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2006年 第42卷 第5期 刊出日期：2006-09-20

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家庭网络中数字下变频器的设计与实现

崔小欣,于敦山,盛世敏,崔小乐

2006, 42(5):  690-696. 

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基于经典的系统设计流程，设计并实现了一种应用于家庭网络核心SoC平台中无线通信系统接收机的专用数字中频下变频器。在系统级，利用系统建模工具MATLAB，完成了数字下变频器的行为建模及其功能划分；在电路级，完成了数字下变频器中主要功能模块的VLSI实现及其功能仿真。考虑到系统实现的复杂性及其硬件资源，对于数字滤波器，采用CSD和RAG等优化策略；对于数控振荡器，采用一种新型的结合LUT和CORDIC算法优点的混合算法实现方案。最后，搭建了基于Xilinx VirtexII XC2V1000-4FG256 FPGA的家庭网络无线通信系统验证平台，完成了数字中频下变频器的功能验证。

交互标记控制的快速网格分割

李成军,张弛,汪国平

2006, 42(5):  662-667. 

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提出一种快速的三维网格分割算法。与大多数针对顶点集合的分割不同，此算法是一种面集分割，对网格的曲率估计位于相邻两个面之间。在分水岭算法的基础上，由用户交互提供分割的指示标记，完成网格曲面分割。因此不存在过度分割、噪音干扰等问题。同时利用极小值原理，使得分割结果更接近人的主观视觉原理。实验证明分割过程是快速的，能够满足交互的需要。

消除纹理接缝的2D－3D纹理映射

李笑岚,查红彬

2006, 42(5):  674-680. 

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通过小波分解技术将原始图像集合分为2类：边缘图和平滑图，然后根据人眼视觉机制，对此两类图像选择相应的拼接技术。边缘图像采用图像缝合法进行拼接，提出了在部分纹理图表面搜索最优缝合路径的方法。对平滑图像采用多尺度融合法拼接，其中的多尺度融合权函数能较好地体现三维模型的几何特征。实验结果说明了本算法的有效性。

防风网作用效果的风洞实验评估

陈凯,朱凤荣,钮珍南

2006, 42(5):  636-640. 

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以某钢铁集团即将建设的大型堆料场为背景，运用平面风速传感器和丝线流动显示方法对料场防风网的作用效果进行了评估，得到了料场在3个主导风向下的基本流动形态。实验结果表明建设防风网将使来流风速明显降低，最多可达80%。但由于开孔率偏低，在料场内部会造成大尺度的涡结构。因此有必要对防风网的设计做进一步的优化。本文结果同时也说明由于地形等因素的影响，防风网的实际效果应结合堆料场的具体条件进行讨论。

李宪之教授之气象灾害研究成果及影响

李曾中

2006, 42(5):  569-577. 

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李宪之是我国著名气象学家，北京大学教授。他年轻时（1927—1930年）参加了中国西北科学考查团，在青海亲历了一次强大寒潮的侵袭，对其一生有重要的影响。1930—1936年赴德国柏林大学学习和工作。1934年获博士学位，1936年回国。历任清华大学、西南联大及北京大学教授。李宪之先生一生从事气象高等教育及科学研究，有许多开创性的工作。1934—1936年先后发表了《东亚寒潮侵袭的研究》和《台风的研究》，发现东亚寒潮可以穿越赤道，到达南半球并在那里引发降温与降水，同时提出了南半球澳洲大陆寒潮的爆发可以越过赤道在西北太平洋引发台风的生成。晚年又提出了“宏观系统”的概念，指出中国大陆特大暴雨的发生主要与来自南半球的天气系统有着重要的联系，从而提出了对中国特大暴雨及洪涝灾害可以进行监测与预测的理论。本文综合介绍了他在气象灾害研究方面的主要观点、成果以及对气象科学研究的影响与贡献。

平流层极地臭氧损耗影响对流层气候的研究进展

胡永云

2006, 42(5):  561-568. 

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大气平流层臭氧的严重损耗将导致到达地面的太阳紫外辐射增加已经是公共社会普遍关切的问题。最近几年，平流层臭氧损耗能否对对流层大气环流和气候产生重要影响也引起了广泛的重视，并且已成为大气科学的一个热点问题。观测研究表明近二三十年来在两极臭氧严重损耗的季节，地表气温有明显的变暖趋势，也就是欧亚大陆1—3月份和南极半岛12—5月份的地面温度呈现显著增温。这些增温趋势很可能是平流层两极的严重臭氧损耗造成的。当然，这些增温并非是由臭氧损耗的辐射效应直接造成的，而是通过波－流相互作用以及平流层－对流层相互作用等动力学过程实现的。大量的数值模拟工作也对此问题进行了研究，一些模拟结果与观测结果基本一致，另一些则发现平流层臭氧损耗的强迫作用较弱，也有模拟工作认为其他外界强迫如温室气体增加和热带海面温度升高也非常重要。作者综述了这一研究领域在近几年的最新研究进展，总结有关的观测分析和数值模拟结果，阐述平流层极地臭氧损耗可能影响地面温度的物理机制，以及澄清各种争论要点。

有理曲线和曲面的隐式化

于建平,孙永利,马玉杰

2006, 42(5):  578-583. 

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研究了有理曲线、曲面的隐式化问题，采用的是基于Bezout矩阵理论的方法。

一个用于流水线模数转换器的高精度、低功耗采样保持电路

金锐,张天义,杨鑫

2006, 42(5):  685-689. 

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介绍了一个用于高精度模数转换器，采用 0.25μm CMOS工艺的高性能采样保持电路。该采样保持电路的采样频率为 20MHz，允许最大采样信号频率为 10MHz，在电源电压为 2.5V 的情况下，采样信号全差分幅度为 2V。通过采用全差分flip-around结构，而非传统的电荷传输构架，因而在同等精度下，大大降低了功耗。为了提高信噪比，采用自举开关。Hspice仿真结构显示：在输入信号为 5MHz 的情况下，无杂散动态范围（SFDR）为 92.4dB. 该电路将被用于一个14位 20MHz 流水线模数转换器。

含隐变量和选择偏差的图模型中的因果推断

赵慧,郑忠国,许静

2006, 42(5):  584-589. 

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Bayes网络常用于多变量间的因果推断,但当存在未观测的隐变量和选择变量时，这种图模型往往无法正确描述观测变量间的因果关系。作者利用在观测变量上构造的最大祖先图模型刻画观测变量间的独立性关系和因果结构，并提出了具体的实现算法，从而可由观测数据来推断这类不完全观测下的部分因果关系。

4p⁴阶群的差集

万兆泽,李健

2006, 42(5):  590-597. 

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设G是具有二面体群同态象D_4p²的4p⁴阶群，通过考察其相交数得到如下结论：当p是素数且p≥5时，G上的差集不存在。

逆转捩过程中混沌特征的实验研究

张振,颜大椿

2006, 42(5):  624-627. 

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利用逆转捩过程中的瞬时速度时间序列计算了逆转捩过程中反映系统无序运动程度的非线性动力学参数，即相关维数、最大Lyapunov指数和关联熵。计算结果表明，在逆转捩过程中存在混沌现象；逆转捩过程与转捩过程相反，流动形态经历了湍流－混沌－层流的演化过程。

远景摄影测量的一种标定方法及其应用

余永生,毕卫涛

2006, 42(5):  628-631. 

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远景摄影测量物体位移时，需要标定物像之间的比例关系。标定可以通过在目标位置处放置一个已知方位角的标尺来完成，但是在实践中，标尺的放置和方位角的测量常常是有困难的。作者提出了一种利用正多边形物体进行摄影标定的方法，证明了具有同一正投影像的正多边形是全等的。据此，可以由正多边形物体的正投影像提取原像的尺寸，实现物像关系的标定。该方法成功地应用于某标志性建筑物风致振动的现场测量。

横观各向同性压电材料的Boussinesq问题的解与势函数

李相勇,王敏中

2006, 42(5):  632-635. 

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基于横观各向同性压电材料的材料系数具有一定的对称性，通过Fourier变换求出了半空间受法向点力与点电荷时的Boussinesq解的解析表达式，并讨论了相应的势函数。文中直接从偏微分方程组的边值问题出发，运用Fourier变换把偏微分方程组转换为代数方程组。利用线性叠加原理，通过求解两组代数方程组，从而分离出点力与点电荷的耦合作用。文中的方法具有直接性，取代了具有试探性的半逆解法。

液核地球极移和章动的联合动力学方程

张捍卫,许厚泽,周旭华

2006, 42(5):  641-645. 

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以经典的液核地球自转动力学理论为基础，通过引入章动坐标系相对惯性空间的运动，建立了液核地球极移和章动的联合动力学方程。主要内容有：（1）顾及了高阶岁差章动力矩对地球自转的影响；（2）引入了摄动周期满足T≤2/3d和T≥2d的其他因素（大气、海洋和地表水分布变化等）对地球自转的影响；（3）建立了自转轴极移和任一天球参考轴极移和章动之间的理论关系；（4）建立了液核地球极移和章动的联合动力学方程，试图用统一的方法研究极移和章动。作者给出的理论公式可为动力大地测量学和天文地球动力学的研究提供理论参考和依据。

分布式计算环境下的语义安全策略语言

刘鹏,胡建斌,陈钟

2006, 42(5):  646-657. 

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提出了一种用于分布式计算环境的语言安全策略语言SSPL。SSPL通过OWL DL描述，支持各种安全策略的基本类型，包括肯定和否定授权，肯定和否定义务，权限委托和撤销以及策略冲突消除等。SSPL还支持基于规则的安全策略，使得该语言具有更强的表达能力。为了分析SSPL策略的形式化语义和推理的可判定性，引入DL-safe规则和courteous logic program的概念，并定义了一组从SSPL策略到courteous DL-safe program的转换规则，介绍了对转换得到的逻辑程序的推理过程。

快衰落信道下OFDM系统符号长度的最优化设计

马猛,杨玉丽,焦秉立

2006, 42(5):  658-661. 

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针对时变信道下的OFDM系统的性能分析，通常采用信道在一个符号持续时间内保持不变的假设为前提。然而，这种假设在某些情况下并不合理。随着载波频率的提高，终端移动速度的加快以及符号长度的增加，由多普勒效应导致的载波间的串扰变得更加严重。本文分析了多普勒效应对最大可传送速率和信干比的影响，并且分别设计了使信干比和最大可传送速率最大化的符号长度。数值仿真结果进一步证实了作者的理论结果。

GATEST: 使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台

易江芳,佟冬,程旭

2006, 42(5):  668-673. 

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对硬件设计进行功能验证的一个关键问题是需要大量的模拟矢量来保证验证的充分性。本文针对Verilog语言，采用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)作为解决方案，设计了一个使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台GATEST。该平台的一个特点是，根据指定的关键信号使用数据流分析产生关键路径集合，并采用基于该集合的路径覆盖率作为适应度函数引导模拟矢量的生成。使用该验证平台对北大众志-863系统芯片的功能模块进行实验，并详细分析了不同控制参数配置下的实验结果，说明该平台具有一定的有效性。

一种新型低kickback噪声的闩锁型比较器

张信,于敦山,盛世敏

2006, 42(5):  681-684. 

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提出了一种新的闩锁型比较器结构。由于它的低kickback噪声特性，此比较器特别适合应用于差分模拟－数字转换器(ADCs)。电路采用标准 0.35μm 的工艺进行模拟，结果显示此比较器在 3.3V 电源下采样频率为 400Ms/s，并且kickback噪声比传统结构减少了88%。

一类带小测度的发展方程重整化解的存在性

许孟

2006, 42(5):  619-623. 

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建立了一类带小测度的抛物型方程的初边值问题的重整化解的存在性。

相对风险价值——一种新的一致风险度量

胡德焜,董钢,须佶成

2006, 42(5):  598-603. 

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提出了一种新的风险度量指标——相对风险价值(RVaR)。它在风险控制、保险、最佳估计等方面都有明确的直观意义，并且满足一致性、风险回避性以及与多种常见序相容的合理性要求，较好地弥补了风险价值的理论缺陷。本文提出的确定RVaR的准则，保证在正态条件下所确定的RVaR与VaR相同。此外还给出并证明了RVaR的表示性公式，讨论了RVaR在风险交换和资本分配等问题上的应用。

一个高效的椒盐噪声去除方法

董艺秋,徐树方

2006, 42(5):  604-612. 

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给出了一个更为简单高效的两阶段去除图象椒盐噪声的方法。第一阶段：应用自适应中值滤波方法来检测图像中的噪声点；第二阶段：应用全局的BB方法来求解一个极小化问题。通过对第二阶段中保边正则化方法的改进，不仅不再需要进行正则化参数的选择，而且保边势函数φ(t)=|t|^α中的参数α可以自适应地产生，从而使得这个新的方法不再存在参数的选取问题。与已有方法相比，这一新方法节省了计算时间，特别对于噪声污染严重的图像，新的方法的恢复效果更佳。

关于洛伦兹曲线和基尼系数的一点注记

陈奇志,陈家鼎

2006, 42(5):  613-618. 

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对一阶矩有限的任何非负随机变量给出了洛伦兹曲线和基尼系数的定义，克服了已有文献上定义的局限性。并在十分广泛的条件下，论证了基于样本数据所得到的洛伦兹曲线和基尼系数的估计量都具有强相合性。