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2007年29卷2期

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论文
QPSK数字接收机中的SNR估计的新方法
付文君, 姜景山, 王拴荣, 刘思昱
2007, 29(2): 255-259 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00960
[摘要](2531) [PDF 270KB](1460)
摘要:
通过对基于判决反馈的信噪比最大似然估计推导过程的分析,得出:判决反馈最大似然估计得到的估计值是有偏估计;利用基带数据的高阶矩特性,可以获得渐近无偏估计。该文提出了两种新的SNR的迭代求解方法。一种是基于NDA(Non-Data-Aided)最大似然估计的梯度迭代求解方法,这种方法与其它迭代方法相比,具有更好的收敛性能。另一种是基于统计参量的迭代方法,它不需要对输入数据进行存储;而且在相同的信噪比估计性能下,与其它迭代运算相比,运算量大大降低,尤其适合于低信噪比下信噪比估计要求高的应用中。最后,文章对比了几种SNR估计子的性能与运算量。
改进的基于序列列表的MIMO迭代检测算法
孙艳华, 龚萍, 吴伟陵
2007, 29(2): 260-264 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00952
[摘要](2367) [PDF 252KB](773)
摘要:
该文改进了列表检测算法的列表搜索方法,提出首序列优先的搜索方法,同时提出了一种降低复杂度的迭代检测算法,该算法改变了列表检测基于列表的软信息计算方式,利用半定松弛算法思想采用最大似然测试降低了计算复杂度。仿真结果表明首序列优先检测算法与基本列表算法相比,在复杂度增加很小的情况下取得了更好的性能,提出的迭代检测算法降低了平均计算复杂度,取得了和首序列优先算法相同的性能。
OFDM中继系统的中继子载波对选择和功率分配
余官定, 张朝阳, 陈雁, 来萍, 仇佩亮
2007, 29(2): 265-268 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00813
[摘要](2325) [PDF 253KB](1170)
摘要:
中继传输能够有效地提高系统功率效率以及传输容量。该文研究宽带OFDM中继系统的最优中继子载波对选择和功率分配。首先分别针对再生中继和非再生中继两种模式,提出中继子载波对的等效信道增益;然后利用匈牙利算法进行中继子载波对选择;最后在选择出的中继子载波对上利用注水法进行功率分配,从而达到最大化传输容量的目的。仿真结果表明,相对于随机中继子载波选择以及平均功率分配,该文算法与其它几种方法相比中继系统容量有较大提高。
基于似然值概率密度演变的速率可变穿刺Turbo码的最优设计
吕淑娟, 卫国, 朱近康
2007, 29(2): 269-273 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00509
[摘要](2485) [PDF 262KB](1074)
摘要:
该文提出了一种新的用似然值概率密度演变来为高斯信道下的速率可变穿刺Turbo码(RCPT)选择最优穿刺矩阵的方法。这种新方法通过比较不同穿刺矩阵对应的解码门限来衡量Turbo码在低信噪比区域的性能。这种分析方法与传统的通过距离谱来分析Turbo码性能的方法相比主要有两个优点:一是这种新的分析方法与交织器无关,门限值不会随着交织器的变化而变化;二是在码字比较长的情况下,这种新的分析方法计算复杂度不会增加太多。计算机仿真结果表明,当码字比较长时,在高斯信道下,这种分析方法选出的最优穿刺矩阵与传统的距离谱分析方法选出的最优的穿刺矩阵是完全一致的。该文还进一步给出了以3G中的Turbo码为母码的最优RCPT矩阵以及其门限,并且发现当3G协议中的速率匹配采用穿刺的时候,速率匹配可以等效为一个穿刺矩阵。对于一些可以进行比较的速率,这个穿刺矩阵跟用该文提出的方法给出的最优穿刺矩阵是完全一致的。
一种提高SCCPM系统迭代检测收敛性的方法
韩志学, 毕文斌, 张兴周
2007, 29(2): 274-277 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01579
[摘要](2493) [PDF 282KB](722)
摘要:
该文运用动力学原理对串行级联连续相位调制系统(SCCPM)迭代检测过程中存在的正反馈现象进行了分析,从正反馈的减少和检测两方面对迭代方法进行了改进。提出了一种加权外信息交换的迭代方法,有效改善了系统收敛的程度。设计了基于硬判决符号改变的动态迭代方法,在减少平均迭代次数的同时,能够通过对残存正反馈的检测来选择较小错误数的迭代。仿真结果表明所提出的改进方法能有效抑制SCCPM系统中存在的正反馈现象,提高系统性能。
Viterbi译码器回溯算法实现研究
王建新, 于贵智
2007, 29(2): 278-282 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00614
[摘要](3353) [PDF 273KB](1411)
摘要:
该文介绍了两种Viterbi译码器回溯译码算法,通过对这两种算法硬件实现结构上的优化,给出了这两种算法的FPGA实现方法,比较了两种实现方法的优缺点。最后将其应用在实际的Viterbi译码器设计上,验证了算法实现的正确性。
一种改进的变步长常数模算法
高丽娟, 赵洪利, 蒋太杰
2007, 29(2): 283-286 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00743
[摘要](2208) [PDF 302KB](756)
摘要:
常数模算法是一种最为常用的盲均衡算法,普遍应用于恒包络信号和非恒包络信号的均衡,但存在收敛速度慢和剩余误差大的缺点。在深入研究常数模算法的基础上,该文提出一种改进的变步长算法,对其性能进行了理论分析,并对二值序列以及正交幅度调制信号进行了仿真。理论分析和仿真结果表明:该算法具有收敛速度快、剩余误差小的特点。
一种半盲异步快跳频多址系统多用户检测算法
刘传清, 胡修林, 张蕴玉
2007, 29(2): 287-290 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01499
[摘要](2417) [PDF 321KB](710)
摘要:
针对异步用户到达时间的差异性,以及期望用户信号的一致性,该文提出了基于最大行的均方误差(MSE)判决准则的半盲异步跳频多址多用户检测算法。利用期望用户时频矩阵具有最大行和最小均方偏差的特点实现检测目的。算法可以在未知干扰用户地址时实现盲检测,或利用部分干扰用户地址信息通过迭代提高检测性能。仿真结果表明提出的算法具有较好的性能和较低的复杂度,较强的抗虚警和漏检能力。
AR自编码扩频系统中扩频序列的特性研究
魏梅, 李仲令
2007, 29(2): 291-295 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00711
[摘要](2521) [PDF 294KB](779)
摘要:
在扩展频谱通信中,扩频序列的性能与系统的抗多址干扰、抗多径衰落的能力,和信号的低截获率概率有密切关系,也关系到捕获与同步系统的实现。扩频序列的特性对扩频系统的性能有重要影响。在自编码扩频通信系统中,自编码扩频序列的特性对于自编码扩频系统的性能同样非常重要。该文详细分析了采用AR滤波方式产生的扩频序列的扩频特性。计算机仿真说明,用AR滤波提取自编码扩频序列完全满足自编码扩频通信的要求。
非理想反馈链路下的发送天线选择系统性能分析
陈明, 朱近康
2007, 29(2): 296-300 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00902
[摘要](2210) [PDF 260KB](603)
摘要:
该文提出了一种近似分析的方法,得到了非理想反馈链路下的发送天线选择(Transmit Antenna Selection, TAS)系统的符号差错概率(Symbol Error Probability,SEP)。这种近似的方法适用于采用任意正交空时分组码的TAS系统,并且对于发送端选择两天线的系统还给出了SEP的显式表达式。该文研究表明TAS系统的发送分集度由所选天线子集中最大的矩幅序号决定。蒙特卡罗仿真验证了当信噪比较高时,由该文近似方法得到的系统SEP和理论上的SEP非常吻合。
存在反馈周期和反馈时延的自适应调制MIMO系统
宋扬, 常永宇, 杨大成
2007, 29(2): 301-304 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00886
[摘要](2286) [PDF 347KB](666)
摘要:
该文研究了反馈信道信息存在的反馈周期和时延对自适应调制MIMO系统的影响,分析了基于奇异值分解的等效并行衰落信道特性,并且给出了接收机的检测方法和一种简化的检测顺序。研究表明,等效并行衰落信道在一定的时间间隔内具有较大的相关性;接收机采用迫零和干扰消除方法可明显提高系统性能。
一种分布式无线移动通信系统中远端天线单元动态选择模型
蒋占军, 赵新胜, 尤肖虎
2007, 29(2): 305-309 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00599
[摘要](2338) [PDF 320KB](863)
摘要:
分布式无线移动通信系统中,远端天线单元的选择方案将影响移动通信系统的性能。该文基于软切换中激活集的思想,提出了一种远端天线单元动态选择模型,模型依据平均接收信号强度阈值以及延迟计数器确定激活集状态,而阈值由移动台运动速度决定。文章对模型作了详细的理论分析,并经过仿真证明了模型的合理性。
MIMO-OFDM系统中一种基于自适应滤波的信道估计方法
梁永明, 罗汉文, 黄建国
2007, 29(2): 310-313 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00740
[摘要](2429) [PDF 340KB](1059)
摘要:
该文提出了一种适用于MIMO-OFDM系统的基于自适应滤波器的信道估计方法,此方法在不需要任何信道统计信息的前提下,通过自适应滤波的方法对时变信道状态参数进行即时跟踪与估计。仿真结果表明该文提出的基于自适应滤波的信道估计方法,相比于不考虑噪声的基于LS算法的信道估计方法,MSE和BER性能均有很大的提高。其中基于LMS滤波器的信道估计方法具有计算复杂度小的特点;而基于RLS的信道估计方法具有收敛速度快,MSE和BER性能均优于基于LMS方法的特点。
在脉冲噪声环境中用于快衰信道估计的改进型算法
王东昱, 张欣, 杨大成
2007, 29(2): 314-318 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00907
[摘要](2172) [PDF 298KB](757)
摘要:
该文分析了在存在噪声干扰的情况下,进行估计快衰信道的方法。在无线通信系统中,快衰信道可以采用AR(Auto-Regressive)模型进行预测,而LS (Least Square)算法和自适应Kalman滤波器可以分别对AR模型的参数和信道的冲激响应进行估计,但是这两种算法对噪声干扰非常敏感。该文提出改进型的RLM算法和Kalman 滤波器,并在存在噪声的情况下,使用它们并行对AR参数和信道的冲激响应进行联合估计。仿真结果显示:相比于传统的算法,改进后的算法在联合估计信道时,提高了抵抗大脉冲干扰的能力,加快了待估的参数的收敛速度。
通用选择合作分集及其阈值选择改进方案的性能分析
朱柏承, 程卫军
2007, 29(2): 319-322 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01024
[摘要](2218) [PDF 272KB](615)
摘要:
提出了适用于多跳无线网络的通用选择合作分集及其基于阈值选择的改进方案。在瑞利衰落下研究了所提方案再生中继的容量性能,并推导了中断率的闭式解。数值分析和仿真研究表明通用选择合作方案实现了全路由分集增益,而阈值选择合作不仅提供了一个有效的合作节点的选择方案,也实现了系统性能与目的节点的处理代价的良好折中,对降低目的节点接收机的信号处理功耗和复杂度很有好处。
一种基于最短路径树的无线Ad hoc网络拓扑维护算法
沈中, 常义林, 崔灿, 张新
2007, 29(2): 323-327 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00600
[摘要](2202) [PDF 280KB](1017)
摘要:
该文主要研究了无线Ad hoc网络中节点失效的情况下,如何维护网络的连通性和拓扑的性能,并且尽可能地降低拓扑维护的开销。提出了基于最短路径树的拓扑维护算法。该算法在拓扑变化时首先触发失效节点的邻节点响应(即重新运行拓扑控制算法),在不增加额外通信开销的情况下,响应的节点根据相互发送的Hello分组来判断网络是否连通;如果不能确定网络是连通的,再触发失效节点的其它可达邻近节点响应。仿真研究表明,算法显著地减少了拓扑维护的开销,维护后的拓扑结构在功率有效性和功率扩展因子等方面也取得了好的性能。
一种新的增加Ad hoc 网络吞吐量的MAC协议设计
彭玉旭, 张力军
2007, 29(2): 328-332 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01617
[摘要](2600) [PDF 321KB](1064)
摘要:
该文提出一种新的MAC协议,其目的是增加802.11b的网络容量。虽然IEEE的802.11b协议提供了较高的原始速率,但是物理层和MAC层随速率提高而引入的额外开销也不断增大。此外,物理层规范定义了两种物理层数据单元格式,但是研究者没有研究如何利用开销小的物理层数据单元来提高802.11b的容量。该文提出一种物理层自适应的算法,它能自适应地选择802.11b物理层规范中的两种不同物理层数据单元格式进行传输,并计算相应的网络分配向量。通过NS仿真证明,该协议能够提高网络的性能,如端到端的时延,有效吞吐量和传包率,特别是在高负载,高速率情况下。
无线多跳Ad hoc网络中MAC机制的公平性与网络容量利用率
李云, 隆克平, 赵为粮, 吴诗其, 陈前斌
2007, 29(2): 333-339 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00792
[摘要](2657) [PDF 395KB](778)
摘要:
高效、公平的MAC协议是目前无线多跳Ad hoc网络研究的关键问题之一。该文在给出一种新的无线多跳Ad hoc网络的网络模型前提下,定义了MAC协议公平性、网络容量利用率两个性能参数。给出了一种能在竞争节点间公平共享无线信道并充分利用网络容量的MAC协议(FMAC),仿真比较了FMAC和IEEE 802.11 DCF的公平性和网络容量利用率。结果表明FMAC能在充分利用网络容量的前提下,实现无线信道在竞争节点间的公平共享。
一种基于改进蚁群算法的选播路由算法
李领治, 郑洪源, 丁秋林
2007, 29(2): 340-344 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00727
[摘要](2285) [PDF 300KB](842)
摘要:
为了在网络负载较大的情况下实现多目标多路径的选播路由,该文根据蚂蚁寻径与选播路由的相似性,提出了一种基于改进蚁群算法的选播路由算法。在运用数据包传输的历史信息来模拟路径信息素的基础上,增加了目标地址泛洪负载信息来模拟食物气味散发的过程,使得各个节点可以获得服务器和链路的最新信息。节点根据路径上的信息素、食物的气味以及链路的可见度等综合生成概率表,作为后继蚂蚁路径选择的依据。运用NS-2对该算法进行仿真,测试结果表明它可以减少传输时延,降低服务器负载的波动幅度,实现链路的负载均衡,增加网络的容量,提高选播服务的可扩展性。
对等计算中的基于多移动Agent的协作联盟机制
徐小龙, 王汝传
2007, 29(2): 345-349 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00607
[摘要](2060) [PDF 276KB](920)
摘要:
对等计算技术为Internet这样开放式的、动态变化的网络环境里各节点间的协同工作,进行复杂的分布式业务处理提供了运行基础设施。但是P2P环境中各节点随机加入和退出网络的、工作承担者事先不确定等特点也为工作的顺利完成带来了困难。该文提出一种对等计算环境中基于多移动Agent的柔性的、动态的协作联盟机制,适合部署于复杂、多变的应用环境之中,以克服对等节点协作的困难。主要思想是在某一需求目标的驱动下,主导节点建立项目,经过工作主体遴选,形成暂时的、优化的协作联盟,在复杂的处理流程的规范下,基于合作承诺,联合完成项目设定的任务。该文还将该机制应用于构建虚拟的敏捷企业供应链管理原型系统,以此证明了该机制的实用性价值。
脉冲重复间隔估计与去交织的方正弦波插值算法
姜勤波, 马红光, 杨利锋
2007, 29(2): 350-354 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00733
[摘要](2510) [PDF 325KB](836)
摘要:
在高密度复杂信号环境中,根据脉冲到达时间提取脉冲重复间隔并去交织是一个常用方法。但由于存在严重的倍周期干扰和脉冲重叠现象,传统的脉冲重复间隔估计算法在高密度复杂信号环境中性能急剧下降。为了克服上述缺点,该文提出了一种的新算法方正弦波插值算法(SSWIA)。其核心是把不等间隔的到达时间序列变换成连续信号;然后利用快速傅里叶算法提取重复周期并用滤波技术和过零检测形成检测波门提取周期序列。该算法能够适应固定重频、参差重频、抖动重频和滑变重频交织的高密度复杂信号环境。仿真结果表明:该算法提取重复频率精度高,速度快并且抗丢失和虚警脉冲的能力强;其综合性能优于现有其它方法,具有很好的工程应用价值。
一种自适应模糊密度赋值的小波变换遥感图像融合算法
石爱业, 徐立中
2007, 29(2): 355-359 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00679
[摘要](2520) [PDF 654KB](710)
摘要:
该文提出了一种基于模糊积分的多光谱图像和全色遥感图像融合算法。该算法首先由多光谱图像和全色图像的小波系数来获取模糊积分的信度函数,再依据小波系数的局部窗口内的方差自适应的构造模糊密度,然后由模糊积分计算融合后的小波系数,最后进行小波逆变换,得到融合图像。实验表明,采用新的基于模糊积分的融合方法,只要选择适当的模糊密度,就可以使得融合图像在提高空间细节质量的同时,相比其它融合算法能够具有更好的光谱质量。
基于数据的超宽带SAR的运动补偿方法
王建, 王亮, 薛国义, 周智敏
2007, 29(2): 360-364 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00654
[摘要](2569) [PDF 430KB](661)
摘要:
基于超宽带SAR(UWB-SAR)回波数据估计多普勒调频率误差,为了准确提取和补偿该误差,本文提出了一种改进MapDrift(MD)自聚焦方法,消除了正侧闪烁和合成孔径长度太大造成的不利影响;通过插值拟合运动误差以及循环误差补偿弥补了子孔径数目有限、飞机速度估计过于离散的不足,实现了MD对二次以上高阶相位误差的补偿,使MD能够适用于复杂的飞行条件(如无人机)。实际UWB-SAR数据的补偿结果验证了该方法的有效性。
宽带相控阵雷达数字波束形成及干扰置零方法
曹运合, 张焕颖, 张守宏, 刘峥
2007, 29(2): 365-369 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00540
[摘要](3288) [PDF 307KB](1456)
摘要:
宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽带子阵数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现。此外,宽带干扰的存在会严重影响一维距离像的性能,为了抑制宽带强干扰信号,在上述数字波束形成的基础上,提出了一种宽带干扰置零方法。该方法在强宽带干扰功率的情况下仍可很好地工作。最后,对测距误差和子阵栅瓣的影响进行分析并仿真证实了该方法的有效性。
基于Hough变换与目标主轴提取的SAR图像目标方位角估计方法
徐牧, 王雪松, 肖顺平
2007, 29(2): 370-374 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00562
[摘要](2638) [PDF 327KB](988)
摘要:
该文提出了一种基于Hough变换与目标主轴提取的SAR图像目标方位角估计方法。针对传统基于Hough变换估计方法的不足,在估计过程中引入目标的主轴信息指导方位角的估计。利用基于马尔可夫随机场(MRF)的图像分割提取准确的目标成像轮廓。在此基础上,基于Hough变换检测目标轮廓的直边,基于轮廓特征点检测获得目标主轴的大致方向,结合Hough变换检测结果与目标主轴信息获得最终的方位角估计。实验结果验证了该文方法的有效性。
基于免疫算法的SAR图像分割方法研究
薄华, 马缚龙, 焦李成
2007, 29(2): 375-378 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00523
[摘要](2609) [PDF 404KB](1032)
摘要:
免疫算法是借鉴生命科学中免疫的概念和理论提出的一种优化算法,它继承了遗传算法的优越性,且避免了优化过程中的退化现象。空间矩阵描述了不同区域间的相邻概率。SAR图像固有的相干斑噪声使对SAR图像处理非常困难。同时,由于SAR图像具有不同区域间对比度较大的特点,因而SAR图像的空间矩阵具有同类区域间相邻概率较大,异类区域间相邻概率较小的特征。该文将SAR图像的空间矩阵的这一特征作为免疫算法中的疫苗,用免疫算法搜索分割结果,并收敛到最优。仿真结果表明,这是一种有效的SAR图像区域分割方法,可以明显抑制噪声对分割结果的影响。
一种改进的SAR图像边缘检测方法
贾承丽, 匡纲要
2007, 29(2): 379-382 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00824
[摘要](2639) [PDF 446KB](1038)
摘要:
加权指数平均比率(ROEWA)边缘检测算子是一种较好的适用于SAR图像的边缘检测算子,但使用传统的计算梯度方向的方法却无法正确确定边缘点的方向。针对ROEWA算子存在的问题,该文根据Gabor滤波器具有的优秀的方向选择性这一性质,提出利用Gabor滤波器确定边缘方向的方法,完善了ROEWA边缘检测方法。实验结果证明,改进的ROEWA算子检测边缘及边缘方向的性能很好。
弹载SAR图像几何失真校正误差分析
俞根苗, 邓海涛, 吴顺君
2007, 29(2): 383-386 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00932
[摘要](2699) [PDF 284KB](828)
摘要:
该文主要讨论了弹载侧视合成孔径雷达(SAR)在导弹下降飞行过程中所获取图像的几何失真校正及其误差分析问题。由于要求成像的过程中,弹体的高度在不断减小,SAR图像存在严重的几何失真,该文根据成像过程中的几何关系,说明了采用子孔径RD算法获得的SAR图像几何失真的校正方法,着重对校正后图像的几何失真误差进行了分析,通过成像处理仿真试验验证了几何校正方法以及误差分析的正确性。
广义MUSIC算法在米波雷达测高中的应用及其改进
张文俊, 赵永波, 张守宏
2007, 29(2): 387-390 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00859
[摘要](2539) [PDF 268KB](823)
摘要:
米波雷达波束较宽,多径信号的存在将会给雷达测高带来严重影响,并且多径信号与直达波信号是相干的,这就造成米波雷达测高比较困难。由于广义MUSIC算法为能直接处理相干信号的阵列超分辨算法,因此可以将该算法应用于米波雷达测高当中。该文在广义MUSIC算法的基础上,结合雷达测高的一些特点,提出一种新的算法。新算法不但降低了运算量,而且还具有良好的性能。计算机仿真结果证实了新算法的优越性。
基于MNMP的ScanSAR并行成像系统设计
周非, 范馨月, 黄顺吉
2007, 29(2): 391-396 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00814
[摘要](2372) [PDF 373KB](764)
摘要:
该文对星载ScanSAR成像并行处理进行了详细的研究。首先,针对ScanSAR成像机制的特殊性,给出了基于传统主-从模式的并行实现流程。根据主-从模式的不足,该文提出了一种基于多节点-多进程的异步并行模式的星载ScanSAR并行处理的技术。实验结果表明,相对于传统的并行处理方法,该文所采用方法的成像时间得到了较好的改善,具有一定的优越性。
一种基于子孔径的GMTI方法
冯宏川, 王岩飞
2007, 29(2): 397-400 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00766
[摘要](2221) [PDF 298KB](633)
摘要:
该文研究了一种基于子孔径分割的GMTI(Ground Moving Target Indication)方法。在该方法中将天线孔径沿方位向对称分割为两个子孔径。当天线波束在空间扫描时,两个子孔径先后扫过目标所在区域。由于两个子孔径之间有二分之一合成孔径时间的时间差,动目标在前后两个孔径中运动状态发生改变,而静止目标的运动状态不变。因此,可以通过比较目标在两个子孔径中运动状态的差异发现动目标,并根据目标轨迹判断其运动参数。为了避免方位压缩造成的动目标模糊或动目标能量损失,同时为保留目标运动轨迹,这里不进行方位压缩处理。与多通道GMTI方法相比较,此方法具有只需一副单通道天线,处理方法简单,运算量小,可与合成孔径雷达工作模式兼容等诸多优势。
基于SAR实测数据的舰船成像研究
汪玲, 朱岱寅, 朱兆达
2007, 29(2): 401-404 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00738
[摘要](2498) [PDF 425KB](1122)
摘要:
该文基于机载SAR实测数据,对舰船目标成像进行了研究。SAR成像是针对静止目标,舰船目标表现在SAR图像上是散焦的。基于舰船目标的非合作性,可采用ISAR的方法对其进行成像处理,以得到高分辨的舰船图像。该文介绍了如何从SAR实测数据中提取出舰船目标的回波数据,并讨论了对舰船成像比较有效的ISAR运动补偿方法。最后给出了多艘典型舰船的清晰成像结果。该文提供了机载雷达SAR模式工作时对舰船成像的有效处理方法。
双站合成孔径声纳系统原理研究
林卫明, 朱振波, 蒋兴舟
2007, 29(2): 405-409 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00827
[摘要](2393) [PDF 319KB](887)
摘要:
该文建立了发射站固定的双站合成孔径声纳模型,并对其分辨特性等原理进行了分析和研究,得到了距离分辨力 、脉冲重复频率以及测绘速率严格的数学解,同时给出了有关计算机仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性,表明了双站合成孔径声纳成像方法可行、有效。
稳定分布下的加权平均最小p-范数算法
邱天爽, 杨志春, 李小兵, 陈艳霞
2007, 29(2): 410-413 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00818
[摘要](2669) [PDF 290KB](918)
摘要:
该文提出一种新的适用于稳定分布噪声环境的自适应滤波算法,这种算法通过使加权平均误差函数的p-范数最小来实现自适应滤波。在这种算法的基础上,该文还得到两种新的动量LMP自适应算法。将这些新算法应用于估计AR模型的参数,计算机仿真的结果表明,该文提出的算法的性能比已有LMP算法的性能要更为优越。
一种联合估计近场源四维参数的方法
黄志强, 王树勋, 王波
2007, 29(2): 414-417 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00873
[摘要](2331) [PDF 292KB](584)
摘要:
该文提出了一种近场窄带信源频率、仰角、方位角和距离四维参数的联合估计方法。该方法利用特征值及其相应特征向量和四阶累积量估计信号参数,不需要进行谱峰搜索,并且适用于加性高斯噪声环境。计算机仿真实验证明了该方法的有效性。
任意长离散余弦变换的快速递归算法
沈宏君
2007, 29(2): 418-420 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00834
[摘要](2702) [PDF 200KB](1100)
摘要:
该文基于Clenshaw递归公式以及离散余弦自身的对称性提出任意长离散余弦变换(DCT)的一种并行递归快速算法,给出了该算法的滤波器实现结构;与现有的其它递归算法以及基于算术傅里叶变换的余弦变换算法进行了计算复杂度的比较分析,结果表明该文算法运算量大大减少。该递归计算的滤波器结构使算法非常适合大规模集成电路(VLSI)实现。
适用于尺寸为2的幂次方图像的离散ridgelet变换
夏君君, 倪林, YMIAO
2007, 29(2): 421-424 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00826
[摘要](2933) [PDF 513KB](560)
摘要:
Ridgelet变换是继小波变换之后提出的一种新的多尺度变换,它能比小波变换更好地表达高维线性奇异性。Finite ridgelet是ridgelet变换的离散实现算法,具有和连续ridgelet变换一样精确的代数意义,并且算法复杂度低。但是finite ridgelet只适用于图像尺寸为PP(P为素数)的图像,这一点限制了它的应用范围。该文将finite ridgelet的算法进行改进,提出了一种可以适用于图像大小为NN ( N=2k, kZ)的离散ridgelet算法。该算法不仅推广了finite ridgelet的适用范围,而且简化了finite ridgelet的算法过程。
基于特征点对齐度的图像配准方法
葛永新, 杨丹, 张小洪
2007, 29(2): 425-428 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00901
[摘要](2581) [PDF 403KB](1640)
摘要:
该文提出了一个新的匹配准则特征点对齐度准则,并在此基础上提出了一种基于特征点对齐度准则的图像配准方法。首先,利用小波多尺度积提取出图像的特征点及其角度信息,再利用该文提出的特征点对齐度准则计算所有特征点对之间的对齐度,从而得到匹配点对。实验结果证明了该方法的精确性和有效性。
一种600bps极低速率语音编码算法
丛键, 张知易
2007, 29(2): 429-433 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00910
[摘要](3062) [PDF 296KB](1129)
摘要:
该文针对抗干扰通信中对低速率语音编码算法的应用需求,提出了一种600bps极低速率语音编码算法,采用6帧超帧结构,超帧中包括2个基本帧与4个插值帧。插值帧的线性预测(LPC)参数采用基于闭环最优一阶线性预测的4阶段残差矩阵量化;在解码端,提出了闭环的激励脉冲幅度估计方法,提高了合成语音的自然度与鼻音音节的清晰度。该算法可以提供良好的合成语音质量,DRT测试结果达到88.55分。
一种快速实时语音个人特征改变方法
毛启容, 詹永照, 杜守富
2007, 29(2): 434-438 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00899
[摘要](2384) [PDF 274KB](888)
摘要:
为保护实时语音通信中的个人特征,该文提出了一种新的实时语音个人特征改变方法,该方法采用PLAR(Pseudo Log Area Ratio)系数曲线变换方法和基于线性预测的基音同步叠加(LP-PSOLA)算法分别对语音信号的谱参数和韵律参数进行修改,从而实现语音信号个人特征的改变;此外,针对目前时长规整大多采用的同步叠加(SOLA)算法计算量大、不适合实时语音处理的缺点,采用课题组提出的一种新的基于同步叠加方法的时长规整算法自适应同步叠加(ASOLA)算法,对个人特征改变后的语音信号进行时间上的弥补,保证语音处理的实时性。最后,利用该方法实现了实时语音的隐私保护。实验结果表明,该方法合成的语音质量高、实时性好。
基于先验信噪比参数自适应的频域联合语音增强方法
陈紫强, 曾庆宁, 刘庆华
2007, 29(2): 439-442 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00865
[摘要](2433) [PDF 310KB](877)
摘要:
该文针对单通道频域语音增强方法存在的问题,提出了一种频域联合语音增强新方法,即将改进的基于先验信噪比频域语音增强方法与迭代谱减法相结合进行语音降噪的方法。实验表明,该方法消噪量大,对语音的损伤小,同时有效地降低了音乐噪声。
一类多速率多传感器系统的状态融合估计算法
闫莉萍, 刘宝生, 周东华, 文成林
2007, 29(2): 443-446 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00566
[摘要](2600) [PDF 274KB](942)
摘要:
基于不同传感器以不同采样率对同一目标状态进行观测的多传感器单模型动态系统,该文提出了一种状态融合估计算法。不同传感器之间采样率之比可以是正有理数。该算法不仅具有好的实时性,而且在线性最小方差意义下是最优的。进一步可以证明:融合多个传感器获得的最高采样率下状态的估计值优于单传感器的估计结果,而减少任何一个传感器的信息所获得的估计值的误差协方差都将增大。仿真结果验证了算法的可行性与有效性。
基于三维小波变换的视频水印嵌入与盲提取算法
霍菲菲, 高新波
2007, 29(2): 447-450 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00757
[摘要](2201) [PDF 439KB](1261)
摘要:
为了寻求有效的数字媒体保护方法,该文提出了一种在三维小波变换域内基于二值运算的数字视频水印嵌入算法。为了实现水印的获取,提出了一种相应的水印盲提取算法。水印的嵌入与提取算法每次只对4帧图像进行小波分解,不仅充分利用了小波变换良好的空时多分辨特性,而且占用内存空间少、时延低,适合视频流的在线水印嵌入和提取,并易于硬件的实时实现。实验结果表明,该文所提出的视频水印算法对高斯噪声、MPEG编码、帧平均、帧抽取和帧置乱具有良好的鲁棒性。
线性迭代子空间射影重建法
刘侍刚, 吴成柯, 赵录刚, 宁纪锋
2007, 29(2): 451-454 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00746
[摘要](2365) [PDF 330KB](908)
摘要:
该文提出了一种基于子空间线性迭代的射影重建方法,该方法利用所有的图像序列构成的行向量生成的线性子空间之和与射影重建结构点构成的行向量生成的子空间是同一线性子空间及在该子空间中任何一个基底都可以作为射影重建的特性,线性迭代地求取射影重建及图像深度因子。模拟实验和真实实验表明,该射影重建方法具有鲁棒性好、收敛性好及重投影误差小等优点。
基于人脸相似度加权距离的非特定人表情识别
谭华春, 章毓晋
2007, 29(2): 455-459 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00790
[摘要](2382) [PDF 397KB](1299)
摘要:
该文提出了一种用于非特定人表情识别的方法。首先,对测试人的初始表情特征进行高阶奇异值分解,得到测试人与训练集中所有人相关的表情特征。然后,根据相似的人有相似的表情的假设,计算人脸相似度加权距离,作为测试人的表情特征与标准的表情特征之间的相似性测度。通过加权的过程,可以有效地去除由于个体差异而造成的表情特征的差异,提高非特定人表情识别的鲁棒性。该文提出的方法在JAFFE数据库上进行了测试。对非特定人的表情识别实验表明,该文方法比传统的方法在识别率上有了提高。
基于边缘特征的自动运动对象分割
张晓燕, 赵荣椿, 马志强, 钱渊
2007, 29(2): 460-464 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00196
[摘要](2419) [PDF 566KB](1041)
摘要:
为了准确分割出视频场景中的运动对象,该文提出了一种基于边缘特征的运动对象分割及跟踪算法。首先对相邻帧进行自适应变化检测,得到相邻帧二值差分图像。结合当前帧Canny算子检测的边缘图像,获得运动对象的初始边缘模板。其次对运动对象的运动分为快变和慢变两部分进行跟踪并更新运动对象的边缘模板。最后对运动对象的边缘模板进行数学形态学处理得到运动对象的外轮廓,使用梯度向量流场作为外力的改进活动轮廓算法收缩获得运动对象准确的闭合轮廓曲线。该算法对运动对象的整体运动和局部形变都有很强的鲁棒性, 能够得到运动对象准确的轮廓,并且对复杂背景有很好的适应性。
基于广义维数距离的语音端点检测方法
武薇, 范影乐, 庞全
2007, 29(2): 465-468 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00963
[摘要](2495) [PDF 275KB](732)
摘要:
为能够准确有效地对含噪声语音信号进行起止位置的端点检测,该文提出了一种基于广义维数距离的端点检测方法。首先利用覆盖法求取广义维数得到该语音信号的三维特征向量,包括容量维数、信息维数、关联维数;然后计算信号的维数特征距离;最后根据特征距离对语音信号类别进行决策分类。实验结果表明,与仅使用单一维数特征检测语音起止端点相比,该文所提出的方法具有较好的鲁棒性,对混杂有不同噪声、不同信噪比的语音信号都能有较好的检测结果,尤其适用于低信噪比的语音端点检测。
文本无关说话人识别中一种改进的模型PCA变换方法
姚志强, 周曦, 戴蓓蒨
2007, 29(2): 469-472 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00749
[摘要](2274) [PDF 227KB](1301)
摘要:
对于采用高斯混合模型(GMM)的与文本无关的说话人识别,出于模型参数数量和计算量的考虑 GMM的协方差矩阵通常取为对角矩阵形式,并假设观察矢量各维之间是不相关的。然而,这种假设在大多情况下是不成立的。为了使观察矢量空间适合于采用对角协方差的GMM进行拟合,通常采用对参数空间或模型空间进行解相关变换。该文提出了一种改进模型空间解相关的PCA方法,通过直接对GMM的各高斯成分的协方差进行主成分分析,使参数空间分布更符合使用对角化协方差的混合高斯分布,并通过共享PCA变换阵的方法减少参数数量和计算量。在微软语音库上的说话人识别实验表明,该方法取得了比常规的对角协方差GMM系统的最优结果有相对35%的误识率下降。
基于小波变换模极大值重构原理的HRTFs平滑逼近预处理
张杰, 吴镇扬, 马浩
2007, 29(2): 473-477 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00915
[摘要](2278) [PDF 310KB](850)
摘要:
空间听觉的研究以及虚拟听觉空间的实现中,与头相关传递函数(Head-Related Transfer Functions, HRTFs)或与头相关冲激响应(Head-Related Impulse Responses, HRIRs)的高效建模对于隐含在HRTFs中的特征模式的识别有着极其重要的作用。作为建模前的一个重要环节,该文通过对HRTFs的时域奇异性特征分析和全部测量空间方位上HRIRs分布特点的统计判断,采用具有平移不变特性的多孔小波变换和相应的模极大值重构原理提出了一种HRTFs非线性平滑逼近预处理的方法。仿真实验结果表明,在设置的阈值门限一致的情况下,该文方法较PCA(Principal Component Analysis)和基于小波变换Mallat算法的逼近处理的性能分别提高了8.3dB和2.4dB。
基于两种对称频率采样的全相位FIR滤波器设计
黄翔东, 王兆华
2007, 29(2): 478-481 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00913
[摘要](2208) [PDF 297KB](772)
摘要:
该文提出基于两种对称频率采样的全相位FIR滤波器设计方法,证明了在无窗和单窗情况下, 依据传统对称和偶对称的频率向量设计出的全相位传递曲线分别通过/N的偶数倍和奇数倍的数字角频率点, 因而全相位滤波器可较精确地控制边界频率。仿真实验证明, 这两种类型的全相位滤波器性能优于神经网络方法设计出的滤波器。
高斯粗糙表面低掠入射散射特性研究
黄泽贵, 童创明, 胡国平
2007, 29(2): 482-485 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00821
[摘要](2282) [PDF 244KB](1208)
摘要:
该文针对传统解析法不能有效求解低掠入射下粗糙表面散射特性的问题,提出了一种高阶解析法,该算法基于表面散射场的高阶分量和表面轮廓函数的高阶Taylor级数展开。利用该算法,定量比较了同极化的高、低阶散射系数,讨论了低掠入射下不同粗糙度的散射特性,分析了低掠入射下高阶微扰法和高阶基尔霍夫法求解高斯粗糙面的修正效应,得出了高阶解析法可以很好求解低掠入射问题的结论。最后,还研究了同极化散射指数与掠入射角幂函数的拟合问题,修正了极化散射指数的经典表达式。
高超声速飞行器翼身二面角结构的雷达散射截面分析
车竞, 唐硕
2007, 29(2): 486-488 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00134
[摘要](2578) [PDF 259KB](832)
摘要:
飞行器翼身接合部构成的二面角反射器是很强的电磁散射源。但是传统的计算方法仅仅适用于理想二面角反射器。该文采用几何光学法和物理光学法分析矩形二面角反射器的多次反射,在照明宽度概念的基础上,提出了等效照明面积的概念。通过对等效照明面积的分析,给出了能计算任意平面形状、有遮挡效应的二面角反射器后向雷达散射截面的工程方法。通过对某高超声速飞行器翼身结合段雷达散射截面的计算,验证了该方法的正确性。
利用多层快速多极子技术对随机粗糙表面SAR回波信号统计特性的研究
潘小敏, 盛新庆
2007, 29(2): 489-491 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00629
[摘要](2298) [PDF 278KB](646)
摘要:
该文主要目的是研究随机粗糙面SAR回波信号的统计特性。结合传统的Monte Carlo方法,利用多层快速多极子算法严格高效地模拟了三维随机粗糙面的SAR回波信号。依据常用SAR系统,将发射波的仰角固定在45,并让方位角在88~92之间变化,得到若干组随机表面的回波。计算回波幅值和相位的均值,得到一些值得关注的结论。
螺旋带径向厚度对色散和耦合阻抗的影响
樊会明, 肖刘, 韩博, 苏小保
2007, 29(2): 492-495 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00028
[摘要](2217) [PDF 338KB](744)
摘要:
该文将有限厚度的实际螺旋带等效为存在无限薄螺旋带的等厚真空层,从场分析和软件模拟两个方面研究了等效慢波结构的色散特性和耦合阻抗。将理论计算、软件模拟和实验测试结果进行了比较,结果表明,用真空层等效有限厚度的实际螺旋带时,将无限薄螺旋带置于等厚真空层的中央,其螺旋慢波结构的色散特性和耦合阻抗的理论计算、软件模拟和实验测试结果三者取得了很好的一致。
IC缺陷轮廓多分形特征研究
孙晓丽, 郝跃, 宋国乡
2007, 29(2): 496-498 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00755
[摘要](2193) [PDF 225KB](733)
摘要:
IC真实缺陷轮廓曲线的形状特征对集成电路成品率预报及故障分析有重要影响。该文提出缺陷轮廓曲线具有多分形特征,以某一真实缺陷为例,用小波变换模极大(WTMM)的方法估计了其轮廓曲线参数方程的多分形谱,该结果为硅片表面缺陷的精细表征及其计算机模拟作了有益探索。
综述评论
压缩视频超分辨率重建技术
徐忠强, 朱秀昌
2007, 29(2): 499-505 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01199
[摘要](3046) [PDF 467KB](2443)
摘要:
超分辨率图像重建就是由低分辨率图像序列来估计高分辨率图像,而压缩视频的重建正成为当前研究的热点。本文首先分析了压缩视频重建的基础,建立了高、低分辨率图像间的关系,给出了量化噪声和运动矢量的模型;接着对目前最具有代表性的最大后验概率(MAP)算法、凸集投影(POCS)算法和迭代反向投影(IBP)算法进行了详细的阐述,并分别给出了实验结果;然后分析了运算的复杂度,介绍了几种实时化方法;最后针对目前存在的问题进行了展望,指出降质模型、运动估计、重建算法和实时应用将是今后研究的重点。
研究简报
双频双极化频率选择表面
高强, 闫敦豹, 袁乃昌, 付云起
2007, 29(2): 506-508 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.00627
[摘要](2338) [PDF 284KB](1101)
摘要:
该文对分形的频率选择表面的特性进行了详细地研究。由于分形包含初始形状的很多比例,谐振也具有分形的比例,同时加上形状的对称性,所以双频双极化频率选择表面就得以实现。利用周期矩量法设计了几种频率选择表面,仿真和实验结果基本相吻合。

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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