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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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171085
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 1760KB](0)
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。
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](7) [HTML全文](0) [PDF 3389KB](4)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171091
[摘要](7) [HTML全文](0) [PDF 1559KB](3)
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。
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](7) [HTML全文](0) [PDF 1634KB](0)
摘要:
为了提高行人重识别距离度量MLAPG算法的鲁棒性,本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。
一种海洋磁异常检测噪声抑制算法
费春娇, 张群英, 吴佩霖, 方广有, 朱万华, 许鑫
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180026
[摘要](167) [HTML全文](0) [PDF 2814KB](26)
摘要:
海洋磁异常检测是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的重要手段之一,但复杂环境磁场噪声增加了目标磁探测的难度,研究各种磁场噪声机理及抑制方法对于测量精度的提升具有重要意义。该文提出一种磁异常检测噪声抑制算法,利用通用型和无限水深条件下的海浪磁场模型分别对海浪感生磁场噪声进行估算,通过谱减法和小波去噪相结合的方法对磁异常信号中的海浪和地磁场噪声进行滤除。该文利用2015年8月我国南海某海域的海洋磁场观测数据对该算法进行了验证。结果表明,该方法可以滤除大部分的海浪和地磁场噪声,在频段0.4~0.8 Hz范围内海浪的分布明显减少,较大幅度地改善了时域波形,突出了目标产生的磁异常信号,信噪比可提升近11 dB。该方法计算复杂度低,实时性强且易于实现,可为海洋磁异常检测的噪声抑制提供一种有效手段。
基于定向收发的水声通信网络邻节点发现机制
杨健敏, 乔钢, 聂东虎, 马璐
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180108
[摘要](180) [HTML全文](0) [PDF 1636KB](12)
摘要:
针对水声通信网络邻节点发现困难的问题,该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号,能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题,增加网络覆盖范围;时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙,发现时隙中节点发送HELLO信号,然后接收邻节点回复的REPLY信号,侦听回复时隙中节点侦听源节点发送的HELLO信号,然后回复REPLY信号,节点通过基于竞争的HELLO/REPLY两路握手以直接发现和间接发现两种方式完成邻节点发现,能够克服“聋”节点问题,提升邻节点发现效率。仿真结果表明,在不同的网络节点密度与发射天线波束扇区数目条件下,该邻节点发现机制相比随机两路邻节点发现机制,邻节点平均发现时延更短,邻节点发现率更高。
基于双迭代MVDR波束形成的MIMO-OTHR多模扩展多普勒杂波抑制算法
于文启, 陈建文, 李雪
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180101
[摘要](98) [HTML全文](0) [PDF 1901KB](3)
摘要:
针对多模传播引起的扩展多普勒杂波影响天波超视距雷达对低可探测慢速舰船目标检测性能的问题,该文在新一代多输入多输出天波超视距雷达系统下,利用双迭代最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器抑制多模扩展多普勒杂波。考虑到时间叉排线性调频连续波MIMO天波雷达和慢时间相位编码MIMO天波雷达在有限相干积累时间内的训练样本数有限,且训练样本中包含主选模式期望信号,该文利用阻塞矩阵进行数据预处理,减小训练样本中的主选模式期望信号影响,并将LN×1维“发射-接收”2维权矢量优化分解为L×1维发射权矢量和N×1维接收权矢量,通过双迭代计算恢复出的2维MVDR权矢量来抑制多模扩展多普勒杂波,减小了计算量和样本需求。理论分析和仿真验证了算法的有效性。
基于希尔伯特变换的多用户DCSK通信系统性能分析
张刚, 许嘉平, 张天骐
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180110
[摘要](118) [HTML全文](0) [PDF 2200KB](11)
摘要:
针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题,该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下,通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍,并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行仿真。结果表明,相同N值下HMU-DCSK系统的传输速率是传统多用户DCSK系统的2倍;相同传输速率下HMU-DCSK系统的误码性能明显优于传统多用户DCSK系统。
基于联合块稀疏模型的随机调频步进ISAR成像方法
吕明久, 陈文峰, 夏赛强, 杨 军, 马晓岩
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180054
[摘要](116) [HTML全文](0) [PDF 1814KB](17)
摘要:
在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下,利用随机调频步进信号进行ISAR成像时,成像性能将会严重下降。针对上述问题,该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上,提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先,推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征;其次,提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息,因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理,且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。
高动态环境下高阶双二进制偏移载波信号的精确捕获
张天骐, 袁帅, 刘董华, 李群
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180087
[摘要](86) [HTML全文](0) [PDF 2652KB](13)
摘要:
针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项,然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法;最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该方法将检测概率提高了2 dB左右,并且有效缩短了捕获时间。
基于矩阵束方法的星载MEB SAR俯仰向DBF处理方法
叶恺, 禹卫东, 王伟
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180076
[摘要](108) [HTML全文](0) [PDF 2001KB](8)
摘要:
俯仰向数字波束形成(DBF)处理是距离向多波束体制(MEB)星载合成孔径雷达(SAR)系统实现较高分辨率、超宽幅成像的关键。但是,由于存在卫星姿态误差等因素的影响,星载MEB SAR系统的DBF接收波束指向会出现偏差,这将导致在对具有强散射体的区域(如存在船舶的海面、港口等区域)进行成像时会出现鬼影目标。针对这一问题,该文提出一种基于矩阵束方法的俯仰向DBF处理方法。首先对俯仰向通道回波数据进行匹配滤波处理,并根据预设阈值寻找强散射体的峰值位置;然后利用矩阵束方法准确估计强散射体的波达角;最后利用这些信息调整俯仰向DBF加权矢量,确保DBF接收波束指向正确,从而消除鬼影目标的干扰。仿真实验验证了该方法的有效性。
基于特征值的无可信中心的秘密共享方案研究
张艳硕, 李文敬, 赵耿, 王庆瑞, 毕伟, 杨涛
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180197
[摘要](172) [HTML全文](0) [PDF 441KB](20)
摘要:
利用矩阵特征值的特性,该文提出新的无可信中心的秘密共享方案。该方案无需可信中心的参与,每个参与者提供相同的秘密份额(列向量),在黑盒子中协同产生各自的秘密份额,从而避免可信中心的权威欺骗。所有参与者提供的列向量组成一个可逆矩阵P,可逆矩阵P和对角矩阵 \begin{document}${Λ}$\end{document} 生成一个矩阵M,并将该矩阵正交化的单位特征向量,作为子密钥分发给各参与者。由于同一个集合的参与者所对应的特征值是相同的,该方案可以有效地防止成员之间的恶意欺诈行为。分析结果表明,该方案是可行的、安全的。
基于深度卷积神经网络的遥感图像飞机目标检测方法
郭智, 宋萍, 张义, 闫梦龙, 孙显, 孙皓
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180117
[摘要](187) [HTML全文](0) [PDF 8073KB](47)
摘要:
飞机检测是遥感图像分析领域的研究热点,现有检测方法的检测流程分为多步,难以进行整体优化,并且对于飞机密集区域或背景复杂区域的检测精度较低。针对以上问题,该文提出一种端到端的检测方法MDSSD来提高检测精度。该方法基于单一网络目标多尺度检测框架(SSD),以一个密集连接卷积网络(DenseNet)作为基础网络提取特征,后面连接一个由多个卷积层构成的子网络对目标进行检测和定位。该方法融合了多层次特征信息,同时设计了一系列不同长宽比的候选框,以实现不同尺度飞机的检测。该文的检测方法完全摒弃了候选框提取阶段,将所有检测流程整合在一个网络中,更加简洁有效。实验结果表明,在多种复杂场景的遥感图像中,该方法能够达到较高的检测精度。
弹载曲线轨迹双基SAR反向滤波PFA成像与图像畸变校正算法
邓欢, 李亚超, 梅海文, 全英汇, 邢孟道
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT170994
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 2130KB](1)
摘要:
在弹载曲线轨迹双基SAR成像中,三轴速度与加速度降低了传统的双基等效斜距模型精度,也使得基于匀速直线平飞轨迹模型的极坐标格式算法(PFA)不再适用。受双平台加速度引入的空变运动误差影响,传统的分子块补偿方法会造成图像子块间地物景象不连续问题,影响后续的图像匹配应用。针对这些问题,该文提出一种新的双基SAR成像算法——反向滤波PFA算法(BFPFA),该算法是基于改进的通用化双基等效斜距模型(IGBERM),利用PFA插值将频谱投影到地距平面,通过构建空变相位误差与图像畸变联合补偿滤波器,并采用反向映射插值,实现在斜地转换过程中对运动误差、波前弯曲与图像畸变进行局部联合补偿,获得的无畸变双基SAR地距图更有利于后续的图像匹配应用。最后,仿真实验验证了所提算法的有效性。
一种基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别算法
陈鸿昶, 徐乾, 黄瑞阳, 程晓涛, 吴铮
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180130
[摘要](199) [HTML全文](0) [PDF 631KB](29)
摘要:
针对现有的基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别算法未考虑用户轨迹中的位置访问顺序特征的缺点,该文提出一种基于Paragraph2vec的跨社交网络用户轨迹匹配算法(CDTraj2vec)。首先将用户轨迹转化为易于处理的网格化表示,并按照一定的时间粒度、距离尺度对原始的用户轨迹进行划分,使用户轨迹中的位置访问顺序特征易于抽取;然后利用Paragraph2vec算法中PV-DM模型抽取轨迹序列中位置访问顺序特征,得到用户轨迹的向量表示。最后通过用户轨迹向量判定轨迹是否匹配。在社交网络BrightKite上的实验结果表明,与基于位置访问频率或者基于轨迹间距离的方法相比,F值提高了2%~4%个百分点,所提算法能够有效地抽取出用户轨迹中的位置访问顺序特征,更加准确地实现了基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别。
俯冲段大斜视SAR子孔径成像二维空变校正方法
党彦锋, 梁毅, 别博文, 丁金闪, 张玉洪
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180021
[摘要](110) [HTML全文](0) [PDF 2559KB](4)
摘要:
俯冲合成孔径雷达(SAR)常采用大斜视子孔径成像来满足平台机动性和处理实时性;而大斜视模式下距离方位的严重耦合、斜视角沿距离向的空变及3维速度和加速度的存在会导致距离包络和方位相位的2维空变,严重影响成像质量。针对这些问题,该文提出一种新的两级频域滤波算法,在预处理后,首先引入第1级频域滤波因子以校正距离包络沿方位位置的空变以实现距离徙动统一校正,然后采用第2级频域滤波校正方位多普勒参数的空变实现方位相位统一聚焦。仿真实验验证了该算法的有效性。
非侵入式无线无源MEMS眼压传感器
王军波, 何超超, 陈德勇, 陈健, 魏秋旭
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180045
[摘要](180) [HTML全文](0) [PDF 2434KB](6)
摘要:
连续监测眼压对于辅助诊断与治疗青光眼疾病具有重要作用,现有的眼压传感器存在相对灵敏度较低、中心谐振频率较高、制作工艺难度大等问题。为了解决上述问题,该文提出一种基于MEMS的非侵入式无线无源型眼压传感器。该传感器为5层堆叠结构,采用Parylene作为柔性衬底层、铜作为电极层、PDMS作为介电层,其中电极层和介电层构成两个电感和两个电容,形成C-L-C-L串联谐振电路。通过MEMS平面工艺和热塑形方法制作成能够与眼球紧密贴合的曲面形状,这种设计方案能有效地解决传感器的制作工艺难度大等问题。实验结果表明:该眼压传感器的中心谐振频率降低到了40 MHz,相对灵敏度达到1028.57 ppm/kPa,能够分辨出最小50 Pa(0.375 mmHg)的眼压值变化,为实现长期、连续性地监测眼压提供了技术支持。
基于稀疏贝叶斯学习的机载双基雷达杂波抑制
吕晓德, 杨璟茂, 岳琦, 张汉良
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180062
[摘要](14) [HTML全文](0) [PDF 1809KB](4)
摘要:
机载双基雷达杂波与构型有关且具有严重的距离依赖性,因此杂波脊复杂多变,独立同分布(IID)的样本很少。传统的空时自适应处理(STAP)方法受独立同分布样本数的限制,对机载双基雷达杂波的抑制性能有限。基于机载雷达杂波在角度-多普勒域分布的稀疏特性和稀疏贝叶斯学习(SBL)在稀疏信号重建方面的优势,该文将SBL算法应用于较为复杂的机载双基雷达双动模式下杂波抑制,该方法可以用少量训练单元杂波估计待测距离单元的杂波协方差矩阵(CCM),然后进行空时自适应处理;同时,该算法不需要样本独立同分布,在双基双动模式下对杂波的抑制性能较好,仿真结果验证了算法的有效性。
欠采样下宽带自旋目标的快速高分辨成像方法
向虎, 李少东, 向龙, 陈文峰, 杨军
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180099
[摘要](97) [HTML全文](0) [PDF 1523KB](3)
摘要:
逆合成孔径雷达观测自旋目标时,自旋目标回波的距离-多普勒时变性会导致传统成像方法失效。针对此问题,该文提出一种基于分布式匹配稀疏表示模型的宽带自旋目标快速高分辨成像方法。首先,通过自旋目标回波在距离频域表征出的稀疏性,构建分布式匹配稀疏表示模型;其次,研究快速分布式同步多正交匹配追踪算法,并通过减少算法总的迭代次数和每次迭代运算量来提高算法的重构效率,同时设计相关阈值抑制虚假重构散射点,实现鲁棒成像;最后,从理论上分析该方法在欠采样及低信噪比条件下依然可获得高质量图像的机理。仿真结果证明了该方法的有效性。
北斗卫星导航系统B1信号伪距偏差问题研究
贺成艳, 郭际, 卢晓春, 王雪, 饶永南, 康立, 王萌
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180074
[摘要](155) [HTML全文](0) [PDF 1575KB](20)
摘要:
目前各大卫星导航系统均存在伪距偏差问题,该现象不但不能通过差分的方式进行抵消,在进行双频电离层误差修正时还会被进一步放大,对卫星导航系统服务精度的提高已构成严重危害。然而目前国内对北斗系统伪距偏差产生机理研究甚少,为了最大程度降低伪距偏差对我国北斗卫星导航系统影响,该文首先深入并详细研究了伪距偏差产生机理及特点,在此基础上设计了试验验证方案,利用国内昊平观测站40 m大口径天线,准确测试并评估了所有北斗卫星导航系统(BDS)在轨可视卫星伪距偏差结果。最后根据试验测试结果,提出针对北斗卫星导航系统的接收机主要参数设置建议,从而能够最大程度上减小伪距偏差问题带来的测距误差和定位误差。该文的研究成果可为GNSS信号设计及实现、GNSS监测评估及用户终端参数设置提供有价值的参考依据。
芯片化微型SAR系统方案设计与验证
丁满来, 梁兴东, 唐跞, 温智磊, 王逸潇
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171203
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 3594KB](4)
摘要:
传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统,在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现,且系统设计方案不利于单片集成,无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求,开展高分辨率微型SAR系统研究,提出了全相参的调频连续波(FMCW)系统设计方案,解决了系统高脉间相位稳定性及高隔离度设计难题,并利用K波段高密度硅基芯片对该微型SAR方案进行技术验证,研制了原理样机并开展成像应用试验。该微型SAR系统斜距分辨率7.5 cm,系统总功耗仅为1.5 W,相比传统SAR系统在体积、重量、功耗等方面取得了显著的进步,同时为微型SAR系统的硅基单片集成奠定技术基础。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180218
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 1053KB](0)
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。
毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法
王宝帅, 兰竹, 李正杰, 王小斌, 胡洪涛
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180200
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 3361KB](3)
摘要:
强杂波背景下的弱小静止目标检测是毫米波机场跑道异物(FOD)检测雷达面临的核心问题。该文提出一种基于功率谱特征和支持向量域描述(SVDD)一类分类器的FOD分层检测算法。该算法首先利用杂波图恒虚警率(CFAR)检测器对复杂背景杂波进行杂波对消处理,针对对消后虚警过多的问题,对对消后的数据提取功率谱特征,将其转换到特征域,最后利用SVDD一类分类器在特征域实现对FOD和虚警的分类。基于实测数据的试验结果表明所提方法可以获得较好的检测性能。
应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法
曹作伟, 陈晓, 倪宏, 叶晓舟
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180042
[摘要](87) [HTML全文](0) [PDF 1284KB](1)
摘要:
协议无感知转发支持任意协议的解析和处理,增强了软件定义网络的可编程能力。为提高转发性能,该文提出一种应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法,通过识别匹配和动作的依赖关系,得到匹配字段的绝对位置,用以预先解析报文。为确保流缓存的加速效果,根据匹配类型与表项数量选择应用流缓存的流表。此外,该文对比了单流表缓存与多流表缓存对转发性能的提升,并提出了根据网络流量实际情况的自适应切换策略。通过扩展POFSwitch实现所提方法,并用实际规则与骨干网流量进行验证,应用流缓存后,交换机报文转发速率提升了220%。流缓存可以为可编程数据平面提供更高的转发性能。
基于改进反向传播神经网络代理模型的快速多目标天线设计
董健, 钦文雯, 李莹娟, 李茜茜, 邓联文
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180025
[摘要](176) [HTML全文](0) [PDF 1794KB](22)
摘要:
针对传统天线设计方法计算代价较大的缺陷,该文构建基于反向传播神经网络(BPNN)的新型天线代理模型。为解决BPNN训练易陷入局部最优的问题,采用粒子群优化(PSO)算法来改善神经网络初始结构参数,进而构建PSO-BPNN天线代理模型,并基于该模型提出多参数天线结构的快速多目标设计方法。设计实例表明,该方法在预测精度以及计算代价等方面优于现有的常用天线设计方法。所提方法对处理复杂高维参数空间天线设计问题具有实用价值。
基于方向图匹配重构的波束扫描测角方法
朱晓丹, 朱伟强, 陈卓
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180002
[摘要](7) [HTML全文](0) [PDF 2083KB](1)
摘要:
利用单个旋转天线实现波束扫描高精度测角具有十分重要的意义。为了以低计算复杂度实现高精度角度估计,该文提出一种基于模式分量分离的闭式估计方法。首先将天线方向图表示为指数和形式,将角度估计问题转化为包含角度信息的模式分量估计问题,从而实现单模角度估计。结合模式分量的理论估计误差,推导得到多模联合估计式和理论估计精度。针对非理想观测条件下,模式分量求解出现的数值不稳定问题,提出对方向图进行匹配重构的方法,首先通过对观测序列和方向图抽样点进行互相关计算,估计得到粗略角度,确定方向图重构的角度范围,再通过匹配重构避免观测角度矩阵的病态问题。理论和仿真结果表明,所提的基于模式分量分离的多模测角方法具有估计精度高、计算简单的优点,提出的匹配重构方法提高了估计算法的适应性。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180212
[摘要](14) [HTML全文](0) [PDF 1460KB](0)
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。
基于移动边缘计算的V2X任务卸载方案
张海波, 栾秋季, 朱江, 贺晓帆
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180027
[摘要](125) [HTML全文](0) [PDF 1427KB](10)
摘要:
移动边缘计算(MEC)通过在移动网络边缘提供IT服务环境和云计算能力带来高带宽、低时延优势,从而在下一代移动网络的研究中引起了广泛的关注。该文研究车载网络中车辆卸载请求任务时搜寻服务节点为其服务的匹配问题,构建一个基于MEC的卸载框架,任务既可以卸载到MEC服务器以车辆到基础设施(V2I)形式通信,也可以卸载到邻近车辆进行车辆到车辆(V2V)通信。考虑到资源有限性、异构性,任务多样性,建模该框架为组合拍卖模式,提出一种多轮顺序组合拍卖机制,由层次分析法(AHP)排序、任务投标、获胜者决策3个阶段组成。仿真结果表明,所提机制可以在时延和容量约束下,使请求车辆效益提高的同时最大化服务节点的效益。
一种新颖的宽带圆极化单极天线
李振亚, 竺小松, 张建华
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180094
[摘要](97) [HTML全文](0) [PDF 4557KB](4)
摘要:
该文设计了一种新颖的宽带圆极化单极子天线,该天线采用微带馈电模式。天线由C型贴片和改进的地板组成,整个天线尺寸仅为25×25×1 mm3。通过在C型贴片上切角和在地板上增加三角形微扰结构,可以有效增加天线的阻抗带宽和轴比带宽。该文给出了天线的设计流程,从表面电流分布分析了圆极化天线的工作机理。加工了天线实物,并对其进行了测量。仿真和实测结果表明天线具有超宽的阻抗带宽和轴比带宽。天线的工作频带为4.35~12 GHz(相对带宽为93.6%),3 dB轴比带宽为4.15~11.8 GHz(相对带宽为95.9%)。测量了天线的辐射性能和增益特性,实测结果与仿真结果吻合较好,证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和卫星通信系统中。
基于多符号检测的连续相位频移键控信号定时同步方法
刘田, 马松, 袁田, 邵士海
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180060
[摘要](107) [HTML全文](0) [PDF 1971KB](4)
摘要:
连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限,这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题,该文提出一种基于MSD的CPFSK定时同步方法,且适应可变符号速率CPFSK信号接收。数值仿真结果表明,在Eb/N0为0 dB,符号速率为2 Mbps的情况下,该方法的误比特率性能比传统单符号间隔似然检测同步方法提高2 dB;与MSD迟早门时延同步方法性能相近,但消耗的硬件资源不及后者的40%。原理样机实测结果验证了数值仿真和资源评估的正确性。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180219
[摘要](8) [HTML全文](0) [PDF 1638KB](0)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180225
[摘要](181) [HTML全文](0) [PDF 1722KB](32)
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。
基于确定性压缩感知采样策略的阵列失效单元远场诊断方法
李玮, 邓维波, 杨强, MIGLIOREMarco Donald
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180175
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 1022KB](2)
摘要:
在采用压缩感知的阵列失效单元诊断方法中,结构化随机采样策略的运用对测量矩阵性能造成不利影响。针对这一问题,该文提出一种基于确定性压缩感知采样策略的阵列失效单元远场诊断方法。首先在失效单元个数满足稀疏性的前提下构造差异性阵列并将其激励作为稀疏向量,其次利用所提方法构造确定性部分傅里叶矩阵(DPFM)作为测量矩阵,最后采用l1范数最小化算法对稀疏向量进行重构,从而实现对失效单元的高概率精确诊断。理论分析和仿真实验表明,所提方法有效消除了采样位置的随机分布特性对测量矩阵性能造成的不利影响,简化了采样过程,提高了诊断成功概率。
长基线/超短基线组合系统抗异常值定位技术研究
王燕, 李晴, 张光普
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180056
[摘要](80) [HTML全文](0) [PDF 952KB](4)
摘要:
复杂的水下环境对水声定位系统的容错性及可靠性提出较高要求,对于长基线/超短基线组合水声定位系统,该文提出基于k-means聚类和决策融合的抗异常参量定位方法(KMCDF)。该方法首先通过组合定位系统测量的多参量冗余信息对目标位置进行初步测量,再利用k-means聚类对初测值的聚集度进行分析,根据异常参量与正常参量间的不相容性,采用决策融合方法对异常参量进行识别,进而消除异常值对定位结果的影响。仿真分析表明,与现有的基于时延参量的抗异常值方法相比,提出的抗异常值定位方法充分融合了多参量观测信息,对异常值的容忍度较高。湖试结果进一步验证了该方法的有效性。
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](9) [HTML全文](0) [PDF 2143KB](0)
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。
基于实测数据的空中目标分类识别算法
李明, 吴娇娇, 左磊, 宋万杰, 刘慧敏
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180024
[摘要](153) [HTML全文](0) [PDF 2086KB](37)
摘要:
该文在分析由常规窄带雷达获得的直升机、螺旋桨和喷气式飞机实测回波数据特征的基础上,提出一种基于多特征联合的分类识别算法。通过对大量实测回波数据的特征分析,提取多普勒频移、幅度相对量、时域和频域波形熵、时频特征多个具有明显区分性的特征,将其输入支撑向量机(SVM)分类器实现3类空中目标的分类。在分类的基础上,基于回波数据的时频谱宽和对称性特征,提出一种奇数与偶数片桨叶直升机识别方法。最后实测数据的处理结果验证了所提空中目标分类识别方法的有效性。
基于单一神经网络的多尺度人脸检测
刘宏哲, 杨少鹏, 袁家政, 王雪峤, 薛建明
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180163
[摘要](108) [HTML全文](0) [PDF 2196KB](13)
摘要:
人脸检测是指检测并定位输入图像中所有的人脸,并返回精确的人脸位置和大小,是目标检测的重要方向。为了解决人脸尺度多样性给人脸检测造成的困难,该文提出一种新的基于单一神经网络的特征图融合多尺度人脸检测算法。该算法在不同大小的卷积层上预测人脸,实现实时多尺度人脸检测,并通过将浅层的特征图融合引入上下文信息提高小尺寸人脸检测精度。在数据集FDDB和WIDERFACE测试结果表明,所提方法达到了先进人脸检测的水平,并且该方法去掉了框推荐过程,因此检测速度更快。在WIDERFACE难、适中、简单3个子数据集上测试结果分别为87.9%, 93.2%, 93.4% MAP,检测速度为35 fps。所提算法与目前效果较好的极小人脸检测方法相比,在保证精度的同时提高了人脸检测速度。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180189
[摘要](7) [HTML全文](0) [PDF 392KB](0)
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。
面向显著性目标检测的SSD改进模型
余春艳, 徐小丹, 钟诗俊
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180118
[摘要](127) [HTML全文](0) [PDF 2906KB](5)
摘要:
传统显著性目标检测方法常假设只有单个显著性目标,其效果依赖显著性阈值的选取,并不符合实际应用需求。近来利用目标检测方法得到显著性目标检测框成为一种新的解决思路。SSD模型可同时精确检测多个不同尺度的目标对象,但小尺寸目标检测精度不佳。为此,该文引入去卷积模块与注意力残差模块,构建了面向多显著性目标检测的DAR-SSD模型。实验结果表明,DAR-SSD检测精度显著高于SOD模型;相比原始SSD模型,在小尺度和多显著性目标情形下性能提升明显;相比MDF和DCL等深度学习框架下的方法,也体现了复杂背景情形下的良好检测性能。
基于耦合非局部全变差的图像着色算法
金正猛, 李晓伟, 武婷婷, 杨真真
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180141
[摘要](93) [HTML全文](0) [PDF 3774KB](1)
摘要:
基于局部算子的全变差(TV)模型在对纹理图像着色时,会出现颜色扩散不均匀,着色范围区域较小等问题。为了解决上述问题,该文提出基于非局部算子的耦合全变差图像着色模型,结合交替方向乘子法(ADMM),设计出相应的数值求解算法,并给出该算法的收敛性结果。该模型充分利用像素邻域亮度之间的相似性进行颜色扩散,能有效避免仅利用亮度边缘信息进行局部扩散导致颜色扩散不均匀的问题。数值实验结果表明,该模型在快速着色的同时,能有效解决颜色在纹理等细节处扩散不均匀的问题。
基于稀疏重构的色噪声背景下未知线谱信号估计
王逸林, 马世龙, 王晋晋, 梁国龙, 李晴
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171040
[摘要](11) [HTML全文](0) [PDF 2165KB](5)
摘要:
针对色噪声背景下的未知线谱信号估计问题,该文提出一种基于分子频带处理的稀疏重构类线谱估计方法。首先,利用多速率余弦调制滤波器组对观测信号进行子带分解,得到功率谱相对平坦的子带信号。之后,在每个子带信号上,利用基于迭代最小化的稀疏学习方法进行线谱估计,并将各子带上的线谱估计结果进行频域综合滤波以及门限判决等处理。最终得到色噪声背景下的线谱估计结果。理论推导及仿真实验表明所提方法在色噪声背景下具有较好的线谱估计性能。其能够有效地去除色噪声背景,同时保留稀疏重构类线谱估计方法所具有的高频率分辨力等优点。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180191
[摘要](99) [HTML全文](0) [PDF 1302KB](14)
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。
多测量向量模型下的修正MUSIC算法
林云, 胡强
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180001
[摘要](132) [HTML全文](0) [PDF 1159KB](7)
摘要:
压缩感知多测量向量(MMV)模型用于解决具有相同稀疏结构的多快拍问题,在传统阵列信号处理应用中多重信号分类(MUSIC)方法是一种常见的方法,但当快拍数不足(低于稀疏度)时其性能将急剧恶化。Kim等人(2012)推导出一种修正的MUSIC谱,并将压缩重构方法和MUSIC算法结合提出压缩感知MUSIC算法(CS-MUSIC),能够有效克服快拍数不足的问题。该文将Kim等人的结论扩展到一般情形,并基于传统的MUSIC谱和CS-MUSIC谱提出一种修正的MUSIC算法(MMUSIC)。仿真结果表明所提算法能够有效克服快拍数不足的问题,并且具有比CS-MUSIC算法和压缩感知贪婪算法更高的重构概率。
一种基于深度度量学习的视频分类方法
智洪欣, 于洪涛, 李邵梅, 高超, 王艳川
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171141
[摘要](17) [HTML全文](0) [PDF 1293KB](0)
摘要:
针对视频分类中普遍面临的类内离散度和类间相似性较大而制约分类性能的问题,该文提出一种基于深度度量学习的视频分类方法。该方法设计了一种深度网络,网络包含特征学习、基于深度度量学习的相似性度量,以及分类3个部分。其中相似性度量的工作原理为:首先,计算特征间的欧式距离作为样本之间的语义距离;其次,设计一个间隔分配函数,根据语义距离动态分配语义间隔;最后,根据样本语义间隔计算误差并反向传播,使网络能够学习到样本间语义距离的差异,自动聚焦于难分样本,以充分学习难分样本的特征。该网络在训练过程中采用多任务学习的方法,同时学习相似性度量和分类任务,以达到整体最优。在UCF101和HMDB51上的实验结果表明,与已有方法相比,提出的方法能有效提高视频分类精度。
融合射频识别和激光信息的动态目标定位
刘冉, 梁高丽, 王姮, 付余路, 何静, 张华
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT171088
[摘要](5) [HTML全文](0) [PDF 2439KB](4)
摘要:
低成本、可靠的动态目标定位方法成为目前研究的热点。传统的激光定位或视觉定位方法需要解决识别奇异性和环境遮挡等问题,射频识别(RFID)通过无线射频信号对特定目标进行识别,因此被广泛用于动态目标的定位。该文提出一种融合激光信息与RFID信息对动态目标快速定位的方法。该方法利用粒子滤波器融合RFID信号强度、相位信息和激光数据。首先使用预先训练的信号强度模型将信号强度融入粒子滤波器;然后利用激光聚类后的数据估算运动目标的速度,与RFID相位差估算出的运动目标速度进行匹配;最后利用匹配成功的激光数据对粒子进一步约束。在SCITOS服务机器人上验证了算法的可行性,结果表明,与激光和信号强度的定位方法相比,该方法的定位精度得到了明显提高。
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](24) [HTML全文](0) [PDF 1443KB](2)
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180192
[摘要](7) [HTML全文](0) [PDF 2430KB](1)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180147
[摘要](135) [HTML全文](0) [PDF 1536KB](27)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180196
[摘要](421) [HTML全文](0) [PDF 359KB](72)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180115
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 1463KB](1)
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。
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](8) [HTML全文](0) [PDF 809KB](1)
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](7) [HTML全文](0) [PDF 2303KB](1)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180079
[摘要](88) [HTML全文](0) [PDF 1735KB](11)
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。
用多频带能量分布检测低信噪比声音事件
李应, 吴灵菲
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180180
[摘要](71) [HTML全文](0) [PDF 2784KB](3)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180186
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 2704KB](0)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180131
[摘要](6) [HTML全文](0) [PDF 1438KB](1)
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。
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](122) [HTML全文](0) [PDF 1500KB](12)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180209
[摘要](12) [HTML全文](0) [PDF 2879KB](3)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180217
[摘要](7) [HTML全文](0) [PDF 1623KB](0)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180111
[摘要](134) [HTML全文](0) [PDF 1584KB](12)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180120
[摘要](96) [HTML全文](0) [PDF 5269KB](5)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180177
[摘要](85) [HTML全文](0) [PDF 1402KB](6)
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。
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](109) [HTML全文](0) [PDF 2109KB](10)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180170
[摘要](89) [HTML全文](0) [PDF 2933KB](2)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180207
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 1564KB](1)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180122
[摘要](128) [HTML全文](0) [PDF 1106KB](6)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180097
[摘要](223) [HTML全文](0) [PDF 1635KB](6)
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。
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](46) [HTML全文](0) [PDF 4297KB](14)
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。
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](19) [HTML全文](0) [PDF 1157KB](2)
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%。
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](140) [HTML全文](0) [PDF 1052KB](41)
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](7) [HTML全文](0) [PDF 1571KB](1)
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。
一种SAR分布目标可分辨概率精确计算方法
王岩飞, 陈新星
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180294
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 1323KB](1)
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。
基于聚类识别的极化SAR图像分类
魏志强, 毕海霞
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180229
[摘要](10) [HTML全文](0) [PDF 3267KB](1)
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 }}$\end{document} 目标极化分解和K-Wishart极化统计分布而产生的初始化类标开始,交替迭代优化分类器和类标的能量函数,从而实现对分类器和类标的求解。真实极化SAR数据上的实验结果证明了该算法的有效性和先进性。
适用于二维阵列的无格稀疏波达方向估计算法
王剑书, 樊养余, 杜瑞, 吕国云
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180340
[摘要](2) [HTML全文](0) [PDF 2144KB](0)
摘要:
针对现有的适用于2维阵列的无格稀疏波达方向(DOA)估计方法性能不足的问题,该文提出一种新的方法。对2维阵列,从原子L0范数出发,证明其值等于一个以矩阵秩为目标函数的半定规划(SDP)问题的最优解。对该矩阵使用第1类有限阶贝塞尔函数近似表达,构造新的秩优化SDP问题。根据低秩矩阵恢复理论,对该SDP问题的目标函数使用log-det函数方法平滑替代,然后使用优化最小(MM)算法求解,最后通过(半)正定Toeplitz矩阵的范德蒙分解方法实现无格DOA估计。在MM算法求解模型时,使用样本协方差矩阵构造初始优化问题,减少算法迭代。仿真实验结果表明,相较于基于网格的MUSIC和其他无格DOA估计方法,该文方法具有更好的均方根误差(RMSE)性能与对相邻源的分辨能力;在快拍数充足且信噪比(SNR)较高时,适当的第1类贝塞尔函数阶数选择可以实现与较大阶数接近的RMSE性能,同时能减少运行时间。
基于Stackelberg博弈的虚拟化无线传感网络资源分配策略
王汝言, 李宏娟, 吴大鹏
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180277
[摘要](124) [HTML全文](0) [PDF 1478KB](18)
摘要:
虚拟化技术可有效缓解当前无线传感网络(WSN)中资源利用率较低、服务不灵活的问题。针对虚拟化WSN中的资源竞争问题,该文提出一种基于Stackelberg博弈的多任务资源分配策略。依据所承载业务的不同服务质量(QoS)需求,量化多个虚拟传感网络请求(VSNRs)的重要程度,进而,利用分布式迭代方法,获取WSN的最优价格策略和VSNRs的最优资源需求量,最后,根据纳什均衡所确定的最优价格、最优资源分配量,对多个VSNRs分配资源。仿真结果表明,所提策略不仅能满足用户的多样化需求,而且提升了节点和链路资源利用率。
基于航迹矢量检测的雷达与电子支援设施抗差关联算法
李保珠, 关键, 董云龙
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180303
[摘要](96) [HTML全文](0) [PDF 2285KB](11)
摘要:
针对雷达与电子支援设施(ESM)存在系统误差、上报目标不完全一致等复杂场景下目标航迹关联问题,该文基于高斯随机矢量统计特性,提出一种基于航迹矢量检测的雷达与ESM航迹抗差关联算法。文中首先在修正极坐标系(MPC)下推导目标状态估计分解方程,采用真实状态对消的方法得到航迹矢量,为剔除大部分非同源目标航迹,构建方位角变化率-距离变化率与距离比(ITG)统计量进行粗关联,然后采用基于航迹矢量 \begin{document}${\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。
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](23) [HTML全文](0) [PDF 1311KB](4)
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180241
[摘要](9) [HTML全文](0) [PDF 3529KB](1)
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。
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](9) [HTML全文](0) [PDF 1575KB](4)
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。
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](5) [HTML全文](0) [PDF 2752KB](0)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180263
[摘要](8) [HTML全文](0) [PDF 5304KB](1)
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](7) [HTML全文](0) [PDF 1395KB](1)
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。
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](20) [HTML全文](0) [PDF 1672KB](3)
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。
基于AVS2的色度扩展视频编码的设计和实现
王淑慧
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180154
[摘要](4) [HTML全文](0) [PDF 1976KB](0)
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。
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](3) [HTML全文](0) [PDF 1276KB](0)
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。
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](3) [HTML全文](0) [PDF 1738KB](0)
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%。
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](3) [HTML全文](0) [PDF 2817KB](0)
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。
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](2) [HTML全文](0) [PDF 2367KB](0)
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。
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
当前状态:  doi: 10.11999/JEIT180249
[摘要](10) [HTML全文](0) [PDF 397KB](0)
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。
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电子与信息学报2018-10期目录
2018, 40(10)   
[摘要](62) [PDF 371KB](23)
摘要:
LTE-A网络中D2D通信的资源分配算法研究
钱志鸿, 阎双叶, 田春生, 王鑫
2018, 40(10): 2287 -2293   doi: 10.11999/JEIT180043
[摘要](142) [HTML全文](83) [PDF 1313KB](17)
摘要:
该文研究了D2D通信使用LTE-A网络上行链路的资源分配问题。首先将问题建模为混合整数非线性规划问题(MINLP),其次根据待接入用户对各信道的青睐程度计算特征值列表并形成相应联盟。在保证各用户服务质量(QoS)的情况下,利用最大加权二部图匹配(MWBM)方法为待接入网络用户寻找合适的资源及复用的组合。仿真结果表明,该算法打破了D2D用户在数据传输过程中一直处于专用或者复用模式的束缚,扩大了D2D用户对可选用的资源范围,与现有算法相比,可有效提高系统的总速率。
基于低精度量化的大规模MIMO-OFDM系统可达速率的研究
陶成, 郑文博, 李泳志, 刘留
2018, 40(10): 2294 -2300   doi: 10.11999/JEIT180088
[摘要](21) [HTML全文](18) [PDF 1249KB](7)
摘要:
该文针对大规模MIMO-OFDM系统,研究当基站端仅配备低精度模数转换器且采用最大比合并(MRC)接收算法时系统中用户可达速率的性能。通过采用加性量化噪声模型(AQNM)将非线性量化函数转化为线性量化函数,首先推导得出用户上行可达速率的闭式表达式。然后基于此表达式,将具备低精度模数转换器系统与传统具有无穷精度的模数转换器系统性能进行分析比较。最后将该文所得到的结果进行仿真分析。同时,该文还指出通过增加基站端天线数目可以弥补由于低精度模数转换器所造成的系统性能的损失。
一种基于随机散射簇的非平稳3D空间信道模型
张薇, 段京京, 王岩松
2018, 40(10): 2301 -2308   doi: 10.11999/JEIT170929
[摘要](173) [HTML全文](51) [PDF 1993KB](12)
摘要:
针对大规模MIMO信道的近场效应和非平稳特性,该文提出适用大规模MIMO信道的一种基于随机散射簇的非平稳3D空间信道模型。采用抛物波前代替球面波前建模近场效应,并分析抛物波前条件下该模型的信道容量。对于大规模MIMO信道的非平稳特性,提出基于散射簇的有效概率确定收发天线阵元的有效散射簇集合,从而建模散射簇沿天线阵列轴的随机演变来合理描述散射簇的出现和消失。仿真结果表明,用抛物波前和有效散射簇的随机演变来建模大规模MIMO信道特征是很好的候选方法。
基于部分码字消息传递的SCMA多用户检测算法
葛文萍, 张雪婉, 吴雄, 代文丽
2018, 40(10): 2309 -2315   doi: 10.11999/JEIT171073
[摘要](78) [HTML全文](36) [PDF 2017KB](7)
摘要:
基于消息传递算法(MPA)进行多用户检测的稀疏码多址接入(SCMA)技术是一种面向5G的非正交多址技术(NOMA)。针对MPA复杂度较高的问题,该文首先分析接收信号概率密度函数值在不同信噪比(SNR)下的统计结果,并根据SCMA的非正交特性,综合考虑资源节点和用户节点之间的数据映射关系,提出基于概率密度函数值门限判决的部分码字搜索(PCS)MPA多用户检测算法(PCS-MPA)。仿真结果表明,在门限值合理的条件下,PCS-MPA在几乎不改变系统误比特率(BER)的条件下,降低了MPA的复杂度,尤其在高SNR条件下效果更好。
基于B-LM圆环模型的NLOS信息约束单基站定位算法
田增山, 舒月月, 周牧, 李勇, 李泽
2018, 40(10): 2316 -2322   doi: 10.11999/JEIT171222
[摘要](152) [HTML全文](38) [PDF 2000KB](7)
摘要:
针对当前室外蜂窝网多基站定位需要基站之间时间同步、数据同步的要求,以及NLOS环境造成的非服务区基站的信号可测性问题,该文提出基于B-LM圆环模型的NLOS信息约束单基站定位算法。首先根据散射体、目标和基站间的几何位置关系以及NLOS多路径信息构建定位方程,然后将定位方程转化为最小二乘优化问题,之后基于LM算法海森矩阵修正思想和拟牛顿2阶偏导构造思想提出B-LM算法,保证算法收敛于最优解,以得到目标位置。仿真结果表明,所提单基站定位算法能在宏蜂窝NLOS环境实现较高的定位精度。
非理想信道下基于人工噪声的密集异构蜂窝网安全传输方案
许耘嘉, 黄开枝, 李军, 陈亚军
2018, 40(10): 2323 -2330   doi: 10.11999/JEIT180003
[摘要](238) [HTML全文](108) [PDF 1314KB](15)
摘要:
针对密集异构蜂窝网在非理想信道状态信息条件下的安全传输问题,该文分析了人工噪声对通信的可靠性和安全性的影响,在此基础上提出功率分配优化模型,在不同信道估计精度条件下给出了最优的功率分配因子。首先,考虑信道估计误差对合法信号传输以及人工噪声泄露的影响,推导了典型通信链路的连通中断概率和安全中断概率。然后,在安全性和可靠性约束条件下建立功率分配优化模型以最大化系统安全吞吐量,并通过K维联合搜索算法得到每层网络的最优功率分配因子。最后,仿真结果表明系统设置最优功率分配因子时,人工噪声方案可提升约15%的安全吞吐量。
非正交-码索引调制方法
葛利嘉, 江治林, 冯胜, 杨勤
2018, 40(10): 2331 -2336   doi: 10.11999/JEIT180023
[摘要](103) [HTML全文](43) [PDF 2020KB](9)
摘要:
针对码索引调制(Code Index Modulation, CIM)相对于直接序列扩频在提升频谱利用率时,造成误比特率性能明显下降的问题,该文提出非正交-码索引调制(Non-orthogonal-Code Index Modulation, N-CIM)。发射端信息比特分割为伪随机(Pseudo Noise, PN)码映射块和调制信息块,并分别映射为PN码的索引和调制符号,调制符号的实部与虚部再选择相同的激活的PN码进行扩频。仿真与分析结果表明,在相同频谱效率时,N-CIM的误比特率性能比CIM在加性高斯白噪声信道中当误比特率为10–5时具备约2~3 dB的优势,在瑞利衰落信道中当误比特率为10–2时具备约2 dB的优势。
基于次用户功率控制辅助的合作频谱感知
申滨, 王志强, 青晗
2018, 40(10): 2337 -2344   doi: 10.11999/JEIT171232
[摘要](258) [HTML全文](197) [PDF 1413KB](58)
摘要:
传统的合作频谱感知一般将感知环境建模为单级信道,且次用户一般都以相同的发射功率向数据融合中心报告感知数据,难以体现并利用不同次用户感知数据之间的空间分集差异。为解决此问题并有效地设置次用户在感知数据上报阶段的发射功率,该文提出了3种最优功率控制方案,以获得相应设计准则下参与合作感知的次用户最优发射功率。在融合中心理想具备感知信道和报告信道的统计特性时,通过理论推导获得了基于信道统计特性的功率控制闭式解方案;当信道统计特性难以现实具备时,分别获得了基于联合信道统计特性估计的最大特征功率矢量及盲加权多特征功率矢量方案。理论分析和仿真实验表明,在不同的先验信息条件下,3种方案的性能皆远优于缺少功率控制的合作感知方案。
基于时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射算法
刘焕淋, 胡浩, 熊翠连, 陈勇, 向敏, 马跃
2018, 40(10): 2345 -2351   doi: 10.11999/JEIT171208
[摘要](219) [HTML全文](66) [PDF 1846KB](8)
摘要:
为了解决虚拟光网络映射中带宽阻塞率较高以及底层资源消耗不均匀问题,论文提出一种基于时间域-频谱域碎片感知的虚拟网络映射(FA-VNM)算法。该文综合考虑频隙在时间域和频谱域上的碎片问题,设计时频联合碎片公式最小化分配过程中的频谱碎片。进一步,为了均衡网络中的资源消耗,在FA-VNM算法基础上提出基于节点度数的负载均衡感知虚拟网络映射(LB-VNM)算法,设计物理节点平均资源承载能力的公式,优先映射物理节点平均资源承载能力大的节点;为了均衡路径上资源使用,考虑路径权重值,并根据每条路径的权重值对虚拟链路进行映射,从而降低阻塞率。仿真结果表明,所提算法能有效降低阻塞率,提高资源利用率。
Plateaued函数的构造方法研究
孙天锋, 胡斌, 杨阳
2018, 40(10): 2352 -2357   doi: 10.11999/JEIT170965
[摘要](112) [HTML全文](39) [PDF 725KB](12)
摘要:
Plateaued函数在密码学及编码等领域有着极其重要的应用,该文提出一种Plateaued函数的直接构造方法,研究了由该方法构造的Plateaued函数的密码学性质,证明了现有的直接构造方法可归约到本构造方法。
一种新的无线传感器网络中异常节点检测定位算法
蒋俊正, 杨杰, 欧阳缮
2018, 40(10): 2358 -2364   doi: 10.11999/JEIT171207
[摘要](224) [HTML全文](133) [PDF 1278KB](47)
摘要:
无线传感器网络中异常节点检测是确保网络数据准确性和可靠性的关键步骤。基于图信号处理理论,该文提出了一种新的无线传感器网络异常节点检测定位算法。新算法首先对网络建立图信号模型,然后基于节点域-图频域联合分析的方法,实现异常节点的检测和定位。具体而言,第1步是利用高通图滤波器提取网络信号的高频分量。第2步首先将网络划分为多个子图,然后筛选出子图输出信号的特定频率分量。第3步对筛选出的子图信号进行阈值判断从而定位疑似异常的子图中心节点。最后通过比较各子图的节点集合和疑似异常节点集合,检测并定位出网络中的异常节点。实验仿真表明,与已有的无线传感器网络中异常检测方法相比,新算法不仅有着较高的异常检测概率,而且异常节点的定位率也较高。
基于对称KL距离的用户行为时序聚类方法
李文璟, 曾祥健, 李梦, 喻鹏
2018, 40(10): 2365 -2372   doi: 10.11999/JEIT180016
[摘要](117) [HTML全文](77) [PDF 2185KB](23)
摘要:
网络用户随时间变化的行为分析是近年来用户行为分析的热点,通常为了发现用户行为的特征需要对用户做聚类处理。针对用户时序数据的聚类问题,现有研究方法存在计算性能差,距离度量不准确的缺点,无法处理大规模数据。为了解决上述问题,该文提出基于对称KL距离的用户行为时序聚类方法。首先将时序数据转化为概率模型,从划分聚类的角度出发,在距离度量中引入KL距离,用以衡量不同用户间的时间分布差异。针对实网数据中数据规模大的特点,该方法在聚类的各个环节针对KL距离的特点做了优化,并证明了一种高效率的聚类质心求解办法。实验结果证明,该算法相比采用欧式距离和DTW距离度量的聚类算法能提高4%的准确度,与采用medoids聚类质心的聚类算法相比计算时间少了一个量级。采用该算法对实网环境中获取的用户流量数据处理证明了该算法拥有可行的应用价值。
基于多模型的实时压缩跟踪算法
张建明, 金晓康, 吴宏林, 伍悠
2018, 40(10): 2373 -2380   doi: 10.11999/JEIT171128
[摘要](114) [HTML全文](58) [PDF 3816KB](11)
摘要:
目标跟踪易受光照、遮挡、尺度、背景及快速运动等因素的影响,还要求较高的实时性。目标跟踪中基于压缩感知的跟踪算法实时性好,但目标外观变化较大时跟踪效果不理想。该文基于压缩感知的框架提出多模型的实时压缩跟踪算法(MMCT),采用压缩感知来降低跟踪过程产生的高维特征,保证实时性能;通过判断前两帧的分类器最大分类分数的差值来选择最合适的模型,提高了定位的准确性;提出新的模型更新策略,按照决策分类器的不同采用固定或动态的学习率,提高了分类精度。MMCT引入的多模型没有增加计算负担,表现出优异的实时性能。实验结果表明,MMCT算法能够很好地适应光照、遮挡、复杂背景及平面旋转的情况。
平移变化性相似性学习的行人重识别算法
陈兵, 查宇飞, 李运强, 张胜杰, 张园强
2018, 40(10): 2381 -2387   doi: 10.11999/JEIT180184
[摘要](82) [HTML全文](38) [PDF 1618KB](5)
摘要:
行人重识别的精确度主要取决于相似性度量方法和特征学习模型。现有的度量方法存在平移不变性的特点,会增加网络参数训练的难度。现有的几种特征学习模型只强调样本之间的绝对距离而忽略了正样本对和负样本对之间的相对距离,造成网络学习到的特征判别性不强。针对现有度量方法的缺点该文提出一种平移变化的距离度量方法,能够简化网络的优化并能高效度量图像之间的相似性。针对特征学习模型的不足,提出一种增大间隔的逻辑回归模型,模型通过增大正负样本对之间的相对距离,使得网络得到的特征判别性更强。实验中,在Market1501和CUHK03数据库上对所提度量方式和特征学习模型的有效性进行验证,实验结果表明,所提度量方式性能更好,其平均精确率超出马氏距离度量6.59%,且所提特征学习模型也取得了很好的性能,算法的平均精确率较现有的先进算法有显著提高。
基于透射率权值因子的雾天图像融合增强算法
江巨浪, 孙伟, 王振东, 朱柱, 郑江云
2018, 40(10): 2388 -2394   doi: 10.11999/JEIT171032
[摘要](170) [HTML全文](59) [PDF 2741KB](23)
摘要:
雾天图像增强具有重要现实意义。由于现有的图像去雾算法在提升图像全局对比度的能力上存在不足,为此将暗通道先验去雾算法与直方图均衡化算法的各自优势进行整合,该文提出一种雾天图像增强新算法。首先,分别采用基于导向滤波的暗通道先验去雾算法和基于HSV色彩空间的直方图均衡化算法处理雾天图像;然后,基于修正的透射率图构造权值因子,将上述两种处理结果加权融合,得到输出图像。仿真实验结果表明,该算法比现有去雾算法具有更高的标准差、平均梯度与信息熵,具有更好的全局与局部对比度增强效果。算法运行时间主要依赖于图像去雾环节,处理一般尺寸图像能够满足实时要求。
融合空间-时间双网络流和视觉注意的人体行为识别
刘天亮, 谯庆伟, 万俊伟, 戴修斌, 罗杰波
2018, 40(10): 2395 -2401   doi: 10.11999/JEIT171116
[摘要](135) [HTML全文](72) [PDF 1517KB](12)
摘要:
该文受人脑视觉感知机理启发,在深度学习框架下提出融合时空双网络流和视觉注意的行为识别方法。首先,采用由粗到细Lucas-Kanade估计法逐帧提取视频中人体运动的光流特征。然后,利用预训练模型微调的GoogLeNet神经网络分别逐层卷积并聚合给定时间窗口视频中外观图像和相应光流特征。接着,利用长短时记忆多层递归网络交叉感知即得含高层显著结构的时空流语义特征序列;解码时间窗口内互相依赖的隐状态;输出空间流视觉特征描述和视频窗口中每帧标签概率分布。其次,利用相对熵计算时间维每帧注意力置信度,并融合空间网络流感知序列标签概率分布。最后,利用softmax分类视频中行为类别。实验结果表明,与其他现有方法相比,该文行为识别方法在分类准确度上具有显著优势。
基于q 梯度的仿射投影算法及其稳态均方收敛分析
王世元, 史春芬, 蒋云翔, 王文月, 钱国兵
2018, 40(10): 2402 -2407   doi: 10.11999/JEIT171125
[摘要](207) [HTML全文](117) [PDF 1044KB](36)
摘要:
q梯度是基于q微分的广义梯度。为了进一步提高仿射投影算法(APA)的滤波性能,该文基于最小均方误差准则将q梯度应用于APA进而产生一种新的q-APA,在高斯噪声环境下选择合适的q值可以取得理想的滤波性能。通过理论分析,提出了保证算法收敛的充分条件,并计算出表征滤波性能的稳态额外均方误差(EMSE)。除此之外,为了进一步提高算法的滤波性能,提出一个变q的APA(V-q-APA)。在高斯噪声环境下,将q-APA和V-q-APA应用于系统辨识中。仿真结果表明:与传统的APA和变q的最小化均方(V-q-LMS)算法相比,q-APA和V-q-APA均具有更好的滤波性能。
基于BFGS拟牛顿法的压缩感知SL0重构算法
孙娜, 刘继文, 肖东亮
2018, 40(10): 2408 -2414   doi: 10.11999/JEIT170813
[摘要](71) [HTML全文](32) [PDF 1940KB](5)
摘要:
平滑l0范数(SL0)算法是一种基于近似l0范数的压缩感知信号重构算法,采用最速下降法和梯度投影原理,通过选择一个递减序列来逐步逼近最优解,具有匹配度高、计算量低、不需要已知信号稀疏度等优点。但是,其迭代方向为负梯度方向,使得在迭代过程中产生“锯齿现象”,导致在最优解附近收敛速度较慢。牛顿法具有较快的收敛速度,但是对初值的要求较高,并且需要计算Hesse矩阵。拟牛顿法则克服了这个缺点,利用BFGS公式计算Hesse矩阵的近似矩阵,只需要计算1阶导数信息。该文在SL0算法的基础上,结合BFGS拟牛顿法,提出一种改进的压缩感知信号重构算法。首先采用最速下降法迭代得到信号的某个估计值,然后将此估计值作为拟牛顿法的初值继续迭代,直至得到最优解。计算机仿真结果表明,在相同的条件下,该算法在重构精度、峰值信噪比和重建匹配度等方面均有较大提高。
基于辅助阵元的近场源幅相误差校正算法
倪萌钰, 陈辉, 校松, 倪柳柳, 张佳佳
2018, 40(10): 2415 -2422   doi: 10.11999/JEIT180032
[摘要](122) [HTML全文](47) [PDF 1779KB](2)
摘要:
针对近场源的定位及阵列幅相误差校正问题,该文提出一种基于均匀对称阵列利用辅助阵元矢量重构解耦合的幅相误差校正方法。通过重构虚拟阵列实现距离参数的分离,再通过对虚拟阵列导向矢量的变换实现方位和幅相误差之间的解耦合;最后通过对实阵列导向矢量的变换,实现距离与幅相误差的解耦合,从而实现对近场源的方位角、距离以及阵列的幅相误差系数的级联估计。仿真结果表明所提算法相比现有算法运算量小,方位及距离参数估计精确,幅相误差校正精度高。
转弯畸变拖曳阵声呐鲁棒Capon波束形成方法
薄连坤, 张晓勇, 熊瑾煜
2018, 40(10): 2423 -2429   doi: 10.11999/JEIT180022
[摘要](106) [HTML全文](35) [PDF 1760KB](4)
摘要:
针对柔性拖曳阵转弯机动过程,在积累时间内阵形变化导致自适应波束形成性能下降的问题,该文提出一种基于时变阵形聚焦和降维处理的低复杂度鲁棒波束形成方法。首先,基于阵列Water-Pulley模型估计时变阵形,以基准阵形为参考采用预成导向方法对阵形进行聚焦,消除数据中阵形模型偏差;然后,以阵形聚焦后数据协方差矩阵的共轭梯度方向矢量构成降维矩阵,构造大孔径阵列降维鲁棒Capon波束形成器。仿真结果表明:所提方法能够提高转弯机动拖曳阵波束形成输出信号-干扰噪声比(SINR)。海试验证表明:该方法能够提高测向空间谱上目标输出信噪比,提高大孔径阵列机动状态下对弱目标检测能力,同时能区分目标左右舷。
基于信号-数据联合处理的压制-距离欺骗复合干扰抑制算法
王国宏, 白杰, 孙殿星, 张翔宇
2018, 40(10): 2430 -2437   doi: 10.11999/JEIT170759
[摘要](166) [HTML全文](34) [PDF 2168KB](7)
摘要:
针对单一信号处理或数据处理对压制-欺骗加性复合干扰抑制效果较差的问题,论文提出一种适用于脉冲压缩雷达的基于信号-数据联合处理的压制-距离欺骗复合干扰抑制算法。首先,通过分数阶傅里叶变换(FRFT)域窄带滤波以及LFM信号重构对消算法,实现信号层对压制干扰的抑制,并减小对真实目标的漏检概率;然后,利用噪声点迹空间相关性较差的特征,通过M/N逻辑法对噪声点迹进行剔除,并对目标点迹进行航迹起始;最后,根据距离假目标航迹角度量测误差方差较大的特点,通过 \begin{document}${\chi ^2}$\end{document} 检验以及聚类划分算法,对虚假目标航迹进行剔除,最终实现对压制-欺骗加性复合干扰的抑制。仿真结果表明,该文算法对压制-欺骗复合干扰能够起到较好的抑制效果。
北斗B1C频点正交复用二进制偏移载波信号闸波设计方法
李文刚, 黄辰, 王屹伟
2018, 40(10): 2438 -2446   doi: 10.11999/JEIT180109
[摘要](14) [HTML全文](12) [PDF 2692KB](2)
摘要:
第3代北斗卫星导航系统中B1C频点信号将使用正交复用二进制偏移载波调制方式。为了增强北斗卫星导航接收机码跟踪环路的抗多径性能并且解决码跟踪中的模糊跟踪问题,该文针对正交复用二进制偏移载波调制信号QMBOC(6, 1, 4/33)提出一种双闸波码跟踪环路结构。根据理想的目标鉴相函数和二进制偏移载波调制信号自相关函数的特点分别设计出针对BOC(1, 1)和BOC(6, 1)信号的闸波,并在本地码跟踪环路中使用这两种不同的闸波分别与输入信号相关,最后将所得的两个相关函数进行加权合并以用于鉴相过程。计算机仿真结果表明所提方法不仅能够有效消除QMBOC(6, 1, 4/33)信号的模糊跟踪可能性,且能够大幅增强接收机的抗多径性能,其对应多径误差包络面积相比于现有的方法能够减少约33%。
一种近似动态规划的无人机机动决策方法
黄长强, 赵克新, 韩邦杰, 魏政磊
2018, 40(10): 2447 -2452   doi: 10.11999/JEIT180068
[摘要](124) [HTML全文](80) [PDF 1258KB](12)
摘要:
针对空战机动决策时出现的“维数爆炸”问题,该文提出一种基于近似动态规划的群智能空战机动决策方法。首先建立无人机空气动力学模型和空战态势优势指标函数。其次,利用近似动态规划的思想,将空战过程按时间域划分为多个规划时域,在每个规划时域内,提出人工势场引导下的改进蚁狮优化算法快速逼近最优控制量,有效裁减搜索空间。通过与专家系统法进行仿真对比,表明所提方法解决高动态、实时性强的无人机机动决策问题的有效性和可行性。
基于视觉物体识别的抗差岭估计定位算法
徐昊玮, 廉保旺, 邹晓军, 岳哲, 吴鹏
2018, 40(10): 2453 -2460   doi: 10.11999/JEIT170876
[摘要](63) [HTML全文](33) [PDF 2349KB](3)
摘要:
基于视觉物体识别的室内定位算法是一种新型的室内定位解决方案,算法通过物体检测、位置匹配、定位方程解算等步骤确定用户位置。然而,受到单目相机视域较小和物体检测算法精度较低的影响,根据检测物体测距信息而构成的定位方程存在严重的病态性,极大降低了算法的定位成功率和定位精度。因此,该文提出一种抗差岭估计定位解算算法,通过引入岭参数将无偏估计变为有偏估计,实现均方误差最小约束条件下的最优位置估计,并利用迭代选权降低了质量较差的观测量对定位精度的影响。实验结果表明,与OLS (Ordinary Least Square), LM (Levenberg-Marquardt)和RR (Ridge Regression)算法相比,该文提出的抗差岭估计定位解算算法能够有效提高基于视觉物体识别的室内定位方法的成功率和精度。
基于体散射约束的极化SAR相干变化检测方法
冀广宇, 梁兴东, 董勇伟, 李焱磊
2018, 40(10): 2461 -2469   doi: 10.11999/JEIT180035
[摘要](199) [HTML全文](95) [PDF 9277KB](21)
摘要:
相干变化检测(CCD)利用场景中变化区域的失相干特性进行检测,而场景中存在的体散射植被区域及低信噪比区域也呈现低相干特性,对待检测变化区域形成干扰。该文提出一种极化SAR CCD方法,首先利用变化前后SAR图像间的极化相干信息建立加权迹相干统计量,然后利用各个SAR图像内极化通道间的相干信息,通过建立混合GEV分布模型,采用改进EM算法求解各分量参数,建立体散射约束项,最后结合散射功率变化约束项构建极化CCD检验统计量。该方法可在不影响检测性能情况下排除干扰。该文采用变化前后的两幅L波段全极化SAR图像进行方法验证,实验结果及指标参数验证了该方法的正确性与有效性。
星载大斜视聚束SAR变PRI成像技术研究
王沛, 徐伟, 李宁, 禹卫东
2018, 40(10): 2470 -2477   doi: 10.11999/JEIT180049
[摘要](89) [HTML全文](43) [PDF 4025KB](7)
摘要:
星载SAR大斜视聚束可以实现高分辨率宽覆盖成像和目标多方位信息获取,但斜视情况下大距离徙动会造成回波数据获取效率下降、波位选择困难等问题。变PRI技术可以跟踪聚束成像过程中目标斜距变化,提高数据获取效率、降低波位选择难度。该文对星载大斜视聚束SAR的变PRI工作机理进行了研究,提出了一种PRI变化序列迭代设计方法和波位选择策略,研究了样条插值和NUFFT两种非周期非均匀采样重建方法,并首次通过机载飞行试验对所提出的变PRI的SAR系统工作体制进行了验证。
基于自适应波段聚类主成分分析和反向传播神经网络的高光谱图像压缩
陈善学, 张燕琪
2018, 40(10): 2478 -2483   doi: 10.11999/JEIT180055
[摘要](89) [HTML全文](44) [PDF 1069KB](8)
摘要:
高光谱遥感图像具有丰富的光谱信息,数据量大。为了能够有效地利用高光谱图像数据,促进高光谱遥感技术的发展,该文提出一种基于自适应波段聚类主成分分析(PCA)与反向传播(BP)神经网络相结合的高光谱图像压缩算法。算法利用近邻传播(AP)聚类算法对波段进行自适应聚类,对聚类后的各个分组分别进行PCA运算,最后利用BP神经网络对所有主成分进行编码压缩。该文的创新点在于BP神经网络压缩图像时,在训练步骤过程中,误差反向传播是用原图与输出作差值,再反向调整各层的权值、阈值。对高光谱图像进行波段聚类,不仅能够有效地利用谱间相关性,提高压缩性能,还可以降低PCA的运算量。实验结果表明,该文算法与其它现有算法比较,在相同压缩比下,其光谱角更小,信噪比更高。
低信噪比下双基地ISAR一维距离成像分辨率增强方法
陈文峰, 吕明久, 夏赛强, 向龙, 杨军, 马晓岩
2018, 40(10): 2484 -2490   doi: 10.11999/JEIT180081
[摘要](69) [HTML全文](10) [PDF 1900KB](4)
摘要:
针对双基地角使双基地ISAR(B-ISAR) 1维距离成像分辨率下降的问题,该文提出基于多量测向量(MMV)模型的复数近似消息传递(MCAMP)的B-ISAR 1维距离成像分辨率增强算法。首先,建立距离联合稀疏模型。然后,通过向量化处理将联合稀疏问题转换为块稀疏复数基追踪去噪问题,利用Kronecker积提出MCAMP算法进行求解,以得到不受双基地角影响的1维距离像。最后,通过快速傅里叶变换(FFT)代替矩阵与矩阵相乘进一步减少了计算复杂度,进而提高了算法的实现效率。仿真成像结果验证了所提方法在重构精度和重构时间方面的优势。
目标个数未知时双基地MIMO雷达多目标角度跟踪算法研究
张正言, 张剑云, 周青松
2018, 40(10): 2491 -2497   doi: 10.11999/JEIT171174
[摘要](147) [HTML全文](55) [PDF 1459KB](16)
摘要:
针对目标个数未知时双基地MIMO雷达角度跟踪问题,该文提出一种基于改进自适应非对称联合对角化(AAJD)的目标个数与角度联合跟踪算法。AAJD算法中无法得到特征值变量,因此改进AAJD算法引入主成分顺序估计思想,循环求出特征值,然后运用改进信息论准则估计出目标个数。其次提出目标个数防抖动算法,提高了稳健性。最后改进了ESPRIT算法,完成了目标参数的自动配对和关联。仿真结果表明改进AAJD算法能够成功跟踪目标个数和角度,验证了理论分析的有效性。
基于LTE信号的外辐射源雷达副峰特性及抑制方法研究
吕晓德, 张汉良, 杨璟茂, 岳琦
2018, 40(10): 2498 -2505   doi: 10.11999/JEIT180019
[摘要](104) [HTML全文](61) [PDF 2738KB](7)
摘要:
针对基于LTE信号的外辐射源雷达,首先根据LTE信号结构分析了其模糊函数的特性,解释了不同类型副峰的产生机理。然后,针对对探测性能有影响的两类副峰,提出相应的抑制算法:对于循环前缀副峰,提出数据非连续分块的快速互模糊算法;对于频谱不连续产生的副峰,提出频带合成和频域加窗的抑制算法。最终通过两种抑制算法的综合处理,得到LTE信号图钉状的模糊函数。该文工作为基于LTE信号的外辐射源雷达副峰抑制提供了新的方法。
近距离慢速目标检测杂波抑制方法
郑霖, 姚伟伟, 杨超, 仇洪冰
2018, 40(10): 2506 -2512   doi: 10.11999/JEIT180031
[摘要](147) [HTML全文](84) [PDF 1772KB](22)
摘要:
针对强杂波环境下近距慢速运动目标检测问题,该文提出一种基于相位编码及子空间投影的杂波抑制方法。主要对周期探测信号调制Chirp相位编码,通过回波慢时间维解码使杂波近似白化,降低杂波与目标回波相关性,再依据白化后杂波及有用信号成分自相关性差异分离出信号和杂波干扰子空间;最后将接收信号投影至正交于杂波子空间的信号子空间来抑制杂波。由于该方法中杂波空间的构建不需要假设杂波模型,避免了模型假设与实际环境不匹配的问题。仿真结果和实测数据处理结果证明该方法在低信杂比条件下性能明显优于传统方法。
基于Block Gibbs的航空公司外航服务人员排班算法
卢敏, 王莉, 唐菱
2018, 40(10): 2513 -2520   doi: 10.11999/JEIT180181
[摘要](122) [HTML全文](76) [PDF 760KB](11)
摘要:
航空公司外航服务人员排班旨在优化员工排班方案以满足外航航班的人员资质需求,并最小化员工总工作时长和兼顾工作时间均衡,其本质是一个面向多任务类型、员工层次资质、白夜班轮换等约束的人员排班问题。现有算法未考虑白夜班轮换强制性约束,制约了它们的应用。为此,该文提出基于Block Gibbs的航空公司外航服务人员排班算法。算法首先设计了数据拷贝技巧以快速建模具有白夜晚班约束的排班问题,然后提出基于Block Gibbs的多员工有放回抽样优化策略。理论分析表明该文算法与基准算法具有同规模的计算复杂度,但却具有更高的抽样效率以加大可行解生成规模和求解速度。与此同时,在国内某大型航空公司外航服务部排班数据集上的实验表明:相比于基准算法,算法在工作总时长、有效工作时长、有效工作时长比例等指标上提升至少0.62%。
基于双仲裁机制和田口正交法的猫群优化任务调度算法
张兴明, 殷从月, 魏帅, 叶盛钊, 吕平
2018, 40(10): 2521 -2528   doi: 10.11999/JEIT180215
[摘要](240) [HTML全文](138) [PDF 2496KB](39)
摘要:
针对异构计算系统任务调度过程中通信冲突以及算法运行时间的问题,该文提出一种基于双仲裁机制和田口正交法的猫群优化任务调度算法。首先利用双仲裁机制对任务资源进行管理,动态判决任务的分配,有效避免通信冲突,再将田口正交法应用到猫群优化过程的跟踪模式中,降低算法运行时间,提高解的质量。实验结果表明,该算法运行速度明显高于其他算法至少约10%,算法在处理大量任务时的并行化效果最优,在异构环境中也体现出其相当大的优势。
基于双层网格的海上电磁波传播模型研究
崔萌达, 察豪, 田斌, 王群
2018, 40(10): 2529 -2534   doi: 10.11999/JEIT171020
[摘要](106) [HTML全文](46) [PDF 898KB](3)
摘要:
针对分段线性地形变换模型运算量较大的问题,该文提出基于双层网格的计算方法,实现了海上大尺度区域复杂电磁环境下电磁波传播特性快速精准的求解。在对宽角抛物方程模型和分段线性地形变换模型的分步傅里叶积分算法研究的基础上,将电磁场计算空间分为上下两层,通过降低计算高度和优化步长的方法,在保证计算精度的同时显著提高了运算效率。通过仿真,在光滑海面和粗糙海面两种条件下对双层网格模型的计算结果与原有模型进行比较,结果表明,所提方法计算误差较小,在粗糙海面条件下运算时间缩短到原模型的1/10。
简报
覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究
阴生毅, 任峰, 卢志鹏, 张永清, 张申金, 杨峰, 卫东, 邯娇, 李阳
2018, 40(10): 2535 -2540   doi: 10.11999/JEIT171000
[摘要](166) [HTML全文](42) [PDF 1815KB](2)
摘要:
覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150 ℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。