程间采用PMIS（parallel maximum independent set）算法对边界点进行修正。针对现代多核处理器,结合细粒度的并行编程模型,实现MPI＋OpenMP混合编程并行算法。数值实验结果验证了该算法的有效性,对于求解二维五点Laplace方程在集群“元”上并行规模达到256核,相对于AGMG软件包求解总时间提高了74%,测试结果优于hypre软件包,可扩展到128核心。

基于LDA的弱监督文本分类方法86-91

摘要：针对传统的文本分类方法需要大量人工标注好的训练数据,且数据标注的好坏会影响结果等问题,通过对LDA及其相关模型的研究,提出一种基于LDA的弱监督文本分类算法。无需人工标注训练数据,在处理文本时,引入词向量,保持文本中的词序,加入二元语法。实验结果表明,该方法节省了人力、物力,取得了较优效果。

融合R-Sphere包围球的变形体碰撞检测算法92-96

摘要：针对变形体碰撞检测算法中实时性较差的问题,提出一种R-Sphere包围球与粒子群优化算法融合的混合碰撞检测算法。将有公共顶点的三角片构造成R-Sphere包围球,利用R-Sphere包围球的旋转不变性和球心固定的特性对包围球更新过程进行优化;利用层次包围球（BVH）树快速剔除不相交的包围体,在确认发生碰撞的包围球中融合粒子群算法,将复杂的三维空间距离检测问题转换为二维离散空间内的寻优问题,快速找到发生碰撞的包围球对。实验结果表明,混合算法有效提高了碰撞检测的实时性。