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

2021 Vol.22 No.8 P.1031-1152

Cover:

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Contents:

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<<< CONTENTS >>>

Review Articles

Review Article: A survey of cloud network fault diagnostic systems and tools

Yining Qi, Chongrong Fang, Haoyu Liu, Daxiang Kang, Biao Lyu, Peng Cheng, Jiming Chen

DOI: 10.1631/FITEE.2000153 Downloaded: 3665 Clicked: 5241 Cited: 0 Commented: 0(p.1031-1045) <Full Text> <PPT> 1537

Chinese summary <28> 雲網絡故障診斷系統及工(gōng)具綜述

戚依甯¹，方崇榮¹，劉昊俣¹，康達祥²，呂彪²，程鵬¹，陳積明¹
¹浙江大(dà)學工(gōng)業控制技術國家重點實驗室，中(zhōng)國杭州市，310027
²阿裏巴巴集團，中(zhōng)國杭州市，310024
摘要：近年來，雲網絡已成爲支撐人們正常生(shēng)産生(shēng)活的重要基礎産業。然而，随着雲網絡日益複雜(zá)化，網絡故障越來越容易出現，并且造成巨大(dà)經濟損失。因此，爲保障雲網絡性能，防止故障造成惡劣影響，雲網絡故障診斷已成爲雲服務提供商(shāng)的重點研究技術之一(yī)。由于雲網絡的特性（例如虛拟化和多租戶），将傳統網絡診斷工(gōng)具移植到雲網絡面臨不少困難。此外(wài)，許多現有工(gōng)具無法解決雲網絡的獨有問題。本文總結了近年提出的可用于雲網絡生(shēng)産環境的最先進的雲網絡故障診斷系統及工(gōng)具，并根據其特點分(fēn)類。此外(wài)，根據雲網絡特點，分(fēn)析了雲網絡故障診斷與傳統網絡故障診斷的區别。考慮到雲網絡的實際生(shēng)産需求，提出設計雲網絡故障診斷工(gōng)具時應注意的要點。此外(wài)，讨論了雲網絡故障診斷在未來發展中(zhōng)面臨的機遇與挑戰。

關鍵詞組：雲網絡；網絡診斷；網絡異常；網絡監控

Over-the-air measurement for MIMO systems

Jun Li, Yihong Qi, Jun Fan

DOI: 10.1631/FITEE.2000230 Downloaded: 3385 Clicked: 4608 Cited: 0 Commented: 0(p.1046-1058) <Full Text>

Chinese summary <26> 多入多出系統的空口測量

李俊^1,2，漆一(yī)宏³，範峻⁴
¹湖南(nán)大(dà)學電氣與信息工(gōng)程學院，中(zhōng)國長沙市，410082
²通用測試系統有限公司，中(zhōng)國深圳市，518054
³鵬城實驗室研發部，中(zhōng)國深圳市，518000
⁴領翌技術（橫琴）有限公司研發部，中(zhōng)國珠海市，519030
摘要：空中(zhōng)測試（OTA）是評估無線設備中(zhōng)收發性能的一(yī)種行業标準做法。對于第五代（5G）和更高集成度的無線系統，OTA測試可能是能夠準确測量收發器性能的唯一(yī)可靠方法，可用于設備認證，并爲設計驗證和優化提供反饋。此外(wài)，多入多出（MIMO）技術被廣泛用于穩定連接、高吞吐率和低延遲的無線系統中(zhōng)。本文概述了評估OTA MIMO性能的3種主要方法，即多探頭法（MPAC）、混響室加信道模拟器（RC+CE）方法和輻射兩步法（RTS），目的是爲5G及未來無線系統的無線性能測試提供有用指導。

關鍵詞組：空中(zhōng)（OTA）測試；無線性能測試；第五代（5G）及超5代；多入多出（MIMO）；多探頭法（MPAC）；輻射兩步法（RTS）；混響室加通道模拟器法（RC+CE）

Research Articles

Sampled data based containment control of second-order multi-agent systems under intermittent communications

Fuyong Wang, Zhongxin Liu, Zengqiang Chen

DOI: 10.1631/FITEE.2000204 Downloaded: 3866 Clicked: 5248 Cited: 0 Commented: 0(p.1059-1067) <Full Text> <PPT> 1663

Chinese summary <22> 間歇通信下(xià)基于采樣數據的二階多智能體(tǐ)系統包含控制

王付永^1,2，劉忠信^1,2，陳增強^1,2
¹南(nán)開(kāi)大(dà)學人工(gōng)智能學院自動化系，中(zhōng)國天津市，300350
²南(nán)開(kāi)大(dà)學人工(gōng)智能學院天津市智能機器人技術重點實驗室，中(zhōng)國天津市，300350
摘要：在間歇通信且智能體(tǐ)間相對速度不可測的情況下(xià)，基于采樣位置數據研究了二階多智能體(tǐ)系統的包含控制問題，提出一(yī)種基于間歇采樣位置測量的二階分(fēn)布式包含控制器。通過分(fēn)析系統控制增益、拉普拉斯矩陣特征值、采樣周期和通信寬度之間的關系，得到二階多智能體(tǐ)系統在間歇通信下(xià)實現包含控制的充要條件。最後，通過仿真實例驗證了理論結果的正确性和有效性。

關鍵詞組：包含控制；二階多智能體(tǐ)系統；采樣位置數據；間歇通信；通信寬度

Robust distributed model predictive consensus of discrete-time multi-agent systems: a self-triggered approach

Jiaqi Li, Qingling Wang, Yanxu Su, Changyin Sun

DOI: 10.1631/FITEE.2000182 Downloaded: 3809 Clicked: 5963 Cited: 0 Commented: 0(p.1068-1079) <Full Text> <PPT> 1705

Chinese summary <24> 面向離(lí)散多智能體(tǐ)系統一(yī)緻性問題的自觸發魯棒分(fēn)布式模型預測控制方法

李佳琦¹，王慶領²，蘇延旭²，孫長銀
¹東南(nán)大(dà)學網絡空間安全學院，中(zhōng)國南(nán)京市，210096
²東南(nán)大(dà)學自動化學院，中(zhōng)國南(nán)京市，210096
摘要：針對一(yī)類有界加性擾動下(xià)的非線性離(lí)散多智能體(tǐ)系統一(yī)緻性問題，提出一(yī)種基于自觸發魯棒分(fēn)布式模型預測控制的一(yī)緻性算法。首先構造了一(yī)個新的代價函數，多智能體(tǐ)系統通過該函數進行耦合控制。在該代價函數基礎上，采用自觸發機制，有效降低了通信負擔。爲克服加性擾動，利用每個智能體(tǐ)的模型預測控制器叠代求解最壞情況下(xià)的局部最小(xiǎo)–最大(dà)優化問題。然後，給出保證算法叠代可行性和閉環多智能體(tǐ)系統達到一(yī)緻性的充分(fēn)條件。對于每個智能體(tǐ)，設計了兼容性約束和一(yī)緻性誤差終端域。最後，通過仿真算例驗證了所提算法的有效性和正确性。

關鍵詞組：一(yī)緻性；自觸發控制；分(fēn)布式模型預測控制

Improved binary artificial bee colony algorithm

Rafet Durgut

DOI: 10.1631/FITEE.2000239 Downloaded: 3823 Clicked: 5322 Cited: 0 Commented: 0(p.1080-1091) <Full Text>

Chinese summary <27> 改進的二進制人工(gōng)蜂群算法

Rafet DURGUT
卡拉比克大(dà)學工(gōng)程學院計算機工(gōng)程系，土耳其卡拉比克，78050
摘要：人工(gōng)蜂群算法是一(yī)種基于群體(tǐ)智能并受蜜蜂覓食行爲啓發的演變優化算法。由于人工(gōng)蜂群算法已被開(kāi)發用于搜索連續的搜索空間來獲得最優解，因此需要對其進行修改以應用于二進制優化問題。本文修改了人工(gōng)蜂群算法來解決二進制優化問題，并将其命名爲改進的二進制人工(gōng)蜂群算法。提出的方法包括基于适應值和不同決策變量選擇的更新機制。因此，我(wǒ)們的目标是通過增加探索能力來防止人工(gōng)蜂群算法陷入局部最小(xiǎo)值。将改進的二進制人工(gōng)蜂群算法與人工(gōng)蜂群算法的3種變體(tǐ)和其他文獻中(zhōng)的啓發式算法進行了比較，并使用了大(dà)家熟知(zhī)的OR-Library數據集，其中(zhōng)包含爲無容量限制的設施選址位置問題準備的15個問題實例。計算結果表明，該算法在收斂速度和魯棒性方面均優于其他算法。可通過https://github.com/rafetdurgut/ibinABC獲取算法源碼。

關鍵詞組：人工(gōng)蜂群；二進制優化；無容量限制的設施選址位置問題（UFLP）

GPU-based multi-slice per pass algorithm in interactive volume illumination rendering

Dening Luo, Yi Lin, Jianwei Zhang

DOI: 10.1631/FITEE.2000214 Downloaded: 5331 Clicked: 4904 Cited: 0 Commented: 0(p.1092-1103) <Full Text> <PPT> 1474

Chinese summary <24> 交互式體(tǐ)積光照繪制中(zhōng)基于GPU的單繪制遍多切片算法

羅德甯，林毅，張建偉
四川大(dà)學計算機學院，中(zhōng)國成都市，610065
摘要：體(tǐ)繪制在醫學成像和工(gōng)程應用領域發揮着重要作用。爲獲得更好的體(tǐ)數據三維形狀感知(zhī)，近年來人們在真實感光照體(tǐ)繪制方面進行了大(dà)量研究。然而，交互式體(tǐ)繪制的計算開(kāi)銷異常高，當數據量和算法複雜(zá)度增加時，問題的可解性受到不利影響。本文提出一(yī)種基于GPU的可擴展單繪制遍多切片（multi-slice per pass，MSPP）體(tǐ)繪制算法，該算法可以快速生(shēng)成全局體(tǐ)陰影，并基于傳遞函數實現半透明效果，以改善體(tǐ)數據的形狀和深度感知(zhī)。對真實數據的測試表明，MSPP在不損失光照效果的情況下(xià)顯著優于一(yī)些複雜(zá)的體(tǐ)積陰影算法，例如半角切片（half-angle slicing）。此外(wài)，MSPP易于集成到基于sort-first或sort-last算法的并行渲染框架中(zhōng)，以加速體(tǐ)繪制。此外(wài)，基于本文中(zhōng)可擴展切片的體(tǐ)繪制框架能夠與多種傳統體(tǐ)繪制框架結合。

關鍵詞組：體(tǐ)繪制；體(tǐ)積光照；體(tǐ)數據；單繪制遍多切片

A mechanical reliability study of 3-dB waveguide hybrid couplers in submillimeter and terahertz bands

Zhongqian Niu, Bo Zhang, Daotong Li, Dongfeng Ji, Yang Liu, Yinian Feng, Tianchi Zhou, Yaohui Zhang, Yong Fan

DOI: 10.1631/FITEE.2000229 Downloaded: 4020 Clicked: 4807 Cited: 0 Commented: 0(p.1104-1113) <Full Text> <PPT> 1583

Chinese summary <25> 亞毫米和太赫茲波段3-dB分(fēn)支波導定向耦合器的機械可靠性研究

牛中(zhōng)乾¹，張波¹，李道通²，紀東峰¹，劉洋¹，豐益年¹，周天馳¹，張耀輝¹，樊勇¹
¹電子科技大(dà)學電子科學與工(gōng)程學院，中(zhōng)國成都市，611731
²重慶大(dà)學通信與測控中(zhōng)心，中(zhōng)國重慶市，400044
摘要：本文研究亞毫米和太赫茲波段3-dB分(fēn)支波導定向耦合器的機械可靠性。爲證明在亞毫米波和太赫茲頻(pín)段提升分(fēn)支波導定向耦合器力學性能的必要性，詳細分(fēn)析了不同寬長比和高長比時耦合器分(fēn)支的應力變化。此外(wài)，對一(yī)種改進型3-dB分(fēn)支波導定向耦合器的力學性能進行了研究。與傳統耦合器結構相比，改進型耦合器在傳統矩形分(fēn)支的頂部和底部作了圓角處理，在實現相同性能的情況下(xià)，提升了耦合器分(fēn)支寬度，提高了波導耦合器的機械可靠性。仿真結果表明，在相同應力作用下(xià)，改進型分(fēn)支結構的應力變化量比傳統結構低22%。同時，本文通過振動實驗驗證定向耦合器的機械可靠性。測量結果顯示，實驗使得耦合性能惡化。實驗結果表明，在相同電學性能下(xià)，改進型分(fēn)支波導定向耦合器的力學性能優于傳統結構。

關鍵詞組：定向耦合器；3-dB分(fēn)支波導定向耦合器；亞毫米波器件；太赫茲電路；機械可靠性

A random finite set based joint probabilistic data association filter with non-homogeneous Markov chain

Yun Zhu, Shuang Liang, Xiaojun Wu, Honghong Yang

DOI: 10.1631/FITEE.2000209 Downloaded: 3634 Clicked: 4841 Cited: 0 Commented: 0(p.1114-1126) <Full Text> <PPT> 1494

Chinese summary <24> 基于随機有限集的非齊次馬爾可夫鏈聯合概率數據關聯濾波器

朱昀^1,2，梁爽³，吳曉軍^1,2，楊紅紅^1,2
¹陝西師範大(dà)學現代教學技術教育部重點實驗室，中(zhōng)國西安市，710062
²陝西師範大(dà)學計算機科學學院，中(zhōng)國西安市，710119
³西安電子科技大(dà)學前沿交叉研究院，中(zhōng)國西安市，710071
摘要：提出一(yī)種啓發式方法，通過随機有限集理論優化數據關聯跟蹤算法的後驗密度。具體(tǐ)而言，提出一(yī)種改進的聯合概率數據關聯濾波方法，即最近鄰集合聯合概率數據關聯方法（NNSJPDA）。爲提高邊緣化的準确性，利用一(yī)種基于Kullback–Leibler散度的最近鄰方法，對所有可能的數據關聯事件中(zhōng)的目标标簽進行轉換。此外(wài)，進一(yī)步考慮目标标簽向量的分(fēn)布。後驗密度轉換後，可得到目标标簽向量的轉移矩陣。該轉移矩陣随時間變化，使得目标标簽向量分(fēn)布的傳播遵循非齊次馬爾可夫鏈。證明了該鏈本質上是雙随機的，并推導了相應定理。通過舉例和仿真，驗證了所提方法的有效性。本文結果可推廣到相同随機有限集框架下(xià)的其他數據關聯方法。

關鍵詞組：目标跟蹤；濾波理論；随機有限集理論；貝葉斯方法；馬爾可夫鏈

A BCH error correction scheme applied to FPGA with embedded memory

Yang Liu, Jie Li, Han Wang, Debiao Zhang, Kaiqiang Feng, Jinqiang Li

DOI: 10.1631/FITEE.2000323 Downloaded: 3331 Clicked: 4512 Cited: 0 Commented: 0(p.1127-1139) <Full Text> <PPT> 1432

Chinese summary <22> 一(yī)種應用于帶有嵌入式存儲器的FPGA的BCH糾錯方案

劉洋¹，李傑¹，王瀚¹，張德彪¹，馮凱強¹，李金強²
¹中(zhōng)北(běi)大(dà)學電子測量技術國家重點實驗室，中(zhōng)國太原市，030051
²山東航天電子技術研究所，中(zhōng)國煙台市，264000
摘要：鑒于存儲介質上的數據存在位翻轉的可能，提出一(yī)種模塊化的、高速并行的Bose–Chaudhuri–Hocquenghem（BCH）糾錯方案，該方案結合了邏輯實現和查找表。所提方案适用于具有片上嵌入式存儲器的現場可編程門陣列的數據糾錯。詳細闡述了系統各部分(fēn)的優化方法，并分(fēn)析了該方案在BCH碼信息位長度爲1024位、碼長爲1068位且可糾正4位錯誤情況下(xià)的實現過程。

關鍵詞組：糾錯算法；Bose–Chaudhuri–Hocquenghem（BCH）碼；現場可編程門陣列（FPGA）；閃存

Doppler ambiguity analysis and suppression for LTE-based passive bistatic radars

Luo Zuo, Jun Wang, Gang Chen

DOI: 10.1631/FITEE.2000143 Downloaded: 2978 Clicked: 4830 Cited: 0 Commented: 0(p.1140-1152) <Full Text> <PPT> 1483

Chinese summary <23> LTE外(wài)輻射源雷達多普勒維模糊副峰分(fēn)析及抑制

左羅，王俊，陳剛
西安電子科技大(dà)學雷達信号處理國家重點實驗室，中(zhōng)國西安市，710071
摘要：本文詳細介紹了LTE頻(pín)分(fēn)物(wù)理下(xià)行鏈路信号（LTE信号）作爲照射源的外(wài)輻射雷達系統。根據LTE信号特定的物(wù)理幀結構分(fēn)析其模糊函數特性，同時探讨多普勒維不同類型副峰的形成機理。提出一(yī)種基于自适應參考信号預處理的失配濾波方法求解模糊權值因子，抑制模糊副峰的影響，提高目标檢測性能。仿真結果表明所提方法可将副峰抑制至−40 dB以下(xià)，同時主峰損失僅爲1.7 dB，驗證了所提算法有效性。

關鍵詞組：外(wài)輻射源雷達（PBR）；長期演進（LTE）；多普勒維模糊副峰；距離(lí)多普勒二維聯合