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2007年29卷8期

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论文
基于广义交叉验证和Cycle Spinning的SAR图像相干斑抑制
杨晓慧, 金海燕, 焦李成
2007, 29(8): 1779-1783 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01071
[摘要](2654) [PDF 904KB](1500)
摘要:
该文基于SAR图像的统计特性,提出了一种相干斑抑制算法。该算法在不需要估计噪声能量的情况下,采用广义交叉验证准则构造目标函数,自适应获取近似最优阈值;然后基于小波阈值收缩完成SAR图像滤波;并引入Cycle Spinning策略有效去除边缘存在的振铃效应。实验结果表明:基于该文算法的相干斑抑制在视觉效果和客观衡量指标上都取得了较好的、鲁棒的效果,有效地抑制了相干斑噪声,均匀区域平滑,且能同时保持边缘和细节清晰。
基于DCT的分块自适应量化算法及其用于SAR原始数据压缩
潘志刚, 王岩飞
2007, 29(8): 1784-1788 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01689
[摘要](2657) [PDF 458KB](1751)
摘要:
该文提出了一种基于离散余弦变换(DCT)和分块自适应量化相结合的SAR原始数据压缩算法。利用SAR原始数据满足局部平稳高斯随机过程的特点,通过将DCT系数进行重排,并对重排后的系数矩阵进行有效的量化比特分配和分块自适应量化,从而大幅度提高了量化增益。通过对真实SAR原始数据的压缩实验结果表明:该文算法与BAQ算法相比,以相对较低的运算复杂度增加,使图像域的压缩性能指标有了明显提高。
高速运动目标的ISAR成像方法
张焕颖, 张守宏, 李 强
2007, 29(8): 1789-1793 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01696
[摘要](2524) [PDF 316KB](788)
摘要:
针对高速目标的ISAR成像问题,该文提出基于运动参考解调频的运动补偿方法。该算法利用由雷达辅助测距信号测得的参考距离和对目标距离像包络对齐的结果拟合出目标运动轨迹,对回波进行以拟合轨迹为参考距离的解调频处理,完成回波的脉冲内速度补偿和相干化,最后通过Keystone变换消除目标的转动分量引起的越距离单元走动。给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。
一种直升机的舰船Dechirp实测数据SAR成像方法
李亚超, 周峰, 邢孟道, 保铮
2007, 29(8): 1794-1798 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01535
[摘要](2723) [PDF 357KB](845)
摘要:
直升机由于飞行不稳将会给运动目标成像带来很大的误差,尤其是对复杂运动舰船的成像。该文提出了一种基于利用运动补偿并两次利用广义二阶keystone变换同时结合利用孤立的散射点进行WVD变换估计多普勒参数的方法来分别消除距离弯曲和距离走动并最终对舰船成像。文中对算法做了详细的推导证明,并最终得到了良好的成像结果。最后用3个运动点目标的仿真数据和dechirp实测舰船数据来证明该方法有效。
ISAR成像最小熵自聚焦与相位补偿的一致性分析
邱晓晖, 赵 阳, Alice Heng Wang CHENG, Siew–Yam Yeo
2007, 29(8): 1799-1801 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00072
[摘要](2564) [PDF 238KB](778)
摘要:
该文对ISAR成像的最小熵自聚焦(Minimum Entropy Auto-focusing,MEA)与相位补偿之间的一致性问题进行深入研究,文中的数学推导证明了对于ISAR距离-多普勒成像,相位补偿后的剩余相位误差为0时的相位补偿量不一定是 ISAR图像熵函数的极小点,这与ISAR成像目标有关。仿真实验也表明使ISAR图像熵最小时的相位补偿剩余相位误差却未必为0,只有当目标本身的图像熵不大于任何非零剩余相位误差所对应的成像结果的熵时,ISAR成像的最小熵自聚焦才与相位补偿一致。
基于IMU数据与双星定位系统组合的机载SAR运动补偿
郭振永, 邓云凯, 涂国防
2007, 29(8): 1802-1804 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01481
[摘要](2354) [PDF 223KB](878)
摘要:
该文主要介绍了机载SAR平台运动误差中惯性测量单元(IMU)系统误差的补偿方法。由于双星定位系统误差不随时间递增,该文利用双星定位系统(GEOSTAR)与IMU进行组合,消除随时间递增的IMU系统误差,提高IMU定位精度,从而减轻SAR成像处理器运动补偿的负担。
超宽带SAR探雷试验系统
周智敏, 金 添, 宋 千, 常文革, 孙晓坤, 杨延光
2007, 29(8): 1805-1808 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01468
[摘要](2324) [PDF 345KB](903)
摘要:
超宽带SAR能够穿透地表远距离探测雷场或单个地雷。该文详细介绍了国防科技大学的超宽带SAR探雷系统:Rail-GPSAR系统及其信息处理技术。通过大量的外场试验证明,Rail-GPSAR系统能够有效检测到土壤中埋设的地雷。
S波段雷达实测海杂波混沌分形特性分析
姜 斌, 王宏强, 黎 湘, 郭桂蓉
2007, 29(8): 1809-1812 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01474
[摘要](2760) [PDF 269KB](1113)
摘要:
S波段海杂波信号表现了非线性和频谱时变性,传统的谱分析方法,无法反映该信号在时间上的演化规律。该文首先引入分形布朗运动模型,基于S波段雷达实测海杂波数据,计算了该分形模型的海杂波Hurst指数,进而求得了其分形维数。然后利用经典的Rosenstein方法,计算了S波段实测海杂波的最大Lyapunov指数,从而证实了S波段雷达海洋回波信号具有混沌分形特性。最后进行了计算机实验,验证了本文的结论。该文的工作为S波段海洋雷达的目标探测提供了一种新的途径。
基于分块Contourlet变换的图像独立分量分析方法
张 瑾, 方 勇
2007, 29(8): 1813-1816 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01518
[摘要](2268) [PDF 516KB](964)
摘要:
该文利用Contourlet变换良好的稀疏特性和能准确地捕获图像中的边缘信息的特点,提出了一种基于分块Contourlet变换的独立分量分析方法,并应用到图像分离中。实验结果表明,该方法在分离效果和处理时间上都有一定的优越性。
基于PPSO-GRADS算法的盲信号分离
陈永强, 田亚菲
2007, 29(8): 1817-1820 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01459
[摘要](2379) [PDF 298KB](730)
摘要:
该文将联姻策略应用在粒子群算法中,提出一种并行分阶段的基于粒子群优化算法的盲信号分离方法(PPSO-GRADS)。该算法具有收敛速度快,分离精度高的特点。通过仿真证明该算法比未使用联姻策略的粒子群算法有更好的性能,在收敛速度和分离效果上比传统的梯度算法,遗传算法都有较明显的改善。
基于灰度分布特征的层次掌纹识别方法
吴 介, 裘正定, 孙冬梅
2007, 29(8): 1821-1825 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01510
[摘要](2221) [PDF 428KB](1086)
摘要:
目前掌纹识别算法主要集中在对掌纹图像所切取的ROI区域的研究,而对原始手部图像的灰度分布特征则讨论较少。在一定光照条件下,掌部不同位置的主线、皱纹和表层皮肤颜色的深浅在灰度图像上各自对应了不同的灰度级。该文提出一种利用手部尺寸和角度信息完成粗分类,借助单元信息熵的概念来分析手部图像的灰度分布特征从而完成细分类的层次掌纹识别方法。该方法不同于传统的对ROI区域进行特征提取的方法,直接利用整幅人手图像完成分类识别。在99类共990幅手部图像的数据库上进行的实验结果与PCA和LDA算法的对比表明,该算法具有比传统算法更高的鲁棒性,识别率也得到了较大幅度的提高。
基于单视图像的球体姿态估计
邹益民, 汪 渤
2007, 29(8): 1826-1828 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01506
[摘要](2177) [PDF 268KB](1059)
摘要:
该文给出一种基于图像信息估计3D目标球体及其中心轴孔空间姿态的视觉检测技术。若相机焦距已知,且给定球体与圆特征形状参数,则可由单视方法估计球心与圆特征中心位置及其法向方向,从而可由球及中轴构成的多个圆特征给出对目标球体姿态的初步估计。由于图像噪声及投影椭圆拟合误差的存在,每一个特征的独立估计结果并不完全一致,进一步引入非线性最小二乘方法对上述初步结果进行优化以改善估计精度。仿真及实际图像处理结果验证了算法的有效性。
基于运动特征的远距离红外目标检测方法
杨 烜, 裴继红, 谢维信
2007, 29(8): 1829-1832 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00037
[摘要](1875) [PDF 379KB](897)
摘要:
在红外热图像序列中检测远距离运动目标具有重要的军事和民用价值。由于远距离目标成像后所占的像素较少,同时受成像环境和成像条件的影响可能会存在较强的背景噪声,目标与背景的差异不明显,检测比较困难。本文针对热红外图像序列,提出了一种远距离目标的检测方法。该方法首先利用top-hat算子选择备选目标,然后利用备选目标在不同帧中的相关程度分析目标的运动特征,选择有确定运动特征的目标作为检测结果。该方法不需要进行背景估计,可以有效地避免强背景噪声的影响;通过调整运动模型,可以应用于不同运动特征的目标检测问题。实验结果证明了本文方法的有效性和鲁棒性。
LOS/NLOS混合环境中的粒子滤波跟踪算法
罗咏劼, 万 群, 杨万麟
2007, 29(8): 1833-1836 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00100
[摘要](2411) [PDF 310KB](1273)
摘要:
扩展卡尔曼滤波算法在直达波(Line-Of-Sight,LOS)和非直达波(None-Line-Of-Sight,NLOS)混合环境中存在显著的误差。该文根据混合噪声概率密度函数的数值近似公式,提出了一种基于传播环境LOS/NLOS二元状态信息的粒子滤波算法。仿真结果表明,利用了二元环境信息和混合噪声密度的粒子滤波算法能明显改善对移动目标的跟踪估计精度。
杂波环境下被动多传感器机动目标跟踪新算法
李良群, 姬红兵, 罗军辉
2007, 29(8): 1837-1840 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00015
[摘要](2391) [PDF 249KB](1258)
摘要:
针对杂波环境被动传感器机动目标跟踪问题,该文研究了一种基于粒子滤波的被动多传感器机动目标跟踪新算法。 在该算法中,首先推导了杂波环境下粒子滤波的似然函数表达式。其次将粒子滤波与交互多模型(IMM)相结合,用IMM方法实现模型的切换,以适应目标的机动变化。用粒子滤波实现对观测方程的非线性处理。最后,建立了被动多传感器的非线性观测模型,避免了目标的不可观测性,并且算法还能够处理非高斯噪声情况。仿真实验结果表明,提出的算法能够有效地对被动机动目标跟踪,且性能优于交互多模型概率数据关联滤波器(IMM-PDAF)。
基于JPEG序列的图像重建
朱 翔, 袁 杰, 都思丹
2007, 29(8): 1841-1844 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00104
[摘要](2405) [PDF 533KB](1030)
摘要:
该文提出了一种基于JPEG序列的图像重建方法。该方法在已有的单帧图像复原技术的基础之上,依据超分辨率重建的思想,将凸集投影(POCS)理论与迭代反投影(IBP)算法相结合,在频域内降低量化误差,修复离散余弦系数。此外,它还利用了最大后验概率(MAP)估计以及相应优化算法的特点,在去除高斯噪声的同时,保护边缘和细节信息。实验结果表明,该方法一方面能够抑制高比率压缩所造成的块效应和振铃效应,另一方面能较好地恢复图像的细节部分,有效地提高图像的清晰度。
基于自然语言理解的实体自动摆放的研究
李晗静, 李 生, 赵铁军, 韩延海, 叶利军, 李 理
2007, 29(8): 1845-1849 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00137
[摘要](2385) [PDF 365KB](784)
摘要:
论文针对三维场景中实体自动摆放的实际应用,研究了基于自然语言理解的空间关系可视化问题,并用二步法实现了三维空间中的实体自动摆放。首先是摆放范围的确定,然后是实体的准确定位。该文主要阐述3个方面的内容:基于线性分类方法识别篇章中实体间的空间关系;基于包围盒确定实体的空间摆放区域;基于遗传算法实现实体准确摆放。实验结果证明了系统方法的可行性,达到了令人满意的效果。
自校正分布式观测融合Kalman滤波器
邓自立, 郝 钢
2007, 29(8): 1850-1854 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01471
[摘要](2490) [PDF 288KB](657)
摘要:
对于带未知噪声统计和带具有相同右因子的观测阵的多传感器系统,应用加权最小二乘(WLS)法可得到一个等价的融合观测方程。该文应用现代时间序列分析方法,基于新息模型参数的在线辨识,可估计未知噪声方差,进而提出了自校正加权观测融合Kalman滤波器。在新息模型参数估计是一致的和观测数据是有界的假设下,该文证明了自校正Kalman滤波器收敛于当噪声统计已知时的全局最优融合Kalman滤波器,因而它具有渐近全局最优性。最后给出了一个4传感器跟踪系统的仿真例子并验证了其有效性。
Vague值(集)相似度量的研究
张清华
2007, 29(8): 1855-1859 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00014
[摘要](2399) [PDF 275KB](926)
摘要:
该文对现有Vague集(值)相似度量方法进行研究,发现目前Vague值(集)相似度量方法存在一些缺陷,给出了Vague集(值)相似度的一种定义,提出了两种Vague值(集)相似度量的改进方法,最后通过数据分析验证了改进方法的有效性和优越性。
基于反对称双正交小波分解系数的模极大值的信号快速重构
磨国瑞, 彭进业, 磨少清, 谢明华
2007, 29(8): 1860-1863 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01480
[摘要](2813) [PDF 250KB](872)
摘要:
因为反对称双正交小波具有近似微分算子性质,该文用它对信号作无下采样(Un-decimated)的小波变换,以此获得信号在各尺度下与信号的边缘点相对应的局部模极大值。在只保留这些局部模极大值(即边缘)点信息的条件下,利用高斯函数直接拟合各级小波系数,然后再作小波逆变换就可恢复原信号。实验表明,与现有的采用二进小波变换的方法比较,该方法更加简便快捷。
一种针对拖尾噪声的鲁棒神经网络信号检测算法
简 涛, 苏 峰, 何 友, 曲长文, 平殿发
2007, 29(8): 1864-1867 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01465
[摘要](2429) [PDF 252KB](779)
摘要:
与高斯噪声相比,拖尾有更多的异常值,利用传统的神经网络不能有效的检测信号。该文提出一种基于中值滤波的鲁棒神经网络进行处理,首先利用中值滤波抑制异常值,进一步利用BP (Back Propagation) 神经网络消除残留噪声,检测目标信号。基于误差分析的实验结果表明,与传统神经网络相比,所提出的方法不仅能更好地消除拖尾噪声,有效检测信号,而且能有效检测高斯噪声中的目标信号,具有很好的鲁棒性和自适应特性。
基于小波变换的自适应QRS-T对消P波检测算法
季 虎, 孙即祥, 王春光
2007, 29(8): 1868-1871 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00117
[摘要](2255) [PDF 306KB](1225)
摘要:
该文提出一种基于小波变换的自适应QRS-T对消P波检测算法。首先采用二进Marr小波的Mallat算法对心电信号作多尺度分解,在每个尺度下只保留超过一定阈值的小波模极大值点,其它点置零处理。在小波分解的3,4尺度下检测QRS波群,并根据心拍节律信息和QT间期,将QRS-T波群所对应的小波模极大值点进行自适应对消,最后对包含P波的剩余信号进行非线性放大,利用小波模极大值的自适应阈值检测方法定位P波。该方法经MIT-BIH心电数据库数据验证,取得了满意的结果。
适用于串行级联结构的广义递归网格空时码设计
李 颖, 郭旭东, 王新梅
2007, 29(8): 1872-1876 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01457
[摘要](2029) [PDF 258KB](750)
摘要:
该文结合网格空时码(STTC)和分层空时码(BLAST)的优点,利用多个高码率卷积码,设计了一类适用于串行级联结构的广义递归STTC(G-RSTTC)。相比于传统以递归STTC为内码的串行级联空时码(SCSTC),其数据速率可随发送天线数增加而线性增加;相比于以BLAST为内码的SCSTC,基于G-RSTTC的SCSTC可获得更大的分集增益和编码增益。
数字超宽带信号的功率谱密度
马晓慧, 邹传云
2007, 29(8): 1877-1881 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01656
[摘要](2666) [PDF 343KB](1193)
摘要:
该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型调制下带有均匀分布的随机时间抖动(timing jitter)及理想情况下的信号PSD,结果表明,时抖动的存在平滑了信号功率谱,降低了对其他窄带通信系统的干扰。而且,文中给出的PSD函数表达式可以用来估计信号各参量的变化对PSD函数的影响,而不需要考虑脉冲序列的详细设计过程。
基于盲均衡的高阶QAM信号调制识别算法
王 彬, 葛临东
2007, 29(8): 1882-1886 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01693
[摘要](2638) [PDF 383KB](1101)
摘要:
该文针对多径条件下的高阶QAM信号,提出了一种基于改进的HY-NCMA盲均衡方法的调制识别算法。与已有算法相比,均衡器不仅能够纠正载波相位偏转,而且提高了收敛速度;此外,算法提出了新的识别特征,降低了所需要的数据量和运算量,提高了识别率。仿真表明,在中、高信噪比条件下,具有良好的识别效果。
用于盲接收的turbo均衡与迭代信道估计
李 静, 彭 华, 葛临东
2007, 29(8): 1887-1890 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01464
[摘要](2131) [PDF 261KB](1614)
摘要:
Turbo均衡是一种将信道均衡和差错控制译码联合迭代处理的均衡机制,与传统的均衡器相比,能在更低的信噪比条件下克服严重信道失真导致的符号间干扰(ISI)。该文提出一种用于盲接收的turbo均衡和迭代信道估计方案,不依赖于训练序列或发送符号的先验知识,采用初始盲均衡处理来启动迭代信道估计和turbo均衡。在该方案中,初始盲均衡算法的选择是十分关键的,它需要在恶劣的信道条件为后续迭代处理的启动提供足够的先验信息。该文根据turbo均衡的特点,选择了超指数算法作为初始盲均衡。仿真结果表明,该文提出的用于盲接收的turbo均衡方案是有效的。
一种改进的宽带数字下变频高效结构
李 冰, 葛临东, 郑 瑾
2007, 29(8): 1891-1894 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00067
[摘要](2491) [PDF 271KB](886)
摘要:
该文首先分析了宽带数字下变频现有的高效结构能够实现高效性的根本原因及其存在的问题,接着通过公式推导求出新的实现方法:先抽取后滤波再用Goertzel滤波器实现混频过程直接获得同步调谐。通过与宽带数字下变频的一般结构和现有高效结构的比较,给出新结构的性能:对混频序列频点位置无任何限制、计算高效性、硬件复杂度适中。计算机仿真验证了新结构的有效性。
UWB-OFDM系统的符号盲同步方法
李长青, 刘丹谱, 乐光新
2007, 29(8): 1895-1899 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01707
[摘要](2336) [PDF 314KB](847)
摘要:
该文提出一种适合于UWB-OFDM系统的符号盲同步方法。该方法是基于UWB-OFDM符号中的ZP功率出现规律性的分布特性,利用滑动窗能量检测的办法来进行符号同步。研究了高斯信道和UWB信道下的符号同步方法,并详细分析了UWB信道下接收信号的能量分布特性。为了提高同步性能,设计了多滑动窗方法代替双滑动窗方法。计算机仿真分析表明该方法无论在高斯还是UWB信道下都具有优异的性能。
改进的降低空间分辨率视频编码转换算法
李晓辉
2007, 29(8): 1900-1902 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00212
[摘要](2471) [PDF 224KB](872)
摘要:
该文提出一种改进的降低空间分辨率视频编码转换算法。根据漂移误差与帧间编码块的运动活动性的关系,提出了一种自适应帧内刷新方法。该方法根据目标比特率和实际比特率的差值,动态地调整阈值,从而有效地减少了帧内编码的比特率,保持了对差错的鲁棒性,限制了差错的时间传播。同时,将率失真函数映射为线性函数,以较少计算复杂度,提出了一种线性速率控制策略。仿真结果表明:该文提出的方法有效地平滑了缓冲器的输出,同时峰值信噪比也有所提高。
上下行信道不对称性对TDD-MIMO系统的影响
代 康, 宋荣方
2007, 29(8): 1903-1905 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00431
[摘要](2343) [PDF 217KB](1280)
摘要:
时分双工和多输入多输出技术均是超三代移动通信中的关键技术。在传统的关于时分双工的文献中,发送端信道状态信息均通过上下行信道的对称性获得。然而实际中由于受温度、湿度等影响,射频电路增益会缓慢变化,于是关于上下行信道对称的假设不再成立,这必定会对性能产生影响。本文详细分析了该影响并提出通过采用射频电路参数反馈法来解决这一问题。仿真结果表明,相对于传统的上行信道重用法,采用射频参数反馈法提高了系统信道容量。
MC-CDMA系统中基于子空间的半盲信道估计
李 子, 蔡跃明
2007, 29(8): 1906-1910 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01691
[摘要](2420) [PDF 305KB](598)
摘要:
该文提出了MC-CDMA系统中一种基于子空间的半盲信道估计方法。该方法结合MC-CDMA系统信号模型的特点,通过初始信道估计来解决收敛速度慢的问题;通过部分用户的导频符号以及预均衡技术来估计模糊因子;通过迭代算法来降低计算复杂度。这些措施使得半盲信道估计方法的实用化成为可能。计算机仿真验证了该方法的有效性。
多用户多速率OFDM中的子载波分配和功率控制
武林俊, 李燕文
2007, 29(8): 1911-1915 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01512
[摘要](2481) [PDF 272KB](919)
摘要:
该文基于对多用户多速率正交频分复用(OFDM)系统性能的分析,提出了子载波分配和功率控制方案。在采用P-QAM调制的下行链路中,如已知所有子信道的信息状态(CSI),在满足每一个用户的服务质量的前提下,先给固定速率的用户分配最优子信道,再给变速率的用户按照子信道链路增益最大化分配剩余的子信道;每一个用户分配的子信道数目,由链路增益的取值区间决定。信号发射功率则按照注水法则分配:链路增益大的子信道分配的功率大,链路增益小的子信道分配的功率小,则系统的总传输速率可达最大。仿真结果证明了该文提出的分配方案优于Jang的分配方案。
OFDM系统中一种改进的抗频偏加窗法
代 康, 宋荣方
2007, 29(8): 1916-1918 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00062
[摘要](2245) [PDF 318KB](892)
摘要:
该文提出了正交频分复用系统中一种改进的抗频偏接收端加窗的方法,接收端在去除发送端附加的循环前缀后重新进行循环扩展,然后进行奈奎斯特加窗, 并且窗函数不再限于具体的函数形式,是经过优化的数值解。数值计算结果表明,最优窗的抗频偏性能远好于其他窗函数。
基于DSTBC-MC-CDMA的无线网络协同发射分集系统
赵贤敬, 郑宝玉, 傅洪亮, 钱小聪
2007, 29(8): 1919-1923 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01569
[摘要](2638) [PDF 310KB](781)
摘要:
协同分集(cooperative diversity)技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线,形成虚拟的多天线阵列来实现发射或接收分集,可以有效地提高系统性能。该文提出无线网络中频率选择性衰落信道环境下的一种基于分布式空时分组码(Distributed Space Time Block Code, DSTBC)和MC-CDMA的协同发射分集方案,并给出了系统实现。建立了误码模型,探讨了协同用户间的信道状态信息(CSI)对系统误码性能的影响,分析了误码性能的上限,并给出了仿真结果。结果表明,DSTBC-MC-CDMA系统相对于未协同的MC-CDMA系统,获得了明显的性能增益。
自适应波束形成实现交织OFDMA上行链路的载波频偏补偿
范 达, 曹志刚
2007, 29(8): 1924-1928 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00763
[摘要](2271) [PDF 308KB](641)
摘要:
在OFDMA系统中,采用交织子载波分配方法可以提高频率分集和系统容量,但是发射机和接收机之间的载波频率偏移会破坏子载波间的正交性,从而导致本用户的载波间干扰以及用户间干扰。该文分析了交织OFDMA上行链路的信号结构,提出了一种采用自适应波束形成器的载波频偏补偿方法,并给出了两种自适应波束形成器:匹配滤波器和MMSE方法。仿真结果验证了MMSE自适应波束形成器的误比特率性能优于匹配滤波器以及传统的循环卷积方法。
MIMO-CDMA系统中一种基于博弈方式的分布式功率控制
钟 卫, 徐友云, 蔡跃明
2007, 29(8): 1929-1933 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00237
[摘要](2363) [PDF 273KB](915)
摘要:
针对MIMO-CDMA系统中的无线数据业务,本文研究了分布式非合作功率控制博弈。对MIMO-CDMA系统中的无线数据业务建立了收益函数,该收益函数对功率效率和频谱效率都进行了考虑,并能够反映系统中无线数据用户对服务质量(QoS)的满意程度。以收益函数为基础,建立了两种非合作功率控制博弈模型,并对模型纳什均衡的存在性和唯一性进行了推导。另外,还研究了两种代价函数机制。最后,给出了一种获得纳什均衡的算法,数值仿真结果表明该算法具有良好的性能,有效地控制了各用户的发射功率。
随机桥过程研究短程无线信道的空时特性
扈罗全, 王正斌, 朱洪波
2007, 29(8): 1934-1937 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00118
[摘要](2258) [PDF 344KB](722)
摘要:
使用随机桥过程的样本建模短程无线信道中多径分量的传播轨迹。由随机桥过程的样本构造出基本随机变量,在一定的映射规则下由基本随机变量的样本得到反映无线信道空时特性的多径时延、多径信号抽头增益、多径信号的波达方向等参量。使用随机桥过程的特例布朗桥过程,分别对散射体均匀分布的信道传播环境和有约束的无线信道传播环境的空时特性进行仿真分析。仿真结果表明,在这两种传播环境中,多径分量的波达方向在仰角和水平角维度上均存在一定的局部偏好性,不满足均匀分布的假设。在仰角-水平角-多径分量到达时延这3个自由度的空间中,多径分量的分布表现出一定的规律性。
超宽带无线通信MAC层的准入控制
王明珠, 朱 轶, 董晓婷, 王 刚
2007, 29(8): 1938-1941 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00038
[摘要](2310) [PDF 248KB](761)
摘要:
超宽带无线通信系统一般以Ad hoc形式组建网络。该文针对以DS-UWB通信系统为物理层的Ad hoc网络,借鉴了MAC层准入控制的两种策略:全网络吞吐量控制策略与单用户链路吞吐量控制策略;在系统完全功率控制的设定前提下,根据物理链路的QoS指标,分别对两种准入策略进行仿真。仿真结果显示,扩频码长度、信噪比等影响UWB通信链路质量的因素对系统准入用户数存在较大影响。
时移短时相关法在DSSS码捕获系统中的应用
秦 勇, 张邦宁, 郭道省
2007, 29(8): 1942-1945 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01637
[摘要](2435) [PDF 174KB](842)
摘要:
该文提出了将时移短时相关法应用于直接序列扩频(Direct Sequence Spectrum Spreading,DSSS)码捕获系统中。首先分析了码频频偏对捕获性能的影响,在折中考虑算法复杂度及捕获性能的基础上,提出了应用时移短时相关法进行码频频偏补偿,给出了捕获系统的实现方案;分析并比较了应用时移短时相关法前后捕获系统的检测概率,结果表明,应用时移短时相关法可大大提高捕获系统的检测概率。该文对高动态低信噪比条件下进行码捕获有重要的意义。
WDM格型光网络中的动态组播共享保护算法
于 青, 葛 宁, 董在望
2007, 29(8): 1946-1950 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00058
[摘要](2624) [PDF 285KB](722)
摘要:
该文针对WDM格型网络中单链路失效的情况,提出了一种保护动态组播业务的基于路径的优化共享保护(PB-OSPM)算法。该算法在基于最优路径对的共享不相交路径(OPP-SDP)算法的基础上,通过引入保护波长使用情况矩阵和波长预留矩阵记录预留波长资源的使用情况,允许不发生冲突的不同组播的保护路径间共享预留波长资源。研究采用欧洲光网络(EON)的拓扑对PB-OSPM算法和OPP-SDP算法在增性网络负载情况下的网络冗余度和同波长资源配置和网络负载情况下动态网络负载的网络连接阻塞率做了仿真。结果表明,相同条件下,PB-OSPM算法比OPP-SDP算法有更低的连接阻塞率。组播业务间波长资源的共享是提高波长资源利用率的有效方法。
光突发交换网络中TCP Reno 的性能分析
刘建平, 文爱军, 刘增基, 靖 杰
2007, 29(8): 1951-1955 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01503
[摘要](2486) [PDF 289KB](853)
摘要:
该文在分析光突发交换(OBS)网络对TCP性能影响的基础上,研究了单个突发所包含的属于同一TCP/ IP连接的分组数对TCP Reno吞吐量性能的影响,得到了一个吞吐量与突发丢失率、单个突发所包含分组数以及往返时延(RTT)的闭合表达式;并通过仿真验证了分析的正确性;分析和仿真结果表明,在接入链路带宽较大时,突发所包含的分组数存在一个最佳值,使TCP吞吐量达到最大。
AED: 一种用于DTN的增强型Earliest-Delivery算法
周晓波, 卢汉成, 李津生, 洪佩琳
2007, 29(8): 1956-1960 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01649
[摘要](2637) [PDF 289KB](974)
摘要:
DTN(Delay-Tolerant Network)是人们在近年出现的众多网络实例中抽象出来的网络模型。在这种网络模型中,经常出现长时间的网络分割,以至于在给定的时间段内端到端的路径不一定存在。由于DTN这种独特的拓扑性质,其路由机制和传统的网络模型有很大不同。该文详细研究了DTN的一种路由算法ED(Earliest-Delivery)算法,然后引入了对节点运动精确性(相对于时间)的考虑,给出了精确性因子p()的定义,并以之作为ED算法中链接(contact)1)代价的权重,进而提出一种更稳健的路由算法AED(Advanced ED)。实验表明,当节点运动不确定性增加时,AED维持较好的性能,而ED的性能则明显下降。
IMS域的切换研究
吕新荣, 廖建新, 王 纯, 朱晓民
2007, 29(8): 1961-1965 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01654
[摘要](2230) [PDF 384KB](1071)
摘要:
基于IMS(IP Multimedia Subsystem)域的通信中由于切换层次的增多导致切换时间的增加,从而使得服务的中断时间加长,这影响了移动中应用的服务质量。在UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)R6规范中的切换流程中,跨网络切换采用SGSN(Serving GPRS Support Node)之间的切换而GGSN(Gateway GPRS Support Node)不变,这会导致数据流在IP(Internet Protocol)网络中的迂回,并且多条信令跨网络传输影响了切换的速度,增加了网络流量和端到端延时。该文在现有切换流程上提出了跨GGSN的切换流程,缩短了媒体流在切换过程中的中断时间,并减少了漫游状态下的端到端媒体流引起的网络流量和端到端的数据延迟。
k元n方网络中的优化多播策略
江 果, 许 都, 柯 灵
2007, 29(8): 1966-1969 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01694
[摘要](2346) [PDF 273KB](696)
摘要:
该文提出了一种在基于虫孔交换的k元n方网络中实现并发多播通信的有效策略。该策略通过引入分区的概念,把整个网络划分成多个通信区域而提高了多播的并行性。在该策略下,结合自适应单播路由生成的多播路由算法能够实现低延迟,低标准差和高吞吐率的多播通信,且不需要引入任何附加硬件需求。该文给出了在512个节点的三维torus网络中的仿真结果,验证了该策略的有效性。
基于非强占优先消息排队系统的软交换性能分析
双 锴, 杨放春
2007, 29(8): 1970-1973 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00069
[摘要](2617) [PDF 366KB](924)
摘要:
该文针对多进程共享处理机资源的软交换实体,提出基于非强占、多优先级消息排队的M/G/1/n排队网络性能分析模型。该模型中消息的处理服从定长分布而不是泊松分布,并且存在呼叫损失,更加接近实际系统。给出了消息平均排队时间的解析表达式,理论分析与仿真结果表明相对于无优先级M/G/1/n排队模型,上述模型具有更大系统吞吐量,更高CPU有效负荷,但呼叫接续时间稍有增加。同时分析了消息缓冲区n对于系统性能的影响。
综合业务双环LAN的一种新协议及数学建模
逯昭义, 姜 辉, 吕 磊
2007, 29(8): 1974-1978 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01513
[摘要](2306) [PDF 289KB](559)
摘要:
为了提高网络吞吐量,以发展综合业务局域网,该文首先提出了一种新的局域网介质存取方式双令牌双环协议,然后对其进行了数学建模研究。文中设定很短的服务时间,且提出虚拟服务员的概念后,将双令牌双环LAN这种有两个物理服务员的系统等效为1个虚拟服务员进行间歇式服务的排队模型。模拟实验表明,双令牌双环LAN在提高环形LAN可靠性的同时,较大幅度地提高了网络吞吐量,为综合业务环形LAN的应用提供了理论依据。
多控制器集群流媒体缓存代理的研究
杨 波, 廖建新, 朱晓民
2007, 29(8): 1979-1983 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01515
[摘要](2043) [PDF 303KB](680)
摘要:
为满足用户分散的大规模视频流媒体应用需求,该文提出了一种基于多控制器集群缓存代理结构(Multi- controller based Cluster Streaming Cache Proxy, MCSCP),该体系由一组控制器构成控制子系统,由多个内容存储器构成分布式存储子系统。对控制子系统的关键问题进行了深入研究:采用图论思想给出控制器组的选取算法,设计了一种基于优先级的主控制器选举和在线切换协议(Priority based Master-controller Election and Handover, PMEH)。建立数学模型分析了多控制器体系对系统可靠性的改善程度,讨论了控制器选取算法的性能,研究了协议中报文发送间隔变量与系统开销的关系,并使用仿真实验给出了该参数的最佳取值范围。
隐藏认证的不经意传输
赵春明, 葛建华, 李新国
2007, 29(8): 1984-1986 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00102
[摘要](2478) [PDF 209KB](904)
摘要:
该文在不经意传输和隐藏证书的基础上提出了隐藏认证的不经意传输, 利用双线性对构造了一个具体方案。解决了对于不经意传输的基于标准属性证书的访问控制可能暴露接收者的某些敏感信息问题。该方案有如下特点: 只有持有特定属性证书的接收者才能打开其所选择的消息,而接收者不需要向发送者提供任何证书。发送者不能确定接收者是否能够打开消息也不能确定接收者打开的是哪些消息。利用随机问答器模型, 在BDH假设及CT-CDH假设下证明了该方案的安全性。
基于免疫进化非选择机制的移动机器人路径规划算法研究
张泽明, 罗文坚, 王煦法
2007, 29(8): 1987-1991 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00041
[摘要](2194) [PDF 307KB](681)
摘要:
该文提出了一种基于免疫进化非选择机制的移动机器人路径规划算法(MRPPA-IENS)。该算法通过非选择操作来避免进化过程中糟糕个体的产生,使得较优个体能较早地生成,加快算法的收敛速度;同时,算法引入基因重组操作以维持群体的多样性,防止早熟收敛。仿真实验结果表明,该文所提出的MRPPA-IENS算法是一种有效的移动机器人路径规划算法,在障碍物完全已知的静态环境和部分已知的动态环境中均优于传统进化算法。
一种基于双正交模的新型天线阵方向图综合方法
张云峰, 曹 伟
2007, 29(8): 1992-1996 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00042
[摘要](2451) [PDF 277KB](1006)
摘要:
本文提出一种新型综合阵列天线方向图的模式方法。该方法基于双正交模式理论,考虑了阵元之间的耦合作用的影响,可以对任意形状的阵列天线进行方向图综合。利用双正交模式综合方法可以快速有效地获得每个阵元的特定激励,以期阵列天线的方向图满足特定的需求。模式组之间的双正交特性保证了该方法所得天线阵列方向图与期望方向图之间良好的一致性。通过对所需电场的加权,可以将整个球面上的二维曲面积分运算转化为一维线积分运算,使得方向图综合过程的计算量大为减少。若干阵列天线方向图综合实例验证了该方法的正确性和有效性。
地下目标散射的FDTD计算
张晓燕, 盛新庆
2007, 29(8): 1997-2000 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01646
[摘要](2615) [PDF 324KB](864)
摘要:
该文给出了一种利用时域有限差分法(FDTD),结合各向异性完全匹配层(UPML)以及互易原理,计算地下目标雷达散射截面的计算方法。通过数值实验,对这种计算方法的数值性能作了仔细研究。给出了一批新的不同电尺寸、不同形状、不同介电常数地下目标的雷达散射截面计算结果。
一种低电压、高增益电荷泵
杨盛光, 何书专, 高明伦, 李 伟, 周松明
2007, 29(8): 2001-2005 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01521
[摘要](2547) [PDF 323KB](1931)
摘要:
电荷泵在低压电路中扮演着重要的角色。作为片上电荷泵,其面临的主要问题是:电压增益、电压纹波和面积效率。该文提出了一种新型的电荷泵电路,它采用辅助电荷泵、电平转移电路结构来产生不同摆幅的时钟,该时钟被用来驱动开关管的栅极,以有效控制开关管的电导,提高电压增益。由于采用PMOS管作为开关管,传输过程中避免了阈值电压损失。仿真结果显示,与以往文献中提到的电荷泵结构相比,该电荷泵具有更高的电压增益,开启时间短,纹波小,在低压应用环境优势更为突出。
适于高速高精度多级ADC的功耗-速率优值模型
吴霜毅, 于 奇, 王浩娟, 覃浩洋, 宁 宁, 杨谟华
2007, 29(8): 2006-2008 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00122
[摘要](2434) [PDF 232KB](998)
摘要:
该文依据多级比较原理,建立了ADC功耗-速率优值模型。基于比较器数目最优算法,推导出多级ADC最优比较器数目,并提出多级ADC功耗-速率优值参数,从而得到可实现小功耗、高转换速率的多级ADC优化结构。以10位精度ADC为例,系统级仿真结果表明:多级ADC中的三级Pipelined结构可将全Flash ADC功耗降低到最小,而保持相同的转换速率;同时理论验证了以两步式结构实现多级ADC优于其他多步式结构。该优值模型可应用于高速、高精度ADC系统结构优化。
一种三段式互作用结构谐波倍增回旋行波放大器互作用电路的模拟
焦重庆, 罗积润
2007, 29(8): 2009-2013 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01482
[摘要](2430) [PDF 281KB](884)
摘要:
该文给出了一种三段式互作用结构谐波倍增回旋行波管放大器互作用电路的理论设计过程。利用线性理论研究竞争模式的起振条件,选取保证工作模式稳定的工作参数。利用自洽非线性理论研究其饱和输出性能。计算表明,在100kV,25A,速度比1.0以及速度零散5%的电子注推动下,在34.6GHz频率可获得饱和输出功率540kW,效率21.6%,增益58dB和约4.5%的3dB带宽。
一种复合腔回旋管注波互作用的数值模拟和分析
汪 菲, 罗积润, 焦重庆
2007, 29(8): 2014-2018 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01590
[摘要](2276) [PDF 333KB](583)
摘要:
该文基于电磁粒子模拟技术,对一种Ka波段基波渐变复合腔回旋管振荡器的注波互作用过程进行了详细的模拟计算,分析了腔体几何参数、电子注半径、工作电流及工作磁场变化对互作用效率的影响,讨论了工作模式的稳定性。模拟结果表明,适当选择上述参数,在70kV,17A及速度比1.5的电子注推动下,平均功率可达716kW,互作用效率大于60%,且工作稳定。
新型大功率毫米波螺旋线行波管高频系统研究
李 斌, 朱小芳, 廖 莉, 杨中海, 曾葆青, 姚列明
2007, 29(8): 2019-2022 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01462
[摘要](2398) [PDF 290KB](958)
摘要:
该文探讨了CVD金刚石材料在宽带毫米波螺旋线行波管中的应用,研究了两类非杆状新型CVD金刚石夹持的螺旋线高频结构,利用MAFIA分析了它们的色散特性、耦合阻抗和衰减常数,与传统的矩形BeO夹持杆和矩形CVD夹持杆高频结构进行了对比,最后将这两类新型高频结构替代国内某毫米波行波管(26-40GHz)中的矩形BeO夹持杆螺旋线高频结构,利用宽带大功率行波管CAD集成环境中的注波互作用模块分析了其大信号工作特性。结果表明,分立CVD金刚石夹持高频系统兼顾了超宽带和大功率,同时由于金刚石直接和螺旋线及金属翼片大面积接触,该结构还具有极好的散热能力,是一种有重要应用前景的高频结构。
苜蓿叶形耦合腔慢波结构的模拟和验证
周华霞, 张兆传, 范俊杰, 李实
2007, 29(8): 2023-2025 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01476
[摘要](2203) [PDF 302KB](722)
摘要:
苜蓿叶形耦合腔慢波结构是一种高耦合阻抗的慢波线。由于结构复杂,其数学分析及工程设计都非常困难。该文利用三维电磁计算软件Isfel3d,Mafia,HFSS对这种结构的色散特性、耦合阻抗进行数值模拟,在分析模拟结果的基础上,对这种结构做了初步的优化。结果表明,数值模拟与实验结果有很好的一致性,这对改进这种慢波线的工程设计具有重要意义。
研究简报
利用Cartesian认证码构造安全认证码
刘金龙, 许宗泽
2007, 29(8): 2026-2028 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00846
[摘要](2126) [PDF 195KB](743)
摘要:
该文提出了一种利用Cartesian认证码构造安全认证码的方法,该方法借助拉丁方,在保持编码规则不变的情况下,将最佳Cartesian认证码改造成完备安全的认证码。
行波管多级降压收集极CAD软件研究与实现
黄 桃, 杨中海, 李 斌, 胡 权, 廖 莉, 肖 礼, 朱小芳
2007, 29(8): 2029-2032 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00112
[摘要](2438) [PDF 371KB](762)
摘要:
该文讨论了行波管多级降压收集极CAD理论模型,在二维轴对称条件下,对网格自动划分技术、二次电子发射模型、空间电荷效应计算方法、外加磁场影响、收集极效率计算方法等进行了深入研究,并在现有模型基础上进行了修改,以获得更好的模拟效果。同时在此基础上,开发了行波管多级降压收集极CAD软件UESTC_MDC,并对该软件的使用进行了简单的介绍。最后根据国外研究发展动向,对我国行波管多级降压收集极CAD软件的发展提出了一些可参考的意见和建议。

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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