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).

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering

ISSN 2095-9184 (print), ISSN 2095-9230 (online), monthly

2017 Vol.18 No.9 P.1205-1446

<<< CONTENTS >>>

Special Feature on Computational Photography

Guest Editor-in-Chief: Qiong-hai DAI

Special Feature on Computational Photography

Editorial: Special feature on computational photography

Qiong-hai Dai

DOI: 10.1631/FITEE.1730000 Downloaded: 1460 Clicked: 5391 Cited: 0 Commented: 0(p.1205-1206) <Full Text>

Chinese summary <27> 計算攝像學專題概述

概要：計算攝像學是爲了突破傳統成像技術局限而誕生(shēng)的新興領域，在研制新型民用相機和科學觀測設備方面均有巨大(dà)潛力。過去(qù)十餘年，計算攝像學在計算機視覺、圖形學、光學以及信号處理等多學科交叉領域開(kāi)啓了新的前沿，學術界和工(gōng)業界共同見證了此領域的一(yī)系列創新和重大(dà)進展。可以說，該領域充滿機遇和挑戰。爲此，我(wǒ)們出版此計算攝像學專題，以推動此領域的研究。
依據視覺信号的維度，我(wǒ)們将計算攝像學研究分(fēn)爲空間結構成像、多光譜采集、相位成像以及瞬态信息記錄等。計算攝像學研究也受益于光電科技的發展。爲促進讀者對此領域最新進展的全面了解，此專題包括8篇邀請文章，其中(zhōng)7篇綜述--包括1篇該領域總體(tǐ)概述和6篇關于視覺信号不同維度計算成像方法進展的調查--以及1篇關于片上光互連近期進展的研究論文。

關鍵詞組：

Review: Emerging theories and technologies on computational imaging

Xue-mei Hu, Jia-min Wu, Jin-li Suo, Qiong-hai Dai

DOI: 10.1631/FITEE.1700211 Downloaded: 2008 Clicked: 5500 Cited: 1 Commented: 0(p.1207-1221) <Full Text> <PPT> 1611

Chinese summary <26> 計算成像領域新理論和新方法

概要：計算成像學從光傳播和信息傳遞角度爲光的整個成像過程建模，将計算能力引入傳統光學成像，旨在突破視覺信息記錄的局限。計算成像領域的進展，促進了不同基礎學科和應用學科的發展。我(wǒ)們概述了計算成像領域的基本原則和方法、發展過程及其在科學發展中(zhōng)起到的重要作用，從視覺信号的不同維度——包括空間、時間、角度、光譜、相位——分(fēn)别綜述了計算成像領域最新和最先進的研究進展，并讨論了該領域有發展前景的研究方向。

關鍵詞組：計算成像；多維多尺度；超分(fēn)辨；飛秒成像；3D重建；超光譜成像

Review: Computational methods in super-resolution microscopy

Zhi-ping Zeng, Hao Xie, Long Chen, Karl Zhanghao, Kun Zhao, Xu-san Yang, Peng Xi

DOI: 10.1631/FITEE.1601628 Downloaded: 2697 Clicked: 5919 Cited: 1 Commented: 0(p.1222-1235) <Full Text> <PPT> 1520

Chinese summary <22> 超分(fēn)辨顯微成像技術中(zhōng)的計算方法

概要：超分(fēn)辨顯微成像技術已廣泛應用于多個領域。其中(zhōng)，計算方法的優化和提升，對超分(fēn)辨顯微系統成像質量優化至關重要。本文綜述了目前主流超分(fēn)辨顯微技術采用的計算方法，包括反卷積顯微技術、基于偏振的超分(fēn)辨顯微技術、結構光照明顯微技術、圖像掃描顯微技術、超分(fēn)辨光學漲落顯微成像技術、單分(fēn)子定位顯微技術、貝葉斯分(fēn)析超分(fēn)辨顯微技術、受激輻射損耗顯微技術和移位顯微技術。新計算方法的發展将有助于提升超分(fēn)辨顯微的成像效果，使其具備更好的分(fēn)辨率、更高的精度和更快的圖像處理速度。

關鍵詞組：超分(fēn)辨顯微；反卷積；計算方法

Review: Light field imaging: models, calibrations, reconstructions, and applications

Hao Zhu, Qing Wang, Jingyi Yu

DOI: 10.1631/FITEE.1601727 Downloaded: 1767 Clicked: 6610 Cited: 1 Commented: 0(p.1236-1249) <Full Text> <PPT> 1586

Chinese summary <24> 光場成像技術：模型、标定、重建及應用

概要：光場成像是計算攝像學領域一(yī)項新興技術。基于對成像模型和光路的創新設計，光場相機不僅記錄了三維物(wù)體(tǐ)的空間強度，而且捕獲了物(wù)理世界中(zhōng)的角度信息。這爲解決三維重建、顯著區域檢測、目标識别等計算機視覺問題提供了新途徑。本文首先回顧了光場相機的三個關鍵問題，包括成像模型、标定理論以及重建方法。然後，系統介紹了光場成像技術在信息學、物(wù)理學、醫學和生(shēng)物(wù)學等領域的應用現狀。最後，讨論了光場成像目前存在的問題，并展望了光場成像技術的應用前景。

關鍵詞組：光場成像；全光函數；成像模型；标定；重建

Review: High-resolution spectral video acquisition

Lin-sen Chen, Tao Yue, Xun Cao, Zhan Ma, David J. Brady

DOI: 10.1631/FITEE.1700098 Downloaded: 1660 Clicked: 5353 Cited: 1 Commented: 0(p.1250-1260) <Full Text> <PPT> 1440

Chinese summary <22> 高分(fēn)辨率光譜視頻(pín)采集

概要：與傳統視頻(pín)采集技術相比，高分(fēn)辨率光譜視頻(pín)采集技術能夠爲精細農業、環境監測、遙感、軍事刑偵等諸多重要領域提供高維度、高精度場景特征信息。傳統光譜儀主要采用的掃描系統無法滿足動态場景下(xià)的采集需求，從而限制了光譜成像技術的應用範圍。近來，得益于計算攝像理論和半導體(tǐ)技術的快速發展，光譜視頻(pín)采集技術成爲可能。本文首先詳細介紹了傳統光譜儀的基本理論與工(gōng)作原理。其次，針對光譜視頻(pín)采集的核心問題，從成像理論、系統結構、關鍵器件等方面回顧了近年出現的瞬拍式光譜采集技術。從進一(yī)步提升光譜視頻(pín)采集精度的角度出發，通過主觀質量評價與客觀指标比較，分(fēn)析和總結了各光譜成像系統的性能優勢與弊端，同時讨論了計算攝像理論、半導體(tǐ)制備工(gōng)藝對光譜視頻(pín)采集技術發展的關鍵作用。

關鍵詞組：多光譜/高光譜視頻(pín)采集；單次曝光；采樣與重建

Review: Principles and applications of high-speed single-pixel imaging technology

Qiang Guo, Yu-xi Wang, Hong-wei Chen, Ming-hua Chen, Si-gang Yang, Shi-zhong Xie

DOI: 10.1631/FITEE.1601719 Downloaded: 2430 Clicked: 6103 Cited: 1 Commented: 0(p.1261-1267) <Full Text> <PPT> 1747

Chinese summary <21> 高速單像素成像技術原理及應用

概要：單像素成像技術具有利用一(yī)個單像素探測器獲取高分(fēn)辨圖像的能力，近十年來得到廣泛關注。該技術已應用于多個領域，如核磁共振成像、航天遙感、太赫茲成像和高光譜成像。與傳統相機相比，單像素相機可以實現圖像壓縮和超寬的頻(pín)譜工(gōng)作範圍。然而，單像素相機的成像速度受到數字微鏡陣列和圖像壓縮程度限制，導緻其時間分(fēn)辨率較低（毫秒量級）。因此，觀察顯微成像中(zhōng)的高速動态現象對于單像素相機而言是巨大(dà)挑戰。最近，基于光子時間拉伸的高速單像素成像技術被提出，其遠超普通相機的成像速度也得到驗證。本文介紹了光子時間拉伸技術的原理和應用，給出了高速單像素相機的結構，并通過實驗證實利用該相機可實現高速和高吞吐量細胞流式分(fēn)析，最後，讨論了高速單像素相機的局限和應用潛力。

關鍵詞組：壓縮采樣；單像素成像；光子時間拉伸；成像式流式細胞儀

Review: Transient imaging with a time-of-flight camera and its applications

Jing-yu Lin, Ri-hui Wu, Hong-man Wang, Ye-bin Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1700556 Downloaded: 2338 Clicked: 5448 Cited: 1 Commented: 0(p.1268-1276) <Full Text> <PPT> 1440

Chinese summary <21> 采用飛行時間相機的瞬态成像及其應用

概要：瞬态成像是一(yī)種記錄光從開(kāi)始照射直到穩定狀态全過程的攝像技術，這使得光速量級的事件可以被觀測。介紹了采用飛行時間（time-of-flight, ToF）相機進行瞬态成像的三種數學模型，即相關函數模型、頻(pín)域模型和壓縮感知(zhī)模型。瞬态圖像應用主要基于光傳輸解析和不同光路光線分(fēn)離(lí)。讨論了兩種應用，即對散射介質内的物(wù)體(tǐ)進行成像和恢複被拐角遮擋物(wù)體(tǐ)的形狀和紋理。

關鍵詞組：瞬态成像；飛行時間（time-of-flight, ToF）；散射介質；拐角遮擋

Review: Phase problems in optical imaging

Guo-hai Situ, Hai-chao Wang

DOI: 10.1631/FITEE.1700298 Downloaded: 1774 Clicked: 5165 Cited: 1 Commented: 0(p.1277-1287) <Full Text>

Chinese summary <19> 光學成像中(zhōng)的相位問題

概要：相比于振幅，相位包含更多光場信息。因此，在現代科學和工(gōng)程學的許多分(fēn)支中(zhōng)更鼓勵測量光場的相位。然而，對可見光波段電磁波而言，直接測量相位非常困難，必須使用計算方法從捕獲的光強度中(zhōng)計算相位。本文回顧了近期我(wǒ)們在叠代相位恢複技術及其在光學成像中(zhōng)的應用等方面的研究工(gōng)作。

關鍵詞組：相位恢複；相位成像；計算成像；Gerchberg-Saxton算法；光學加密；計算機全息圖

On-chip optical interconnect using visible light

Wei Cai, Bing-cheng Zhu, Xu-min Gao, Yong-chao Yang, Jia-lei Yuan, Gui-xia Zhu, Yong-jin Wang, Peter GRÜNBERG

DOI: 10.1631/FITEE.1601720 Downloaded: 1819 Clicked: 5700 Cited: 1 Commented: 0(p.1288-1294) <Full Text> <PPT> 1681

Chinese summary <21> 同質集成可見光互聯芯片

概要：本文采用晶圓級微納加工(gōng)技術，基于矽襯底氮化镓晶圓，提出并制備了同質集成發射極、集電極和基極的可見光互聯芯片。利用InGaN/GaN量子阱二極管器件發光探測共存的特性，芯片的發射極和集電極采用相同的量子阱結構，并通過相同的制備工(gōng)藝實現。發射極和集電極之間通過懸空的光波導連接，實現器件之間的光互聯。同質集成可見光互聯芯片集成兩個共基極的光緻晶體(tǐ)管，實現芯片内可見光的發射、傳輸和探測功能。該可見光互聯芯片可以廣泛應用于光緻類腦神經形态芯片、芯片内可見光通信、智能顯示、微納成像及光傳感等領域。

關鍵詞組：同質集成；量子阱二極管；可見光互聯；發光探測共存現象

Regular Papers

Dynamic modeling of a wave glider

Chun-lin Zhou, Bo-xing Wang, Hong-xiang Zhou, Jing-lan Li, Rong Xiong

DOI: 10.1631/FITEE.1700294 Downloaded: 7549 Clicked: 5668 Cited: 0 Commented: 0(p.1295-1304) <Full Text> <PPT> 1535

Chinese summary <21> 水波滑翔器動力學建模

概要：水波滑翔器是一(yī)種能夠利用海面波浪起伏獲得前進動力的海面移動裝置，本文研究一(yī)種該裝置的動力學建模方法。水波滑翔器由水面浮子和水下(xià)滑翔裝置兩部分(fēn)構成，可視爲一(yī)個雙質點系統。本文采用Kane方程建立該系統的動力學模型，并提出一(yī)種水池試驗裝置來測試模型的有效性，得到了滑翔器在不同海況條件下(xià)的速度性能。同時，該模型還可用于優化滑翔器的結構參數。本文提出的水波滑翔器動力學模型具有解析形式，是滑翔器運動控制得以實現的前提，也爲滑翔器離(lí)線運動規劃和裝置結構優化提供了重要基礎。

關鍵詞組：波浪能驅動；動力學建模；海面移動載體(tǐ)；水波滑翔器

A chaotic coverage path planner for the mobile robot based on the Chebyshev map for special missions

Cai-hong Li, Yong Song, Feng-ying Wang, Zhi-qiang Wang, Yi-bin Li

DOI: 10.1631/FITEE.1601253 Downloaded: 2337 Clicked: 5891 Cited: 0 Commented: 0(p.1305-1319) <Full Text> <PPT> 1767

Chinese summary <20> 特殊任務下(xià)基于Chebychev映射的移動機器人

概要：本文提出一(yī)種在特殊任務下(xià)基于Chebychev映射的移動機器人混沌全覆蓋路徑規劃器的設計新策略。所設計的混沌路徑規劃器包含一(yī)個二維的Chebychev映射，該映射由兩個一(yī)維的Chebychev映射構建而成。對規劃器所産生(shēng)的時間序列，進行反正弦變換，可以改善系統的混沌特性和均勻分(fēn)布特性，從而提高機器人在完成特殊任務時的覆蓋率和随機特性。通過仿射變換，Chebychev混沌系統映射到機器人工(gōng)作空間的可行區域内，然後設計有障礙物(wù)環境下(xià)全覆蓋路徑規劃的通用方法。仿真結果顯示，所設計的混沌路徑規劃器在可行空間能夠安全運行，不需要設計避障算法。所設計策略能夠滿足特殊任務下(xià)随機性、遍曆性和高效率的需求。

關鍵詞組：移動機器人；Chebychev映射；混沌；仿射變換；全覆蓋路徑規劃

Enterprise-level business component identification in business architecture integration

Jiong Fu, Xue-shan Luo, Ai-min Luo, Jun-xian Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1601836 Downloaded: 2057 Clicked: 5729 Cited: 0 Commented: 0(p.1320-1335) <Full Text> <PPT> 1508

Chinese summary <21> 業務架構集成中(zhōng)的企業級業務組件識别方法

概要：基于組件的軍事信息系統業務架構集成是軍事領域中(zhōng)一(yī)個重要研究内容，而識别企業級業務組件是業務架構集成中(zhōng)一(yī)個關鍵問題。當前業務組件識别的方法多是關注于軟件層面業務組件，忽略了諸如組織、資(zī)源等企業級因素；而目前企業級業務組件識别方法被證明非常低效。因此本文提出一(yī)種企業級業務組件識别的新方法，該方法全面考慮了業務組件的内聚度、耦合度、粒度、可維護性、可複用性五個設計原則。首先基于業務組件模型和DoDAF（Department of Defense Architecture Framework）模型對業務組件進行了定義和形式化描述，爲了對業務組件進行定量化分(fēn)析，将業務模型轉爲一(yī)個CRUD（create, read, update, and delete）矩陣并提出了6類指标；然後将業務組件識别問題轉化爲一(yī)個多目标優化問題，并采用了模拟退火(huǒ)遺傳算法（simulated annealing hybrid genetic algorithm, SHGA）進行求解。最後通過案例分(fēn)析驗證了本文方法較先前的方法對企業級業務組件識别具有更好的适用性和高效性。

關鍵詞組：業務架構集成；業務組件；組件識别；CRUD矩陣；啓發式

Automatic malware classification and new malware detection using machine learning

Liu Liu, Bao-sheng Wang, Bo Yu, Qiu-xi Zhong

DOI: 10.1631/FITEE.1601325 Downloaded: 3036 Clicked: 7092 Cited: 0 Commented: 0(p.1336-1347) <Full Text> <PPT> 1863

Chinese summary <25> 基于機器學習的自動化惡意代碼分(fēn)類與新惡意代碼檢測技術

概要：惡意軟件的爆炸式增長對信息安全構成重大(dà)威脅。基于簽名機制的傳統反病毒系統無法将未知(zhī)的惡意軟件分(fēn)類到相應的惡意家族和檢測新的惡意軟件。因此，我(wǒ)們提出一(yī)種基于機器學習的惡意軟件分(fēn)析系統，由數據處理系統，決策系統和新的惡意軟件檢測系統三個子系統組成。數據處理系統包含灰度圖像的紋理特征，Opcode特征和API特征等三種特征提取方法。決策系統被用來分(fēn)類惡意軟件和證實可疑的惡意軟件。最後，檢測系統使用共享近鄰聚類算法（shared nearest neighbor, SNN）來發現新的惡意軟件。我(wǒ)們在Kingsoft,，ESET NOD32和Anubis收集的二萬多惡意樣本集上對所提出的方法進行了評估。結果表明，我(wǒ)們的系統可以有效地分(fēn)類未知(zhī)惡意軟件，準确率可達98.9％。同時新惡意軟件的成功檢測率爲86.7％。

關鍵詞組：惡意代碼分(fēn)類；機器學習；n-gram；灰度圖；特征提取；惡意代碼檢測

Quantum security analysis of a lattice-based oblivious transfer protocol

Mo-meng Liu, Juliane Krämer, Yu-pu Hu, Johannes Buchmann

DOI: 10.1631/FITEE.1700039 Downloaded: 1891 Clicked: 6015 Cited: 0 Commented: 0(p.1348-1369) <Full Text> <PPT> 1208

Chinese summary <20> 一(yī)個格上不經意傳輸協議的量子安全性分(fēn)析

概要：不經意傳輸協議（oblivious transfer, OT）因其簡易的密碼功能廣泛應用于安全多方計算。以往OT協議都是基于傳統數論問題（例如，離(lí)散對數，大(dà)數分(fēn)解問題）所構造的，随着量子計算技術的發展，基于傳統困難問題的OT協議安全性受到極大(dà)的威脅。因此，人們轉而考慮使用後量子密碼技術替代以往OT協議所依賴的傳統困難問題。目前，已有一(yī)些基于後量子密碼體(tǐ)制的OT協議被提出。然而，大(dà)多數後量子密碼構造隻在假設傳統敵手存在的環境下(xià)證明其方案安全性。在本文中(zhōng)，我(wǒ)們在量子敵手存在的環境下(xià)，證明一(yī)個基于格公鑰密碼的OT協議（[PVW08]）的安全性。首先我(wǒ)們使用量子平移定理（[Unr10]）證明該協議的安全性可以完全平移到量子環境中(zhōng)，此外(wài)，我(wǒ)們還使用其他兩個專用于分(fēn)析後量子密碼原語的分(fēn)析模型（[HSS11]，[Son14]）從不同的角度對該協議進行安全性分(fēn)析，從而保證我(wǒ)們給出的量子安全證明的正确性。我(wǒ)們的成果可以看作對後量子密碼協議分(fēn)析模型的一(yī)個實際應用實例。

關鍵詞組：不經意傳輸；後量子；格公鑰；帶差錯學習；通用可複合

A reliable and energy-efficient storage system with erasure coding cache

Ji-guang Wan, Da-ping Li, Xiao-yang Qu, Chao Yin, Jun Wang, Chang-sheng Xie

DOI: 10.1631/FITEE.1600972 Downloaded: 2327 Clicked: 6451 Cited: 0 Commented: 0(p.1370-1384) <Full Text> <PPT> 1673

Chinese summary <20> 一(yī)種采用糾删碼緩存的高能效且可靠的存儲系統

概要：在現代的多副本節能存儲系統中(zhōng)，主副本的磁盤總是保持着開(kāi)啓以對外(wài)提供服務，而其他副本的磁盤則可以在負載低時保持關閉狀态以節能。然而，因爲新的寫請求不能夠被立即同步到所有的磁盤上，所以系統的可靠性被降低了。本文中(zhōng)，我(wǒ)們設計了一(yī)個基于RAID10的具有高可靠性和高能效的副本存儲系統——RERAID。RERAID使用主副本磁盤上的一(yī)部分(fēn)空閑空間結合糾删碼構造了一(yī)個編碼緩存來接收新的寫請求。因爲通過使用糾删碼，編碼緩存能夠支持2個甚至更多磁盤的故障恢複，所以RERAID能夠保證與RAID10存儲系統想當的可靠性。另外(wài)，我(wǒ)們還設計了一(yī)個糾删碼寫（erasure coding write, ECW）算法來緩存那些小(xiǎo)的随機寫，并把它們合并成大(dà)的寫數據塊，然後并行寫入編碼緩存中(zhōng)以提高寫性能。實驗結果顯示RERAID相比現有的方案能夠提高寫性能并且節省更多的能源。

關鍵詞組：可靠性；高能效；存儲系統；糾删碼；緩存管理

Using improved particle swarm optimization to tune PID controllers in cooperative collision avoidance systems

Xing-chen Wu, Gui-he Qin, Ming-hui Sun, He Yu, Qian-yi Xu

DOI: 10.1631/FITEE.1601427 Downloaded: 1960 Clicked: 5952 Cited: 0 Commented: 0(p.1385-1395) <Full Text> <PPT> 1853

Chinese summary <22> 基于改進粒子群算法優化的PID控制器在協同碰撞避免系統中(zhōng)的應用

概要：爲解決将PID控制器引入協同碰撞避免（cooperative collision avoidance system, CCAS）的研究中(zhōng)存在的不能合理優化PID控制器，以及對車(chē)輛行駛穩定性、舒适性及燃油經濟性研究不足的問題，本文提出使用改進的粒子群優化算法（particle swarm optimization, PSO）優化PID控制器的方法，來實現CCAS對車(chē)輛更好的操控的目标。首先，本文使用PRESCAN和MATLAB/Simulink進行聯合仿真，構建了由PID控制器，機動策略判斷模塊組成的CCAS。其次，本文使用改進的粒子群算法，依據獲得的汽車(chē)動力學數據，對PID控制器進行了優化。最後，本文模拟了配備CCAS的車(chē)輛在其PID控制器經過優化前後，在低速（≤50 km/h）和高速(≥100 km/h)兩種巡航狀态下(xià)，進行減速行駛、減速轉向工(gōng)況的測試。結果表明，經過本文方法優化的PID控制器，不僅可使CCAS實現基本功能，還可實現車(chē)輛動态穩定性，行駛舒适性和燃油經濟性的改善。

關鍵詞組：協同碰撞避免系統；改進的粒子群算法；PID控制器；行駛舒适性；燃油經濟性

Information schema constructs for instantiation and composition of system manifestation features

Shahab Pourtalebi, Imre Horváth

DOI: 10.1631/FITEE.1601235 Downloaded: 2311 Clicked: 5531 Cited: 0 Commented: 0(p.1396-1415) <Full Text> <PPT> 1572

Chinese summary <20> 系統表現特征實例化和構成的信息模式構造

概要：爲進一(yī)步說明之前的文章，提出了支持面向特定系統表現特征（system manifestation feature, SMFs）的信息管理和構成系統模型編程的信息模式構造（information schema construct, ISCs）。首先，簡要介紹了（1）利用SMFs進行具體(tǐ)化設計的一(yī)般過程，（2）創建基因型和表型SMFs的步驟，（3）表型SMFs實例化的具體(tǐ)步驟，以及（4）系統模型管理和處理的步驟。接着，讨論了表型SMFs實例化所需的信息塊，提出了爲實現SMFs實例化而設計的ISCs。然後，讨論了與系統建模相關的信息管理問題。在研究方法上，系統建模包括（1）在模型空間中(zhōng)放(fàng)置表型SMFs，（2）針對所需架構和操作，組合所放(fàng)置的表型SMFs，（3）參數賦值以及約束條件符合程度檢查，以及（4）在基于SMFs的數據倉中(zhōng)存儲系統構建模型。研究的最終目标是開(kāi)發一(yī)個支持信息物(wù)理系統（cyber-physical systems, CPSs）建模的基于SMFs的工(gōng)具箱。

關鍵詞組：系統表現特征；信息模式構造；數據庫綱要；基因型系統表現特征；表型系統表現特征；系統表現特征實例；軟件工(gōng)具箱；系統層級設計；信息物(wù)理系統

Reversible binary subtractor design using quantum dot-cellular automata

Jadav Chandra Das, Debashis De

DOI: 10.1631/FITEE.1600999 Downloaded: 2685 Clicked: 6763 Cited: 0 Commented: 0(p.1416-1429) <Full Text> <PPT> 1624

Chinese summary <20> 基于量子元胞自動機的可逆二進制減法器設計

概要：在納米技術領域，量子元胞自動機（quantum dot-cellular automata, QCA）可作爲傳統互補金屬氧化物(wù)半導體(tǐ)（complementary metal oxide semiconductor, CMOS）電路的替代方案，具有可觀的發展前景。QCA設備密度高，運行速度快，且功耗極低。在QCA中(zhōng)，可逆邏輯有着廣泛應用。研究者已開(kāi)發多個基于QCA的可逆邏輯電路，但基于QCA的可逆二進制減法器研究卻不多見。QCA低功耗和高電流密度的特點，使其可用于設計納米尺度節能邏輯電路。然而，其對大(dà)量邏輯門的需求和不利的無用輸出，可能限制基于QCA邏輯電路的功能。我(wǒ)們利用QCA設計并實現了一(yī)個DG門，實現了DG門的普遍特征。利用該DG門的QCA部分(fēn)，可以獲得新的可逆二進制減法器。相比現有可逆減法器，我(wǒ)們設計的減法器量子成本低，無用輸出少。電路設計與模拟基于QCA Designer-2.0.3軟件。

關鍵詞組：量子元胞自動機（quantum dot-cellular automata, QCA）；可逆邏輯；DG門；二進制減法器；量子成本

Ball-disk rotor gyroscope adaptive quick-start technique

Xiao-wei Liu, Rui Weng, Hai Li, Hai-feng Zhang

DOI: 10.1631/FITEE.1600035 Downloaded: 2321 Clicked: 5841 Cited: 0 Commented: 0(p.1430-1436) <Full Text> <PPT> 1539

Chinese summary <21> 球碟轉子式微陀螺自适應快速啓動技術

概要：轉速是影響轉子式微陀螺性能的關鍵因素，因此轉子式微陀螺必須工(gōng)作在較高轉速下(xià)。爲縮短轉子式微陀螺的啓動時間，提出了一(yī)種适用于球碟轉子式微陀螺的新型驅動系統。該系統以微控制器爲核心。首先，微控制器作爲正弦脈沖寬度調制信号發生(shēng)器，産生(shēng)驅動永磁轉子旋轉的驅動磁場。其次，利用反電動勢檢測方法，通過檢測轉子在空閑驅動線圈中(zhōng)感應的反電動勢，判定轉子實時位置。之後，運用微控制器中(zhōng)的控制算法，保證轉子在加速過程中(zhōng)加速度始終處于安全範圍，并在達到設定轉速時保證轉子恒速運行。利用該控制算法，可以預防系統運行中(zhōng)出現失步現象而導緻轉子停轉。實驗結果表明，在自适應快速啓動技術支持下(xià)，該器件啓動速度可以提高36.6%。

關鍵詞組：轉子式陀螺；電磁驅動；快速啓動；分(fēn)時複用算法；閉環控制

Deceptive jamming discrimination based on range-angle localization of a frequency diverse array

Zhao-jian Zhang, Jun-wei Xie, Chuan Sheng, Zhun Tang

DOI: 10.1631/FITEE.1601577 Downloaded: 2101 Clicked: 5481 Cited: 0 Commented: 0(p.1437-1446) <Full Text> <PPT> 1464

Chinese summary <22> 基于距離(lí)、角度定位的頻(pín)率分(fēn)集陣列欺騙幹擾鑒别方法

概要：針對電子對抗中(zhōng)的欺騙幹擾鑒别問題，提出了基于頻(pín)率分(fēn)集陣列（frequency diverse array, FDA）的幹擾鑒别方法。FDA波束具有距離(lí)-角度二維耦合特性，當波束聚焦距離(lí)與真實目标不一(yī)緻時，會産生(shēng)角誤差信号，即幹擾角度在相控陣中(zhōng)與真實目标一(yī)緻，而在FDA中(zhōng)與真實目标不一(yī)緻。因此，利用相控陣和FDA分(fēn)别進行參數測量，比對測量結果即可實現幹擾鑒别。提出了基于FDA進行幹擾鑒别的具體(tǐ)流程，給出了兩種雙波束測量的實現方案，并對各方案的目标檢測及參數估計性能進行了理論分(fēn)析。仿真結果證明了該方法的有效性。

關鍵詞組：頻(pín)率分(fēn)集陣列；欺騙幹擾；距離(lí)角度耦合；和差波束；雙波束