多标准分析

多标准分析（精选8篇）

多标准分析 篇1

XBRL是利用信息技术手段的一种新型财务报告语言,1998年由美国会计师霍夫曼提出。上海证券交易所和深圳证券交易所分别于2003年和2004年引入XBRL,两大证券交易所成为推动XBRL应用的主力军。近几年财政部将XBRL建设作为会计信息化建设的重中之重,于2010年颁布了XBRL通用分类标准并要求部分企业实施,XBRL通用分类标准实施至今已有三年多的时间。文章针对不同利益主体实施效果、各利益主体的相关需求是否得到满足等方面展开研究,以期对XBRL的推广应用提供建议与指导。

一、通用分类标准实施效应分析:财政部视角

(一)实施与测试

2010年XBRL通用分类标准颁布后,2011年首次实施的企业分为两组:第一组是13家上市公司,第二组是12家会计师事务所及其国内A股主板上市公司审计客户。在各方共同努力下,13家企业和12家会计师事务协助591家上市公司审计客户提交了实例文档和扩展分类标准的初步版本。

2011年财政部对首批实施企业报送的材料进行了严格的测试,邀请国际财务报告准则基金会XBRL团队的技术专家对提交的材料进行了逐一测试。测试结果显示,所有实例文档和扩展分类标准均能被正确解析,能够使用专业软件提取通用分类标准标记的财务信息。与此同时在国内,财政部运用自行开发的两套测试软件同时结合专家审核的方式,对实施企业提交的实例文档和扩展分类标准进行了综合测试,并出具了测试报告。经测试总体质量较好,能够实现预期功能和效果。

2012年将实施范围扩大到国有大中型企业,经过财政部的努力和协调共有82家企业参与实施,于2012年8月3日完成了XBRL财务报告的编制和第一轮报送。

2012年针对大中型国有企业实施采用报送、校验、修改相结合的方式。收到XBRL财务报告,财政部就着手校验工作,对发现的问题组织修改,经过两轮校验和修改,第三次进行校验和测试时,已发现的问题全部得到纠正,标志着2012年地方国有大中型企业通用分类标准实施工作圆满完成。

(二)实施效果

从财政部角度来看,2011年通用分类标准的实施初见成效,首批实施取得了成功,由于初次实施,存在一些问题,主要表现为不正确的元素匹配或不必要的扩展,导致数据准确性和可比性同时降低。此外,在企业编报过程中存在XBRL难理解、成本高等问题。

2012年国有大中型企业实施过程中,财政部关注对实施企业的培训、指导和技术支持。前期通过平台交流、电话邮件答疑和现场指导等方式增强实施过程指导;后期将校验、修改和培训工作融为一体,经过校验和修改最终实现通用分类标准实施的成功。同时培养了一批业务人才,巩固了通用分类标准的实施要求,有利于提高以后年度实施的质量。

从财政部视角看,XBRL通用分类标准实施效果良好,实例文档结构严谨、符合要求,对年报中的数据进行了合理的标识,已经达到了国际先进水平。财政部经过2011年的首次实施之后关注到在企业层面存在编报困难的问题,在2012年实施过程中开始重视全程培训,并产生了很好的效果。

二、通用分类标准实施效应分析:企业视角

实施企业在通用分类标准实施信息链中处于中间位置,直接关系到上游财政部能否及时收回XBRL财务报告,也直接关系到信息的使用者能否便利获取信息。企业视角研究从适用性评价和典型公司实施分析两个方面展开:

(一)适用性评价

企业作为通用分类标准的实施者,在实施过程中要参考XBRL通用分类标准元素,元素一致时可以直接引用,反之,需要对元素进行扩展。元素扩展一方面会增加企业编报的难度,另一方面由于不同企业扩展的差异会降低信息的可比性。文章主要从元素的适用性角度对企业实施效果进行分析。

企业通用分类标准适用性评价主要从完整性和效率性两方面进行分析,其衡量指标分别采用如下公式:

完整性=取自通用分类标准的元素数/企业披露实务中元素总数

效率性=具体企业的复用的元素数量/通用分类标准元素数量

选取房地产、石油、化工、通信、运输和商业各10家企业,将2011年会计报表附注中的货币项目与通用分类标准清单中的元素进行匹配,匹配成功得1个分值,进行扩展的记为扩展1个分值。元素匹配后通过公式计算出完整性和效率性指标并对其进行分析,对适用性进行评价。

注:每个行业元素匹配数采用10 家企业加权平均数。

将不同行业的元素匹配情况进行统计,得出石油行业XBRL通用分类标准的完整性指标最高为82.25%,其他行业均在60%左右。总体来说,其完整性指标较低。石油行业完整性指标较高是因为有石油行业分类标准,一般行业在编报时近40% 的元素需要企业自行扩展,说明通用分类标准在完整性方面存在不足。XBRL通用分类标准效率性方面,石油行业指标最高为62.60%,其他行业在27%左右。一般行业通用分类标准报表附注元素清单中,大约只有四分之一元素被使用,元素使用效率非常低。由于石油行业有行业分类标准,该行业在完整性和效率性方面明显高于其他行业,从而说明制定行业分类标准的必要性。

总体来说,从评价适用性的完整性和效率性两个指标来看,由于大量元素需要扩展,完整性存在不足,分类标准元素的利用率也很低,得出适用性比较低,必然会增加企业的编报难度。

(二)典型企业实施分析

选取广深铁路和中国联通作为典型企业分析实施效果,在广深铁路推行的过程中,成立了专门的XBRL项目管理委员会和项目团队,聘请经验丰富的XBRL技术团队提供技术支持。经过实施指出了财务软件与XBRL技术的融合性和XBRL软件的易用性有待提高、需要加强对员工的培训等问题。中国联通认识到实施通用分类标准的复杂性,聘请专家对XBRL进行培训,成立专门的XBRL工作小组,指出刚开始接触XBRL技术,比较陌生,在实施过程中元素的适用性也比较低。

广深铁路和中国联通在XBRL通用分类标准实施过程中都有很大的成本支出,在实施过程中存在元素扩展的问题,可以引、用的元素比较少,大量的元素需要扩展。现阶段高成本投入在企业内部管理方面并没有发挥作用,仅仅是为了按期报送XBRL格式财务报告,因此,XBRL的技术优势也没有显现出来。

三、通用分类标准实施效应分析:投资者视角

XBRL通用分类标准的实施对企业披露财务报告的格式进行了规范,理论上,投资者可依据各自需求获取所需信息,以便进行分析作出投资决策。基于当前应用现状,采取调研的方式,通过网上发布、邮寄调查问卷和实地访问的形式获取各类投资者的反馈,对投资者获取信息的有效性进行分析。问卷的主要内容包括:对XBRL的了解程度、决策时获取信息的方式、获取XBRL实例文档与分析工具需求、对XBRL的评价等。问卷从2012年3月到2013年3月历时一年,收回问卷383份,其中无效问卷186份,有效问卷197份。

对收回的有效问卷进行统计得出:186份无效问卷主要是对XBRL完全不了解,说明现阶段对XBRL的了解程度还比较低,有待进一步提高。在有效问卷中,针对XBRL分类标准实施前后对获取信息影响方面,三分之一以上的被调查者认为没有任何影响,仅有4.8%的人认为会产生很大的影响;在使用XBRL进行对比分析方面设置“能很有效的进行对比分析”、“能够发挥作用”、“只能进行同行业分析”和“基本没有作用”四个选项,35.23%认为只能进行同行业分析,认为没有发挥作用的比重占到49.78%;在XBRL通用分类标准实施是能否有利于做出投资决策方面,70.46%的投资者认为在理论上会产生有利影响,但现阶段还没有发挥作用,说明投资者对XBRL分类标准的效用寄予一定的期望,但在目前的发展阶段它的作用还没有充分发挥出来。

总体来说,XBRL通用分类标准的实施对信息使用者的影响不大,对投资者获取企业信息方面没有产生明显的影响,没有发挥出提供便利投资分析的作用,这与XBRL处于发展阶段有关,由于其难以理解,将重点放到了政策制定与实施,具体应用方面尚未完善。

四、总体实施效果分析

上文从不同利益主体角度分析了通用分类标准实施的效应,此部分将不同利益主体作为有机整体考虑,分析产生不同效果的原因,以便于分析各利益主体间的交互影响和从整体上把握实施的效应(如图1)。

财政部作为政策的制定者,处于信息链的上游,目前主要考虑的是企业的实施过程以及组织培训,企业能够按时完成编制与报送、通过校验,即从企业收集到比较准确完整的XBRL格式财务报告,说明在现阶段通用分类标准的实施情况良好。鉴于2011年编报情况的反馈,财政部在2012年实施工作中关注对企业的培训,但是在XBRL财务报告的使用方面欠缺。

实施企业作为信息链中间的一个利益主体起到承上启下的作用,采取通用分类标准适用性的指标与典型案例相结合的方法,分析通用分类标准元素的引用与扩展,得出企业视角实施效果一般,较大的成本付出主要为了迎合政策的要求。主要是因为XBRL的实施是一个复杂的工程,大部分企业的财务人员缺乏了解,必然会增加编报的难度。财政部在2012年的编报中已经开始重视对企业进行培训,在后期的过程中应该继续加强对企业的培训,同时在XBRL内部管理有效性方面提供相应的指导。

作为信息使用者的投资者在信息链的下游,在总体的实施效应中应该检测XBRL通用分类标准的推行和实施中是否产生良好的效果。通过调研发现XBRL通用分类标准的实施对投资者基本没产生影响,原因是XBRL的实施在现阶段主要体现在政策的制定和执行,财政部关注的是企业的编制与报送工作,欠缺对信息使用者获取信息和进行投资分析方面的考虑。

五、结论

通过对不同利益主体实施效果以及总体实施效果的分析发现各利益主体的实施效果不尽相同。应该将财政部、实施企业、投资者不同利益主体作为一个整体,将XBRL通用分类标准实施过程中政策的制定、信息的产生、披露和使用看作是一个完整的信息链条考虑,以提高XBRL通用分类标准的整体实施效果。

多标准分析 篇2

A.国务委员 B.各委员会主任 C.国务院总理 D.各部部长

正确答案：ABCD23、（多选题）地方各级人大代表，均由选举单位或选民通过（）的方式民主选举产生。

A.等额选举 B.直接选举 C.间接选举 D.记名选举

正确答案：BC

24、（多选题）宪法规定，国家在民族自治地方（）的时候，应当照顾民族自治地方的利益。

A.计划生育 B.驻扎军队 C.建设企业 D.开发资源

正确答案：CD

25、（多选题）根据宪法规定，关于国务院的说法，下列哪些选项是正确的？（）

A.国务院由总理、副总理、国务委员、秘书长组成

B.国务院有权改变或者撤销地方各级国家行政机关的不适当的决定和命令 C.国务院常务会议由总理、副总理、国务委员、秘书长组成

D.国务院依法决定省、自治区、直辖市的范围内部分地区进入紧急状态 正确答案：BCD26、（多选题）最高人民法院监督（）的审判工作。

A.专门人民法院 B.地方各级公安机关 C.地方各级人民法院 D.地方各级人民检察院

正确答案：AC

27、（多选题）下列属于县级以上的地方各级人大常委会行使的职权有（）。

A.撤销本级人民政府的不适当的决定和命令 B.讨论、决定本行政区域内各方面工作的重大事项 C.撤销下一级人民代表大会的不适当的决议

D.监督本级人民政府、人民法院和人民检察院的工作

正确答案：ABCD

28、（多选题）宪法规定，地方各级人民代表大会分别选举并且有权罢免本级人民政府的（）。

A.市长和副市长 B.县长和副县长 C.省长和副省长 D.乡长和副乡长

正确答案：ABCD

29、（多选题）国家主席根据全国人民代表大会和全国人民代表大会常务委员会的决定有以下哪几项的公布权？（）

A.发布特赦令 B.发布动员令 C.宣布进入紧急状态 D.宣布战争状态

正确答案：ABCD 30、（多选题）根据宪法规定，调查委员会进行调查的时候，一切有关的（）都有义务向它提供必要的材料。

A.社会团体 B.国家机关 C.国际组织 D.公民

正确答案：ABD

31、（多选题）根据宪法规定，（）应当由实行区域自治的民族的公民担任。

A.自治州州长 B.自治区主席

C.自治区人大常委会主任 D.自治县县长

正确答案：ABD

32、（多选题）地方各级审计机关依照法律规定独立行使审计监督权，对（）负责。

A.上一级人民政府 B.本级人民政府 C.本级人大常委会 D.上一级审计机关

正确答案：BD

33、（多选题）以下哪几项是由全国人民代表大会常务委员会根据最高人民法院院长的提请任免？（）

A.最高人民法院审判员 B.最高人民法院审判委员会委员 C.最高人民法院副院长 D.军事法院院长

正确答案：ABCD

34、（多选题）中央军事委员会主席对（）负责。

A.全国人民代表大会常务委员会 B.全国人民代表大会 C.全国政治协商会议主席 D.国务院总理 正确答案：AB

35、（多选题）国务院常务会议由（）组成。

A.秘书长 B.国务委员 C.总理 D.各部部长

正确答案：ABC36、（多选题）国家帮助民族自治地方从当地民族中大量培养（）。

A.各种专业人才 B.共青团员 C.技术工人 D.各级干部

正确答案：ACD

37、（多选题）民族自治地方的人民代表大会有权依照当地民族的政治、经济和文化的特点，制定（）。

A.单行条例 B.民族条例 C.自治条例 D.自治规章

正确答案：AC

38、（多选题）地方各级人民政府对（）负责并报告工作。

A.上一级国家行政机关 B.本级人民代表大会 C.上一级国家权力机关 D.本级人民政治协商会议

正确答案：AB

39、（多选题）根据宪法的规定，全国人民代表大会选举哪些机关组成人员？（）

A.最高人民检察院检察长 B.国家主席 C.最高人民法院院长 D.中央军委主席

正确答案：ABCD 40、（多选题）国家从（）等方面帮助各少数民族加速发展经济建设和文化建设事业。

A.技术 B.精神 C.财政 D.物资

正确答案：ACD21、（多选题）经营者以低于成本的价格销售商品时，以下哪些行为不属于不正当竞争行为？（）

A.销售鲜活商品

B.经营者销售有效期即将到来的商品的行为 C.经营者为清偿债务而销售商品的行为 D.经营者销售非季节性的商品的行为

正确答案：ABC

22、（多选题）对于违反反垄断法实施集中的经营者，国务院反垄断执法机构可以采取的措施（）。

A.处以罚款

B.限期处分股份或者资产 C.责令停止实施集中 D.限期转让营业

正确答案：ABCD23、（多选题）何云将自己的一批货物出质给潘龙，但潘龙将这批货物放置在露天地里风吹日晒，何云可以主张怎样的权利？（）

A.有权提前清偿债权而请求返还质物

B.有权要求潘龙承担保管不善致这批货物损失的民事责任 C.有权要求将这批货物提存

D.有权要求潘龙妥善保管该批货，如果潘龙不妥善保管，则该质押关系解除 正确答案：ABC

24、（多选题）在市场竞争中，不正当价格竞争行为的表现形式有（）。

A.协议控制价格 B.歧视性价格 C.欺骗性价格 D.季节性降价

正确答案：ABC

25、（多选题）承诺对要约内容作出实质性变更的，可以视为新要约。下面所列各项哪些属于对要约内容作出实质性变更?（）

A.有关合同解决争议方法的变更 B.有关合同标的的变更 C.有关合同违约责任的变更

D.有关合同的履行期限和履行地点的变更

正确答案：ABCD26、（多选题）出现下列何种情形时，一般保证的保证人不得行使先诉抗辩权？（）

A.债务人被宣告破产，中止执行程序的

B.保证人曾以书面方式向主合同当事人以外的第三人表示放弃先诉抗辩权 C.债务人移居国外，但国内有其购买现由亲属居住的住宅 D.债务人被宣告失踪，且无可供执行的财产

正确答案：AD27、（多选题）下列哪些是对不正当竞争行为进行社会监督的主体？（）

A.经营者 B.新闻媒体 C.消费者 D.行业协会 正确答案：ABCD28、（多选题）工商行政管理机关对于采取不正当竞争行为的经营者，可以采取的行政制裁措施有（）。

A.吊销营业执照 B.责令停止侵权 C.罚款

D.没收违法所得

正确答案：ABCD

29、（多选题）下列哪些必须办理抵押登记的财产？（）

A.正在建造的建筑物 B.建筑物 C.汽车

D.建设用地使用权

正确答案：ABD 30、（多选题）关于保证说法正确的有（）。

A.连带保证具有一般保证的从属性 B.连带保证中，保证人具有先诉抗辩权 C.一般保证中，保证人具有先诉抗辩权 D.一般保证具有补充性

正确答案：ACD31、（多选题）处分共有的不动产或者动产以及对共有的不动产或者动产作重大修缮的，应当经（）同意，但共有人之间另有约定的除外。

A.占份额三分之二以上共同共有人 B.全体按份共有人 C.全体共同共有人

D.占份额三分之二以上的按份共有人

正确答案：CD32、（多选题）保证人可以是具有代偿能力的下列（）。A.国家机关 B.公民

C.企业法人以及其他经济组织 D.企业法人的分支机构

正确答案：BC

33、（多选题）甲公司与乙公司签订了一份买卖合同，合同内容对甲公司显失公平。根据法律规定下列处理意见正确的有（）。

A.该合同属于可撤销的合同

B.该合同被撤销后，乙公司因该合同取得的财产，应当予以返还

C.甲公司在知道其有撤销事由之日起一年内没有行使撤销权，甲公司的撤销权消灭 D.该合同在被撤销之前仍是无效合同

正确答案：ABC

34、（多选题）承诺对要约的内容作出非实质性变更的，除下列哪些情况外，该承诺有效?（）

A.要约人没有明确表示反对的 B.要约人没有对承诺明确表示同意的 C.要约人及时表示反对的

D.要约表明承诺不得对要约的内容作出任何变更的

正确答案：CD

35、（多选题）依照《反不正当竞争法》的规定，对公用企业的限制竞争行为，应当由哪一级工商行政管理部门进行行政处罚？（）

A.乡级工商行政管理部门 B.省级工商行政管理部门 C.设区的市的工商行政管理部门 D.国家工商行政管理部门

正确答案：BC

36、（多选题）当事人在合同签订过程中，出现下列哪些情况的，应承担缔约过失责任？（）

A.故意隐瞒与订立合同有关的重要事实 B.受客观条件或不可抗力影响，导致合同不能履行的 C.假借订立合同，恶意进行磋商的 D.有其他违背诚实信用原则的行为

正确答案：ACD

37、（多选题）甲和乙约定，如果甲的妻子调进北京，甲、乙间的家具买卖合同即行生效。该民事法律行为所附的条件的种类是（）。

A.延缓条件 B.解除条件 C.肯定条件 D.否定条件

正确答案：AC

38、（多选题）根据我国现行法律规定，所有权的权能有（）。

A.使用 B.收益 C.处分 D.占有

正确答案：ABCD

39、（多选题）保证人不承担保证责任的情形有（）。

A.主合同的债权人胁迫的 B.主合同的债权人欺诈的 C.主合同当事人串通骗保的 D.债务人和保证人达成协议的

正确答案：ABC 40、（多选题）以下行为哪些构成不正当竞争？（）

A.擅自使用他人的企业名称或者姓名，引人误认为是他人的商品 B.假冒他人的注册商标

C.擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢，或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢，造成和他人的知名商品相混淆，使购买者误认为是该知名商品

D.在商品上伪造或者冒用认证标志、名优标志等质量标志，伪造产地，对商品质量作引人误解的虚假表示 正确答案：ABCD

26、（多选题）公务员降职，按照下列哪些程序办理？（）

A.按照规定办理降职手续

B.对降职事由进行审核并听取拟降职人的意见 C.提出降职建议

D.按照干部管理权限集体讨论决定

正确答案：ABCD

27、（多选题）公务员晋升领导职务，按照下列哪些程序办理？（）

A.组织考察，研究提出任职建议方案，并根据需要在一定范围内进行酝酿 B.民主推荐，确定考察对象 C.按照干部管理权限集体讨论决定 D.按照规定办理任职手续

正确答案：ABCD 30、（多选题）晋升乡科级领导职务的公务员，应当符合下列哪些条件？（）

A.具有正常履行职责的身体条件 B.具有大学专科以上文化程度

C.晋升乡科级正职领导职务的，应当担任副乡科级职务两年以上 D.晋升乡科级副职领导职务的，应当担任科员级职务三年以上

正确答案：ABCD13、（多选题）以下对法治政府建设的必要要求和紧迫性理解正确的有哪些？（）

A.建设法治政府，是推动政治文明建设、实现经济社会全面协调、可持续发展的现实需求

B.建设法治政府，是落实依法治国方略，建设社会主义法治国家的应有之义 C.建设法治政府，是贯彻“三个代表”重要思想，体现人民意志的本质要求 D.建设法治政府，是加强政府执政能力建设，提高行政管理水平的根本途径 正确答案：ABCD16、（多选题）法治政府的外在表现有（）。

A.阳光政府 B.有限政府 C.服务政府 D.诚信政府

正确答案：ABCD18、（多选题）围绕贯彻国务院《全面推进依法行政实施纲要》，按照（）的要求，推进政府职能转变，理顺政府与市场、政府与社会的关系，切实履行经济调节、市场监管、社会管理和公共服务的职能。

A.职权法定 B.有效监督 C.依法行政 D.高效便民

正确答案：ABCD16、（多选题）公务回避是在公务员执行公务时遇有法定情形需要进行回避的情况,下面哪些属于公务回避的情形？（）

A.当事人与自己是战友关系,可能影响公务执行的 B.涉及与自己有亲属关系人员的利害关系的 C.当事人与自己有积怨,可能影响公务执行的 D.涉及本人利害关系的

正确答案：ABCD17、（多选题）根据我国公务员分类，下列职位中属于业务类公务员的有（）。

A.某局一位处长 B.某省委办公厅主任 C.国家统计局局长 D.副部长 正确答案：ACD

18、（多选题）被监察的部门和人员违反《行政监察法》规定，有以下（）行为的，由主管机关或者监察机关责令改正，对部门给予通报批评；对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分。

A.在调查期间变卖、转移涉嫌财物的

B.拒不执行监察决定或者无正当理由绝不采纳监察建议的。C.隐瞒事实真相、出具伪证或者隐匿、转移、篡改、毁灭证据的 D.拒绝就监察机关所提问题作出解释和说明的

正确答案：ABCD19、（多选题）行政复议机关经审理，对原具体行政行为作出的下列决定，哪些是正确的？（）

A.对具体行政行为明显不当的,决定变更 B.对主要事实不清的,决定变更 C.对有程序上不足的，决定撤销

D.对不履行法律、法规和规章规定的职责的,决定在一定期限内履行 正确答案：ABD20、（多选题）行政复议申请期限延长的条件有以下哪几项？（）

A.在障碍消除后的15日内提出申请

B.因不可抗力或其他特殊情况耽误法定申请期限 C.由有管辖权的行政机关决定

D.报有管辖权的行政机关的上级机关批准同意

正确答案：BC

21、（多选题）除法律规定终局的行政复议外,申请人对行政复议决定不服的,可以在收到复议决定书之日起15日内,或者法律、法规规定的其他期限内各人民法院起诉。对申请人逾期不起诉又不履行复议决定的,按以下（）方法处理。

A.一律由复议机关申请人民法院强制执行，或者依法强制执行

B.一律由最初作出具体行政行为的行政机关申请人民法院强制执行,或者依法强制执行 C.维持原具体行政行为的复议决定,由最初作出具体行政行为的行政机关申请人民法院强制执行或者依法强制执行

D.改变具体行政行为的复议决定,由复议机关申请人民法院强制执行,或者依法强制执行

正确答案：CD22、（多选题）根据《行政监察法》的规定，监察机关对受理的不服主管行政机关行政处分决定的申诉，可以采取的处理方式有（）。

A.监察机关不能直接变更或者撤销的决定

B.监察机关在职权范围内可以直接作出变更或者撤销的决定 C.监察机关只能建议原决定机关变更或者撤销原决定

D.经复查认为原决定不适当的可以建议原决定机关予以变更或者撤销

正确答案：BD

23、（多选题）《行政监察法》明确规定了监察机关履行职责有权采取的措施，请问监察机关在履行职责时有权采取的措施有（）。

A.查阅、复制与监察事项有关的材料

B.要求被监察的部门和人员就监察事项涉及的问题作出解释和说明 C.要求被监察的部门和人员提供与监察事项有关的文件、资料、财务帐目 D.责令被监察的部门和人员停止违反法律、法规和行政纪律的行为

正确答案：ABCD24、（多选题）行政复议机关在审理复议案件时，遇到以下何种情形时可决定撤销、变更或者确认该具体行政行为违法？（）

A.具体行政行为主要事实不清、证据不足的 B.具体行政行为明显不当的 C.具体行政行为超越职权的 D.具体行政行为适用依据错误的

正确答案：ABCD

25、（多选题）根据我国国家公务员的分类，下列各类人员中（）属于政务类公务员。

A.某省公安厅副厅长 B.乡长 C.县长 D.主任科员 正确答案：BC

26、（多选题）复议机关在审查具体行政行为时，发现具体行政行为所依据的有关规范性文件与某地方政府规章相抵触。对此，复议机关的下列作法哪些是正确的?（）

A.行政机关对该规范性文件有权处理的，应当依法处理 B.处理期间，中止对具体行政行为的审查 C.处理期间，不中止对具体行政行为的审查

D.行政机关对该规范性文件无权处理的，按照法定程序转送有权处理的行政机关依法处理

正确答案：ABD

27、（多选题）《行政监察法》规定，国务院监察机关实施监察的对象有（）。

A.省、自治区、直辖市人民政府及其领导人员 B.国务院各部门及其国家公务员

C.省、自治区、直辖市人民政府各部门主要领导人员 D.国务院及国务院各部门任命的其他人员

正确答案：ABD

28、（多选题）行政复议决定作出前，申请人要求撤回行政复议申请的，（）。

A.经说明理由，可以撤回 B.由行政复议机关决定 C.可以暂时中止诉讼

D.可以撤回行政复议申请，行政复议终止

正确答案：AD

29、（多选题）—般情况下行政复议案件以上一级行政机关管辖为原则，但对于（）申请复议的案件，则由原行政机关管辖。

A.对国务院各部门所作决定不服的

B.对依法律规定经上级行政机关批准的决定不服的 C.对省级政府所作决定不服的 D.上一级没有相应主管部门的 正确答案：AC 30、（多选题）下列选项中哪些属于行政复议的范围?（）

A.认为符合法定条件申请行政机关颁发许可证和执照，行政机关拒绝颁发或不予答复的

B.认为行政机关违法要求履行义务的 C.某企业认为行政机关侵犯其经营自主权的 D.某行政机关工作人员对行政机关的奖惩决定不服

正确答案：ABC

22、（多选题）中国共产党全体党员和各级党员领导干部必须（），努力弘扬中华民族传统美德，廉洁自律，接受监督，永葆党的先进性和纯洁性。

A.坚定共产主义理想和中国特色社会主义信念 B.自觉培养高尚道德情操

C.坚持全心全意为人民服务根本宗旨 D.继承发扬党的优良传统和作风

正确答案：ABCD

23、（多选题）根据《中国共产党廉洁自律准则》的规定，下列说法正确的有（）。

A.《中国共产党廉洁自律准则》的“四个必须”“八条规范”的内容源自党章和党的几代领导人，特别是总书记的重要论述，同时借鉴参考了一些体现中华民族优秀传统文化精华的箴言警句

B.党员领导干部要“廉洁从政，自觉保持人民公仆本色”，体现了党章有关党员领导干部必备基本条件的规定要求

C.修订后的《中国共产党廉洁自律准则》，是党执政以来第一部坚持正面倡导、面向全体党员的廉洁自律规范，是向全体党员发出的道德宣示和对全国人民的庄严承诺

D.党员要“坚持公私分明，先公后私，克己奉公”，体现了党章有关党员义务规定的基本要求

正确答案：ABCD

24、（多选题）留党察看处分，分为（）。

A.留党察看四年 B.留党察看一年 C.留党察看三年 D.留党察看二年

正确答案：BD25、（多选题）对严重违犯党纪的党组织的纪律处理措施有（）。

A.解散 B.重组 C.封查 D.改组

正确答案：AD

31、（多选题）党的纪律处分工作应当坚持（）原则。

A.民主集中制 B.党纪面前一律平等 C.实事求是

D.党要管党、从严治党

正确答案：ABCD

33、（多选题）《中国共产党章程》明确规定，对党的中央委员会和地方各级委员会的委员、候补委员，给以哪些处分，必须由本人所在的委员会全体会议三分之二以上的多数决定？（）

A.留党察看 B.撤销党内职务 C.记大过 D.开除党籍

正确答案：ABD

36、（多选题）党员廉洁自律规范包括（）。

多标准分析 篇3

随着信息时代的到来,手机用户对于随时随地获取通信和多媒体服务的需求逐日增长,新的广播、互联网以及通信技术之间的高效网络融合变得日益重要。融合的网络得以向内容供应商提供一个统一、高性能的平台,极大地拓宽了移动多媒体业务范围,满足用户的需求[1]。

全球移动与广播技术多协议网络融合(MING-T)是欧洲与中国联合展开的项目,作为FP6-IST项目的一部分,由EC资助。该项目在于研究、开发、建模并验证中国与欧洲有代表性的数字广播标准之间以及与移动通信标准之间的互操作性与切换问题,从而为移动终端的业务传输提供一个统一的平台。

笔者着重介绍MING-T的一个关键目标的软件实现以及实验结果,即终端在不同广播网间的互操作性与切换问题的解决。

2 数字广播标准与多标准切换

2.1 数字广播网络多标准切换的场景

随着交通工具日益便捷,移动终端用户在观看广播节目时跨越不同广播网络的情况越来越普遍,因此对用户在跨网过程中接收节目的质量也应有所保障。图1演示了移动终端进行广播网络切换的场景,终端从当前网络移动到2个或多个广播网络重叠覆盖的区域中时,便可开始切换过程,并且在终端完全离开当前网络、进入另一个网络之前完成切换。

将广播网络切换分为终端自动切换和用户手动切换2种模式。在终端自动切换模式下,终端检测到当前网络信号强度严重削弱,而另一个网络信号强度渐强,自动开始在另一网络中寻找用户当前正在收看的节目,进行同步后切换至另一网络,从而使用户在不同广播网之间漫游时也可享受不间断的节目播放,即所谓的“无缝切换”;在用户手动切换模式下,用户通过ESG发现来自另一网络的节目,选择其中感兴趣的节目,则触发终端进行网络切换。

2.2 DVB-H/T与DTMB

DVB-T标准为欧洲数字电视地面广播标准,采用编码正交频分复用(COFDM)调制方式,8 MHz带宽内能传送4套电视节目,而且传输质量高。节目信息采用MPEG-2标准对数字视频、音频进行压缩编码。该系统有利于数字与模拟电视共存,在与现行模拟电视混合传输方面显示出优势。其优良的抗多径干扰和反射的特点使它尤其适于移动和室内接收,并且能够用于单频网络[2]。

DVB-H标准[3]是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准被认为是DVB-T标准的扩展应用,但是和DVB-T相比,DVB-H通过时间分片(time-slicing)与多协议封装前向纠错(Multi-Protocol Encapsulation Forward Error Correction,MPE-FEC)2项关键技术,传送基于互联网协议(Internet Protocol,IP)的数字内容,具有更低的功耗,移动接收和抗干扰性能更为优越,因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。

DTMB是中国自主知识产权的地面数字电视传输标准。该系统的核心就是采用了时域同步正交频分复用TDS-OFDM调制技术。该系统的设计指导思想是将信道估计与数据检测分别对待,以获得最佳接收效果。DTMB传输系统将频谱效率高、抗多径干扰能力强、适用于宽带信号传输的调制方式用于数据检测,而对于信道估计,DTMB传输系统在时域采用已知的周期伪随机(PN)序列作为参考信号[4]。与现有的数字电视传输标准相比,DTMB采用了一种时域信号处理与频域信号处理相结合的创新技术,可以同时发挥数字信号处理在时域和频域的优势。

3 多标准切换客户端系统的软件设计

本设计中的基于数字广播网络多协议切换客户端软件系统将实现客户端电视节目接收的无缝切换。主要解决自动切换(切换目标网络中存在当前节目)和手动切换(由用户决定切换至目标网络的哪一档节目)。

为实现互操作性和切换,移动终端应支持多广播标准接收。为屏蔽DVB-H和DTMB标准在物理层的差异,接收机解调后通过一个公共接口将数据流传递给额外的一层中间件,并对数据进行处理,完成互操作和切换功能。

3.1 关键技术

3.1.1 自动切换的判决条件

在自动切换场景中,移动终端根据各个广播网络的信号强度做出切换决策。

采用误码率(BER)作为接收信号强度指示。设规定时间内接收到的错误比特数为Err Num,传输的总比特数为Bit All,则有

误码率可以衡量给定时间内数据传输的准确性,其值越小表示信号质量越好。当终端离开当前网络时,信号强度衰减增大,接收错误比特的概率也增大,误码率随之逐渐增大,设定误码率门限值以触发切换。

设当前广播网络的接收信号误码率为BERC,备选广播网络的接收信号误码率为BERT,这2个误码率可经由各自广播网络接收机获得;将信号误码率增大的门限值预置为ThresholdH。触发自动切换的判决条件为BERC>ThresholdH且BERT

3.1.2 同步过程与标识符

自动切换模式下,不同广播网络中同一节目的视频与音频的同步通过显示时间标记(PTS)实现。对节目流而言,每个PES视频数据包头都含有PTS,用于识别该包在该节目流中的时间位置。解码器利用时间标签来安排显示时间表。

为从2个广播网络接收并解复用的数据各开辟一个缓冲区,从当前广播网络的缓冲区中顺序取PES包解码播放,并滤出PES包的PTS值,设为PTSC;从备选网络的缓冲区中顺序取数据包,设其时间标记为PTST;设对同步的2个节目的PTS值误差门限为ThresholdP。

图2为从DVB-H/T向DTMB的网络切换同步原理。

利用PTS对2路节目同步的具体方法为:

若,从缓冲区顺序取出数据包继续比较;

若PTSC-PTST

若PTST-PTSC

3.2 终端状态转换流程

终端的状态转换流程见图3,其具体流程如下:

1)终端启动之后即处于状态A,随着用户选择收看电视节目,经过初始化程序,进入状态B;

2)在状态B下,终端确定要收看节目所在的网络,并等待该网络的接收机工作,当接收机开始工作,并对该网络的节目流解复用,进入状态C;

3)在状态C下,终端持续播放节目,直到用户手动选择了另一网络中的某节目,回到状态B,或发觉当前网络信号强度低于预先设定的门限值,转至状态D;

4)在状态D下,终端通过对两个网络ESG信息的比较,在另一网络中寻找与当前播放节目相同的节目,若能在另一网络中找到当前网络正在播放的节目,则转入状态E,否则转入状态F;

5)在状态E,通过表示时间标记(PTS)对2个网络中同一档节目进行播放时间上的同步,从而实现使用户无法感知的无缝切换,同步结束后,转入状态B;

6)在状态F,由于当前网络信号质量过差,另一网络中又没有当前正在播放的节目,需要等待用户从另一网络的节目单中选择想要收看的节目;当用户做出选择后,转入状态B。

3.3 模块结构及功能

图4为用户终端的功能模块结构图,分为应用层、中间层和硬件平台3层。应用层负责向用户提供可视化的电子业务指南以及播放节目,屏蔽下层的软件和硬件模块。中间层从硬件获取数据,加以处理并向应用层提供服务。硬件层负责接收广播的数据。下面对中间层的主要模块功能进行介绍。

统一接口向DTMB和DVB-H接收器提供一个一致的接口。它从DVB-H和DTMB接收器接收数据,将指示信号强度的误码率参数传递给切换控制模块,将节目数据传递给解复用模块;它接收来自切换控制模块的切换命令,并改变相应的接收器的工作状态。

解复用模块将TS流解复用,并将解复用后的各路视频/音频/节目信息表格等数据传送给内容处理模块。

切换控制模块负责与切换决策相关的任务。在自动切换模式下,其判断来自统一接口的2个广播网络的信号强度,一旦当前网络信号强度低于门限值而另一网络信号强度更好,便做出切换决策,并将切换命令传递给内容处理模块和统一接口。在用户发起的切换模式下,应用层接收到用户的切换命令,并将切换命令传递给内容处理模块和统一接口。

内容处理模块主要完成2个功能:在解复用模块与应用层之间传递节目数据,以及根据切换控制模块的切换命令实现切换。具体来讲,它从解复用模块接收解复用的数据,将其传送给应用管理模块;它从切换控制模块接收切换命令,找到相应的DVB-H和DTMB的节目数据,并对其同步,从而使得切换完成且不被用户察觉;它还将解封装的电子业务指南信息传送给电子业务指南处理模块。

电子业务指南处理模块负责解析解封装的电子业务指南信息。

应用管理模块用于屏蔽下层众多模块,向应用层提供一个统一的接口,传输节目和电子业务指南的数据,接收用户发起的切换命令。

4 实现结果

采用DTMB和DVB-H信号发射设备在室内发射,用终端模拟接收。发射功率约-20 d Bm。首先,终端位置固定,人工调节发射功率,使得一网信号减弱,而另一网信号增强。然后,发射功率一定,使终端移动。

在上述2种情况中,在当前网络的误码率增大到10-5,而另一网络的误码率小于10-5时,终端自动从当前网络切换至另一网络的同一档节目,切换过程基本平滑顺畅,节目播放偶尔有约0.5 s的过渡。

5 小结

笔者以DVB-H与DTMB为例介绍了针对移动终端的多标准数字广播网络之间切换的需求背景、应用场景、关键技术、模块设计以及工作流程,并对模拟场景下的实验结果进行了报告。本文所涉及的技术、流程和方法并不限于这2种,而是可适用于任何2种数字广播协议之间的切换,如CMMB与DTMB,T-DMB与DVB-H等。

参考文献

[1]LONG L,NIU Z,ZHU B.A hybrid DMB-T and WLAN network for broadband wireless access services[C]//Proc.IEEE WirelessCommunications and Networking Conference.Hong Kong:IEEE Press,2007:4289-4294.

[2]卢毅,于振生,李燕青.基于DVB-T的数字机顶盒接受前端实现[J].电子测量技术,2008(1):133-134.

[3]European Broadcasting Union.ETSI EN302304V1.1.1[EB/OL].[2008-12-24].http://www.dvb-h.org/PDF/DVB-H%20Specification%20-%20En302304.V1.1.1.pdf.

多标准分析 篇4

当前,数字电视机顶盒设计中,主要参考的视频编解码标准包括MPEG-2、H.264以及中国自主研发的AVS;MPEG-2作为广播级的视音频标准已使用很多年;H.264相比其他标准能够在同等图像质量下有更高的压缩相率,因此,它广泛地应用于电视广播实时通信等领域;AVS与H.264相比虽然在性能上没有太大的提高,但是计算复杂度有了明显的下降[1]。国内有线广播主要是采用MPEG-2和H.264,地面广播采用AVS,目前,我国正大力发展农村直播卫星项目,它是利用卫星实现广播电视,多媒体数据直接向用户传送数据(直播卫星节目采用的编码标准是MPEG-2,数字地面广播采用AVS),同时,传统的有线、无线数据传输方式在很长一段时间内仍然是主流(高清节目主要是采用有线传输的MPEG-2和H.264编码标准)。为了满足不同客户对视频节目质量的不同需求,仅仅支持单一的视频编解码标准已难以满足要求,因此,兼容多标准的视频解码芯片将成为高清数字电视机顶盒芯片设计的必然趋势,这种视频解码芯片主要有以下3个特点:1)支持主流的视频编解码标准,包括MPEG-2,H.264,AVS(综合考虑成本与性能,在国内兼容这3种标准的机顶盒能够满足高清视频解码芯片设计要求,而不必兼容于更多的视频编解码标准,如:在国际上一些地区使用的用于广播的编解码标准VC-1);2)软硬件配合工作,固件Firmware可更新,以便于针对市场变化需求进行升级;3)支持通用的接口,易于系统集成化。本设计主要应用于中国直播星DTH项目以及高清卫星机顶盒应用。

在高清视频编解码设计中,基于硬件的实现技术已变的越来越重要,特别是在需要高效率执行、低功耗要求中。运动补偿(Motion Compensation)模块是视频解码器设计模块中访问存储器最频繁,且数据吞吐量最高的模块。为了解决存储器带宽的限制,文献[2]中提出了一种支持H.264的MC子系统,但是它不兼容于AVS;文献[3]中使用了Cache机制来降低访问外部存储器带宽,但当多种预测方式被请求时,就会减少Cache的命中效率。为解决这些问题,本设计中采用数据缓存机制用于减少对外部存储单元的频繁访问;另外,外部存储器单元SDRAM分配6帧高清帧存储空间,存储用于运动补偿计算的相关帧与重构帧,帧存储在SDRAM中采用顶底场数据分开方式,采用这种方式能够提高数据的存取效率。整个运动补偿计算模块采用并行多级流水线设计,减少了运动补偿的计算周期,提高了执行效率,使用90 nm COMS工艺库,在135 MHz的频率下综合,电路规模为45 kgate,处理一宏块数据大约需要520个时钟周期,文中设计能够应用于MPEG-2 MP@HL,H.264MP@L40以及AVS Jizhun Profile。

1 运动补偿计算模块整体架构

在运动补偿计算过程中,首先,需要接收来自于VLD(Variable Length Decoding)模块解码的运动矢量;然后根据当前模块的数据分割以及运动矢量信息,从外部的存储器参考帧中读取相应的参考像素;再通过像素插补等一系列计算,最后得到重构的像素数据。对于MPEG-2,像素插补只是在半像素位置进行双线性差值;对于AVS,在半像素位置采用4抽头滤波器F1(-1,5,5,-1),在四分之一像素位置采用4抽头的滤波器F2(1,7,7,1);而H.264/AVC在半像素位置采用6抽头滤波器F3(1,-5,20,20,-5,1)。运动补偿模块整体结构如图1所示,包括用于得到重构数据的运动补偿像素插补模块单元,用于取相关数据的外部存储器接口单元以及一些控制计算单元(包括总线判决器和DMA控制器等)。外部存储器接口单元处于运动补偿像素插补模块与总线判决器模块之间,此模块接收来自于运动补偿像素插补单元的请求,用于控制运动补偿像素插补单元取相关数据;如果相关数据不存在于逻辑缓存器子模块中,那么外部存储器接口模块将发送请求给总线判决器用于从外部的SDRAM中读取相关数据,请求返回的数据将存储在逻辑缓存器单元中,同时相关数据将被传送给运动补偿像素插补单元;若运动补偿像素插补单元请求的相关数据存在于逻辑缓存器单元中,相关数据将从逻辑缓存器单元中直接传递给运动补偿像素插补单元而不访问外部的SDRAM。

2 数据存储器优化

本文中提出了一种插补像素缓存机制,用于存储像素插补计算过程中的中间数据,对于那些反复被使用的参考像素存放在外部存储器接口单元中的缓存器Buffer中,完整的参考帧则存放在外部存储器SDRAM中,通过这种数据Buffer机制能够很好地提高运动补偿的性能,减少计算周期,运动补偿存储器架构如图2所示。

滤波中间值缓存器用于存放运动补偿计算过程中的中间值。由于这个滤波中间值缓存器只是用于存储像素插补流水的中间值,因此,它只是与像素插补计算单元有数据的交换。外部存储器接口单元内部结构框图见图3所示,主要是用于执行3部分请求响应:1) 从运动补偿像素插补模块加载来自于相关Buffer的数据;2) 发送请求信号给总线判决器;3) 将返回的数据存储到逻辑缓存Buffer中。整个外部存储器接口单元包括以下几个子模块:亮度数据请求地址模块、色度数据请求地址模块、2k亮度数据Buffer、1k色度数据Buffer、亮度数据hit模块、色度数据hit模块,以及存储器请求发送FIFO、存储器访问FIFO。整个模块采用并行多级流水线方式,可以同时处理亮度和色度的取相关数据操作。

通过这种存储器结构设计,能够减少对外部存储器频繁的访问。这样,虽然片内的存储器功耗略有增加,但是对于外部的存储器以及I/O接口的功耗能够大大地减少,表1是通过对20个QCIF视频序列功耗仿真测试的结果,结果表明存储器Buffer机制平均能够减少42%的系统功耗。

3 像素插补计算

3.1 亮度计算

在亮度像素插补计算中,需要使用3种滤波器:2种4抽头滤波器F1(-1,5,5,-1)和F2(1,7,7,1),用于AVS亮度像素插补计算;1个6抽头的滤波器F3(1,-5,20,20,-5,1),用于H.264/AVC的亮度像素插补计算。1个6阶的滤波器直接计算需要5个加法器和4个乘法器,但是通过简单的操作数组合能够将资源消耗减少到2个乘法器,即out=(A+F)-5×(B+E)+20×(C+D)。6抽头滤波器如图4a所示,设计中使用移位器和加法器组合来实现乘法器功能,因此1个6抽头滤波器需要使用7个加法器和3个移位器实现。对于2个4抽头滤波器,可采用类似6抽头的设计方式,水平滤波为out=-(A+D)+5×(B+C);垂直滤波为out=(A+D)+7×(B+C)。这样2个4抽头滤波器能够分别使用4个加法器和1个移位器实现,如图4b、图4c所示。

以文献[4]图8-4中j点像素插补为例,对一个4×4块进行像素插补计算。图5描述了H.264解码流水线过程。在流水线第1周期,使用4个水平和4个垂直滤波器分别对参考像素进行计算,输出结果存放在滤波中间值缓存器中;在第2周期,水平和垂直滤波窗口分别向右移动一格,对4×4块第2列数进行垂直插补,并且开始执行均值滤波,这样通过6个时钟周期,就能够得到计算j像素点的6个半像素参考点,所以,计算一个j参考像素需要9个时钟周期。表2总结了在H.264/AVC中插值计算一个4×4亮度像素块不同像素位置所需时钟周期(各像素点代表文献[4]中图8-4所示的位置)。

3.2 色度计算

对于色度计算来说,AVS与H.264/AVC可采用类似的计算方法,相比亮度计算,色度计算相对直接。插值按照以下公式完成

out=[(8-dx)(8-dy)A+dx(8-dy)B+(8-dx)dyC+dxdyD+32]>>6 (1)

整理后为

out=(8-dy)[8A+(B-A)dx]+dy[8C+(D-C)dx] (2)

因此,色度滤波器可设计为如图6所示,与原始设计相比,该设计需要11个加法器、4个固定长移位器以及3个可配置移位器就能实现,减少了大量的乘法器消耗。

3.3 Page/Bank地址结构

外部SDRAM采用Page/Bank存储方式用于存储6帧高清图存储空间(满足IBBBBP编码方式),设计中采用顶底场分开的方式将数据存储在SDRAM中,如图7所示。对于亮度数据来说,每一页分为4个Bank的存储空间能够存储64宏块的亮度数据,这样,每个Bank能够存储4×4=16个宏块的数据,读/写访问每个时钟周期能够读取4 pixel×2的数据,采用此种数据分割模式,能够产生最优化的数据加载能力[5]。图7中1～5标示了取值模块在不同的Page/Bank中的位置,取值模块1所耗费的时钟周期最短,而由于取值模块5跨4个Bank取值,因此,所需的时钟周期最长。例如:当考虑到一个13×13像素的取数据操作时,读取方式如图7所示,其中阴影部分为所需要取得的数据,黑色箭头表示每个时钟周期所取像素。采用这种取相关数据方式,每个时钟周期能够取得8像素数据,这种架构能够有效地减少访问外部SDRAM的precharge/active的频率(每个precharge/active需要消耗2～5个时钟周期),从而能够提高运动补偿计算的性能。

4 综合结果比较

采用文中所提出的设计方法,用Verilog语言进行RTL级描述,开发环境为QuartusII 10.2,使用Altera公司的Stratix II系列芯片EP2S90F1020C4,在时钟频率为135 MHz的情况下,使用资源为:4 590个ALUT;4 017个寄存器。建立的C模型是基于AVS验证模型RM09.10,H.264相关软件JM12.1以及MPEG-2相关的模型v1.2a。通过测试3种不同标准的码流,使用Synopsys Design Compiler综合结果显示,该Verilog代码能够满足MC功能。表3中描述采用文中Buffer缓存机制,AVS码流测试所节省的带宽,结果表明采用文中设计Buffer能够平均节省37.47%的带宽消耗。

Synopsys Design Compiler下,使用0.09 μm CMOS工艺库综合,在工作频率为135 MHz下,除去外部的存储单元SDRAM运动补偿计算模块总共消耗45.48 kgate(运动补偿像素插补计算单元与外部存储器接口单元总和),执行1 Mbyte的MC计算(运动补偿像素插补计算,不包括从外部SDRAM中取相关数据),需要消耗大约520个时钟周期,相比文献[6]减少了大约15%的时钟周期,MC计算单元资源消耗情况及与文献[6,7]比较见表4、表5所示,结果表明,该设计满足实时高清解码要求(30 f/s)。

5 小结

本文提出了一种满足多标准视频解码的运动补偿存储架构,外部存储器SDRAM存储6帧HD图,每一帧图采用顶底场数据分开的方式存储在SDRAM中,整个MC单元采用并行多级流水线处理,实现了对外部帧存储单元的高效存取访问以及运动补偿的高效计算,处理1 Mbyte的MC操作需要大约520个时钟周期,相比文献[6]节省了15%。综合结果表明,本设计满足高清视频解码的要求。

参考文献

[1]Document JVT-C167.Draft ITU-T recommendation H.264(a.k.a"H.26L")[S].2002.

[2]WANG S Z,LIN T A,LIU T M,et al.A new motion compensation design for H.264/AVC decoder[C]//Proc.IEEE International Symposium on Circuits and Systems,2005.[S.l.]:IEEE Press,2005:4558-4561.

[3]KIM J H,HYUN G H,LEE H J.Cache organizations for H.264/AVC motion compensation[C]//Proc.13th IEEE International Conference on RTCSA,2007.[S.l.]:IEEE Press,2007:534-541.

[4]ITU-T H.264建议书[S].2005.

[5]LIN C F,CHUNG C C,TSAI Y C,et al.Bandwidth-efficient architecture design for motion compensation in H.264/AVC decoder[C]//Proc.10thIEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology,2010.[S.l.]:IEEE Press,2010:445-447.

[6]ZHENG Junhao,GAO Wen,WU D,et al.A novel VLSI architecture of motion compensation for multiple standards[J].IEEE Trans.Consumer Electronics,2008,54(2):687-694.

多标准分析 篇5

随着数字通信技术的迅速发展, 多载波、多标准通信系统得到了广泛应用。信道化技术是在多抽样率理论基础上发展起来的, 也是软件无线电等领域中广泛采用的一种技术[1]。信道化技术可将某一频带进行划分, 使得划分后的各自频带之间具有较强的独立性, 从其信道划分方式来区分, 可分为均匀信道化与非均匀信道化两种[2]。一般情况下, 由于均匀信道化方式其结构设计相对简单, 在没有特殊要求的场合, 使用较为广泛。

二、信道化滤波

利用不同的复调制因子与输入信号进行混频, 可将输入信号调制到基带, 从而形成了多个不同的信道。对于形成的多个信道, 采用低通滤波器即可实现不同信道的滤波, 对其进行多抽样率的抽取, 最后将会得到多个不同信道的输出, 从而实现了信道化滤波, 具体实现方法如图1所示。其中, 抽取因子需要保证抽取后信号不发生混叠[3]。

三、信道化高效结构

对于图1所示的信道化滤波实现过程中, 低通滤波器会重复使用, 划分信道数目越大, 低通滤波器数量也就越大, 这在结构的实现过程中将会极大地增加该结构的计算量, 因此需要采用高效结构进行优化设计。高效结构设计与推导过程如下[4,5]:

设K=FM, 其中K为信道数, M为信道抽取倍数, El (Z) 为多相分量, 则滤波器h0[n]的多相结构可表示为:

其中:, 则多相输出为

其Z变换表达式为:

则第k个传递函数为:

由于则有:

信道抽取后输出:

把抽取倍数M移到IDFT之前, 得到抽取后的输出为:

其Z变换表达式为:

其中K/M=F为一整数, , 则:

用替换, 则可得到:

将wk=2πk/K代入上面公式中, 即可得到多标准通信系统信道化高效结构如图2所示[6]。

四、结论

信道化技术是目前多载波、多标准通信系统中的关键技术之一, 开展信道化技术的研究, 设计一种适用于多载波、多标准通信系统的具有高效结构的信道化模型具有重要的现实意义。

参考文献

[1]Zahirniak D R, Sharpin D L, Fields T W.A hardware-efficient, multirate, digital channelized receiver architecture[J].IEEE Transactions on aerospace and electronic systems, 1998, 34 (1) :137-147P

[2]张文旭, 司锡才, 郭立民.一种被动雷达导引头数字信道化技术[J].哈尔滨工程大学学报., 2010.6:92-98页

[3]Kohri, T.;Hattori, T.;Digital-to-radio converter for software radio.Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2000.PIMRC2000.The11th IEEE International Symposium on.2000, Page (s) :34-38vol.1

[4]王益民, 彭霞.基于软件无线电的机载数字接收系统设计[J].现代雷达, 2010, (08) .10-13

[5]Chunxiao Li;Raghunathan, A.;Jha, N.K.;An architecture for secure software defined radio.Design, Automation&Test in Europe Conference&Exhibition, 2009.DATE'09.2009, Page (s) :448-453

多标准分析 篇6

关键词：多标准解码器,顶层结构,重用机制

1 引言

视频编码标准的制定和推广极大地推动了多媒体应用技术的发展。目前主流的视频编码标准和技术主要包括MPEG活动图像专家组开发的MPEG-2及MPEG-4标准、ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO的MPEG(活动图像专家组)组成的联合视频组(JVT)开发的H.264/MPEG-4 AVC标准[1]、国内的AVS标准[2]以及微软公司开发的VC-1(Video Codec 1)视频编码压缩技术[3]。多样化的视频编码标准使得不同格式的数字视频编解码技术及相关产品将长期共存。如何使一台终端能够兼容多个标准的视频码流成为亟待解决的问题。为解决这一问题,可以采用转码方案,即将多个不同标准的视频码流利用转码技术生成终端可识别的视频码流,但这样通常会使视频质量下降。第二种方案是在解码终端设备中,配置各种视频标准的解码器,以实现终端设备对各种视频信号的兼容,但是这样会随着兼容视频标准数目的增加而提高设计成本。第三种方案是以通用处理器为基础设计支持多标准视频格式的解码器芯片,将多个视频标准的运算单元与存储单元复合在一起,从而在一个解码器芯片上实现多标准视频解码的任务。采用这种方案可克服第一种方案中转码带来的视频质量下降问题,也可大大的降低设计成本[4]。

各视频标准码流在数据格式上以及算法结构上存在着一定程度的相似性,这为支持多标准视频解码的芯片设计提供了可能性。例如在数据格式上,各视频标准均符合序列层、图像层、片层、块数据层这样一个数据组织形式,因此可将传统的解码流程设计成系统层、图像层、宏块层、子块层这样一个通用的解码流程;在算法结构上,基本上都采用了离散余弦变换(DCT)算法去除空间冗余、采用帧间预测及运动补偿算法去除时间冗余、采用熵编码等算法进一步进行视频流数据的压缩等,因此,在解码器的设计中,可将这些算法单元复合在一起使用,实现各标准之间的算法重用。

本文主要讨论多标准视频解码器顶层部分,也就是在解码流程中处于宏块层以上部分的重用机制,并在文献[4]和文献[5]中介绍的重用机制的基础上分析并设计了一种适用于MPEG-2,MPEG-4,H.264,AVS以及VC-1等标准的顶层模块重用机制。

2 多标准解码器重用机制的可行性分析

目前主流的视频编码标准采用的都是基于变换、运动补偿预测和熵编码的混合编码结构框架[6,7]。变换采用DCT变换,量化采用标量量化方式,运动补偿采用基于块匹配的运动估计方法,熵编码采用变长编码。因此,解码端的主要处理流程和处理技术基本相似,如图1所示。在处理流程上,这些标准基本都符合熵解码、反量化、反变换、帧间预测、运动补偿的解码顺序,且基本都符合序列层、图像层、宏块层、块层的语法结构层次。这些特点为运算和控制单元可重用的多标准解码器设计提供了理论基础。同时,视频解码器芯片的设计普遍采用宏块级的数据流驱动控制策略,所以缓冲区和参考帧存储区也可以被重用。

3 多标准解码器顶层重用方案设计

3.1 解码器顶层结构重用

在视频标准中,顶层模块是指在语法结构层次中处于宏块级以上的解码部分,其他处于语法结构层次中宏块级及其以下的解码部分称为底层模块。在MPEG-2,MPEG-4,H.264,AVS标准和VC-1中,码流结构基本都由序列头、图像头、片头及像素编码数据组成,但在细节方面存在差异。以图像头信息为例,在H.264码流中并非所有的图像帧都有图像头。AVS规定一帧中的两场至少有一个图像头。MPEG-2及MPEG-4标准规定所有的图像数据前都有图像头。在MPEG-4中并没有片头的概念,只有宏块组的概念。在VC-1中并非所有的图像前都有图像头,且VC-1的简单档次中没有起始码前缀标志(0x000001),这与其他标准不同。尽管存在这些差异,这几个视频标准采用了相似的顶层解码流程结构。在多标准解码器的设计中可使用图2中的结构,从而实现顶层结构的重用。图2中虚线内部分表示底层模块,虚线外部分表示顶层模块。顶层模块主要包括Head_Parse,Initialize_Sequence,Ref_Buffer_Control,Bbv_Buffer_Ctrl,和Update_Buffer_Idx等。Head_Parse模块解析顶层的部分头信息,包括序列参数、图像参数和一些扩展信息等;Initialize_Sequence模块初始化解码当前序列所需要的一些参数;Ref_Buffer_Control模块负责参考帧管理的操作;Bbv_Buffer_Ctrl模块中进行刷新码流缓存区的操作;Update_Buffer_Idx模块进行刷新参考帧帧存索引以及帧存显示的操作。

3.2 顶层语法元素解析重用

顶层语法元素是指视频码流中处于宏块级以上的语法元素,主要包含解码所必需的参数,如序列参数和图像参数等。在不同的标准中,一般使用不同的编码方法表示这些顶层的语法元素,如无符号定长编码和哥伦布编码。通过对各标准的分析与归纳,顶层使用的语法元素编码方式如表1所示。

从表1可看出,n位定长编码是几种标准都使用的编码方法,k阶指数哥伦布编码用于H.264及AVS的顶层语法元素。定长码的解码过程比较简单,只需要按照给定的码字长度,从码流中截取相应位数的比特位,再根据需要选择查表或者是直接返回截取的比特位即可。哥伦布编码是变长编码,解码要相对复杂一些。

AVS标准中定义了9种不同的语法元素解析方式,顶层解码用到的主要有以下几种:

1)u(n),n位无符号整数。在语法表中,如果n的值为v,其比特数由其他语法元素值确定。解析过程由函数read_bits(n)的返回值规定,该返回值用高位在前的二进制表示。

2)r(n),连续n个0。解析过程由函数read_bits(n)的返回值规定。

3)i(n),n位整数。在语法表中,如果n的值为v,其比特数由其他语法元素值确定。解析过程由函数read_bits(n)的返回值规定,该返回值用高位在前的2的补码表示。

4)f(n),取特定值的连续n个比特。解析过程由函数read_bits(n)的返回值规定。

5)b(8),一个任意取值的字节。解析过程由函数read_bits(8)的返回值规定。

6)ue(v),无符号整数指数哥伦布码编码的语法元素,左位在先。

在H.264标准中,顶层用到的语法元素解析方式主要有b(8),f(n),i(n),u(n)及ue(v),其含义与AVS中的相同。

MPEG-2与MPEG-4标准中的语法元素解析方式主要有以下几种:

1)Bslbf(bit string,left bit first),比特串,左位优先。

2)Uimsbf(unsigned integer,most-significant bit first),无符号整数,最高位优先。

3)Simsbf(signed integer,in twos complements format,most significant(signed)bit first),有符号整数,2的补码形式,最高位(符号位)在先。

VC-1标准中,顶层用到的语法元素解析方式主要有Uimsbf和Bslbf,其含义同MPEG-2标准中的定义。因此,在多标准解码器的设计中,可在顶层语法元素解析模块中重用定长解码模块,对于H.264及AVS标准可重用哥伦布解码,从而实现有效的重用结构,以实现代码的优化与管理。

3.3 参考帧管理机制重用

在前文所述的5个视频标准中,H.264采用最多16个参考帧的参考帧管理方式;AVS采用最多两帧的参考帧管理方式(其中P帧前向最多两帧,B帧前后各一帧);MPEG-2,MPEG-4和VC-1采用最多两帧的参考帧管理方式(其中P帧前向最多一帧,B帧前后向各一帧)。

鉴于H.264的参考帧管理方式与其他标准不同,笔者设计了两种管理方式,一种是专门针对于H.264的参考帧管理机制,另一种是为AVS,MPEG-2,MPEG-4和VC-1这4个标准而设计的一种参考帧管理重用方案。其中适用于AVS,MPEG-2,MPEG-4以及VC-1的参考帧管理重用方案的主要技术要点如下:

1)分配4个帧存缓冲区,分别标识为0,1,2,3。其中,3表示写入缓存区的索引号,0表示后向参考帧的缓存区索引号,1表示前向参考帧的缓存区索引号。

2)每次帧存索引号的刷新都在解码一帧后进行。索引刷新过程为:当前解码帧为非B帧时,帧存索引值均加1(3号要变为0号);当前解码帧为B帧时,帧存索引值中的2号与3号互换。

3)帧图像的显示在帧存号索引刷新之后进行。帧图像显示过程为:当前解码帧为非B帧时,显示1号所指向的帧存空间数据;当前解码帧为B帧时,显示2号所指向的帧存空间数据。参考帧管理的过程如图3所示。

4)对于场的情况,只对本帧的第一场进行帧存索引号的刷新操作。

3.4 码流缓存区设计与管理

在多标准视频解码的流水线设计中,需要为顶层解码以及VLD模块提供足够的码流以防止缓冲区下溢,从而流畅地解码,因此需要设计一个适用于多标准解码并且可重复利用的码流缓存区域,这部分的主要技术要点有:

1)为保证VLD解码对码流数据的正确请求,必须保证码流缓存中的有效数据足以维持至少一个片或一帧图像的所有宏块数据解码。

2)码流缓存的刷新操作位于解码完毕一个片或一帧图像之后。

3)缓存区的管理必须能够模拟硬件对码流数据的刷新操作。

4)为适应硬件读写操作,缓存区的读写位宽为32 bit。

根据以上技术要点,设计出如下方案。码流缓存区的大小根据不同的图像格式进行动态分配。以CIF(352×288),4∶2∶0格式的视频图像为例,首先设定码流缓存区大小为0x80000 byte(考虑到无压缩情况下4帧码流的数据量大小)。在第一次刷新缓存区的码流数据时,首先填充0x40000 byte(如果码流足够),之后在每次解码一帧后进行缓存区的刷新操作。

缓存区的刷新判断操作位于顶层的Bbv_Buffer_Ctrl模块,在每次解码完一个片后进行。如图4所示,SRAM为码流缓存区,DRAM为外部大容量存储器。VLD解码一个片后所得到的码流数据偏移地址通过DMA及寄存器REG模块传给顶层模块,当发现缓存区的有效数据小于整个码流缓存区容量的1/4时,顶层模块执行缓存区的刷新操作,将码流数据从DRAM读入到SRAM中;否则不执行刷新操作。设定码流缓存区的1/4大小为判定依据是因为考虑到每帧只划一个片时所对应的最大片数据量。缓存区的刷新仍通过DMA模块完成,且刷新操作要使得码流数据填充满所有的缓存区空间。

4 小结

本文对多标准视频解码器的顶层结构的重用方案进行了分析和设计。通过c model的验证,设计的顶层方案可实现正确解码。该方案对于多标准解码器的软硬件协同设计有一定的指导意义。

参考文献

[1]Draft ITU-T recommendation and final draft international standard of joint video specification(ITU-T Rec.H.264/ISO/IEC 14496-10AVC)[S].2003.

[2]数字音视频编码技术标准工作组.信息技术先进音视频编码第2部分:视频[S].2006.

[3]SMPTE,VC-1 compressed video bitstream format and decoding process[S].2005.

[4]谢朝辉.多模视频解码器复用方法研究与运动补偿的实现[D].兰州:兰州大学,2006.

[5]汪毅,林祖伦.新一代多模视频解码芯片的硬件结构设计[D].成都:电子科技大学,2008.

[6]毕厚杰.新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC[M].北京:人民邮电出版社,2005.

多标准分析 篇7

1 风险率计算模型

1.1 风险计算方法

截至目前, 很多学者基于风险计算提出了很多方法, 主要有:重现期法、直接积分法、一次二阶矩法、蒙特卡罗法和JC法[3]等, 对于这些方法的一般比较, 相关研究如表1所示。

从表1可以看出, JC法对于计算风险率而言相对适用一些, 因而本文建立基于JC法的导流标准多目标风险决策模型。

1.2 基于JC法的风险率计算

JC法是国际安全度联合委员会 (JCSS) 推荐采用的, 因其实用简便, 且计算精度可以满足风险率计算的实际需要。因为在风险评估中, 遇到的随机变量不一定服从正态分布, 因而在采用JC法计算时需要分两种情况进行阐述, 由于风险率Pf的计算相对复杂, 有关学者引入可靠度指标β的概念将其计算过程加以简化, 因而对于风险率Pf和可靠度指标β有如下关系:

式中:φ (·) 为标准的正态分布函数。

1.2.1 正态基本变量的情况

极限状态方程为线性方程且功能函数仅与两个正态基本变量S、R有关。对S、R作标准正态化变换, 令:

式中:^S、^R为标准正态变量N (0, 1) , 则极限状态方程变为:

整理后可得:

结合解析几何相关知识, 可知式 (7) 是^SO′^R坐标系中极限状态直线的标准型法线式。因此式 (6) 中的常数项β是原点O′到直线的法线长度, 而cosθS、cosθR则是法线对各坐标向量的方向余弦。由此可知可靠度指标β的几何意义是标准正态坐标系中原点到极限状态方程的最短距离。

从原点O′到极限状态直线的垂足, 通常被称为“设计验算点”, 由图1可知, 其坐标为:

变换到原坐标系SOR中为:

由于P*在极限状态直线上, 因而S*、R*满足如下极限状态方程:

根据R.Rackwitz (1976年) 提出的方法可知, 当功能函数与多个正态变量有关时, 极限状态方程Z=g (X1, X2, …, Xn) =0表示以基本变量Xi (i=1, 2, …, n) 为坐标的n维空间曲面, 则P*的原坐标值为:

式中:μxi、σxi为基本变量Xi的均值和标准差。

法线对坐标向量的方向余弦为:

式中: (·) |P* 表示偏导数中变量在P*点赋值。

又P*满足极限状态曲面方程:

则根据式 (11) ~式 (13) 即可求解β值。

式 (12) 表示n个方程, 未知量共有n+1个, 采用迭代的方法来求解, 直到β值满足精度要求为止, 其模拟计算过程如图2所示。

1.2.2 非正态基本变量的情况

对于这种情况, 采用等价正态变量的办法, 原理是将随机变量原来的非正态分布用正态分布来代替, 但要满足设计验算点处的概率密度函数和分布函数值替换前后对应相等, 如图3所示。

式中:μi′和σi′分别代表第i个变量的等价正态分布的均值和标准差;Fxi (xi*) 和fxi (xi*) 分别代表分布函数和密度函数在xi*处的值; (x) 和φ (x) 分别表示标准正态分布的分布函数和密度函数。

求出μi′和σi′之后, 代替原分布的值, 采用正态分布情况及图2的计算过程求出可靠指标β, 最终根据β与Pf的关系得到风险率Pf。

2 风险决策模型的建立

风险决策方法都是基于确定性决策方法来开展研究的, 对于确定性决策问题可以概化为:

式中:opt可以是max或min;D为决策空间;ξ为状态空间上的变量;f (x, ξ) 为m维目标函数, 当m=1时, 则为单目标决策, 当m≥2时, 则为多目标决策。

一般的决策程序流程图如图4所示。

本文主要解决的是多目标风险决策问题[4,5], 采用以往多目标确定性决策、多目标优化[6]方法为基础, 综合有关的不确定性分析, 在合理风险的代价下, 得到某种最佳效益。在导流标准的决策中, 拟用姜树海[7]提出的应用于防洪安全决策中的简化方法, 尽可能将目标约束和各种性能约束表示为主要决策变量的函数, 同时考虑所有对其有影响的极限状态。其表达式可写为:

式中:w为主要目标函数;{y}为设计变量;P0fi为多个主要和非主要目标的允许失效概率。

此方法着重考虑了主要决策目标函数的优化, 同时也兼顾了主要和非主要目标的风险约束, 具有一定的实用性。本文将风险率作为主要决策目标, 同时由于本文主要考虑不过水围堰, 因而其工期与导流方案的确定没有太大关系, 故风险决策在此不对工期加以考虑。

3实例计算和分析

某水利水电工程[8]采用隧洞导流, 河床一次断流全年施工的导流方式, 采用土石围堰不允许过水, 围堰挡水期为2a, 超载洪水发生后损失程度为30%, 限制费用为10 000万元。经水力计算和调洪演算后, 不同导流标准下的经济导流方案如表2所示。

根据前面内容的探讨, β与Pf具有数值上的一一对应关系, 也具有与Pf相对应的物理意义。已知β后, 即可求得Pf (见表3) 。由于β越大, Pf就越小, 则工程越可靠[7]。

因此, 当已知分布函数基本变量的统计参数之后 (即均值和标准差) , 就可以按照公式 (2) 及图2的计算流程图求出β值, 进而得到Pf值。通过前面章节的相关公式并结合Matlab相关程序, 最终算得各导流标准下的风险率, 进而得到保证率Pr=1-Pf。又考虑超载洪水发生后损失程度为30%, 因而可以计算出现风险投资金额为W*=W (1+30%) 。具体结果如表4所示。

由计算结果可知, 在满足保证率90%的条件下, 只有重现期为20a的设计标准考虑风险投资为0.955 89亿元<1亿元, 满足导流建筑物限制费用要求, 因而应选择20年一遇重现期洪水和导流标准。

4 结语

本文基于JC方法, 通过某工程实例计算了该导流标准的各方案风险率, 同时采用简化的风险决策方法确定了最终导流标准, 进一步验证了JC方法的可行性和实用性, 为以后类似工程提供了参考。同时由于导流风险决策涉及复杂因素较多, 相关算法也很多[8], 本文中所采用的简化风险决策方法是否具有一定的优越性还有待于进一步考证。

摘要：导流标准的选择关系到整个水电工程的造价和工期[1]。确定导流标准时, 要综合考虑工程投资、建设工期、风险率等多个目标, 从整体上优化选择导流标准。建立基于JC法的风险率计算模型, 这种方法简便、准确, 并可适用于非线性极限状态方程的情况。最后以某实际水利水电工程为例, 计算不同重现期条件下各方案的风险率, 进而建立多目标风险决策模型, 最终选定此工程的导流标准, 计算结果表明, 所建模型是有效的, 且精确较高, 可以为工程建设提供理论依据。

关键词：导流标准,JC法,风险率,风险决策

参考文献

[1]肖焕雄, 史精生.施工导流标准的多目标风险决策[J].水利学报, 1990, (11) :66-71.

[2]张莹莹.大型重建工程施工导流风险分析与极端天气影响[D].天津:天津大学, 2012.

[3]陈东初, 梁忠民, 栾承梅, 等.JC法在鄱阳湖廿四联圩漫顶风险分析中的应用[J].水电能源科学, 2013, 31 (6) :141-143.

[4]苏琴, 周建旭.多目标系统模糊决策法在导流标准比选中的应用[J].中国农村水利水电, 2007, (12) :82-84.

[5]徐森泉, 胡志根, 刘全, 等.基于熵权的导流标准多目标决策分析[J].中国农村水利水电, 2004, (8) :45-47.

[6]Marzio Marseguerra, Enrico Zio, Luca Podofillini.Optimal reliability/availability of uncertain systems via multi-objective genetic algorithms[J].IEEE Transactions On Reliability, 2004, 53 (3) :424-434.

[7]姜树海, 范子武, 吴时强.洪灾风险评估和防洪安全决策[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.

[8]肖焕雄.施工导截流与围堰工程研究[M].北京:中国电力出版社, 2002.

多标准分析 篇8

多用户检测技术是利用造成多址干扰的所有用户的幅度、用户码、时延等信息来对用户进行检测, 以降低多址干扰。而其中只需观测数据序列的盲自适应多用户检测, 因其复杂度低、效率高, 是近年来移动通信相关领域的热点研究课题。恒模算法因实现简单, 且满足收敛条件的恒模算法其收敛速度及稳态性能较好, 早已被应用于多用户检测中。虽存在一些问题, 例如存在多个局部收敛点、易收敛到局部最小点等, 但之后也出现了很多解决的方法[1,2]。恒模多用户检测算法应用广泛, 存在于多个领域中[3,4]。

由于标准约束恒模算法的性能受接收信号幅值参数的影响, 本文在非标准约束恒模盲多用户检测的基础上, 以瑞利分布为变步长, 结合差分形式构造的差分恒模算法, 仅需知道两相邻信号的幅值差, 避免了搜索具体期望用户的信号幅值, 使算法更为简单快捷。

1 系统模型

经过AWGN信道后的K个用户的同步直接序列扩频的码分多址 (Direct Sequence-Code Division Multiple Access, DS-CDMA) 系统, 其基带接收信号为:

式中, Ak、Sk (t) 分别为第k个用户接收信号的幅度值和归一化波形, bk (t) 为第k个用户的信息码元, 且bk (t) ∈{±1};用户数K≤N;码片调制波为方波;扩频码为短码, 其周期长度就为扩频增益N=T/Tc;T、Tc分别为比特间隔和码片间隔, n (t) 为方差为σ2的加性高斯白噪声。

上述基带信号经过码片匹配滤波器, 按码片速率采样即得到一个维数为N的输出向量:

式中, A=diag (A1, …, AK) 是对角阵;是用户k归一化信号的波形向量, {Sk}Kk=1线性无关;n是均值为0、协方差矩阵为σ2IN的高斯白噪声向量。因此, 接收机的输出端为:

式中, ωT=[ω1, …, ωN]为解调矢量。为了不失一般性, 本文假定用户1是目标用户。

2 非标准约束恒模算法

基本的恒模算法 (Constant Modulus Algorithm, CMA) 通常为了计算便捷取信号幅值ζ=1, 此时代价函数为:

上式加入约束条件ωTS1=1得到的是标准约束恒模算法 (Standard Constrained Constant Modulus Algorithm, SCCMA) , 即:

约束条件ωTS1=1

当时, 即接收信号的幅值小于这个临界值, 或者初始的权向量并非有效目标用户的特征波形时, 如上所述的标准约束恒模算法的性能受接收信号幅值参数的影响, 算法性能变差, 甚至无法收敛。非标准约束恒模准则就是针对上述标准规范形式存在的问题而提出的, 由此得到非标准约束检测算法 (Non-Standard Constrained Constant Modulus Algorithm, NSCCMA) 。经证明该算法在d2>1/3A12时是严格凸的, 即非标准约束检测算法性能不受接收信号幅值的影响, 对码分多址蜂窝移动通信中的多址干扰的改善能力也更强。其代价函数和约束条件如下:

约束条件ωTS1=1

定义B=I-S1TS1, 由于ωTS1=d等价于ω=d S1+Bx, 将式 (6) 转化为无约束优化问题J (ω) =J (d S1+Bx) 。

利用最陡下降法可以得到非标准约束恒模的自适应算法[5]公式为:

式中, μ为步长因子;ω (0) =d S1, d为常数, 应满足:d2>1/3A12。本文中, d取10。

3 基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法

由式 (7) 可以看出:若步长μ值较大, 则每次迭代时权系数的幅值调整就大, 此时收敛速度较快, 稳态剩余误差较大;若步长μ值较小, 则每次迭代时权系数的幅值调整就小, 此时收敛速度较慢, 稳态剩余误差较小。由于以上所述的非标准约束恒模算法 (NSCCMA) 采用的是固定步长μ, 这样使得恒模算法的性能无法很好地兼顾, 应用就会受到很大限制。采用时变步长来代替固定步长就能很好地解决这一矛盾。步长值应根据以下原则调整:首先在未知的一些系统参数变化时或初始收敛的阶段, 当步长较大时, 它的收敛速度和对于时变系统的跟踪速度才会快;而当算法收敛后, 不论干扰信号的大小及步长都应保持较小值, 这样稳态失调噪声才会小。

基于瑞利分布的变步长取步长函数公式如下:

式中, 参数α和参数β>0分别控制函数的形状和函数的取值范围。分析式 (8) 可知:误差函数|e (n) |在初始收敛阶段较大时, 对应的步长μ (n) 就较大, 此时算法的收敛速度较快;当算法已达到或即将到达稳态时, 此时误差函数|e (n) |趋近于零, 对应的步长μ (n) 就变得很小, 此时算法的稳态误差就很小。由此, 可取式 (8) 为基于瑞利分布变步长的步长函数公式。基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法 (Rayleigh distribution variable-step--non-standard constrained differential constant modulus algorithm, RDV-NSCDCMA) 取代价函数为:

约束条件ωHS1=d

式中, y (n) =ω (n) Hr (n) , ω=d S1+Bx, 则可把式 (9) 的代价函数以x的函数表示如下:

上式对x (n) 求偏导, 可得:

求得x (n) 的更新公式如下:

式中, 变步长公式为μ (n) =β{[|e (n) |/α2]exp[-e (n) 2/ (2α2) ]}, 式中参数α及参数β的最优值应根据具体仿真来确定。本次仿真中, α=150, β=0.006, 此时RDV-NSCDCMA算法达到最佳收敛。

4 性能仿真

本仿真采用MATLAB软件对非标准约束恒模算法 (NSCCMA) 和基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法 (RDV-NSCDCMA) 进行仿真。令用户1为期望用户, 采用31位Gold序列为各用户的扩频码, 其扩频增益N=31, 输入信号为二进制相移键控 (Binary Phase Shift Keying, BPSK) 调制。取d=10, 期望用户的信号幅度A1=0.1。

仿真一:以信噪比与误码率的关系曲线图为测度基准, 研究比较非标准约束恒模算法与基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的抗多址干扰能力。本仿真中分别取干扰用户数为K=5和K=10, 图1中干扰用户相对于目标用户的多址干扰强度均为10 d B, 图2中干扰用户相对于目标用户的多址干扰强度均为20 d B。取总迭代次数为N=1 000。

由仿真曲线图1和图2可以看出:当干扰用户数为5时, 两条曲线的差距在信噪比大于10 d B时尤其明显, 说明此时基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的误码率的改善非常明显。当干扰用户数增到10时, 曲线的差距在信噪比取值0 d B~20 d B的绝大部分区间上都较大, 即整个区间上基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的误码率的改善都较为明显。

仿真二:以信干噪比与迭代次数的关系曲线图为测度基准, 研究比较非标准约束恒模算法与基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的抗远近效应能力。本仿真中分别取干扰用户数为K=5和K=10, 干扰用户相对于目标用户的多址干扰强度为20 d B, 信噪比为20 d B, 总迭代次数为N=1 000。

由仿真曲线图3、图4可以看出:当干扰用户数为5时, 基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法在迭代次数到达100时趋于稳定, 其信干噪比稳定值为19 d B;而非标准约束恒模算法在迭代次数到达200时趋于稳定, 其信干噪比稳定值为18 d B。当干扰用户数为10时, 基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法在迭代次数到达300时趋于稳定, 其信干噪比稳定值为18.5 d B;而非标准约束恒模算法在迭代次数到达400时趋于稳定, 其信干噪比稳定值为17 d B。即无论在个干扰用户还是个干扰用户情况下, 基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的收敛速度和稳定性能都优于非标准约束恒模算法。

仿真三:以信道突变时信干噪比与迭代次数的关系曲线图为测度基准, 研究比较非标准约束恒模算法与基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的信道跟踪能力。本仿真中取初始干扰用户数为15, 其中10个用户的干扰强度为10 d B, 5个用户的干扰强度为15 d B。取信噪比为10 d B, 总迭代次数为2 000次, 其他初始条件设置与仿真一中相同。当迭代次数为300时, 在上述基础上再加入3个干扰强度为10 d B的用户;迭代次数为600时, 在上述基础上去掉2个干扰强度为10 d B的干扰用户, 同时加入2个20 d B的干扰用户;迭代次数为800时, 在上述基础上去掉2个干扰强度为20 d B的干扰用户。

由图5可以看出:当迭代次数为300时, 本文提出的RDV-NSCDCMA算法的信干噪比值趋于10 d B, 而NSCCMA算法的信干噪比值趋于7 d B;当迭代次数为600时, RDV-NSCDCMA算法的信干噪比值趋于8 d B, 而NSCCMA算法的信干噪比值趋于6 d B;当迭代次数为800时, RDV-NSCDCMA算法的信干噪比值趋于10 d B, 而NSCCMA算法的信干噪比值趋于6 d B。即在整个2 000次迭代过程中, 当迭代次数分别为300次、600次、800次时改变干扰用户的个数和强度, 不论在高信噪比还是低信噪比下, 基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法的跟踪能力都强于非标准约束恒模算法。

5 结论

本文以误差函数e (n) 为随机变量的瑞利分布变步长μ (n) , 调整参数α和参数β>0可以分别改变函数的形状和函数的取值范围;而非标准约束恒模算法不受接收信号幅值的影响, 对码分多址蜂窝移动通信中的多址干扰的改善能力也更强;差分恒模算法仅需知道两相邻信号的幅值差, 避免了搜索具体期望用户的信号幅值, 使算法更为简单快捷。将以此构造的基于瑞利分布变步长的非标准约束恒模算法与差分恒模相结合, 提出了RDV-NSCDCMA算法。仿真结果表明, 即使在低信噪比强多址干扰的情况下, 本文提出的RDV-NSCDCMA算法在抗多址干扰能力、抗远近效应能力以及信道跟踪能力方面均优于非标准约束恒模算法 (NSCCMA) 。

摘要：针对码分多址蜂窝移动通信中存在的多址干扰问题, 以瑞利分布为变步长, 构造了基于瑞利分布变步长的非标准约束恒模算法;与差分形式相结合, 提出了基于瑞利分布变步长的非标准约束差分恒模算法 (RDV-NSCDCMA) ;分析了此算法的性能并与非标准约束恒模算法 (NSCCMA) 进行了仿真比较。

关键词：瑞利分布,恒模算法,盲多用户检测,非标准约束,差分

参考文献

[1]ELNASHAR A, ELNOUBI S, ELMIKATI H.Sample-bysample and block-adaptive robust constant modulus-based algorithms[J].IET Signal Processing, 2012, 6 (8) :805-813.

[2]夏伟娟, 朱立东.一种分数低阶统计量广义恒模盲多用户检测算法[J].信号处理, 2010, 26 (10) :1510-1514.

[3]Feng He, Gunawan E, Yongliang Guan.Improved two-stage CMA-based blind receivers for joint equalization and multiuser detection[J].IET Communications, June 2012:1131-1136.

[4]张江, 张杭, 崔志富, 等.异步DS-CDMA系统中的盲联合干扰消除与多用户检测[J].信号处理, 2013, 29 (6) :668-676.