Journal of Zhejiang University

Current Issue: <FITEE>

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering (former title: Journal of Zhejiang University SCIENCE C (Computers & Electronics), 2010-2014)

ISSN 2095-9184 (print); ISSN 2095-9230 (online); CN 33-1389/TP; Monthly.

FITEE is an international peer-reviewed journal indexed by SCI-E, Ei Compendex, DBLP, IC, Scopus, JST, CSA, etc. It covers research in Electrical and Electronic Engineering, including Computer Science, Information Sciences, Control, Automation, Telecommunications, and related disciplines.

Impact factor: 0.308 (2011), 0.297 (2012), 0.380 (2013), 0.415 (2014), 0.392 (2015), 0.622 (2016), 0.910 (2017), 1.033 (2018), 1.604 (2019), 2.161 (2020), 2.526 (2021).

Journal of Zhejiang University SCIENCE C

ISSN 1869-1951(Print), 1869-196x(Online), Monthly

2014 Vol.15 No.6 P.401-488

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

Comparison of selected algorithms for scheduling workflow applications with dynamically changing service availability

Paweł Czarnul

DOI: 10.1631/jzus.C1300270 Downloaded: 2788 Clicked: 6014 Cited: 0 Commented: 0(p.401-422) <Full Text> <PPT> 1848

Chinese summary <43> 具有動态變化服務可用性的工(gōng)作流應用程序調度算法比較

研究目的：在服務可用性和相關參數可變的環境中(zhōng)，選取合适的工(gōng)作流應用程序調度算法，在預算範圍内，盡可能降低工(gōng)作流的執行時間。根據不同算法的比較，提出一(yī)個在具有動态變化服務可用性的環境中(zhōng)獲取最優調度方案的模型。
研究方法：在服務可用性和其他服務質量參數動态變化的環境中(zhōng)，比較不同調度算法--包括整數線性規劃算法（ILP）、啓發式整數線性規劃算法（ILPHEU）、分(fēn)治算法（DaC）、遺傳算法（GA）以及收益算法（GAIN）--在不同條件下(xià)的性能和成本（圖6-圖23），得出相應條件下(xià)各算法的性能排序（圖24），并在實際環境（BeesyCluster）中(zhōng)測試。
重要結論：得出不同算法的執行時間（表5）和優缺點（表6）以及處理不同尺度問題時的性能排序--（1）對于小(xiǎo)工(gōng)作流（如6個節點），性能排序（由高至低）：ILP>DaC>GAIN>GA；（2）對于中(zhōng)等工(gōng)作流（如40個節點），性能排序：ILPHEU>GAIN>DaC>GA；（3）對于大(dà)工(gōng)作流（如100多個節點、幾百項服務），性能排序：ILPHEU>DaC>GAIN>GA。

關鍵詞組：工(gōng)作流應用程序動态調度；工(gōng)作流管理環境；調度算法

Dynamic task scheduling modeling in unstructured heterogeneous multiprocessor systems

Hamid Tabatabaee, Mohammad Reza Akbarzadeh-T, Naser Pariz

DOI: 10.1631/jzus.C1300204 Downloaded: 3800 Clicked: 9136 Cited: 1 Commented: 0(p.423-434) <Full Text> <PPT> 1987

Chinese summary <39> 非結構化異構多處理器系統中(zhōng)的動态任務調度建模

研究目的：針對時變異構多處理器系統中(zhōng)關聯任務調度提出一(yī)種算法。
方法提亮：該算法允許計算能力和處理器之間的連接随時間變化，考慮了鏈路競争問題。引入線性切換狀态空間建模範式，從系統工(gōng)程學角度實現理論分(fēn)析。理論分(fēn)析顯示了該模型在處理能力變化和連接失效情況下(xià)的魯棒性。運用模糊決策程序處理多處理器系統中(zhōng)的變化。
重要結論：幾個随機實驗以及與近期提出的基準點分(fēn)析法的比較，說明了所提算法的有效性。實驗結果顯示，使用此算法可以平均節省18%完工(gōng)時間，且在系統規模較大(dà)時節省比例更高。

關鍵詞組：動态任務調度；模糊邏輯；遺傳算法；非結構化環境；線性切換狀态空間

Performance study of selective encryption in comparison to full encryption for still visual images

Osama A. Khashan, Abdullah M. Zin, Elankovan A. Sundararajan

DOI: 10.1631/jzus.C1300262 Downloaded: 3479 Clicked: 8398 Cited: 6 Commented: 0(p.435-444) <Full Text> <PPT> 1882

Chinese summary <37> 靜态視覺圖像全加密與選擇加密性能比較研究

研究目的：安全圖像的廣泛使用，使得數字圖像安全防護成爲信息安全領域的一(yī)個重要關注點。圖像加密是保障機密、保護隐私最爲有效的方法。然而，數字圖像的大(dà)尺寸和複雜(zá)結構，使得圖像全加密耗費(fèi)巨大(dà)計算量和處理時間，不利于其在實時系統中(zhōng)頻(pín)繁使用。因此，許多近期研究采用選擇加密，隻對圖像重要部分(fēn)加密，以降低加密成本。相比全加密，選擇加密性能如何？有必要加以評估。
研究方法：本文研究了選擇加密方法中(zhōng)運用的圖像分(fēn)割方法（如邊緣檢測和人臉檢測）在視覺圖像重要部分(fēn)判定上的性能和效率。通過實驗，對采用對稱加密算法的選擇加密和全加密的運算結果進行比較。
重要結論：實驗結果證實，較之全加密，基于邊緣和人臉檢測的選擇加密方法顯著減少靜态視覺圖像的加密時間。選擇加密适合于對安全等級有适當要求的實時應用。

關鍵詞組：選擇性圖像加密；邊緣檢測；人臉檢測

An efficient measurement-driven sequential Monte Carlo multi-Bernoulli filter for multi-target filtering

Tong-yang Jiang, Mei-qin Liu, Xie Wang, Sen-lin Zhang

DOI: 10.1631/jzus.C1400025 Downloaded: 2805 Clicked: 7813 Cited: 3 Commented: 0(p.445-457) <Full Text> <PPT> 1749

Chinese summary <47> 一(yī)種用于多目标濾波的有效量測驅動序列蒙塔卡洛多伯努利濾波器

研究目的：序列蒙塔卡洛多伯努利濾波器的計算複雜(zá)度随量測個數線性增長，尤其在雜(zá)波環境下(xià)，量測中(zhōng)包含大(dà)量雜(zá)波量測，如果考慮所有的量測，将大(dà)大(dà)增加計算量，并且雜(zá)波量測也會降低濾波精度。因此，有必要從初始量測中(zhōng)區分(fēn)可能的生(shēng)存目标量測、新生(shēng)目标量測和雜(zá)波量測，從而消除雜(zá)波量測，提高多目标濾波的實時性。
創新要點：利用跟蹤門技術區分(fēn)可能的生(shēng)存目标量測、新生(shēng)目标量測和雜(zá)波量測，之後用生(shēng)存目标量測更新生(shēng)存和新生(shēng)目标，而新生(shēng)目标量測隻用來更新新生(shēng)目标，從而在保證多目标濾波精度前提下(xià)，提高了多目标濾波的實時性。
方法提亮：首次利用跟蹤門技術來區分(fēn)可能的生(shēng)存目标量測、新生(shēng)目标量測和雜(zá)波量測，并提出了量測驅動方法用于序列蒙塔卡洛多伯努利濾波器。
重要結論：同初始的序列蒙塔卡洛多伯努利濾波器相比，本文所提方法在保證多目标濾波精度前提下(xià)，提高了多目标濾波的實時性。

關鍵詞組：量測驅動；序列蒙塔卡洛；多伯努利濾波；跟蹤門技術；多目标濾波

A new maximum-likelihood phase estimation method for X-ray pulsar signals

Hua Zhang, Lu-ping Xu, Yang-he Shen, Rong Jiao, Jing-rong Sun

DOI: 10.1631/jzus.C1300347 Downloaded: 3040 Clicked: 7499 Cited: 5 Commented: 0(p.458-469) <Full Text> <PPT> 1943

Chinese summary <34> X射線脈沖星的一(yī)種新型最大(dà)似然相位估計方法

研究目的：X射線脈沖星導航是未來深空自主導航的一(yī)個熱點方向。當今，X射線脈沖星的相位估計方法涉及求解光子到達時間的泊松分(fēn)布函數的最值問題，會導緻非常大(dà)的運算量。本文采用最大(dà)似然估計解決相位估計問題，并提出一(yī)種新型最大(dà)似然估計方法。
創新要點：這種新型最大(dà)似然估計方法直接運用了光子到達時間信息，提高了估計精度。同時提出一(yī)種并行最大(dà)似然估計方法，減少了運算量，節省了相位估計時間。
方法提亮：将X射線脈沖星輻射看成循環平穩過程。這樣，我(wǒ)們把一(yī)個周期内的光子到達時間重新定義爲一(yī)個新的随機過程，并證明它的概率密度函數等同于脈沖星的歸一(yī)化輪廓，即它等效爲普遍應用的泊松過程。接着，我(wǒ)們用最大(dà)似然估計解決相位估計問題，并提出一(yī)種并行最大(dà)似然估計方法。
重要結論：同當今估計方法相比，仿真數據顯示，這種新型最大(dà)似然方法不僅提高了估計精度，而且減少了運算量。

關鍵詞組：X射線脈沖星；最大(dà)似然；相位估計；泊松過程

Electronic Engineering

Reliable beacon transmission based MAC protocol for LR-WPANs over WLAN interferences

Ji-Hoon Park, Byung-Seo Kim

DOI: 10.1631/jzus.C1300269 Downloaded: 2880 Clicked: 7281 Cited: 2 Commented: 0(p.470-481) <Full Text> <PPT> 1858

Chinese summary <34> 無線局域網幹擾下(xià)低速無線個人區域網絡中(zhōng)基于可靠信标傳輸的介質訪問控制協議

研究目的：近年來，基于IEEE 802.15.4标準的應用增加迅猛，如醫療服務、傳感器網絡、公共安全系統和家庭自動化系統。然而，基于IEEE 802.15.4标準的低速無線個人區域網絡與無線局域網使用相同頻(pín)帶，兩者相互幹擾。已有研究顯示，這種幹擾對低速無線個人區域網絡性能的影響較之無線局域網更爲嚴重。本文提出一(yī)種基于可靠信标傳輸的介質訪問控制協議，以改進低速無線個人區域網絡在與無線局域網共存時的性能。
方法提亮：鑒于該協議中(zhōng)信标幀的可靠性十分(fēn)重要，在抗幹擾通道中(zhōng)隻傳輸信标幀，在受幹擾通道内傳輸數據包而非完全放(fàng)棄通道。該方法在提升通道利用率的同時提高了信标幀的可靠性。
重要結論：大(dà)量仿真結果顯示了該方法的有效性。該方法提升了基于IEEE 802.15.4标準的低速無線個人區域網絡在受到無線局域網幹擾情況下(xià)的性能。

關鍵詞組：低速無線個人區域網絡；幹擾；無線局域網；信标

Residual intensity modulation in resonator fiber optic gyros with sinusoidal wave phase modulation

Di-qing Ying, Qiang Li, Hui-lian Ma, Zhong-he Jin

DOI: 10.1631/jzus.C1400036 Downloaded: 2828 Clicked: 8671 Cited: 0 Commented: 0(p.482-488) <Full Text> <PPT> 1730

Chinese summary <38> 基于正弦波相位調制的諧振式光纖陀螺中(zhōng)的殘餘強度調制

研究目的：相位調制器是諧振式光纖陀螺系統中(zhōng)的一(yī)種重要的信号處理器件。當采用電壓調制信号驅動相位調制器時，會伴随引入殘餘強度調制，這将影響陀螺性能。本文拟深入分(fēn)析一(yī)種采用正弦波相位調制技術的諧振式光纖陀螺中(zhōng)的殘餘強度調制效應。
創新要點：通過諧振式光纖陀螺解調曲線在殘餘強度調制下(xià)的特性分(fēn)析，研究了殘餘強度調制效應對諧振式光纖陀螺系統性能的影響。發現殘餘強度調制會在陀螺系統中(zhōng)引入零點偏移，該零點偏移引起的誤差會随殘餘強度調制系數及調制頻(pín)率的變化而變化。得到最佳殘餘強度調制系數及調制頻(pín)率，使得殘餘強度調制引起的誤差爲零。
方法提亮：如圖5所示，通過仿真殘餘強度調制引入的陀螺誤差與調制頻(pín)率FCCW與FCW的關系，可以發現，存在最佳調制頻(pín)率使得殘餘強度調制引入的誤差爲零。然而，在實際系統中(zhōng)，所選取的調制頻(pín)率往往與抑制殘餘強度調度誤差的最佳值不同。以FCW=101 kHz爲例，當FCCW偏離(lí)其最佳值約10.2 kHz時，将引入大(dà)約253.4 deg/h的誤差，這将嚴重影響一(yī)個中(zhōng)等精度諧振式光纖陀螺的檢測精度。
重要結論：在設計及評估諧振式光纖陀螺系統時，需要考慮殘餘強度調制引入的誤差。

關鍵詞組：諧振式光纖陀螺；相位調制；殘餘強度調制