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基于随机加法链的高级加密标准抗侧信道攻击对策
黄海, 冯新新, 刘红雨, 厚娇, 赵玉迎, 尹莉莉, 姜久兴
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171211
[摘要](1) [HTML全文](0) [PDF 1766KB](0)
摘要:
侧信道攻击已经对高级加密标准(AES)的硬件安全造成严重威胁,如何抵御侧信道攻击成为目前亟待解决的问题。字节替换操作作为AES算法中唯一的非线性操作,提高其安全性对整个加密算法有重要意义。该文提出一种基于随机加法链的AES抗侧信道攻击对策,该对策用随机加法链代替之前固定的加法链来实现有限域GF(28)上的乘法求逆操作,在此基础上研究随机加法链对算法安全性和有效性方面的影响。实验表明,所提随机加法链算法比之前固定的加法链算法在抵御侧信道攻击上更加安全、有效。
一种面向粗粒度可重构阵列的硬件木马检测算法的设计与实现
严迎建, 刘敏, 邱钊洋
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180484
[摘要](96) [HTML全文](0) [PDF 2231KB](17)
摘要:
硬件木马检测已成为当前芯片安全领域的研究热点,现有检测算法大多面向ASIC电路和FPGA电路,且依赖于未感染硬件木马的黄金芯片,难以适应于由大规模可重构单元组成的粗粒度可重构阵列电路。因此,该文针对粗粒度可重构密码阵列的结构特点,提出基于分区和多变体逻辑指纹的硬件木马检测算法。该算法将电路划分为多个区域,采用逻辑指纹特征作为区域的标识符,通过在时空两个维度上比较分区的多变体逻辑指纹,实现了无黄金芯片的硬件木马检测和诊断。实验结果表明,所提检测算法对硬件木马检测有较高的检测成功率和较低的误判率。
基于多维测量信息的压缩感知多目标无源被动定位算法
余东平, 郭艳, 李宁, 刘杰, 杨思星
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180333
[摘要](40) [HTML全文](0) [PDF 1488KB](1)
摘要:
无源被动定位是入侵者检测、环境监测以及智能交通等应用的关键问题之一。现有的无源被动定位方法可通过信道状态信息获取多个维度上的测量信息,但是现有方案未能充分挖掘多个信道上的频率分集以提高定位性能。该文提出一种基于多维测量信息的压缩感知多目标无源被动定位算法,在压缩感知框架下利用多维测量信息的频率分集提高定位精度和鲁棒性。根据鞍面模型建立无源字典,将多目标无源被动定位问题建模成多测量向量联合稀疏恢复问题,并利用多维稀疏贝叶斯学习算法估计目标位置向量。仿真结果表明,该算法能有效利用多维测量信息提高定位性能。
跨层融合与多模型投票的动作识别
罗会兰, 卢飞, 严源
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180373
[摘要](38) [HTML全文](0) [PDF 882KB](5)
摘要:
针对动作特征在卷积神经网络模型传输时的损失问题以及网络模型过拟合的问题,该文提出一种跨层融合模型和多个模型投票的动作识别方法。在预处理阶段,借助排序池化的方法聚集视频中的运动信息,生成近似动态图像。在全连接层前设置对特征信息进行水平翻转结构,构成无融合模型。在无融合模型的基础上添加第2层的输出特征与第5层的输出特征融合结构,构造成跨层融合模型。训练时,对无融合模型和跨层融合模型两种基本模型采用3种数据划分方式以及两种生成近似动态图像顺序进行训练,得到多个不同的分类器。测试时使用所有的这些分类器进行预测,对它们得到的结果进行投票集成,作为最终分类结果。在UCF101数据集上,提出的无融合模型和跨层融合模型的识别方法与动态图像网络模型的方法相比,识别率有较大提高;多模型投票的识别方法能有效缓解模型的过拟合现象,增加算法的鲁棒性,得到更好的平均性能。
基于采样值随机压缩矩阵核空间的亚奈奎斯特采样重构算法
盖建新, 杜昊辰, 刘琦, 童子权
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180323
[摘要](50) [HTML全文](0) [PDF 1863KB](6)
摘要:
针对现有调制宽带转换器亚奈奎斯特采样重构算法性能不高问题,该文提出一种基于采样值核空间的支撑重构算法和随机压缩降秩方法,将两者结合得到一种高性能采样重构算法。首先利用随机压缩变换在不改变未知矩阵稀疏特性的前提下将采样方程转化为多个新的多测量向量问题,然后利用采样值矩阵核空间与采样矩阵支撑正交的关系获取联合稀疏支撑集,最后通过伪逆完成重构。从理论和实验两个方面对所提方法进行了分析和验证。数值实验表明,与传统重构算法相比,所提算法提高了重构成功率、降低了高概率重构所需的通道数,而且重构性能总体上随压缩次数增加而提高。
基于FMCW雷达的多维参数手势识别算法
王勇, 吴金君, 田增山, 周牧, 王沙沙
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180485
[摘要](87) [HTML全文](0) [PDF 1721KB](12)
摘要:
该文提出一种基于调频连续波FMCW雷达多维参数的卷积神经网络手势识别方法。通过对雷达信号进行时频分析,估计手势目标的距离、多普勒和角度参数,构建出手势动作的多维参数数据集。同时,为了进行手势特征提取和精确分类,提出多分支网络结构和高维特征融合的方案,设计出具有端到端结构的RDA-T多维参数卷积神经网络。实验结果表明,结合手势动作的距离、多普勒和角度信息进行多维参数学习,所提方法有效解决了单维参数手势识别方法中手势描述信息量低的问题,且手势识别准确率相较于单参数方法提高了5%~8%。
软件定义网络中基于效率区间的负载均衡在线优化算法
史久根, 徐皓, 张径, 王继
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180464
[摘要](59) [HTML全文](0) [PDF 715KB](6)
摘要:
在大型复杂软件定义网络中,为提高网络负载均衡,减少控制器与交换机间的传播时延,该文提出一种基于效率区间的负载均衡在线优化算法。在初始静态网络中,通过贪心算法选择初始控制器集合,并以其为根节点构建M棵改进代价的最小生成树(MST),确定初始M个负载均衡的子网;当网络流量发生变化时,通过广度优先搜索(BFS)调整子网间交换机映射关系使其满足效率区间,保证任意时刻网络的负载均衡。算法均以网络连通性为基础,且均以传播时延为目标重新更新控制器集合。仿真实验表明,该算法在保证任意时刻网络负载均衡的同时,可以保证较低的传播时延,与Pareto模拟退火算法、改进的K-Means算法等相比,可以使网络负载均衡情况平均提高40.65%。
基于酉ESPRIT的多频带融合ISAR成像
熊娣, 王俊岭, 赵莉芝, 钟山, 高梅国
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180438
[摘要](85) [HTML全文](0) [PDF 2156KB](2)
摘要:
多频带融合成像可有效提高ISAR成像的距离分辨率。传统的ESPRIT谱估计融合算法只利用了复数观测数据本身,而没有利用其共轭数据。该文提出对合成复观测数据及其共轭的酉ESPRIT法进行调整以实现基于酉ESPRIT法的多频带融合ISAR成像。酉ESPRIT法充分利用复数观测数据信息,更有利于多频带融合的频谱估计和ISAR成像。针对多频带融合中目标散射点越分辨单元徙动校正的问题,调整了传统校正处理的步骤,分别在多频带融合前进行越距离单元徙动校正和融合后进行越多普勒单元徙动校正,避免了回波中的快时间频率-慢时间耦合项以及时域相位补偿对频域融合处理的影响,从而得到效果更好的多频带融合ISAR图像。仿真和实测数据结果表明所提方法不但能得到高质量的融合ISAR图像,也具有更优的抗噪性能和更高的运算效率。
一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法
刘新波, 王布宏, 杨智显, 沈海鸥
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180474
[摘要](42) [HTML全文](0) [PDF 954KB](13)
摘要:
针对现有的虚拟网络重构算法对物理网络中产生的碎片资源考虑不够周到,导致其对在线虚拟网络映射算法的性能改善不够显著的问题,该文定义了一种网络资源碎片度度量方法,并提出一种碎片感知的安全虚拟网络重构算法。该算法通过周期性考虑物理网络中节点的碎片度,选择出待迁移虚拟节点集合;通过综合考虑物理网络的碎片度减小量和虚拟网络的映射开销减少量,选择出最佳的虚拟节点迁移方案。仿真结果表明,该算法的请求接受率和收益开销比均优于当前的重构算法,特别是在收益开销比方面的优势更加明显。
基于马尔科夫分割的单极化SAR数据洪涝水体检测方法
唐德可, 王峰, 王宏琦
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180420
[摘要](77) [HTML全文](0) [PDF 2828KB](0)
摘要:
我国是个洪涝灾害多发的国家,每年7月、8月份洪涝灾害时常发生。因此,实现洪涝受灾区域的水体快速检测对灾害救援和评估具有重要的意义。高分3号SAR卫星数据采用主动式对地观测技术,全天时、全天候成像的特点在洪涝减灾应用中具有明显的优势。以湖南省洪涝灾害区域快速检测为目的,该文提出基于高分3号单极化SAR数据的洪涝区域水体快速检测方法,包括SAR预处理,顾及SAR分布特性且保边缘的马尔科夫模型洪涝水体提取,基于SAR几何构象模型的阴影虚警干扰去除等步骤,并利用人工检测结果进行相对精度评价。测试结果表明,所提方法可以实现洪涝受灾区域的快速、精确提取。
基于自相关-倒谱联合分析的无人机旋翼转动频率估计方法
宋晨, 周良将, 吴一戎, 丁赤飚
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180399
[摘要](63) [HTML全文](0) [PDF 2118KB](13)
摘要:
准确估计无人机旋翼转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波雷达的无人机目标回波模型,提出一种自相关-倒谱联合分析的无人机旋翼转动频率估计方法,推导了无人机旋翼转动频率与雷达回波倒谱输出中周期性时延的映射关系,通过加权均衡能够更有效地估计多旋翼无人机旋翼转动频率,弥补了传统方法的不足。通过仿真和实际场景实验验证了方法的有效性。
基于尺度不变特征变换的快速景象匹配方法
牛燕雄, 陈梦琪, 张贺
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180440
[摘要](85) [HTML全文](0) [PDF 1388KB](2)
摘要:
传统基于特征的景象匹配方法存在冗余点多、匹配精度低等问题,难以同时满足实时性及鲁棒性要求,对此,论文提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)的快速景象匹配方法。在特征提取阶段,采用高速分段特征检测器(FAST)在多尺度检测角点作为初始特征,经过高斯差分(DOG)算子在尺度空间中进行特征的2次筛选,简化原有遍历式的特征搜索过程;在特征匹配阶段,采用仿射模型模拟变换关系建立几何约束条件,克服SIFT算法由于忽略几何信息而产生的误匹配。实验表明:该方法在匹配精度和实时性方面均优于SIFT算法,且对光照、模糊、尺度等变换具有良好的鲁棒性,能够更好地实现景象匹配。
蜜罐技术研究新进展
石乐义, 李阳, 马猛飞
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180292
[摘要](83) [HTML全文](0) [PDF 367KB](6)
摘要:
蜜罐技术是网络防御中的陷阱技术,它通过吸引诱骗攻击者并记录其攻击行为,从而研究学习敌手的攻击目的和攻击手段,保护真实服务资源。然而,传统蜜罐技术存在着静态配置、固定部署等先天不足,极易被攻击者识别绕过而失去诱骗价值。因此,如何提高蜜罐的动态性与诱骗性成为蜜罐领域的关键问题。该文对近年来国内外蜜罐领域研究成果进行了梳理,首先总结了蜜罐发展历史,随后以蜜罐关键技术为核心,对执行过程、部署方式、反识别思想、博弈理论基础进行了分析;最后,对近年来不同蜜罐防御成果分类叙述,并对蜜罐技术发展趋势进行了分析陈述,针对潜在安全威胁,展望新兴领域防御应用。
基于稀疏贝叶斯学习的多跳频信号DOA估计方法
郭英, 东润泽, 张坤峰, 眭萍, 杨银松
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180435
[摘要](46) [HTML全文](0) [PDF 2272KB](11)
摘要:
针对多跳频信号空域参数估计问题,该文在稀疏贝叶斯学习(SBL)的基础上,利用跳频信号的空域稀疏性实现了波达方向(DOA)的估计。首先构造空域离散网格,将实际DOA与网格点之间的偏移量建模进离散网格中,建立多跳频信号均匀线阵接收数据模型;然后通过SBL理论得到行稀疏信号矩阵的后验概率分布,用超参数控制偏移量和信号矩阵的行稀疏程度;最后利用期望最大化(EM)算法对超参数进行迭代,得到信号矩阵的最大后验估计以完成DOA的估计。理论分析与仿真实验表明该方法具有良好的估计性能并能适应较少快拍数的情况。
一种基于动态环形振荡器物理不可克隆函数统计模型的频率排序算法
徐金甫, 吴缙
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180405
[摘要](46) [HTML全文](0) [PDF 1255KB](4)
摘要:
针对现有环形振荡器物理不可克隆函数(ROPUF)设计存在的可靠性和唯一性不高,导致在应用时安全性较差的问题,该文提出面向ROPUF的统计模型,定量分析了可靠性和唯一性的影响因素,发现增大延迟差能够提高可靠性,减小环形振荡器(RO)单元间的工艺差异可以提高唯一性。根据该模型结论,设计了基于mesh拓扑结构的动态RO单元,结合RO阵列频率分布特性,设计了一种新的频率排序算法,以增大延迟差和减小RO单元的工艺差异,从而提高ROPUF的可靠性和唯一性。结果表明,与其他改进设计的ROPUF相比,所提设计的可靠性和唯一性具有显著优势,可达到99.642%和49.1%,且受温度变化的影响最小。安全性分析证明,该文的设计具有很强的抗建模攻击能力。
基于灰度变换与两尺度分解的夜视图像融合
朱浩然, 刘云清, 张文颖
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180407
[摘要](77) [HTML全文](0) [PDF 4598KB](5)
摘要:
为了获得更适合人感知的夜视融合图像,该文提出一种基于灰度变换与两尺度分解的夜视图像融合算法。首先,利用红外像素值作为指数因子对可见光图像进行灰度转换,在达到可见光图像增强的同时还使可见光与红外图像融合任务转换为同类图像融合。其次,通过均值滤波对增强结果与原始可见光图像进行两尺度分解。再次,运用基于视觉权重图的方法融合细节层。最后,综合这些结果重构出融合图像。由于该文方法在可见光波段显示结果,因此融合图像更适合视觉感知。实验结果表明,所提方法在视觉质量和客观评价方面优于其它5种对比方法,融合时间小于0.2 s,满足实时性要求。融合后图像背景细节信息清晰,热目标突出,同时降低处理时间。
基于Stackelberg博弈的虚拟化无线传感网络资源分配策略
王汝言, 李宏娟, 吴大鹏
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180277
[摘要](212) [HTML全文](0) [PDF 1478KB](38)
摘要:
虚拟化技术可有效缓解当前无线传感网络(WSN)中资源利用率较低、服务不灵活的问题。针对虚拟化WSN中的资源竞争问题,该文提出一种基于Stackelberg博弈的多任务资源分配策略。依据所承载业务的不同服务质量(QoS)需求,量化多个虚拟传感网络请求(VSNRs)的重要程度,进而,利用分布式迭代方法,获取WSN的最优价格策略和VSNRs的最优资源需求量,最后,根据纳什均衡所确定的最优价格、最优资源分配量,对多个VSNRs分配资源。仿真结果表明,所提策略不仅能满足用户的多样化需求,而且提升了节点和链路资源利用率。
失真代价动态更新的自适应彩色图像隐写算法
汤光明, 姜明明, 孙艺
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180388
[摘要](127) [HTML全文](0) [PDF 3909KB](7)
摘要:
基于灰度图像隐写算法直接应用于彩色图像引起的安全性问题,该文针对彩色分量提出一种动态更新失真代价的空域隐写算法。首先,分析了彩色分量内容特性与通道间相关性的关系,提出中心元素的失真更新准则。随后,考虑到隐写过程中邻域分量嵌入修改产生的交互影响,得到维持邻域相关性的最优修改方式。最后,提出彩色分量的失真代价动态更新策略(CCMS),并应用该策略设计实现了一种彩色图像的空域自适应隐写算法。实验表明,在5种嵌入率下HILL-CCMS,WOW-CCMS算法对彩色隐写特征CRM,SCCRM的抗检测能力明显高于HILL和WOW算法。
基于最长有效功能序列的服务功能链部署算法
李丹, 兰巨龙, 王鹏, 胡宇翔
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180402
[摘要](105) [HTML全文](0) [PDF 1214KB](0)
摘要:
服务功能链的服务性能取决于功能的部署位置和数据传输路径的选择。针对资源有限的网络中的服务功能链部署问题,该文设计了一种基于最长有效功能序列(LEFS)的服务功能链部署算法,以功能复用和带宽需求联合优化为目标,在控制路径长度的同时根据LEFS逐步搜索中继节点,直至满足服务请求。仿真结果表明,该算法能够均衡网络资源,同时优化网络的功能部署率和带宽利用率,与其他算法相比,网络资源利用率降低了10%,可以支持更多的服务请求,且算法计算复杂度低,可以实现对服务请求的快速响应。
地磁背景环境中基于分形特征的磁异常信号检测算法
陈路昭, 朱万华, 吴佩霖, 费春娇, 方广有
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180307
[摘要](244) [HTML全文](0) [PDF 4298KB](69)
摘要:
磁异常检测(MAD)是一种应用广泛的被动式目标检测方法,其应用包括水面舰船目标监测、水下移动目标及陆地目标的检测与识别等领域。基于地磁背景下弱磁异常信号的可靠性检测方法研究具有重要的意义,该文在研究地磁背景与磁异常信号分形特征差异的基础上,提出一种基于目标磁异常信号分形特征的单传感器检测方法,并进行实际外场试验验证。试验结果表明:该方法能准确分辨出地磁背景干扰与磁异常信号,并可以在地磁背景噪声中实现弱磁异常信号的检测。
去二存一混合机制下的病毒扩散模型及稳定性分析
王刚, 陆世伟, 胡鑫, 马润年
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180381
[摘要](198) [HTML全文](0) [PDF 1435KB](35)
摘要:
随着网络信息系统的发展,网络病毒扩散方式及免疫策略成为网络安全领域研究的热点之一。该文研究了一类新型混合攻击病毒,并根据其特点将这类病毒定义为“去二存一”型病毒。通过分析新型病毒的攻击方式,构建了“去二存一”混合机制下病毒的SEIQRS信息扩散模型。在此基础上,求解对应系统的平衡点,并运用Routh-Hurwitz判据分析了系统基本再生数R0及其对系统稳定性的影响。最后,仿真验证了模型的有效性和稳定性。
基于提升Keystone变换的声呐宽带自适应波束形成方法
钱宇宁, 陈亚伟, 孙俊
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180394
[摘要](133) [HTML全文](0) [PDF 2428KB](21)
摘要:
针对Keystone变换在宽带阵列预处理方面的优势和常规Keystone变换存在的阵元数据缺失问题,该文将自回归模型与常规Keystone变换相结合,提出一种基于提升Keystone变换的声呐宽带自适应波束形成算法。该算法首先将常规Keystone变换应用于宽带阵列信号的相位对齐,接着采用自回归模型对变换后各频段缺失的阵元数据进行预测补偿,最后通过稳健自适应波束形成处理获得目标方位输出结果。仿真实验结果表明,基于提升Keystone变换的宽带自适应波束形成算法性能优于常规Keystone自适应算法、指向最小方差自适应算法和聚焦自适应算法。
电离层非相干散射谱和自相关函数估计算法
李林, 韩承姣, 丁宗华, 姬红兵, 王亚杰
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180331
[摘要](74) [HTML全文](0) [PDF 1389KB](10)
摘要:
非相干散射谱对电离层各物理参数的研究具有至关重要的作用。现有非相干散射谱模型推导和计算较为复杂,且无法给出相应的自相关函数模型。该文重新推导了电离层非相干谱的简化模型,并提出相应的自相关函数模型。在此基础上,针对非相干散射信号处理中零时延处距离模糊大、分辨率较低,导致自相关函数在不同时延处均衡性较差,影响电离层散射谱估计性能的问题,提出使用自相关函数模型估计零时延自相关值的数据拟合方法。考虑到计算复杂度,提出利用多项式函数逼近自相关函数模型的快速实现方法。最后,通过对实测回波数据处理结果的对比分析,证明了该方法的可行性,对提高电离层探测精度具有重要意义。
超高频射频识别近场系统互耦效应中频率偏移研究
何怡刚, 佘培亮, 佐磊, 张超群
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180375
[摘要](134) [HTML全文](0) [PDF 3026KB](28)
摘要:
在超高频射频识别(UHF RFID)系统近场(NF)密集标签应用中,由于微带标签天线的结构特点,传统线圈间互阻抗表达式在预估系统频率偏移等互耦效应问题方面误差较大,精确性不够。首先,基于变压器模型,从无线电能传输的角度推导了近场密集标签间的互阻抗表达式。然后,结合近场电感耦合型标签,通过建立电磁仿真模型间接获取有关电气参数值。最后,验证推导公式并从影响双标签间互阻抗的环境因素角度去研究UHF RFID近场频率偏移问题。测试结果表明,当标签间距小于30 mm时,推导的互阻抗表达式应用于频率偏移计算误差范围为1.6~7.3 MHz。研究结果为基于标签间互阻抗预估UHF RFID近场标签间的互耦效应问题提供了参考依据。
基于连续干扰消除的毫米波MIMO系统混合预编码算法
解培中, 孙锐, 李汀
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180379
[摘要](135) [HTML全文](0) [PDF 1378KB](22)
摘要:
该文研究多用户毫米波MIMO系统的混合模数预编码器和合并器设计。针对因信号传播漫散射造成的多用户间信号干扰问题,提出一种基于连续干扰消除(SIC)的鲁棒混合预编码算法。首先对信道矩阵进行正交分解,以消除来自已知用户信号的干扰,从而将含有非凸约束的多用户链路优化问题分解为多个单用户链路优化问题。然后采用相位提取算法逐个求解每个用户的最优传输链路,并结合最小均方误差(MMSE)准则求得多用户混合预编码矩阵。仿真结果表明,与现有的混合预编码算法相比,所提算法在强干扰环境下具有显著的性能优势。
北斗反射信号海风海浪反演系统与试验
杨东凯, 王翔宇, 刘建华, 王峰
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180397
[摘要](124) [HTML全文](0) [PDF 1948KB](12)
摘要:
该文设计并实现了一种小型低功耗的北斗反射信号海风海浪反演系统,针对反演精度受卫星高度角影响较大的问题,提出高度角正弦值幂指数修正方法,且为降低风速突变对风速反演的影响,对风速反演模型进行了延时修正,有效提高了有效波高和风速的反演精度。为了进一步提高反演精度,提出多星联合观测和单边滤波的方法。北斗反射信号海风海浪探测试验结果表明:设计和实现的反演系统具备长期稳定运行和观测的性能;提出的反演模型和精度提升方法可以有效提高反演精度,有效波高和风速反演精度分别可达0.14 m和1.28 m/s,相比于Soulat等人提出的反演模型,分别提高了0.13 m和0.78 m/s。
适用于二维阵列的无格稀疏波达方向估计算法
王剑书, 樊养余, 杜瑞, 吕国云
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180340
[摘要](86) [HTML全文](0) [PDF 2143KB](22)
摘要:
针对现有的适用于2维阵列的无格稀疏波达方向(DOA)估计方法性能不足的问题,该文提出一种新的方法。对2维阵列,从原子L0范数出发,证明其值等于一个以矩阵秩为目标函数的半定规划(SDP)问题的最优解。对该矩阵使用第1类有限阶贝塞尔函数近似表达,构造新的秩优化SDP问题。根据低秩矩阵恢复理论,对该SDP问题的目标函数使用log-det函数方法平滑替代,然后使用优化最小(MM)算法求解,最后通过(半)正定Toeplitz矩阵的范德蒙分解方法实现无格DOA估计。在MM算法求解模型时,使用样本协方差矩阵构造初始优化问题,减少算法迭代。仿真实验结果表明,相较于基于网格的MUSIC和其他无格DOA估计方法,该文方法具有更好的均方根误差(RMSE)性能与对相邻源的分辨能力;在快拍数充足且信噪比(SNR)较高时,适当的第1类贝塞尔函数阶数选择可以实现与较大阶数接近的RMSE性能,同时能减少运行时间。
一种基于匹配博弈的服务链协同映射方法
张红旗, 黄睿, 常德显
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180385
[摘要](110) [HTML全文](0) [PDF 1334KB](21)
摘要:
针对软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)环境下服务链映射难以兼顾效率与物理资源利用率的问题,该文提出一种基于匹配博弈的服务链协同映射方法。首先,以最大化网络资源效用为目标,建立服务链映射模型MUSCM;然后,分虚拟网络功能(VNF)部署和组链两个部分解决服务链映射问题,VNF部署部分,设计基于多对一匹配博弈理论的算法协同服务链和服务节点双方互相进行选择,有效提升了服务链的映射效率和物理资源的利用率,在此基础上,设计基于分段路由策略的算法实现各VNF实例间的流量牵引以完成VNF组链,有效降低了链路传输时延。实验结果表明,与经典算法相比,该算法在保证映射请求接受率的同时,有效降低了服务链的平均传输延时,提升了系统的物理资源利用率。
四线涡轮式慢阻肺健康监护系统研究
赵荣建, 周旺, 汤敏芳, 陈贤祥, 杜利东, 赵湛, 杨汀, 詹庆元, 方震
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180315
[摘要](82) [HTML全文](0) [PDF 2782KB](6)
摘要:
针对传统涡轮式肺活量计存在检测精度不高、可靠性差的问题,该文提出一种新颖的四线涡轮式检测方法,研制了一款高精度、高可靠性的慢阻肺监护系统。在硬件上,根据四线涡轮式检测方法设计了四线式呼气采集电路,提高了光路接收分辨率,并通过合理的元器件布置,减少了发光-光敏二极管相互间串扰,提高了系统的可靠性;在软件上,采用线性回归算法对其脉冲计数与分析得到用力肺活量、峰值流速等早期筛查与诊断指标。该系统利用标准Fluke气流分析仪的进行了数据标定,与传统医用涡轮式肺功能仪测试对比:用力肺活量平均相对误差由1.98%降低至1.47%;峰值流速平均相对误差由2.04%降低至1.02%。实验表明,四线涡轮式慢阻肺监护系统的呼气指标比传统慢阻肺系统检测精度更高,可靠性更好,适用于慢阻肺疾病的早期筛查与精准诊断,结合血氧饱和度、呼气末二氧化碳等指标,能实现对慢阻肺患者的医疗监护,特别对于中度和重度慢阻肺患者能起到预警和控制病情的作用。
基于区域增长校正的频域盲源分离排序算法
张天骐, 张华伟, 刘董华, 李群
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180386
[摘要](35) [HTML全文](0) [PDF 2323KB](14)
摘要:
卷积盲源分离可以在频域得到有效解决,但频域盲源分离必须解决排序模糊问题。该文提出一种基于区域增长校正的频域盲源分离排序算法。首先对卷积混合信号短时傅里叶变换,在频域的各个频点处建立瞬时模型进行独立分量分析,在此基础上使用分离信号功率比的相关性,对所有频点进行逐点排序置换。其次根据阈值将排序后的结果划分为若干个小区域。最后按区域增长方式进行区域置换与合并,最终得到正确的分离信号。区域增长校正可最大限度地减少频点排序错误扩散现象,从而改善分离效果。在模拟和真实环境中分别进行语音盲源分离实验,结果表明所提算法的有效性。
基于双马尔科夫链的势概率假设密度滤波
刘江义, 王春平
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180352
[摘要](78) [HTML全文](0) [PDF 1055KB](16)
摘要:
针对已有的基于双马尔科夫链(PMC)模型的势概率假设密度(PMC-CPHD)滤波算法无法实现的问题,将PMC-CPHD算法改进为多项式形式以便于算法的实现,并给出了改进算法的高斯混合(GM)实现。实验结果表明给出的GM实现能够有效实现多目标跟踪,并且比基于PMC模型的概率假设密度(PMC-PHD)算法的GM实现提高了目标个数估计的稳定性。
弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略
刘焕淋, 林振宇, 王欣, 陈勇, 向敏, 马跃
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180335
[摘要](70) [HTML全文](0) [PDF 2396KB](15)
摘要:
针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。
基于伪逆极坐标傅里叶变换的快速ISAR方位定标
李东, 张成祥, 赵迪, 谭晓衡, 周喜川, 占木杨
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180299
[摘要](83) [HTML全文](0) [PDF 2752KB](7)
摘要:
在逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,由距离多普勒或时频分析方法得到的ISAR图像方位向仅是目标的多普勒频率分布,不能反映目标的真实形状,需对ISAR图像进行方位定标。该文提出一种快速的ISAR方位定标方法来估计目标的旋转角速度(RAV)。首先,该方法利用高效的伪逆极坐标快速傅里叶变换把两幅不同时刻ISAR图像的旋转运动转化为沿极角的平移运动。然后,在极坐标域定义了一种新的积分相关代价函数来粗估目标的RAV。最后,通过采用二分法估计得到最优的RAV,进而实现ISAR方位定标。相比于现有方位定标算法,所提方法避免了插值操作带来的精度损失和高计算复杂度问题。计算机仿真和实测数据实验结果证明了所提方法的有效性。
四表集抄通信网络虚拟化方案及组网算法研究
胡致远, 宋晓凤, 黄天聪, 李晓娣, 周瑞芳, 徐鑫, 蒙占宇, 彭强
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180396
[摘要](69) [HTML全文](0) [PDF 1395KB](5)
摘要:
为了实现四表(水,电,气,热)集抄行业之间的业务数据隔离,提升本地网络的稳定性和覆盖能力,该文提出四表集抄通信网络虚拟化方案。该方案采用虚拟接入点名称(APN)技术以及软件定义网络(SDN)切片技术构成端到端隔离的业务数据采集通道;采用微功率无线和低压电力线载波构成实时可靠的本地双模虚拟网络,进一步提出基于全局链路状态和分层迭代的组网算法。仿真及现场验证结果表明,该方案降低了采集数据的丢包率和传输时延,提高业务支撑能力,保障行业之间的业务数据隔离,提升通信网络基础设施复用能力。
基于随机学习的接入网服务功能链部署算法
陈前斌, 杨友超, 周钰, 赵国繁, 唐伦
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180310
[摘要](84) [HTML全文](0) [PDF 1673KB](10)
摘要:
针对5G云化接入网场景下物理网络拓扑变化引起的高时延问题,读文提出一种基于部分观察马尔可夫决策过程(POMDP)部分感知拓扑的接入网服务功能链(SFC)部署方案。该方案考虑在5G接入网C-RAN架构下,通过心跳包观测机制感知底层物理网络拓扑变化,由于存在观测误差无法获得全部真实的拓扑情况,因此采用基于POMDP的部分感知和随机学习而自适应动态调整接入网切片的SFC的部署,优化SFC在接入网侧的时延。为了解决维度灾问题,采用基于点的混合启发式值迭代算法求解。仿真结果表明,该模型可以优化部署接入网侧的SFC,并提高接入网吞吐量和资源利用率。
一种基于等距度量学习策略的行人重识别改进算法
周智恒, 刘楷怡, 黄俊楚, 陈增群
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180336
[摘要](212) [HTML全文](0) [PDF 1631KB](22)
摘要:
为了提高行人重识别距离度量MLAPG算法的鲁棒性,该文提出基于等距度量学习策略的行人重识别Equid-MLAPG算法。 MLAPG算法中正负样本对在映射空间的分布不均衡导致间距超参数受负样本对距离影响更大,因此该文设计的Equid-MLAPG算法要求正样本对映射成为变换空间中的一个点,即正样本对在变换空间中距离为零,使算法收敛时正负样本对距离分布不存在交叉部分。实验表明Equid-MLAPG算法能在常用的行人重识别数据集上取得良好的实验效果,具有更好的识别率和广泛的适用性。
基于PolInSAR的植被区高精度数字表面模型反演方法
解金卫, 索志勇, 李真芳, 王跃锟
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180387
[摘要](108) [HTML全文](0) [PDF 4110KB](9)
摘要:
针对传统方法无法估计电磁波在植被中的穿透深度导致植被数字表面模型(DSM)反演误差较大的问题,该文提出一种高精度DSM估计方法。该方法首先通过极化干涉相干最优中最大化相位差法分离得到电磁波在植被中高、低散射相位中心的干涉相位。然后提出一种归一化高、低散射相位中心高度随消光系数变化的模型,基于该模型搜索得到电磁波在植被中的最浅穿透深度。最后利用干涉处理方法得到高散射相位中心的高程,将最浅穿透深度补偿到该高程中,从而提升植被区DSM估计精度。利用PolSARpro软件在不同植被种类和不同植被高度下进行仿真试验以及机载全极化数据进行实测数据试验,试验结果表明该方法能有效提高植被区DSM反演精度。
基于平行因子分析的SIMO-OFDM系统盲信道与符号联合估计算法
杨若男, 张伟涛, 楼顺天
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180432
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 656KB](0)
摘要:
针对SIMO-OFDM系统下的信道估计和符号检测问题,该文建立了接收数据矩阵的平行因子分析(PARAFAC)模型,利用PARAFAC模型中离散傅里叶变换矩阵的行满秩特性,结合数据矩阵的奇异值分解,提出了一种信道与符号联合盲估计的闭式求解方法。由于提出的求解方法无须进行迭代便可以完成信道估计和符号检测,因此其计算复杂度低,此外,利用PARAFAC模型实现信道和符号的同时计算,避免了因信道估计误差导致的符号误码率性能下降问题。仿真结果表明,与传统方法相比提出的方法计算复杂度更低,估计性能更好。
多变量时间序列中基于克罗内克压缩感知的缺失数据预测算法
郭艳, 宋晓祥, 李宁, 钱鹏
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180541
[摘要](11) [HTML全文](0) [PDF 819KB](1)
摘要:
针对现有算法在预测多变量时间序列中的缺失数据时不适用或只适用于缺失数据较少的情况,该文提出一种基于克罗内克压缩感知的缺失数据预测算法。首先,利用多变量时间序列的时域平滑特性和序列之间的潜在相关性从时空两个方面设计了稀疏表示基,从而将缺失数据预测问题建模成稀疏向量恢复问题。模型求解部分,根据缺失数据的位置特点设计了适合当前应用场景且与稀疏表示基相关性低的观测矩阵。接着,从稀疏表示向量是否足够稀疏和感知矩阵是否满足有限等距特性两个方面验证了模型的性能。最后,仿真结果表明,所提算法在数据缺失严重的情况下具有良好的性能。
基于整数线性规划重构抽象语义图结构的语义摘要算法
陈鸿昶, 明拓思宇, 刘树新, 高超
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180720
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 985KB](0)
摘要:
针对利用抽象语义(AMR)图来预测摘要子图存在的语义结构不完整问题,该文提出一种基于整数线性规划(ILP)重构AMR图结构的语义摘要算法。首先将数据预处理生成一个AMR总图;然后基于统计特征从AMR总图中抽取出摘要子图重要节点信息;最后利用ILP的方法来对摘要子图中节点关系进行重构,利用完整的摘要子图恢复生成语义摘要。实验结果表明,相比其他语义摘要方法,所提方法的ROUGE值和Smatch值都有显著提高,最多分别提高了9%和14%,该方法有利于提高语义摘要的质量。
宽带雷达三维干涉测量弹道目标微动参数估计
魏嘉琪, 张磊, 刘宏伟
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180452
[摘要](10) [HTML全文](0) [PDF 2313KB](0)
摘要:
宽带雷达微动目标3维干涉测量可为目标运动几何参数估计提供重要信息。该文针对宽带雷达斜视3维干涉测量微动目标参数估计,提出一种斜视校正干涉测量微动几何参数估计方法。方法对L型天线阵列中各天线接收回波进行干涉测距测角,通过建立2元2次非线性方程和坐标变换实现斜视扭曲校正,得到目标散射中心3维运动轨迹,继而采用滤波和优化求解实现目标微动几何参数估计,有效提高了微动目标运动几何参数估计准确性和平滑稳健性。
光照变化下基于逆向稀疏表示的视觉跟踪方法
王洪雁, 邱贺磊, 郑佳, 裴炳南
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180442
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 1200KB](0)
摘要:
针对光照变化引起目标跟踪性能显著下降的问题,该文提出一种联合优化光照补偿和多任务逆向稀疏表示的视觉跟踪方法。所提方法首先基于模板与候选目标的平均亮度差异对模板实施光照补偿,并利用候选目标逆向稀疏表示光照补偿后的模板。而后将所得多个关于单模板的优化问题转化为一个关于多模板的多任务优化问题,并利用交替迭代方法求解此多任务优化问题以获得最优光照补偿系数矩阵以及稀疏编码矩阵。最后利用所得稀疏编码矩阵快速剔除无关候选目标,并采用局部结构化评估方法实现目标精确跟踪。仿真结果表明,与现有主流算法相比,剧烈光照变化情况下,所提方法可显著改善目标跟踪精度及稳健性。
基于虚拟参考站的同步三星时差定位系统广域差分校正算法
任凯强, 孙正波
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180289
[摘要](11) [HTML全文](0) [PDF 1197KB](0)
摘要:
星历误差是导致同步三星时差定位系统定位误差的主要因素,该文针对传统差分校正算法在远离参考站区域对星历误差校正精度差的问题,提出一种基于虚拟参考站(VRS)的广域差分校正算法。首先证明两参考信号时差的差分残差近似为两参考站连线方向的线性函数;然后利用已有参考站的位置信息和参考信号的时差观测值,在目标辐射源位置处通过线性拟合构造一个VRS;最后将目标辐射源与VRS的时差观测值进行差分,从而实现对星历误差的高精度校正。仿真结果表明,相比传统差分校正算法,该方法可大范围消除星历误差对同步三星时差定位系统定位精度的影响,且定位精度可逼近CRLB。
基于对称旋转不变性的非圆相干分布源直接定位算法
逯志宇, 王建辉, 秦天柱, 巴斌
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180433
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 1519KB](0)
摘要:
针对现有相干分布源直接定位方法中存在的依赖分布模型、计算复杂等问题,该文提出一种基于非圆信号特征的对称旋转不变直接定位算法。该方法首先根据分布源参数化假设建立基于数据域信息的直接位置估计模型,并利用非圆信号特征扩展接收信号的协方差矩阵。然后针对中心对称阵列,证明了相干分布源的确定性角信号分布函数矢量具有对称特性,基于这一特征建立了扩展方向矢量的旋转不变关系;构造了融合多个观测站信息的目标函数,直接估计目标位置,避免了对分布模型的依赖,且降低了待估计参数维度。仿真结果表明,与现有相干分布源定位算法相比,所提算法提高了分布源位置估计精度和效率,避免了对分布模型的依赖,更具实用价值。
基于属性加密的高效密文去重和审计方案
马华, 党乾龙, 王剑锋, 刘振华
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT170935
[摘要](13) [HTML全文](0) [PDF 577KB](1)
摘要:
针对当前支持去重的属性加密方案既不支持云存储数据审计,又不支持过期用户撤销,且去重搜索和用户解密效率较低的问题,该文提出一种支持高效去重和审计的属性加密方案。该方案引入了第3方审计者对云存储数据的完整性进行检验,利用代理辅助用户撤销机制对过期用户进行撤销,又提出高效去重搜索树技术来提高去重搜索效率,并通过代理解密机制辅助用户解密。安全性分析表明该方案通过采用混合云架构,在公有云达到IND-CPA安全性,在私有云达到PRV-CDA安全性。性能分析表明该方案的去重搜索效率更高,用户的解密计算量较小。
压缩感知多目标无源定位中的字典适配方法
余东平, 郭艳, 李宁, 杨思星, 宋晓祥
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180531
[摘要](11) [HTML全文](0) [PDF 1507KB](1)
摘要:
该文针对压缩感知多目标无源定位在无线定位环境中的字典失配问题,提出基于变分期望最大化算法的字典适配方法。该方法首先根据鞍面模型建立无源字典,并将与定位环境相关的字典参数作为可调参数。然后,为目标位置向量建立两层的混合高斯先验模型以诱导其稀疏性。最后,利用变分期望最大化算法估计隐藏变量的后验分布以及优化字典环境参数,实现多目标位置估计和字典适配。仿真结果表明,相较于传统的压缩感知多目标无源定位方法,在变化的无线定位环境下,所提定位方法的性能优势尤为明显。
一种适于缝隙等表面缺陷类目标的评估方法
赵京城, 付鑫如, 杨涛, 高旭, 艾俊强
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180378
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 2255KB](0)
摘要:
缝隙等表面缺陷类目标对飞行器的隐身性能具有重要影响。根据缝隙等表面缺陷类目标的散射机理,该文提出一种载体背景对消方法,用于评估表面缺陷类目标散射。该方法将载体作为目标背景的一部分,通过矢量场相减的方式对消掉载体的自身散射影响,特别是载体强散射角域的散射影响,从而获得了全角域范围内表面缺陷类目标的散射特性数据,解决了使用常规方法目标受载体影响无法获得完整散射特性的问题。通过数值计算和实验测量的结果对比表明:该方法可以对缺陷类目标的电磁散射特性进行有效评估。对消后载体散射得到了极大程度的降低,有效提高了缺陷类目标的计算或测量精度;同时由于排除载体自身散射的影响,避免了对载体尺寸、超低散射特性的要求,有效降低了载体的加工设计成本。
基于代码进化的恶意代码沙箱规避检测技术研究
梁光辉, 庞建民, 单征
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180257
[摘要](70) [HTML全文](0) [PDF 592KB](7)
摘要:
为了对抗恶意代码的沙箱规避行为,提高恶意代码的分析效率,该文提出基于代码进化的恶意代码沙箱规避检测技术。提取恶意代码的静态语义信息和动态运行时信息,利用沙箱规避行为在代码进化过程中所产生的动静态语义上的差异,设计了基于相似度差异的判定算法。在7个实际恶意家族中共检测出240个具有沙箱规避行为的恶意样本,相比于JOE分析系统,准确率提高了12.5%,同时将误报率降低到1%,其验证了该方法的正确性和有效性。
基于循环匹配追踪的稀疏重构时延估计算法
崔维嘉, 张鹏, 巴斌
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180460
[摘要](53) [HTML全文](0) [PDF 1771KB](9)
摘要:
在单样本(SMV)、低信噪比条件下,稀疏重构方法可提升时延估计精度,但现有的重构算法在支撑集元素的选择中存在错选和漏选的情况,从而导致估计精度受限。针对上述问题,该文提出一种基于循环匹配追踪(LMP)的稀疏重构时延估计算法。该方法引入了“循环删除,匹配添加”的思想,有效提升了直达径的估计精度。算法首先建立信道冲激响应稀疏表示模型;然后在获得初始支撑集的前提下,先循环删除支撑集内的元素,再从支撑集补集中依据与当前残差内积值最大来匹配添加新元素,直至残差内积基本不变;最后利用时延值与稀疏支撑集的关系得到了时延的估计值。仿真结果表明,所提算法相比于传统稀疏重构时延估计算法具有更高的估计精度。同时基于USRP平台,利用实际信号对所提算法进行了有效性的验证。
带有卸载时延感知的边缘云增强FiWi网络节能机制
邹虹, 高毅爽, 闫俊杰
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180274
[摘要](40) [HTML全文](0) [PDF 973KB](0)
摘要:
边缘云增强光无线融合网络中,存在传统节能机制与卸载业务不匹配的问题。该文提出一种带有负载转移的光网络单元卸载协同休眠机制。通过分析当前光网络单元负载,结合无线域多跳传输时延和目标光网络单元的报告帧发送时刻,进而确定休眠和目的光网络单元完成负载转移。然后光网络单元协同考虑边缘服务器的回传数据到达时刻和无线域控制帧的发送时刻,选取最合适的休眠时长以减少控制开销。仿真结果表明,所提机制在有效降低网络能耗的同时能保证卸载业务的时延性能。
一种基于结构优化的FIR滤波器舍入噪声性能改进方案
庄陵, 关鹃, 马靖怡, 王光宇
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180480
[摘要](43) [HTML全文](0) [PDF 1947KB](4)
摘要:
针对滤波器组系统硬件实现时原型滤波器的有限字长效应问题,该文研究如何改善FIR原型滤波器由信号量化引起的舍入噪声,即降低舍入噪声增益,提出一种FIR滤波器优化结构。通过分析舍入噪声来源,利用多项式参数化方法对舍入噪声增益表达式进行推导。仿真实例证明,在不同字长约束条件下所提结构滤波器的幅频相频响应与理想状态基本吻合;通过与现有算法对比,所提结构具有较小的舍入噪声增益。
残差网络在婴幼儿哭声识别中的应用
谢湘, 张立强, 王晶
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180276
[摘要](103) [HTML全文](0) [PDF 1311KB](18)
摘要:
该文使用语谱图结合残差网络的深度学习模型进行婴幼儿哭声的识别,使用婴幼儿哭声与非哭声样本比例均衡的语料库,经过五折交叉验证,与支持向量机(SVM),卷积神经网络(CNN),基于Gammatone滤波器的听觉谱残差网络(GT-Resnet)3种模型相比,基于语谱图的残差网络取得了最优结果,F1-score达到0.9965,满足实时性要求,证明了语谱图在婴幼儿哭声识别任务中能直观地反映声学特征,基于语谱图的残差网络是解决婴幼儿哭声识别任务的优秀方法。
基于航迹矢量检测的雷达与电子支援设施抗差关联算法
李保珠, 关键, 董云龙
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180303
[摘要](165) [HTML全文](0) [PDF 2285KB](24)
摘要:
针对雷达与电子支援设施(ESM)存在系统误差、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,该文基于高斯随机矢量统计特性,提出一种基于航迹矢量检测的雷达与ESM航迹抗差关联算法。文中首先在修正极坐标系(MPC)下推导目标状态估计分解方程,采用真实状态对消的方法得到航迹矢量,为剔除大部分非同源目标航迹,构建方位角变化率-距离变化率与距离比(ITG)统计量进行粗关联,然后采用基于航迹矢量 \begin{document}${\chi ^2}$\end{document} 检验的方法实现雷达与ESM的航迹关联。最后通过实验仿真验证,该文算法在不同系统误差、目标密度、检测概率等环境下的平均正确关联率。
宽带高性能四脊波导圆极化器设计
王进, 杜彪, 孙立杰, 解磊
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180423
[摘要](67) [HTML全文](0) [PDF 2352KB](1)
摘要:
在射电望远镜和卫星通信天线中,圆极化器是关键部件之一。传统圆极化器在保证0.75 dB轴比时的相对带宽最多为41%,无法满足日益增长的宽频带应用需求。该文利用四脊波导的宽带特性,通过采用具有不同尺寸的水平脊和垂直脊,使四脊波导两个正交主模的相位常数不同,来实现宽带移相特性,并给出了一种宽带四脊波导圆极化器的设计方法。按照这一方法,设计了一款宽带C波段圆极化器,工作带宽为3.625~7.025 GHz,相对带宽64%。该文还研究了圆极化器主要参数变化对其性能的影响,加工并实测了一个圆极化器样机。实测结果显示出,该圆极化器两个正交极化的反射损耗均小于–21 dB,相差90°±3.8°,相应的轴比小于0.6 dB。测试与仿真结果吻合良好,证明了分析与设计方法的正确性。
组合二进制偏移载波信号的伪码周期及组合码序列盲估计
张天骐, 刘董华, 袁帅, 王胜
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180444
[摘要](82) [HTML全文](0) [PDF 2699KB](1)
摘要:
针对在非协作通信以及低信噪比下组合二进制偏移载波(CBOC)信号伪码周期和组合码序列较难估计的问题,该文提出了2次谱算法与基于径向基函数(RBF)神经网络算法。对输入信号进行2次功率谱计算,可以得到CBOC信号的伪码周期。在此基础上,首先对接收的1周期组合码序列进行重叠分段,其次优化筛选出学习系数,对每段数据向量作为RBF神经网络的输入信号并进行有监督地调节,最后对每段数据向量多次输入并反复训练权值向量就可以恢复原组合码序列。仿真结果表明,利用2次谱可以在低信噪比下估计出伪码周期;在误码率低于1%的情况下,所提出的RBF神经网络相比于反向传播(BP)神经网络与Sanger神经网络,信噪比分别提高1 dB和3 dB,并且在同等条件下所需的数据组数较少。
空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取
胡健, 罗迎, 张群, 康乐, 何其芳
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180372
[摘要](36) [HTML全文](0) [PDF 2672KB](0)
摘要:
该文根据干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想,提出一种基于L型3天线模型的空间旋转目标3维成像与3维微动特征提取方法。将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,在时频面上通过Viterbi算法分离散射点并进行干涉处理获取目标在各时刻沿基线方向的2维投影坐标;根据目标微动特性,采用非迭代椭圆拟合方法重构出散射点的高度维信息,实现目标的真实3维成像,并在成像过程中提取目标的3维微动特征参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。
面向图像集的置信区间内一致性增强质量评价准则
刘浩, 孙晓帆, 张鑫生, 吴乐明, 况奇刚
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180272
[摘要](136) [HTML全文](0) [PDF 3367KB](27)
摘要:
在对整个图像集进行增强质量评价时,现有的平均准则会随着不同图像集非一致性地变化,从而导致较大的评价质量波动。为此,该文提出一个面向图像集的置信区间内一致性增强质量评价准则,通过设置应用参数并使用置信区间筛选数据,再比较各图像增强前后的质量分数差值,由此评估图像质量增强的一致性,最终计算出一致性增强质量分数有效值。在众多图像增强算法中,所提准则能够挑选出具体应用所需要的稳定性强、可靠性高的增强算法。实验结果表明,所提准则具有良好的主客观评价一致性,性能优于当前的平均准则,为各种图像增强算法提供了一个可用于任意图像集的质量评价准则。
数字视频广播通用加扰算法的不可能差分分析
沈璇, 孙兵, 刘国强, 李超
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180245
[摘要](219) [HTML全文](0) [PDF 1054KB](46)
摘要:
数字视频广播通用加扰算法(DVB-CSA)是一种混合对称加密算法,由分组密码加密和流密码加密两部分组成。该算法通常用于保护视讯压缩标准(MPEG-2)中的信号流。该文主要研究DVB-CSA分组加密算法(DVB-CSA-Block Cipher, CSA-BC)的不可能差分性质。通过利用S盒的具体信息,该文构造了CSA-BC的22轮不可能差分区分器,该区分器的长度比已有最好结果长2轮。进一步,利用构造的22轮不可能差分区分器,该文攻击了缩减的25轮CSA-BC,该攻击可以恢复24 bit种子密钥。攻击的数据复杂度、时间复杂度和存储复杂度分别为253.3个选择明文、232.5次加密和224个存储单元。对于CSA-BC的不可能差分分析,目前已知最好结果能够攻击21轮的CSA-BC并恢复16 bit的种子密钥量。就攻击的长度和恢复的密钥量而言,该文的攻击结果大大改进了已有最好结果。
基于卡尔曼滤波的接收信号强度指示差值定位算法
耿友林, 解成博, 尹川, 郭兰图, 王先义
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180268
[摘要](92) [HTML全文](0) [PDF 1571KB](24)
摘要:
针对频谱监测系统中被监测信号无法控制并且没有任何先验知识,只能通过对信号被动监测,即接收与处理信号来估计信号源位置的要求,该文提出一种基于接收信号强度指示差值(RSSID)的定位算法,并利用卡尔曼滤波提高其定位精度。该文将两监测站之间的RSSID转换成信号源到两监测站的距离之比,根据距离之比构造定位方程矩阵,进而利用最小二乘法求取信号源位置。仿真结果表明:所提算法比经典RSSI定位算法性能更优,降低了环境因素对定位精度的影响,并且能更好地满足参数较少的定位服务需求,可以有效地应用于频谱监测系统中。同时,卡尔曼滤波可以有效改善系统的定位精度,达到预期的定位效果。
支持属性撤销的可验证多关键词搜索加密方案
孙瑾, 王小静, 王尚平, 任利利
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180237
[摘要](141) [HTML全文](0) [PDF 1443KB](17)
摘要:
近年来,可搜索加密技术及细粒度访问控制的属性加密在云存储环境下得到广泛应用。考虑到现存的基于属性的可搜索加密方案存在仅支持单关键词搜索而不支持属性撤销的问题,以及单关键词搜索可能造成返回搜索结果部分错误并导致计算和宽带资源浪费的缺陷,该文提出一种支持属性撤销的可验证多关键词搜索加密方案。该方案允许用户检测云服务器搜索结果的正确性,同时在细粒度访问控制结构中支持用户属性的撤销,且在属性撤销过程中不需要更新密钥和重加密密文。该文在随机预言机模型下基于判定性线性假设被证明具有抵抗选择关键词集攻击安全性及关键词隐私性,同时从理论和实验两方面分析验证了该方案具有较高的计算效率与存储效率。
基于两步方位重采样的中轨SAR聚焦方法
刘文康, 景国彬, 孙光才, 陈权, 邢孟道
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180238
[摘要](88) [HTML全文](0) [PDF 2520KB](10)
摘要:
中轨轨道显著的弯曲特性导致中轨SAR信号存在2维空变,因此大场景成像对于中轨SAR仍然是个难题。该文使用参数2维空变的4阶多项式模型对信号进行建模。同时提出一种基于两步方位插值的信号方位空变校正方法,通过方位时域重采样可以校正参考距离上不同方位目标点的多普勒调频率的线性和2次空变,距离向利用CS/RMA算法即可校正场景中所有点目标的距离徙动,而第2步多普勒重采样则能够校正剩余的多普勒参数的空变特性,包括剩余的距离方位耦合空变,以及高阶多普勒参数空变。通过两步插值法能够完全校正整个场景目标信号的方位空变特性,使得传统频域成像算法可以应用于中轨SAR的大场景聚焦。最后通过所提方法与参考方法的仿真结果对比,验证了所提方法的有效性。
一种正交反向学习萤火虫算法
周凌云, 丁立新, 马懋德, 唐菀
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180187
[摘要](107) [HTML全文](0) [PDF 809KB](21)
摘要:
针对萤火虫算法求解复杂优化问题时收敛精度较低的问题,该文提出一种正交反向学习策略,嵌入萤火虫算法,得到一种正交反向学习萤火虫算法。正交反向学习策略中,采用重心反向计算,利用群体搜索经验的同时避免搜索依赖坐标;采用正交试验设计,构建部分维上取反向值的正交反向候选解,充分挖掘个体和反向个体在不同维度上的有利信息。在标准测试集上进行验证,实验结果说明了正交反向学习策略的有效性。与多种新近的改进萤火虫算法相比,该算法在大多数函数上获得更高的求解精度。
基于掩盖效应和梯度信息的无参考噪声图像质量评价改进算法
罗洪艳, 朱子岩, 林睿, 林臻, 廖彦剑
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180195
[摘要](76) [HTML全文](0) [PDF 2303KB](18)
摘要:
针对目前大多数噪声图像质量评价算法借助域变换或机器学习所带来的运算量大、训练过程繁复等弊端,以及依赖人工设置固定阈值存在普适性不佳的问题,该文改进了一种基于掩盖效应的空域噪声图像质量评价算法。首先依据Hosaka原理提出层递进的分块规则,将图像分成与其内容频率分布高低相符的不同尺寸的子块并赋予相应的掩盖权值;然后通过提取像素点梯度信息,经两步检噪实现子块噪点甄别;再使用掩盖权值对子块噪声污染指标加权得到初步质量评价结果;最终修正和归一化后为整图质量评价结果——改进的无参考峰值信噪比(MNRPSNR)。应用该算法在LIVE和TID2008图像质量评价数据库上对多种噪声类型图像进行实验,结果显示其较目前主流评价算法保有很强竞争力,对传统算法改进效果显著,与人眼主观感受一致性高,普适于多种噪声类型。
多约束稀布矩形平面阵列天线的方向图综合
戴定成, 姚敏立, 贾维敏, 金伟, 张峰干
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180262
[摘要](94) [HTML全文](0) [PDF 2163KB](7)
摘要:
针对多约束稀布矩形阵列天线的优化设计问题,该文提出一种新的矩阵映射(NMM)方法。首先,综合考虑阵元的可分布范围与可分布数量,重新定义阵元坐标矩阵的维数以提高阵元分布的自由度。其次,当坐标矩阵定义的阵元数量大于实际阵元数量时,建立选择矩阵以确定各阵元的取舍。再次,针对现有矩阵映射方法无法完全避免不可行解的问题,构建了一种NMM方法,通过两种不同的矩阵映射函数将多约束优化问题转换为无约束优化问题。最后进行仿真对比实验,实验结果证明了算法的有效性。
面向软件定义网络的服务功能链优化部署算法研究
卢昱, 刘益岑, 李玺, 陈兴凯, 乔文欣, 陈立云
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180264
[摘要](100) [HTML全文](0) [PDF 1545KB](15)
摘要:
针对网络功能虚拟化(NFV)环境下,现有服务功能链部署方法无法在优化映射代价的同时保证服务路径时延的问题,该文提出一种基于IQGA-Viterbi学习算法的服务功能链优化部署方法。在隐马尔可夫模型参数训练过程中,针对传统Baum-Welch算法训练网络参数容易陷入局部最优的缺陷,改进量子遗传算法对模型参数进行训练优化,在每一迭代周期内通过等比例复制适应度最佳种群的方式,保持可行解多样性和扩大空间搜索范围,进一步提高模型参数的精确度。在隐马尔科夫链求解过程中,针对隐含序列无法直接观测这一难点,利用Viterbi算法能精确求解隐含序列的优势,解决有向图网络中服务路径的优化选择问题。仿真实验结果表明,与其它部署算法相比,所提IQGA-Viterbi学习算法能有效降低网络时延和映射代价的同时,提高了网络服务的请求接受率。
一种稀疏码本多址接入码本优化设计方法
景小荣, 陶红宝
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180208
[摘要](50) [HTML全文](0) [PDF 2158KB](1)
摘要:
稀疏码多址接入(SCMA)作为一种具有竞争力的非正交多址接入(NOMA)技术,该技术通过高维调制与稀疏扩频的结合,有效地提升了系统的频谱效率。该文针对现有SCMA码本设计中存在的问题,提出一种同时适用于高斯信道和瑞利衰落信道的SCMA码本优化设计方法。在该方法中,首先通过旋转基准星座和母星座,实现母星座在各个维度上投影点间的最小欧氏距离以及叠加在单个资源块上的总星座中与各用户对应的星座图上星座点间的最小欧氏距离的最大化,以提升SCMA码本在高斯信道下的性能;进而在保持总星座上星座点间最小欧氏距离不变的条件下,通过旋转叠加在单个资源块上多个用户的星座,优化叠加在单个资源块上的与各用户对应的星座图中星座点间最小乘积距离和信号空间分集(SSD)阶数,最后结合Q路坐标交织技术获得额外的分集增益,以提升系统抗信道衰落的能力。仿真结果显示:在高斯信道和瑞利衰落信道下,该文设计的SCMA码本的性能均明显优于华为公司提出的SCMA码本和低密度扩频多址接入(LDS-MA)技术。
基于快速S变换时频空间模型的电磁干扰复杂度评估方法
尹柏强, 王署东, 何怡刚, 佐磊, 李兵, 程珍
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180256
[摘要](74) [HTML全文](0) [PDF 1395KB](12)
摘要:
针对复杂电磁环境电磁干扰复杂度定性与定量评估问题,该文提出一种基于快速S变换时频空间模型的复杂度评估方法。利用快速S变换方法同步提取时域占用度、频域占用度和能量占用度等评估指标,给出了具体计算方法。在此基础上建立快速S变换时频空间评估模型,将时域、频域和能量域3维向量的F范数和均方根作为电磁环境主观复杂度和客观复杂度评估指标,克服了传统电磁干扰复杂度评估独立参数定级不能全面反映电磁干扰整体特性的局限性。仿真结果表明,采用该模型能有效同步提取时频及能量评估特征参数,时频空间评估模型能精确反映整体电磁干扰特征;实验测试结果验证了本文所提评估方的正确性。
乘性噪声背景下基于非线性渐消滤波的单信标测距定位算法
朱子尧, 韩树平, 郭正东, 刘建波
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180239
[摘要](169) [HTML全文](0) [PDF 2109KB](18)
摘要:
针对基于加性噪声模型的单信标测距定位算法不能精确表征距离观测量的实际特征,存在模型失配的问题,该文给出一种考虑乘性噪声特性的联合最小二乘法和非线性渐消滤波的两步定位算法。在分析有效声速误差与距离观测量乘性噪声内在联系的基础上,建立了乘性噪声背景下的测距误差模型,通过引入一种新的弱化因子计算方法对乘性噪声背景下带单重渐消因子的非线性渐消滤波算法进行了改进,利用基于最小二乘法的预定位过程解决改进算法对初值敏感的问题。仿真及试验数据表明该算法在水下航行器接近信标的态势下定位精度明显优于加性噪声背景下的扩展卡尔曼滤波算法。
一种自适应的太赫兹无线个域网高效定向MAC协议
任智, 吕昱辉, 徐兆坤, 邹明芮, 田洁丽
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180306
[摘要](104) [HTML全文](0) [PDF 1146KB](14)
摘要:
针对现有太赫兹无线个域网定向MAC协议存在的波束训练开销和入网时延偏大以及Beacon, S-CAP时段时隙利用不足问题,该文提出一种自适应的定向MAC协议——AD-MAC,自适应地在静态场景下采用全网协同波束训练,在动态场景下节点基于历史信息快速回复波束训练帧,同时使用反向监听策略减小同扇区节点的帧碰撞概率,并且通过时隙复用在Beacon和S-CAP时段并行发送控制帧和数据帧。理论分析表明了AD-MAC协议的有效性,仿真结果显示:相较于ENLBT-MAC等典型协议,AD-MAC在静态场景下的波束训练开销和节点平均入网时延分别降低了约21.84%和22.70%,在动态场景下上述二指标则分别减小了约18.7%和13.07%。
基于非对称贴近度的预警雷达情报质量评估
刘仁争, 田康生, 彭富强, 李浩
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180116
[摘要](51) [HTML全文](0) [PDF 556KB](9)
摘要:
针对预警雷达情报质量评估中,模糊因素影响评估有效性的问题,该文提出一种基于非对称贴近度的预警雷达情报质量分析评估方法。分析预警雷达情报获取、传输和作战运用环境特点,从及时性、准确性、完整性、连续性和客观性等6个方面构建其质量评估指标体系,进而建立因素集、评语集和权重集,利用非对称贴近度对其进行模糊综合评估。该研究方法和结论可有效分析评判预警雷达情报质量,也能帮助发现影响情报质量优劣的瓶颈与短板,还可为解决复杂作战环境下预警雷达情报质量评估与分析等问题研究提供一定借鉴。
一种超密集异构网中联合干扰协调方法研究
李莉, 叶鹏, 彭张节, 唐延枝
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180290
[摘要](36) [HTML全文](0) [PDF 1139KB](11)
摘要:
针对5G超密集异构网中严重的跨层干扰问题,该文提出一种基于现有的增强型小区间干扰协调技术和协同多点传输技术的联合干扰协调方法。运用随机几何理论工具推导了两层超密集异构网下用户的中断概率,频谱效率和网络平均遍历容量表达式。仿真结果表明:该文提出的联合的干扰协调方案,相比于传统协同多点传输技术,不仅降低了协作用户数目,同时使得用户在信干比阈值为0 dB时的中断概率降低了15%;相比较于增强型小区间干扰协调技术,在偏置值为10 dB时,扩展区域的用户频谱效率改善为35%,整个网络平均遍历容量提升了3.4%。
一种用于中国地区的对流层天顶延迟实时修正模型
杜晓燕, 乔江, 卫佩佩
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180353
[摘要](41) [HTML全文](0) [PDF 2875KB](1)
摘要:
针对目前对流层延迟修正受限于探空数据不足导致修正效率低的问题,该文结合Saastamoinen和GPT2w模型构建形成组合模型Sa+GPT2w模型,通过利用GPT2w模型提供的高精度气象数据,实现中国地区对流层天顶延迟(ZTD)的实时修正,克服对探空数据的依赖,并用实测数据对计算结果进行验证。以IGS提供的中国地区2015至2017年ZTD时间序列为评估标准时,Sa+GPT2w模型(bias: 1.661 cm, RMS: 4.711 cm)的精度较同等条件下的Sa+EGNOS, Sa+UNB3m和Hop+GPT2w模型分别提升50.5%, 41.9%和37.1%;以GGOS Atmosphere 2017年ZTD数据为标准时,Sa+GPT2w模型(bias: 1.551 cm, RMS: 4.859 cm)的精度相对同等条件下的另3种模型分别提升49.5%, 38.5%和46.8%;最后对Sa+EGNOS, Sa+UNB3m和Sa+GPT2w模型在ZTD修正中误差结果的时空分布特征进行分析。研究结果可为在中国地区的导航定位、大气折射研究中,应用不同气象参数模型进行ZTD修正的有效性和可能达到的精度提供参考。
成对载波多址复用混合信号非合作接收单通道盲分离性能界
郭一鸣, 彭华
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180226
[摘要](69) [HTML全文](0) [PDF 2143KB](9)
摘要:
成对载波多址复用(PCMA)混合信号单通道盲分离性能界是衡量混合信号可分离程度以及分离算法性能的标准。针对PCMA混合信号,从发送信号模型出发构造调制信号比特与符号的空间映射,利用最大似然准则推导与混合信号分离算法无关的分离性能下界表达式,数值计算结果与理想情况下Viterbi仿真结果吻合,验证了所推导性能界的合理性。
基于FPGA的快速差频测量系统设计
王粉花, 谢斌, 王华涛
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180243
[摘要](57) [HTML全文](0) [PDF 1747KB](9)
摘要:
针对电子测量中如何对基频较高而频率变化值较小的动态信号进行高精度频率测量的问题,引入了差频测量的方法。该文提出一种新型的动态可调的多级差频电路结构,设计了基于FPGA的快速差频测量系统,通过在FPGA上设计快速傅里叶变换(FFT)算法来实现系统的数据处理功能。仿真结果表明,在满足差频条件的基础上,合理设计多级差频电路的结构能够实现高精度频率测量,在进行信号频谱分析时能得到较为准确的结果。实验验证了该测量系统能够实现快速FFT运算,相比于MATLAB软件平台,在数据处理效率上有明显的优势;同时在性能指标满足数据采集要求的前提下,系统可动态调整FFT模型的结构来适应不同规模点数FFT运算的需求。
融合用户信任度和相似度的基于核心用户抽取的鲁棒性推荐算法
赵明, 闫寒, 曹高峰, 刘昕鸿
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180142
[摘要](75) [HTML全文](0) [PDF 2912KB](7)
摘要:
推荐系统可以方便地帮助人们做出决策,然而,目前很少有研究考虑到剔除不相关噪声用户的影响,保留少量核心用户做推荐。该文提出基于信任关系和兴趣相似度的核心用户抽取的新方法。首先计算所有用户对之间的信任度和兴趣相似度并且排序,然后根据用户在最近邻列表中出现的频率和位置权重两种策略选择候选核心用户集合,最后利用用户的推荐能力筛选出最终的核心用户并且做推荐。实验表明利用核心用户做推荐的有效性,并且证明了利用20%的核心用户做推荐,可以达到超过90%的准确性,而且利用核心用户做推荐能很好地抵御托攻击对推荐系统造成的负面影响。
弹性光网络基于区分降级服务和自适应调制的动态路由与频谱分配算法
于存谦, 张黎, 何荣希
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180075
[摘要](38) [HTML全文](0) [PDF 2051KB](9)
摘要:
面对高速发展的互联网应用,传统的路由与频谱分配(RSA)问题迎来新的挑战。融合降级服务(DS)技术的弹性光网络无疑为降低业务阻塞率,提高用户体验质量(QoE)提供了新方向。该文首先针对频谱资源的低效利用和DS导致的业务收益下降问题,建立以最小化频谱消耗和最小化DS等级、频次为联合优化目标的RSA问题的混合整数线性规划模型。随后,提出一种基于区分DS和自适应调制的动态RSA算法。该算法考虑业务等级的差异化,并整合自适应调制和DS技术。同时,设计区分业务等级的DS损失函数及DS窗口选择策略,为即将受阻业务分配理想的频谱位置和资源。此外,设计考虑频谱与收益均衡关系的网络收益函数,达到频谱资源高效利用,减少降级影响,提升网络收益的目的。最后,仿真验证了所提算法在业务阻塞率和网络收益等方面的优势。
快衰落瑞利信道下分布式线性卷积空时码的分集增益
刘毅, 马莹, 刘轩
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180343
[摘要](36) [HTML全文](0) [PDF 987KB](5)
摘要:
在无线中继网络中,中继节点间的随机传输延迟将导致显著的性能下降。因此,针对慢衰落瑞利信道提出可容忍随机时延的分布式线性卷积空时码(DLC-STC),但该类空时码在快衰落信道下的分集性能尚未明确。该文从理论上证明了DLC-STC在快衰落瑞利信道下的分集增益。分析表明,DLC-STC虽然最初是在慢衰落信道下被提出的,但它在快衰落瑞利信道下通过利用最大似然(ML)接收机,仍可获得满异步协作分集增益,仿真结果验证了该理论分析,仿真结果同时表明:在快衰落瑞利信道下,DLC-STC采用MMSE-DFE接收机能够获得与ML接收机相同的分集增益。
能耗和时延感知的虚拟化云无线接入网络资源分配机制
王汝言, 徐宁宁, 吴大鹏
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180063
[摘要](46) [HTML全文](0) [PDF 800KB](5)
摘要:
针对现有虚拟化云无线接入网络(C-RAN)资源利用率低、能耗高、用户服务质量无法得到保证等问题,该文提出一种能耗和时延感知的虚拟化资源分配机制。根据虚拟化C-RAN的网络特点及业务流量特征,考虑资源约束和比例公平,建立能耗和时延优化模型。进而,利用启发式算法为不同类型虚拟C-RAN和用户虚拟基站分配资源,完成资源的全局优化配置。仿真结果表明,所提资源分配机制在提高网络资源利用率的同时,不但使能耗节省了62.99%,还使时延降低了32.32%。
软件定义网络中基于流量管理的分布式防火墙策略
史久根, 王继, 张径, 徐皓
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180223
[摘要](204) [HTML全文](0) [PDF 1499KB](23)
摘要:
在软件定义网络中将防火墙策略定义为访问控制型规则,并将其分布式地部署在网络中能够提高会话的服务质量。为了减少放置在网络中规则的数量,文中提出多路复用和合并的启发式规则放置算法(HARA)。算法考虑到了商品交换机TCAM存储空间和端点交换机相连链路的流量负载,通过建立以最小化规则放置数量为目标的混合整数线性规划模型,解决不同吞吐量的多路由单播会话的规则放置问题。实验结果表明,与nonRM-CP算法相比,在保证不同会话服务质量的前提下,该算法最多能节省56%的TCAM空间,平均能减少13.1%的带宽资源利用率。
无线虚拟网络中基于自回归滑动平均预测的在线自适应虚拟资源分配算法
唐伦, 杨希希, 施颖洁, 陈前斌
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180048
[摘要](53) [HTML全文](0) [PDF 2532KB](6)
摘要:
该文针对无线虚拟化网络中业务的不确定和信息反馈的时延而引起虚拟资源分配不合理,提出一种基于自回归滑动平均(ARMA)预测的在线自适应虚拟资源分配算法。首先,该算法以保障虚拟网络队列上溢概率为目标对时频资源和缓存资源进行联合分配,并建立虚拟网络总成本最小化的理论分析模型。其次,考虑到虚拟网络对不同资源差异化的应用需求,设计了一种多时间尺度的资源动态调度机制,在长周期上基于ARMA模型的预测信息实现缓存资源的预留策略,在短周期上基于利用大偏差原理推导的队列上溢概率对虚拟网络优先级排序,并根据确定的优先级动态调度时频资源,从而满足各虚拟网络的业务需求。仿真结果表明,该算法可有效降低比特丢失率,同时提升物理资源的利用率。
基于生成对抗网络和线上难例挖掘的SAR图像舰船目标检测
李健伟, 曲长文, 彭书娟, 江源
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180050
[摘要](51) [HTML全文](0) [PDF 2982KB](8)
摘要:
基于深度学习的SAR图像舰船目标检测算法对图像的数量和质量有很高的要求,而收集大体量的舰船SAR图像并制作相应的标签需要消耗大量的人力物力和财力。该文在现有SAR图像舰船目标检测数据集(SSDD)的基础上,针对目前检测算法对数据集利用不充分的问题,提出基于生成对抗网络(GAN)和线上难例挖掘(OHEM)的SAR图像舰船目标检测方法。利用空间变换网络在特征图上进行变换,生成不同尺寸和旋转角度的舰船样本的特征图,从而提高检测器对不同尺寸、旋转角度的舰船目标的适应性。利用OHEM在后向传播过程中发掘并充分利用难例样本,去掉检测算法中对样本正负比例的限制,提高对样本的利用率。通过在SSDD数据集上的实验证明以上两点改进对检测算法性能分别提升了1.3%和1.0%,二者结合提高了2.1%。以上两种方法不依赖于具体的检测算法,且只在训练时增加步骤,在测试时候不增加计算量,具有很强的通用性和实用性。
一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法
李浩, 卢海梁, 余锐, 吕容川, 李一楠, 王佳坤, 苗俊刚
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180203
[摘要](51) [HTML全文](0) [PDF 4531KB](9)
摘要:
目前,微波辐射计均面临严重的射频干扰(RFI)问题,尤其在低频段。针对一种用于获取海洋盐度和土壤湿度的L波段相控阵微波辐射计,该文提出一种射频干扰检测算法。首先,简单介绍了该L波段相控阵微波辐射计系统;随后,详细介绍该射频干扰算法,其主要包括RFI初标识、RFI滑动窗口1次标识、RFI滑动窗口2次标识和RFI扩展标识等4个步骤;最后,采用该算法对L波段相控阵微波辐射计的实验数据进行处理。实验结果均表明:该算法能够较好地检测出射频干扰异常数据,检测性能较好。
基于协峭度张量的高光谱图像异常检测
孟令博, 耿修瑞
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180280
[摘要](30) [HTML全文](0) [PDF 3469KB](4)
摘要:
高光谱图像中的异常像元往往具有在图像中出现的概率低和游离于背景数据云团之外的特点,如何“自动”确定这些异常像元是高光谱遥感图像处理中的一个重要研究方向。经典的高光谱异常检测方法一般从图像的统计特性入手,广泛应用的RXD异常检测算法通过计算图像的2阶统计特征,可以直接给出异常点的分布情况,算法复杂度低,但缺点是没有考虑到图像的高阶统计信息。基于独立成分分析的异常检测算法虽然考虑了高阶统计量对异常点的敏感性,但需要反复迭代提取异常成分后,再对提取后的成分进行异常检测。该文提出一种基于协峭度张量的异常检测算法,该算法不需要事先提取异常成分,可以直接对观测像元进行逐一检测,从而给出异常点的分布情况。基于模拟数据和真实数据的实验结果表明,该方法能够在检测出异常像元的同时更好地压制背景信息、减小虚警率,从而提高异常检测精度。
基于线下估计和线上补偿的时间交错采样ADC失配误差补偿方法
邹应全, 吴太龙, 彭榆淞, 孙一航, 刘宜罡, 张翠芳
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180098
[摘要](37) [HTML全文](0) [PDF 1375KB](2)
摘要:
该文提出一种改进的时间交错采样模数转换器(TIADC)失配误差补偿方法。系统通过误差参数和简化的拉格朗日插值算法分别实现了对偏置、增益的失配误差补偿和采样时间的失配误差补偿。该补偿方法在FPGA中采用低复杂度的定点运算实现,在TIADC硬件平台中实现了对多通道ADC采样数据的线上校正。实验结果表明:所提改进方法,在仿真环境下使无杂散动态范围提升了51 dB,并且在硬件实现过程中使SFDR优化达45 dB。在保持失配误差估计精度和补偿效果优良的前提下,该方法不仅降低了算法的计算复杂度,而且该补偿结构不受TIADC通道数目的限制。
物联网中一种抗大规模天线阵列窃听者的噪声注入方案
彭建华, 张帅, 许晓明, 黄开枝, 金梁
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180342
[摘要](35) [HTML全文](0) [PDF 894KB](5)
摘要:
物联网中无线传输的安全难题是制约其发展的重要瓶颈,物联网终端受限的计算能力与硬件配置以及配备大规模天线阵列的窃听者给物理层安全技术带来了新的挑战。针对该问题,该文提出一种可对抗大规模天线阵列窃听者的轻量级噪声注入策略。首先,对所提出的噪声注入策略进行介绍,并分析了该策略的安全性;然后,基于该策略得到了系统吞吐量的闭式表达式,并对时隙分配系数和功率分配系数进行优化设计。理论和仿真结果表明,通过对物联网系统参数进行设计,所提出的噪声注入策略能够实现私密信息的安全传输。
具有超宽带RCS减缩特性的天线设计
吉地辽日, 曹祥玉, 高军
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180254
[摘要](61) [HTML全文](0) [PDF 3226KB](0)
摘要:
该文设计了两种人工磁导体(AMC)单元,在8~20 GHz的超宽频带内,两种AMC结构能够实现180°±37° 的反射相位差,将这两种单元组成棋盘结构时,能够实现入射电磁波的散射场相消,从而在超宽的频带内实现棋盘表面法向雷达散射截面(RCS)的显著减缩。同时,利用超表面天线的概念,设计馈电网络,将设计的AMC结构用做天线,仿真发现在9.08~10.30 GHz的范围内,天线的S11小于–10 dB,可以实现天线的有效辐射。实测结果和仿真吻合较好,因此该文的棋盘结构可以实现具有RCS减缩特性的天线设计。
新型LT码编译码方法及其在认知无线电中的应用
姚渭箐, 易本顺
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180427
[摘要](51) [HTML全文](0) [PDF 2692KB](1)
摘要:
Luby变换(LT)码作为一种抗干扰编码技术,应用于认知无线电系统,可提高次用户数据传输的可靠性。编译码是影响LT码抗干扰性能的关键因素。为提高数据传输的可靠性和速度,该文提出一种适用于认知无线电系统的LT码联合泊松鲁棒孤子分布-叠层(CPRSD-H)编译码算法。编码过程中,编码器首先采用CPRSD进行编码产生编码分组和编码矩阵,随后通过编码矩阵中度数为1和度数为2对应的列向量携带双层信息:度数为1和度数为2的编码分组和与其相连接的输入分组的连接关系;部分原始数据信息。译码过程中,译码器首先通过第1层存储信息采用置信传播(BP)算法译码完成,随后一些未被成功译出的信息再通过第2层存储信息进行填补。仿真结果表明,将CPRSD-H编译码算法应用于认知无线电系统中,能够显著降低LT码的误比特率(BER),提高次用户有效吞吐量以及加快LT码编译码速度。
有效的标准模型下格上基于身份的代理重加密
江明明, 郭宇燕, 余磊, 宋万干, 魏仕民
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180146
[摘要](50) [HTML全文](0) [PDF 566KB](1)
摘要:
代理重加密在云计算环境下的密文共享等方面起着重要的作用。目前格上基于身份的代理重加密方案都是随机预言机模型的。针对这个问题,该文构造了一个高效的标准模型下格上基于身份的代理重加密方案。在方案中,用户身份仅仅被映射为一个向量,使得用户私钥的尺寸较短。该方案具有双向性,多次使用性等性质,并且在LWE困难假设下是适应性选择身份CPA安全的。
基于四阶累积量张量联合对角化的多数据集联合盲源分离
龚晓峰, 毛蕾, 林秋华, 徐友根, 刘志文
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180414
[摘要](53) [HTML全文](0) [PDF 1299KB](2)
摘要:
该文提出一种基于四阶累积量张量联合对角化的联合盲源分离(J-BSS)算法。首先通过计算4阶互累积量将多数据集信号的J-BSS问题转化为4阶张量联合对角化问题。接下来,基于雅可比连续旋转将张量联合对角化这类非线性优化问题,转化为一系列可获取闭式解的简单子优化问题,并通过交替迭代对多数据集混合矩阵进行更新,进而实现J-BSS。实验结果表明,所提出的算法具有良好的收敛性能,较之现有的同类型BSS及J-BSS算法具有更高的精度。此外,该算法在分离实际胎儿心电信号方面也表现出良好的性能。
面向OFDM的同时同频全双工双向高谱效中继方案
刘毅, 吴炯, 杨普, 南海涵, 张海林
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180451
[摘要](51) [HTML全文](0) [PDF 851KB](1)
摘要:
针对同时同频全双工双向中继网络,该文提出一种对中继剩余自干扰信号具有鲁棒性的双向中继传输方案。该文首先对中继剩余自干扰信号进行分析,将无限迭代的剩余自干扰信号建模成等效多径信号,并利用OFDM的循环前缀对抗等效多径现象,以降低中继剩余自干扰信号对系统传输性能的影响。在等效多径方案的基础上,以系统信干噪比最大化为目标,推导出全双工双向中继传输的最佳放大因子求解方法。最后,通过仿真验证所提出的双向中继传输方案的有效性。

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电子与信息学报2018-12期目录
2018, 40(12)   
[摘要](91) [PDF 189KB](11)
摘要:
基于聚类识别的极化SAR图像分类
魏志强, 毕海霞
2018, 40(12): 2795 -2803   doi: 10.11999/JEIT180229
[摘要](157) [HTML全文](105) [PDF 3275KB](34)
摘要:
该文提出一种基于判别式聚类框架的非监督极化SAR图像分类算法,利用判别式监督分类技术实现非监督聚类。为实现该算法,定义了一个结合softmax回归模型和马尔科夫随机场光滑性约束的能量函数。该模型中,像素类标和分类器均为需要优化的未知变量。该算法从基于 \begin{document}${H / {\bar \alpha }}$\end{document} 目标极化分解和K-Wishart极化统计分布而产生的初始化类标开始,交替迭代优化分类器和类标的能量函数,从而实现对分类器和类标的求解。真实极化SAR数据上的实验结果证明了该算法的有效性和先进性。
基于优化字典学习的遥感图像融合方法
刘帆, 裴晓鹏, 张静, 陈泽华
2018, 40(12): 2804 -2811   doi: 10.11999/JEIT180263
[摘要](119) [HTML全文](75) [PDF 6401KB](29)
摘要:
为提升全色图像和多光谱图像的融合效果,该文提出基于优化字典学习的遥感图像融合方法。首先将经典图像库中的图像分块作为训练样本,对其进行K均值聚类,根据聚类结果适度裁减数量较多且相似度较高的图像块,减少训练样本个数。接着对裁减后的训练样本进行训练,得到通用性字典,并标记出相似字典原子和较少使用的字典原子。然后用与原稀疏模型差异最大的全色图像块规范化后替换相似字典原子和较少使用的字典原子,得到自适应字典。使用自适应字典对多光谱图像经IHS变换后获取的亮度分量和源全色图像进行稀疏表示,把每一个图像块稀疏系数中的模极大值系数分离,得到极大值稀疏系数,将剩下的稀疏系数称为剩余稀疏系数。针对极大值稀疏系数和剩余稀疏系数分别选择不同的融合规则进行融合,以保留更多的光谱信息和空间细节信息,最后进行IHS逆变换获得融合图像。实验结果表明,与传统方法相比所提方法得到的融合图像主观视觉效果较好,且客观评价指标更优。
基于可变形卷积神经网络的遥感影像密集区域车辆检测方法
高鑫, 李慧, 张义, 闫梦龙, 张宗朔, 孙显, 孙皓, 于泓峰
2018, 40(12): 2812 -2819   doi: 10.11999/JEIT180209
[摘要](115) [HTML全文](74) [PDF 2879KB](21)
摘要:
车辆检测是遥感图像分析领域的热点研究内容之一,车辆目标的智能提取和识别,对于交通管理、城市建设有重要意义。在遥感领域中,现有基于卷积神经网络的车辆检测方法存在实现过程复杂并且对于车辆密集区域检测效果不理想的缺陷。针对上述问题,该文提出基于端到端的神经网络模型DF-RCNN以提高车辆密集区域的检测精度。首先,在特征提取阶段,DF-RCNN模型将深浅层特征图的分辨率统一并融合;其次,DF-RCNN模型结合可变形卷积和可变形感兴趣区池化模块,通过加入少量的参数和计算量以学习目标的几何形变。实验结果表明,该文提出的模型针对密集区域的车辆目标具有较好的检测性能。
前视多通道合成孔径雷达解模糊成像方法
卢景月, 张磊, 王冠勇
2018, 40(12): 2820 -2825   doi: 10.11999/JEIT180177
[摘要](267) [HTML全文](91) [PDF 1402KB](18)
摘要:
传统合成孔径雷达方位向分辨率仅由合成孔径提供,但在正前视区域多普勒分集有限,成像性能迅速下降且前视成像也存在固有的左右多普勒模糊问题。针对上述问题该文讨论前视多通道合成孔径雷达系统模型,提出一种理想直线航迹下空域零点约束自适应波束形成的成像方法,有效综合阵列实孔径和合成孔径提高正前视区域的成像质量,利用有限阵列空域自由度实现左右多普勒解模糊。首先对回波数据大前斜成像处理,得到左右模糊的图像,然后进行波束形成,将各通道图像加权并且相干累加,实现左右多普勒解模糊以及方位分辨率增强。仿真实验表明空域零点约束自适应波束形成的成像方法可对前视场景进行高分辨成像。
基于删失数据的低通信量融合检测方法
曹鼎, 周生华, 刘宏伟, 高畅, 邵志强
2018, 40(12): 2826 -2833   doi: 10.11999/JEIT180039
[摘要](71) [HTML全文](45) [PDF 1669KB](4)
摘要:
在多基地雷达中,该文为解决局部雷达站同融合中心之间通信带宽受限的问题,提出一种基于删失数据的分布式融合(CDDF)检测算法。在局部雷达站具有多通道接收系统的条件下,计算了杂波背景下动目标回波信号的似然比函数。各个局部雷达站根据其自身传输信道的通信限制设置局部门限,剔除低于局部门限的似然比,同时将高于局部门限的似然比向融合中心传输。基于奈曼-皮尔逊引理,融合中心根据接收到的删失数据计算全局检验统计量,并将其与全局门限进行比较获得全局判决。此外,该文推导了全局门限同虚警概率或者检测概率的闭式表达式。数值仿真表明,该算法可以在大幅降低通信率的同时获得比“或”准则更好的检测性能,并且随着通信率的增加逐渐逼近集中式(CF)融合的检测性能。
基于回波的多子带SAR系统载频误差补偿方法研究
方素娟, 李光祚, 张益霏, 郁文贤, 吴一戎
2018, 40(12): 2834 -2840   doi: 10.11999/JEIT180079
[摘要](179) [HTML全文](97) [PDF 1734KB](17)
摘要:
为了提高SAR系统的分辨率,在距离向可以通过发射一系列不同载频的窄带信号,通过信号处理的方法实现带宽合成,进而得到等效大带宽信号对应的分辨率。为有效实现带宽合成,要求不同子带回波的载频步进值严格已知,这在某些实际应用环境中,并不能总是满足,因而需要从回波数据中直接估计步进值。该文提出一种基于子带回波数据的载频误差估计与补偿方法。该方法基于压缩后子带回波数据多普勒相位与载频的关系,对子带图像进行干涉处理,提取差分相位,并利用差分相位沿方位向的冗余进行相干积累,获得以实际载频步进值为振荡频率的单频信号,进而通过频谱分析方法得到误差频率,并对子带间相位误差进行补偿。通过该方法,能够实现子带信号的相干合成,提升了SAR数据成像质量。实验数据的处理结果验证了该方法的有效性。
基于载波域自适应迭代滤波器的无源雷达多径杂波抑制方法
赵志欣, 周新华, 洪升, 翁涛, 王玉皞
2018, 40(12): 2841 -2847   doi: 10.11999/JEIT180097
[摘要](305) [HTML全文](85) [PDF 1635KB](10)
摘要:
在无源雷达系统中,监测通道信号中存在零频和非零频多径杂波,影响目标的检测。时域自适应迭代滤波器(如LMS, NLMS, RLS等)常被用于无源雷达杂波抑制,但这些方法只适用于零频多径杂波。该文针对零频和非零频多径杂波的问题,结合数字广播电视信号的正交频分复用波形特征,提出一种基于载波域自适应迭代滤波器的杂波抑制算法。该算法利用同一载频下含有相同多普勒频移的多径杂波的相关性原理,进行杂波抑制。仿真和实测数据处理结果证明了算法的有效性。
一种SAR分布目标可分辨概率精确计算方法
王岩飞, 陈新星
2018, 40(12): 2848 -2853   doi: 10.11999/JEIT180294
[摘要](82) [HTML全文](54) [PDF 1452KB](8)
摘要:
可分辨概率是用来衡量SAR分布目标分辨特性的重要指标。该文在细化目标可分辨条件的基础上,结合SAR分布目标统计特性,提出一种新的目标可分辨判断准则,给出一种可分辨概率精确计算方法。同时为了简化计算,给出计算复杂度更小的近似计算方法。仿真结果表明,该文提出的可分辨概率计算方法符合实际情况,能够更真实地反映SAR分布目标统计特性对分辨特性的影响,可为SAR图像质量评估和系统参数设计等提供理论支撑。
雷达目标三维散射中心位置正向推导和分析
张磊, 何思远, 朱国强, 张云华, 殷红成, 闫华
2018, 40(12): 2854 -2860   doi: 10.11999/JEIT180115
[摘要](78) [HTML全文](47) [PDF 1648KB](7)
摘要:
为了更好地将散射中心与目标结构联系起来,该文基于目标几何模型给出一种在单次和2次耦合散射机理下雷达目标部件级3维散射中心位置正向推算方法。重点探究了2次耦合散射机理下强散射情况的射线等效位置确定原理及方法。对其他弱散射情况,应用等价变换等效为强散射情况。最后,使用此位置推算方法推导并分析了直角二面角,钝角二面角,SLICY, T72坦克模型的部件级3维散射中心位置,并与相应的仿真或实测SAR图像进行比对以验证此位置推算方法的正确性。
多目标跟踪中基于目标威胁度评估的传感器控制方法
陈辉, 贺忠良, 连峰, 李晨
2018, 40(12): 2861 -2867   doi: 10.11999/JEIT180212
[摘要](98) [HTML全文](60) [PDF 1448KB](16)
摘要:
该文基于随机有限集的多目标滤波器提出一种基于目标威胁度评估的传感器控制策略。首先,在部分可观测马尔科夫决策过程(POMDP)的理论框架下,给出基于信息论的传感器控制一般方法。其次,结合目标运动态势对影响目标威胁度的因素进行分析。然后,基于粒子多目标滤波器估计多目标状态,依据多目标运动态势的评估研究建立多目标威胁水平,并从多目标分布特性中深入分析并提取出当前时刻最大威胁度目标的分布特性。最后,利用Rényi散度作为传感器控制的评价指标,以最大威胁度目标的信息增益最大化为准则进行最终控制方案的求解。仿真实验验证了该方法的实用性和有效性。
基于信号分布混合假设检验的Wi-Fi室内定位方法
周牧, 耿小龙, 谢良波, 田增山, 卫亚聪
2018, 40(12): 2868 -2873   doi: 10.11999/JEIT180147
[摘要](227) [HTML全文](145) [PDF 1536KB](40)
摘要:
Wi-Fi室内定位技术是目前移动计算领域的研究热点之一,而传统位置指纹定位方法没有考虑复杂室内环境下Wi-Fi信号分布的多样性问题,从而导致Wi-Fi室内定位系统的鲁棒性较差。为了解决这一问题,该文提出一种基于信号分布混合假设检验的Wi-Fi室内定位方法。首先根据Jarque-Bera(JB)检验结果对各个参考点处的Wi-Fi信号分布进行正态性评价;然后针对不同Wi-Fi信号分布特性,利用混合Mann-Whitney U检验/T检验方法构造匹配参考点集合,以实现对目标的区域定位;最后通过计算定位区域中匹配参考点的K近邻(K-Nearest Neighbor, KNN),完成对目标的位置坐标估计。实验结果表明,所提方法相比于传统Wi-Fi室内定位方法具有更高的定位精度和更强的系统鲁棒性。
导向矢量和协方差矩阵联合迭代估计的稳健波束形成算法
杨志伟, 张攀, 陈颖, 许华健
2018, 40(12): 2874 -2880   doi: 10.11999/JEIT180225
[摘要](309) [HTML全文](156) [PDF 1722KB](42)
摘要:
针对自适应波束形成器在目标导向矢量存在约束偏差时性能急剧下降的问题,该文提出一种目标导向矢量和干扰噪声协方差矩阵联合迭代估计的稳健波束形成算法。该算法首先采用稀疏重构的方法得到目标导向矢量的初始值,并通过从采样协方差矩阵中剔除目标信号估计值完成干扰加噪声协方差矩阵的初始化;然后在建立导向矢量误差优化模型的基础上,采用凸优化方法对目标导向矢量和干扰加噪声协方差矩阵联合迭代求解。最后利用目标导向矢量和干扰加噪声协方差矩阵的稳态估计值获得自适应权矢量。仿真结果表明该算法提高了波束形成器在目标导向矢量约束偏差时的输出信干噪比。
一种自动匹配的分布式非圆信号二维DOA快速估计方法
崔维嘉, 代正亮, 王大鸣, 李祥志
2018, 40(12): 2881 -2888   doi: 10.11999/JEIT171058
[摘要](47) [HTML全文](34) [PDF 1078KB](2)
摘要:
在相干分布式非圆信号2维波达方向(DOA)估计中,针对利用非圆特性后维数扩展带来的较大复杂度问题,且现有的低复杂度算法均需要额外的参数匹配,该文提出一种基于互相关传播算子的自动匹配2维DOA快速估计算法。该算法考虑L型阵列,在建立相干分布式非圆信号扩展阵列模型的基础上,首先证明了L阵中两个子阵的广义方向矢量(GSV)均具有近似旋转不变特性,然后通过阵列输出信号的互相关运算消除了额外噪声,最终利用子阵GSV的近似旋转不变关系通过传播算子方法得到中心方位角与俯仰角估计。理论分析和仿真实验表明,所提算法无须谱峰搜索和协方差矩阵特征分解运算,具有较低的计算复杂度,并且能够实现2维DOA估计的自动匹配;同时,相比于现有的相干分布式非圆信号传播算子算法,所提算法以较小的复杂度代价获得了性能的较大提升。
应用于WiFi室内定位的自适应仿射传播聚类算法
胡久松, 刘宏立, 肖郭璇, 徐琨
2018, 40(12): 2889 -2895   doi: 10.11999/JEIT180186
[摘要](73) [HTML全文](50) [PDF 2704KB](14)
摘要:
在室内覆盖的大量的WiFi信号可以用来室内定位。尽管很多WiFi室内定位技术被提出,但其定位精度仍然未达到实际应用的需求。针对这个问题,该文提出一种自适应仿射传播聚类(AAPC)算法用以提高WiFi指纹的聚类质量,从而提高定位精度。AAPC算法通过动态调整参数生成不同的聚类结果,然后采用聚类有效性指标筛选出其中最佳的。采集大量真实环境数据进行试验,试验结果表明采用AAPC算法产生的聚类结果具有更高的定位精度。
基于卷积神经网络与全局优化的协同显著性检测
吴泽民, 王军, 胡磊, 田畅, 曾明勇, 杜麟
2018, 40(12): 2896 -2904   doi: 10.11999/JEIT180241
[摘要](87) [HTML全文](53) [PDF 3530KB](15)
摘要:
针对目前协同显著性检测问题中存在的协同性较差、误匹配和复杂场景下检测效果不佳等问题,该文提出一种基于卷积神经网络与全局优化的协同显著性检测算法。首先基于VGG16Net构建了全卷积结构的显著性检测网络,该网络能够模拟人类视觉注意机制,从高级语义层次提取一幅图像中的显著性区域;然后在传统单幅图像显著性优化模型的基础上构造了全局协同显著性优化模型。该模型通过超像素匹配机制,实现当前超像素块显著值在图像内与图像间的传播与共享,使得优化后的显著图相对于初始显著图具有更好的协同性与一致性。最后,该文创新性地引入图像间显著性传播约束因子来克服超像素误匹配带来的影响。在公开测试数据集上的实验结果表明,所提算法在检测精度和检测效率上优于目前的主流算法,并具有较强的鲁棒性。
用多频带能量分布检测低信噪比声音事件
李应, 吴灵菲
2018, 40(12): 2905 -2912   doi: 10.11999/JEIT180180
[摘要](198) [HTML全文](91) [PDF 2785KB](11)
摘要:
该文针对低信噪比噪声环境下的声音事件检测问题,提出基于多频带能量分布图离散余弦变换的声音事件检测的方法。首先,将声音数据转化为gammatone频谱,并计算其多频带能量分布;接着,对多频带能量分布图进行8×8分块与离散余弦变换;然后,对8×8的离散余弦变换系数进行Zigzag扫描,抽取离散余弦变换系数的主要系数作为声音事件的特征;最后,利用随机森林分类器对特征建模与检测。实验结果表明,在低信噪比及各种噪声环境下,该文提出的方法具有良好的检测效果。
混合噪声下基于Viterbi同步压缩S变换的FM信号分析
朱明哲, 肖瑞, 苏小凡, 王广辉
2018, 40(12): 2913 -2918   doi: 10.11999/JEIT171091
[摘要](102) [HTML全文](64) [PDF 1558KB](13)
摘要:
该文针对同步压缩S变换(SSST)在混合噪声下的失真问题,提出一种新型稳健性广义同步压缩S变换(GSST)。该方法首先改进Viterbi算法以提高S变换在混合噪声下的时频分析性能,在获取调频(FM)信号的相位轨迹信息后,利用同步压缩技术提高时频聚集性。仿真实验表明,在α-高斯混合噪声环境下,该方法能够在低信噪比下精确获取FM信号的时频信息,有效改善了传统同步压缩算法的稳健性和适用性。
短阶相干系数加权的平面波复合成像算法
郑驰超, 张路南, 王浩, 彭虎
2018, 40(12): 2919 -2927   doi: 10.11999/JEIT180120
[摘要](160) [HTML全文](89) [PDF 5269KB](11)
摘要:
相干平面波复合(CPWC)成像算法采用多个角度平面波成像结果直接叠加的方式进行成像,具有速度快,质量高等优点,CPWC成像直接叠加的成像方式,忽略了平面波成像结果之间的相干性。相干系数(CF)加权算法可以有效提高成像的分辨率和对比度,降低了背景成像质量。该文提出了短阶相干系数(SLCF)加权算法,该算法采用角度差异参数来确定相干系数的阶数,根据角度差异较小的平面波输出计算相干系数,对CPWC成像结果进行加权成像。仿真和实验结果表明SLCF加权算法相对于传统的CPWC成像算法,可以改善成像的横向分辨率和对比度。相对CF和广义相干系数(GCF)算法,SLCF可以提高对比度和背景成像质量,而且运算量更低。
基于高斯化-广义匹配的脉冲型噪声处理方法研究
罗忠涛, 卢鹏, 张杨勇, 张刚
2018, 40(12): 2928 -2935   doi: 10.11999/JEIT180191
[摘要](190) [HTML全文](110) [PDF 1302KB](23)
摘要:
针对脉冲型噪声,该文提出一种新的非线性处理方法,即高斯化-广义匹配(GGM)处理。GGM方法基于高斯化处理与广义匹配滤波,可结合非参数的概率密度估计进行设计,解决噪声模型未知时的非线性处理问题。该文以脉冲型噪声 \begin{document}${\rm S\alpha S}$\end{document} 分布模型为例,分析GGM方法的特点和性能;再结合Class A噪声模型,讨论GGM设计作为非参数方法相比模型假设失配的优势;引入效能函数,验证GGM方法在恒虚警技术中的运用。结果表明,在已知噪声分布情况下,GGM方法具有次优检测性能;当噪声模型未知时,非参数GGM设计能保持稳健性能,优于模型失配下的处理。并且,GGM设计对样本数目要求不高,为噪声特性不明或时变的场景提供了一种新的信号处理方法。
基于AVS2的色度扩展视频编码的设计和实现
王淑慧
2018, 40(12): 2936 -2944   doi: 10.11999/JEIT180154
[摘要](60) [HTML全文](41) [PDF 1969KB](2)
摘要:
色度扩展视频编码是当前视频编码领域的一个热点研究课题。该文提出基于AVS2平台的色度扩展视频帧内编码的实现方案。仿444/422编码方案通过将输入图像中的色度分量下采样后,使用原有的420方式进行编码,以实现444/422编码。进一步,该文将帧内预测及环路滤波等编码模块无缝扩展到相应的444/422格式,实现444/422帧内预测编码。实验结果表明,对444格式和422格式序列,在高码率的情况下444/422帧内预测编码与仿444/422编码相比,U/V平均BD-rate的减少分别为31.44%/31.72%和18.85%/19.3%,而Y分量平均BD-rate的增加仅为0.5%。其中422色度帧内预测过程的算法优化减少Y/U/V BD-rate最高可达5.66%。与HEVC RExt编码相比,在低码率时,444/422帧内预测编码取得了更好或相近的编码性能。
基于小波的稳健光流计算方法
王洪雁, 郑佳, 裴炳南
2018, 40(12): 2945 -2953   doi: 10.11999/JEIT180077
[摘要](93) [HTML全文](48) [PDF 7328KB](4)
摘要:
针对系统误差导致光流计算稳健性较差及精度较低的问题,该文提出一种基于小波多分辨理论的稳健光流计算方法。所提算法基于小波多尺度分辨率特性,将光照条件变化及传感器噪声引起的系统误差包含进光流计算中以改善光流计算的稳健性及估计精度,并通过总体最小二乘法求解超定小波光流方程组以获得光流矢量。仿真结果表明,与传统的Lucas-Kanade算法、Horn-Schunck算法及基于小波的全向图像光流估计方法相比,所提算法可显著改善光流估计精度及稳健性。
基于相对移动性预测的k跳AdHoc网络分簇算法
孟洛明, 江彦馥, 刘彦君, 苏汉, 徐思雅, 亓峰
2018, 40(12): 2954 -2961   doi: 10.11999/JEIT180192
[摘要](80) [HTML全文](57) [PDF 2430KB](9)
摘要:
针对网络节点随机移动造成的AdHoc网络分簇结构变化和路由失效问题,该文提出一种基于相对移动性预测的k跳分簇算法,分析和预测网络节点运动状态,自适应地调整分簇结构,提高簇结构稳定性。首先,使用多普勒频移计算节点间相对移动速度,预测节点移动性,得到节点间链路保持时间。然后,在簇形成阶段,采用面向节点稳定性的MAX-MIN启发式算法,根据节点的平均链路保持时间对簇首进行选择。进而,在簇保持阶段,提出一种基于节点运动状态的网络自适应调整算法,一方面调整节点信息数据发送周期以平衡数据开销和精确度,另一方面通过预测节点间链路通断情况调整分簇结构,以减少链路失效时的链路重建时间,提高网络运行质量。仿真实验表明,所提算法可以有效延长簇首持续时间,提高簇结构在动态环境下的稳定性。
非正交多址接入系统中基于受限马尔科夫决策过程的网络切片虚拟资源分配算法
唐伦, 施颖洁, 杨希希, 陈前斌
2018, 40(12): 2962 -2969   doi: 10.11999/JEIT180131
[摘要](79) [HTML全文](55) [PDF 1438KB](7)
摘要:
针对无线接入网络切片虚拟资源分配优化问题,该文提出基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)的网络切片自适应虚拟资源分配算法。首先,该算法在非正交多址接入(NOMA)系统中以用户中断概率和切片队列积压为约束,切片的总速率作为回报,运用受限马尔可夫决策过程理论构建资源自适应问题的动态优化模型;其次定义后决策状态,规避最优值函数中的期望运算;进一步地,针对马尔科夫决策过程(MDP)的“维度灾难”问题,基于近似动态规划理论,定义关于分配行为的基函数,替代决策后状态空间,减少计算维度;最后设计了一种自适应虚拟资源分配算法,通过与外部环境的不断交互学习,动态调整资源分配策略,优化切片性能。仿真结果表明,该算法可以较好地提高系统的性能,满足切片的服务需求。
基于迭代并行干扰消除的低复杂度大规模MIMO信号检测算法
申滨, 赵书锋, 金纯
2018, 40(12): 2970 -2978   doi: 10.11999/JEIT180111
[摘要](202) [HTML全文](103) [PDF 1584KB](17)
摘要:
基于干扰消除思想该文提出一种适用于大规模MIMO系统上行链路的低复杂度迭代并行干扰消除算法,在算法实现中避免了线性检测算法所需的高复杂度 \begin{document}$({\cal O}({K^3}))$\end{document} 矩阵求逆运算,将复杂度保持在 \begin{document}$({\cal O}({K^2}))$\end{document} 。在此基础上,引入噪声预测机制,提出一种基于噪声预测的迭代并行干扰消除算法,进一步提高了硬判决检测性能。考虑天线间残留干扰,将干扰消除思想运用到软判决中,最后提出一种基于迭代并行干扰消除的低复杂度软输出信号检测算法。仿真结果表明:提出的信号检测方法的复杂度优于MMSE检测算法,经过几次简单的迭代,算法即快速收敛并获得接近甚至优于MMSE检测算法的误码率性能。
云无线接入网络高能效功率分配和波束成形联合优化算法
左加阔, 杨龙祥, 鲍楠, 卢官明
2018, 40(12): 2979 -2985   doi: 10.11999/JEIT180218
[摘要](86) [HTML全文](57) [PDF 1053KB](11)
摘要:
针对云无线接入网络(C-RAN)的资源分配问题,该文采用max-min公平准则作为优化准则,以C-RAN用户的能量效率作为优化目标函数,在满足最大发射功率和最小传输速率约束条件下,通过最大化最差链路的能量效率来实现用户发射功率和无线远端射频单元(RRHs)波束成形向量的联合优化。上述优化问题属于非线性、分式规划问题,为了方便求解,首先将原优化问题转化为差分形式的优化问题,然后通过引入变量将差分形式的、非平滑优化问题转化为平滑优化问题。最终,提出一种双层迭代功率分配和波束成形算法。在仿真实验中,将该文算法与传统的非能效资源分配算法和能量效率最大化算法进行了比较,实验结果证明该文算法在改进C-RAN能量效率和提高资源分配公平性方面的有效性。
Lai-Massey结构平均差分概率和平均线性链概率的上界估计
凡如亚, 金晨辉, 崔霆
2018, 40(12): 2986 -2991   doi: 10.11999/JEIT180196
[摘要](519) [HTML全文](358) [PDF 360KB](76)
摘要:
Lai-Massey结构是由IDEA算法发展而来的一个分组密码结构,FOX系列密码算法是该密码结构的代表。该文从差分概率关于独立等概轮密钥的平均概率上界和给定起点和终点的线性链的平均概率上界两个角度出发,研究Lai-Massey 结构的差分和线性可证明安全性。该文证明了2轮Lai-Massey结构的非平凡差分对应关于独立等概的轮密钥的平均概率 \begin{document}$ \le p{}_{\max }$\end{document} ;证明了当Lai-Massey 结构的F函数是正型置换时,轮数 \begin{document}$r \ge 3$\end{document} 的非平凡差分对应关于独立等概的轮密钥的平均概率 \begin{document}$ \le p_{\max }^2$\end{document} 。针对给定起点和终点的线性链的平均概率上界,该文也获得了类似的结论。
Z4上周期为2p2的四元广义分圆序列的线性复杂度
杜小妮, 赵丽萍, 王莲花
2018, 40(12): 2992 -2997   doi: 10.11999/JEIT180189
[摘要](73) [HTML全文](45) [PDF 392KB](12)
摘要:
该文根据特征为4的Galois环理论,在Z4上利用广义分圆构造出一类新的周期为2p2(p为奇素数)的四元序列,并且给出了它的线性复杂度。结果表明,该序列具有良好的线性复杂度性质,能够抗击Berlekamp-Massey (B-M)算法的攻击,是密码学意义上性质良好的伪随机序列。
可验证外包解密的离线/在线属性基加密方案
赵志远, 孙磊, 户家富, 周时娥
2018, 40(12): 2998 -3006   doi: 10.11999/JEIT180122
[摘要](213) [HTML全文](94) [PDF 1106KB](14)
摘要:
属性基加密可以为雾-云计算中的数据提供机密性保护和细粒度访问控制,但雾-云计算系统中的移动设备难以承担属性基加密的繁重计算负担。为解决该问题,该文提出一种可验证外包解密的离线/在线属性基加密方案。该方案能够实现离线/在线的密钥生成和数据加密,同时支持可验证外包解密。然后,给出方案的选择明文攻击的安全证明和可验证性的安全证明。之后,该文将转换阶段所需双线性对的计算量降为恒定常数。最后,从理论和实验两方面对所提方案进行性能分析,实验结果表明该方案是有效且实用的。
新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案
张玉磊, 刘祥震, 郎晓丽, 陈文娟, 王彩芬
2018, 40(12): 3007 -3012   doi: 10.11999/JEIT180249
[摘要](97) [HTML全文](63) [PDF 396KB](8)
摘要:
异构聚合签密方案不仅可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性,而且可以提供多个密文批量验证。该文分析了一个具有隐私保护功能的异构聚合签密方案的安全性,指出该方案不能抵挡恶意密钥生成中心(KGC)攻击,恶意KGC可以伪造有效的单密文和聚合密文。为了提高原方案的安全性,该文提出一种新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案。该方案克服了原方案存在的安全性问题,实现了无证书密码环境到身份密码环境之间的数据安全传输,在随机预言机模型下证明新方案的安全性。效率分析表明新方案与原方案效率相当。
无线供电混合多址接入网络的资源分配
张广驰, 曾志超, 崔苗, 林凡
2018, 40(12): 3013 -3019   doi: 10.11999/JEIT180219
[摘要](92) [HTML全文](52) [PDF 1638KB](8)
摘要:
无线供电技术是延长无线网络节点寿命的有效方案。该文研究一个由基站和多个分簇用户组成的无线供电混合多址接入系统。系统的传输分为两个阶段。在第1阶段,基站向用户广播能量;在第2阶段,用户向基站传输信息。用户簇和用户簇之间采用时分多址接入,分时传输;同一簇内多个用户采用非正交多址接入,同时传输。该文研究联合优化系统的各阶段的传输时间、基站的发射功率、用户的发射功率等资源,分别以优化网络频谱效率和用户簇之间的公平性为目的,提出最大化网络吞吐量和最大化用户簇的最小吞吐量的联合资源分配算法。研究结果表明所提的两种算法分别能有效提高系统的频谱效率和保证用户簇之间的公平性。
物联网中基于相似性计算的传感器搜索
刘素艳, 刘元安, 吴帆, 范文浩
2018, 40(12): 3020 -3027   doi: 10.11999/JEIT171085
[摘要](128) [HTML全文](93) [PDF 1720KB](20)
摘要:
物联网逐渐成为学术界研究的热点领域,无处不在的传感器设备促进了传感器搜索服务的产生。物联网中搜索的强时空性、海量数据的异构性与传感器节点的资源受限性,给物联网搜索引擎高效地查询传感器提出了挑战。该文提出基于传感器定量数值的线性分段拟合相似性(PLSS)搜索算法。PLSS算法通过分段和线性拟合的方法,构建传感器定量数值的相似性计算模型,从而计算传感器的相似度,根据相似度查找最相似的传感器集群。与模糊集(FUZZY)算法和最小二乘法相比,PLSS算法平均查询精度和查询效率较高。与原数据相比,PLSS算法的存储开销至少降低了两个数量级。
基于软件定义网络的服务器集群负载均衡技术研究
于天放, 芮兰兰, 邱雪松
2018, 40(12): 3028 -3035   doi: 10.11999/JEIT180207
[摘要](74) [HTML全文](60) [PDF 1564KB](10)
摘要:
在当前的网络体系结构下,采用硬件系统实现服务器集群负载均衡存在着获取负载节点状态困难、流量导向方式复杂等制约因素,不利于提升服务器集群的伸缩性和服务性能。针对此问题,该文提出一种基于软件定义网络(SDN)的负载均衡机制(SDNLB)。该机制借助SDN具有的集中式控制和流量灵活调度优势,利用SNMP协议和OpenFlow协议对服务器的运行状态和全局网络负载信息进行实时监测,并通过权值计算的方式选择出权重最高的服务器作为流处理的目标服务器,在此基础上,采用最优转发路径算法进行流量调度,从而达到提高服务器集群的利用率与处理性能的目的。搭建了实验平台对SDNLB的性能进行仿真测试,实验结果表明:在相同的网络负载条件下,SDNLB与其他负载均衡算法相比,能够有效地降低服务器集群的负载,并能够显著提高网络吞吐量和带宽利用率,缩短流的完成时间和平均时延。
微型电场传感器在工频电场测量中的应用研究
仝杰, 雷煜卿, 刘国华, 王鹤, 金学明, 杨鹏飞, 彭春荣
2018, 40(12): 3036 -3041   doi: 10.11999/JEIT180217
[摘要](71) [HTML全文](45) [PDF 1622KB](3)
摘要:
该文基于高性能的MEMS电场敏感芯片研制出一种新型的工频电场测量系统。针对芯片调制被测电场后其输出信号的特征,采用正交相关检测原理提出一种可抑制背景干扰噪声的工频电场解调算法,设计出小型化、空间分辨力高的工频电场测量探头,并在基础上提出MEMS工频电场测量系统的系统级设计方案,成功实现了MEMS电场敏感芯片输出信号的无线采集、滤波、以及电场信号的高精度解调。高压输电线路下工频电场测量结果表明,MEMS工频电场测量系统与传统电场测量仪的测量结果具有良好的一致性。
高吞吐率双模浮点可重构FFT处理器设计实现
魏星, 黄志洪, 杨海钢
2018, 40(12): 3042 -3050   doi: 10.11999/JEIT180170
[摘要](157) [HTML全文](69) [PDF 2933KB](6)
摘要:
高吞吐浮点可灵活重构的快速傅里叶变换(FFT)处理器可满足尖端雷达实时成像和高精度科学计算等多种应用需求。与定点FFT相比,浮点运算复杂度更高,使得浮点型FFT的运算吞吐率与其实现面积、功耗之间的矛盾问题尤为突出。鉴于此,为降低运算复杂度,首先将大点数FFT分解成若干个小点数基2k 级联子级实现,提出分别针对128/256/512/1024/2048点FFT的优化混合基算法。同时,结合所提出同时支持单通道单精度和双通道半精度两种浮点模式的新型融合加减与点乘运算单元,首次提出一款高吞吐率双模浮点可变点FFT处理器结构,并在28 nm标准CMOS工艺下进行设计并实现。实验结果表明,单通道单精度和双通道半精度浮点两种模式下的运算吞吐率和输出平均信号量化噪声比分别为3.478 GSample/s, 135 dB和6.957 GSample/s, 60 dB。归一化吞吐率面积比相比于现有其他浮点FFT实现可提高约12倍。

1979年创刊 月刊

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主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院电子学研究所
国家自然科学基金委员会信息科学部

主  编:吴一戎

ISSN 1009-5896  CN 11-4494/TN

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