序列递推关系与一类代数几何码的有效译码

对于一类代数几何码，在其错误向量的伴随式序列上引进了一种递推关系，运用广义Ｂｅｒｌｅｋａｍｐ－Ｍａｓｓｅｙ算法，结合大数表决方案，给出了一类代数几何码的一个达到 Ｆｅｎｇ－Ｒａｏ界的有效译码算法，这个算法的复杂度为Ｏ（ｒｏ１ｎ＾２），对于不同的代数曲线，可通过适当选取基函数来降低算法的复杂度。     

基于满分集空时分组码的非相干空时码设计

基于满分集空时分组码，提出了一种可获得满代数分集的非酉非相干空时编码方案，通过将其“等效”为酉空时码，对该编码的误码性能进行了优化．同时，通过充分利用文中编码方案的结构，提出了复杂度较低的分组广义似然比检验GLRT（generalized likelihood ratio test）解码算法，与现有酉空时码相比，仿真实验表明，此方案虽在信噪比方面略有损失，但其频谱效率较高，且GLRT分组解码算法能够对复杂度和性能进行较好的折衷。     

一类基于图上随机游动的密钥共享体制

通过图上的随机游动构造了一个具有随机重构算法的密钥共享体制，该重构算法的空间复杂度由一般的多项式级别降低到对数级别，同时保持时间复杂度没有增加．另外，由该密钥共享体制可以诱导出一类具有特殊性质的线性码，进而构造出新的密钥共享体制以实现较好的存取结构．基于这个密钥共享体制可以设计一个具体的具有统计安全性的安全多方计算协议，而这一方面已知的例子并不多。     

序列递推关系与一类代数几何码的有效译码——Ⅰ.一种新的序列递推关系

在序列上引进了一种新的递推关系 ,它是线性递推关系的推广 .建立了这种递推关系的极小多项式集的概念 .给出了这种递推关系的一些重要性质 ,如一致预言定理等 .在此基础上 ,推广了线性递推关系的Berlekamp Massey算法 ,给出了计算这种递推关系的极小多项式集的算法 ,并讨论了它的复杂度 .     

串行级联CPM的一种简化状态SISO迭代译码算法

对串行级联CPM系统进行分析，提出一种简化状态软输入软输出APP算法．它基于状态分集的RSSD思想，与其他简化状态SISO算法相比，具有更为一般的形式．该算法能够成倍地减少状态数目，简化运算复杂度，并且利用判决反馈减小简化状态网格的Euclid距离损失．分析与仿真结果表明对于SCCPM系统，合适的简化方案可以带来较小的性能损失。     

二元量子码的截短码和扩展码的构造

本文提出了一类从包含其对偶码的经典线性码[n，k，d]2到纯量子码[In—i，2k—n＋i，d—i]]2（0≤i≤d-2）和[[n＋1，2k-n-1，d＋1]]2（或№＋1，2k-n-1，d]]2）的基于矩阵初等变换的构造方法．基于初等代数理论，设计了其构造体系；基于检验矩阵与线性码最小距离之间的关系，分析了其纠错性能：基于稳定子体系，构建了其编译码网络．该方法正确可行的构造性证明简单，易懂，易于计算机及各种硬件系统实现．理论结果显示出该方法对一类量子码的构造非常实用．     

多天线放大转发中继系统基于MMSE的重传预编码设计

针对多天线放大转发中继系统,本文提出了一种基于MMSE的新的重传预编码方案,把重传预编码设计问题分解成两个子问题:离散的信道配对和连续的联合源、中继功率分配问题.最优的信道配对需要遍历所有信道配对方式,对于每一种配对方式,联合源、中继功率分配问题是一个多参数非凸的优化问题,本文提出了一种获得该问题最优解的算法和一种次优迭代功率分配算法,此种通过遍历信道配对获得最优重传预编码的方案计算复杂度较高.本文证明了在一跳信道信噪比趋于无穷时,最优的信道配对是使之前的子信道增益和当前另一跳信道奇异值大小排列顺序相反,进而提出了一种简化的信道配对方法.仿真结果表明,简化的信道配对和迭代功率分配算法性能均接近最优.本文所提出的重传预编码与已有的预编码相比,能获得明显性能提升.     

网格模型上的离散测地线

测地线是微分几何中的重要概念,用于描述曲面上两点之间的最短曲线,相当于平面上两点之间的直线段,它在计算机图形学、图像处理、计算几何、计算机视觉等学科中有着广泛的应用.自20世纪80年代以来,关于离散测地线已有广泛研究,众多学者提出了许多切实可行的算法.本文将在介绍光滑曲面上的测地线和离散网格上测地线概念的基础上,对网格模型上的离散最短测地线和最直测地线的定义、性质及相关算法进行归纳总结,重点讨论网格模型上离散最短测地线的相关算法,包括完整网格和有缺陷网格上最短测地线的精确算法和逼近算法,对各类算法进行深入研究,详细论述每个算法的基本思想与实现方法,从多个角度分析每个算法的优缺点,并对他们各自的时间复杂度、空间复杂度及适用范围等进行对比,最后对离散测地线的相关研究进行展望,有利于后续对测地线算法的深入研究.     

RS_Turbo级联码的性能仿真分析

为了利用RS码在高信噪比时的性能优势和Turbo码在低信噪比时的性能优势，从而进一步提高系统的抗误码性能，将RS码和Turbo码串行级联，并搭建了级联OFDM的WiMax系统进行仿真验证。高阶调制的解调采用最大对数似然比软解调算法，分析了级联码在不同调制模式下基于高斯白噪声和衰落信道的误码性能。仿真结果表明，该系统相对于RS码与卷积码的级联系统有2-3dB的编码增益，而且降低了Turbo码的迭代次数，克服了误码平台现象，达到降低系统复杂度和延时要求。     

求解几何约束问题的几何变换法

提出两种基于图表示求解几何约束问题的方法. 第1种方法能线性地处理无循环约束的几何约束问题. 第2种方法可以解决含循环约束问题. 这一算法的复杂度与Owen, Hoffmann的三角分解法一样是二次，但解题范围有所扩大. 实际上这一算法可以解决所有关于简单多边形的约束问题. 这一算法的核心是将几何变换引入基于关系图的约束求解算法.     

基于单形体几何的高光谱遥感图像解混算法

提出一种新的基于单形体几何的高光谱遥感图像混合像元丰度估计算法.该算法的目标是在已知端元矩阵的基础之上,估计高光谱图像中各个观测像素点中每个端元的丰度.根据凸几何理论,基于线性混合模型的高光谱解混问题可以看成一个凸几何问题,其中端元位于包含整个高光谱数据集的单形体的顶点,而它们对应的重心坐标则可以看作各个观测像素的丰度.提出的方法由3部分组成,分别为基于单形体体积的重心坐标计算方法、距离几何约束问题和基于内点的单形体子空间定位算法.与其他基于单形体几何的算法相比,该方法具有诸多优点.Cayley-Menger矩阵的引入使得欧式空间上的运算转化为距离空间上的运算,在降低运算复杂度的同时很好地兼顾到数据集的几何结构.而且,单形体重心的使用确立了一种快速而精确的判断方法来确定观测像素所属的子空间,进而利用递归的思想得到丰度值.此外,算法核心仅仅涉及观测点与端元之间的距离,而与波段数无关.因此,该算法无须对数据执行降维处理,从而可以避免因数据降维而造成的有用信息的丢失.仿真和实际高光谱数据的实验结果表明,所提出的算法与同类其他优秀的算法如FCLS和SPU相比,具有更高的运算精度,同时在端元数目较小时具有较快的运算速度.     

演化密码对抗差分密码分析能力的研究

演化密码是我国学者提出的一种新型密码体制.本文对演化密码对抗差分密码分析的能力进行了研究,研究表明演化密码对抗传统差分攻击的能力高于普通固定算法密码.本文在分析差分攻击的数据复杂度,最佳差分特征概率,比特优势以及预期成功率关系的基础上,证明了比特优势和预期成功率相同时,攻击演化密码的数据复杂度大于攻击固定算法密码的数据复杂度;并证明了在数据复杂度和预期成功率相同的情况下,攻击演化密码的时间复杂度明显高于攻击固定算法密码的时间复杂度.这表明演化密码对抗传统差分攻击的能力高于固定算法密码.     

MIMO系统中基于置信度传播的多用户检测算法

MIMO (mltiple-input, mltiple-output) 系统中不同发送天线发射的信号在接收天线上叠加, 形成相互干扰, 可以采用多用户检测算法进行解调以提高系统性能. 因此提出将LDPC码解码理论中的置信度传播(belief propagation)思想引入MIMO系统的解调技术, 从而得到了一种新的基于置信度传播的多用户检测算法. 新算法的复杂度只与发送/接收天线数目的平方成正比. 仿真结果表明, 新算法在低信噪比条件下误比特率性能优于传统的线性MMSE多用户检测器, 但在高信噪比条件下则存在误比特率的“地板效应”, 因此比较适合于采用信道编码的系统. 虽然该算法是基于MIMO系统地推导而来的, 但显然它也可以被推广应用到一般的CDMA系统中去.     

弱偏好序下存在租客的房屋匹配问题机制设计

已知一房屋集合和一个体集合(房屋数不小于个体数),房屋匹配问题要求根据个体对房屋的偏好,为每一个体分配一个尽可能满意的房屋,使得匹配具有互利性和稳定性.此类问题目前主要研究个体均具有初始分配或均无初始分配这两种情形,且个体对房屋具有严格的偏好序.本文研究一类一般化的房屋匹配问题,即个体对房屋有弱偏好序,且只有部分个体具有初始分配的房屋.基于Shapley和Sacrf的首位交易环算法以及相关的改进算法,设计了求解此一般化问题的扩展首位交易环算法(extended top trading cycle algorithm,ETTC),并证明了由该算法所确定的首位交易环机制满足Pareto有效性、个体理性和防策略操纵性.ETTC算法的时间复杂度为O(n3m),其中n为个体数,m为房屋数.ETTC算法复杂度低于近期已见发表的代表性算法TTAS和TCR.     

Clifford代数与几何定理机器证明

Clifford代数是一种深深根植于几何学之中的代数系统。近年来,它在微分几何、理论物理、经典分析等方面取得了辉煌的成就,是现代理论数学和物理的一个核心工具,并在现代科技的各个领域,如机器人学、计算机视觉等方面有广泛的应用。本文主要介绍Clifford代数在数学机械化的核心内容－几何定理机器证明中的应用。作为一种非常优秀的描述和计算机几何问题的代数语言,Clifford代数对于几何体,几何关系和几何变换有不依赖于坐标的、易于计算的多种表示,因而应用它进行几可自动推理,不仅使困难定理的证明往往变得极为简单,而且能够解决著名的数学公开问题。目前在国际上,几何自动推理已经成为Clifford代数的一个重要应用领域。     

基于共形几何代数的3D医学图像配准

随着医学图像处理技术的发展，3D／3D配准益受重视，尤其是在外科手术导航等医学应用中．学者们提出了各种3D／3D配准方法，但大多方法是采用传统代数方法进行配准，配准精度和效率都存在问题．本文利用非经典数学——共形几何代数重建了3D医学图像的位置关系约柬问题，分析了医学图像的共形几何变换，构造了新的3D医学图像配准相似测度，基于此提出了新的3D医学图像配准算法，用于CT和MR图像的3D配准．新算法中，以骨骼轮廓作为配准的基础点集，在骨骼轮廓的基础上采用共形几何代数构造共形几何体，接着采用新的3D医学图像配准相似测度进行三维数据的直接配准．实验表明新算法实现了三维数据的直接对齐，能较好地定位组织器官的三维位置．可以直观地体现配准结果．     

基于Hamilton函数方法的非线性微分代数系统反馈控制

基于Hamilton函数方法研究了一类非线性微分代数系统的镇定和H∞控制问题. 首先结合非线性微分代数系统内在的广义能量平衡特性提出了一种新的耗散Hamilton实现结构. 基于该结构, 对不存在外部扰动的非线性微分代数系统设计了镇定控制器, 对存在外部扰动的非线性微分代数系统, 证明了其L2增益分析问题可以归结为广义Hamilton-Jacobi不等式的求解问题, 并给出了H∞控制器的构造方法. 所提出的非线性微分代数系统的镇定和鲁棒控制器设计方法能充分利用非线性微分代数系统的结构特点, 所设计的控制器形式简单, 易于实现.     

逼近最大似然(ML)性能的降维VBLAST检测算法

在多输入多输出系统中,空分复用是一种获得系统通信容量的有效方式.BLAST(Bell-labs layered space time)是空间复用方式的典型代表.其中VBLAST应用最为广泛,它的检测算法有ML,ZF-DFE,ML-DFE等.本文在以上几种算法的基础上,讨论了信道相关性对检测性能的影响,提出了一种接近ML性能的低复杂度新算法--HPML算法.仿真表明,HPML在获取接近ML性能的同时有效的降低了算法的复杂度.     

多输入多输出系统中基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener降秩联合检测算法

针对传统均衡算法复杂度高、收敛速度慢的问题,提出了一种基于长方阻塞矩阵的多级Wiener降秩联合检测算法,其中的多级Wiener滤波器通过相关相减结构来实现,即酉多级Wiener滤波器.该算法选取酉多级Wiener滤波器阻塞矩阵中的一个长方子阵作为阻塞矩阵,使得酉多级Wiener滤波器前向递推分解中接收信号向量的维数逐级降低,从而在降低了均衡的迭代复杂度的同时,加快了算法的收敛速度.理论分析和仿真结果表明,基于长方阻塞矩阵的酉多级Wiener联合检测算法具有复杂度低、收敛速度快的优点.在具有4根发射天线、8根接收天线,并且采用BPSK调制的V-BLAST(vertical Bell labs layered space-time)系统中,采用本算法仅用基于酉多级Wiener滤波的均衡算法一半的计算复杂度在高信噪比处即可达到与其相同的误码性能.     

CFL句子计数和分层词典序枚举

通过按推导树高度对句子分层,建立了句子集合中的分层词典序,进而发展出一种基于文法的,依分层词典序的,CFL句子计数和枚举方法,获得句子枚举的多个高效算法,对于无二义CFG,首先提出一个基础算法N2L,时间复杂度为O(n·lg(n)),n是被枚举句子的长度．对N2L进行改造,得到两个算法TD和BU,时间复杂度均为O(n)．对任意CFG,利用其推导树文法为工具后,文法无二义的限制被去除．对于一般的CFG,不论是否二义文法,也得到了依分层词典序的,时间复杂度为O(n)的枚举算法,同时枚举出句子及其推导树．该文的结果,从正面圆满回答了D(?)m(?)si提出的未决问题,即是否有按词典序,时间复杂度为O(n)的枚举算法?以及是否时间复杂度仅依赖于文法结构,及被枚举字之前同样长度的字的个数?本文给出的解答甚至比原问题所期望的更好．