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2008年30卷1期

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论文
基于PKI和PMI的生物认证系统研究
辛阳, 魏景芝, 李超, 杨义先
2008, 30(1): 1-5 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00780
[摘要](2776) [PDF 226KB](1343)
摘要:
生物认证技术作为一种准确高效的身份认证方法越来越广泛的应用于身份认证领域。但是目前还没有一种面向开放式网络的通用生物认证系统出现。由于在开放式网络中,基于X.509的公钥基础设施和权限管理基础设施(PMI)是目前应用广泛且有效的身份认证技术和权限管理技术,所以在PKI和PMI技术基础上,该文创新性的提出了一种基于生物证书的能实现身份认证和权限管理的通用生物认证系统。最后通过设计一个能实现身份认证和权限管理系统的高安全性生物智能卡,验证了基于PKI和PMI生物认证系统的可行性和可操作性。
一种适用于IBSS网络的无线接入认证协议
铁满霞, 李建东, 张变玲, 黄振海
2008, 30(1): 6-9 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00271
[摘要](3026) [PDF 211KB](1278)
摘要:
针对目前无线局域网接入认证协议WAPI与RSNA在IBSS模式下运行复杂及密钥管理协议存在DoS攻击等问题,该文采用实体认证角色的自适应选择策略,对密钥管理协议进行改进,提出了一种安全性更强、执行效率更高的适用于IBSS网络的无线接入认证协议,并利用CK模型对其进行了分析。分析结果表明:在密钥加密算法是CCA安全及密钥导出算法是伪随机的前提下,协议在UM下是SK-secure的。最后,以WAPI协议为例,给出新协议与原始协议的性能对比。
一种基于信任模型的安全度量及安全路由算法设计
张静, 胡捍英, 童珉, 李庆荣
2008, 30(1): 10-15 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00726
[摘要](2513) [PDF 380KB](1838)
摘要:
针对网络路由的攻击普遍且后果严重。目前的研究大多是采用数字签名,消息验证和入侵检测等机制来提高路由控制信息的安全,基本没有考虑机密应用数据的路由安全问题。该文通过分析通信实体的安全机制和安全威胁来测量链路和节点的信任度,建立节点间的信任关系,并基于该信任模型定义和量化一种新的安全度量SM(Security Metric),提出以SM为选路标准的安全路由算法SMRA(Security Metric based Routing Algorithm)。仿真表明,网络存在攻击时,SMRA算法比OSPF算法有更好的包传输率和路由安全性能。
多速率多播最大吞吐量问题研究
张 牧, 张顺颐, 刘伟彦
2008, 30(1): 16-20 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00958
[摘要](2742) [PDF 189KB](1068)
摘要:
该文研究了利用network coding的多速率多播最大吞吐量问题。与以往研究重点集中在单速率多播中的network coding研究工作不同,该文考虑了链路的异构性问题并采用多速率多播来解决该问题。文中形式化地描述了多速率多播最大可得吞吐量问题,并证明了在分层独立和层速率固定条件下,利用network coding的多速率多播最大吞吐量问题是NP-hard类问题,同时给出了最大吞吐量的上界。该文同时还研究了分层相关和层速率可变情况下的最大吞吐量问题,并提出了一种满足公平性的近似算法。
一种新的基于身份的安全组播密钥协商方案
陈礼青, 张福泰
2008, 30(1): 21-24 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00791
[摘要](2280) [PDF 248KB](727)
摘要:
密钥管理是安全组播的难点。该文提出了一个新的基于身份的密钥协商方案,并具体地分析了子组之间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程。结果表明该方案满足密钥协商安全性要求,且在降低计算和通信代价方面取得了较好的效果。
ARLNCStream:自适应随机网络编码流媒体系统
武广柱, 王劲林, 齐卫宁
2008, 30(1): 25-28 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00903
[摘要](2806) [PDF 243KB](1217)
摘要:
该文设计了一种自适应随机线性网络编码P2P实时媒体分发系统。提出了一种网状网络拓扑下的编码窗自适应随机线性网络编码算法。仿真结果表明,该算法具有很好的效果:对网络带宽要求低;无需全局网络拓扑信息;平均延迟小,连续性好;鲁棒,可扩展性强。
一种基于路由信息能量有效的无线传感器网MAC协议
刘阿娜, 李琳, 于宏毅, 李宏
2008, 30(1): 29-32 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00949
[摘要](2438) [PDF 287KB](1045)
摘要:
传感器节点沿树状多跳路径逐级向Sink转发数据是无线传感器网络的主要业务模式之一。针对此类业务,该文的EBRI-MAC(Energy-efficient MAC protocol Based on Routing Information)协议提出一种对应树状路由转发关系,由父节点与子节点构成虚拟群的思想;并设计了连锁邀请与CSMA/CA结合的信道接入机制以及基于虚拟群同步的周期休眠机制,以达到节能的目的。结合节点能耗因素,定义了能量有效性的性能参数,并对EBRI-MAC的能量有效性进行理论分析。通过ns-2仿真结果表明网络业务时间相关性较强时,EBRI-MAC的能量有效性优于IEEE802.11DCF和S-MAC。
一种基于用户偏好分析的查询优化方法
梅翔, 孟祥武, 陈俊亮, 徐萌
2008, 30(1): 33-37 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00758
[摘要](2300) [PDF 277KB](1423)
摘要:
该文对如何满足不同兴趣用户的查询需求进行了研究,提出了一种基于用户偏好分析的查询优化方法。该方法将用户对网页的偏好转化为对本体知识库中实例的偏好;分析本体实例之间的语义关联,发现隐含的用户偏好;综合用户偏好历史,建立用户当前状态下偏好的数学模型,以预测用户对网页的关注程度。实现了相应的原型系统,实验结果表明,相对于传统的个性化搜索技术,该文提出的方法能更有效地获取用户偏好,适应用户偏好的变化,提高搜索引擎查询的准确率。
一种基于PN序列的OFDMA上行链路参数估计和信号检测方法
党军宏, 邵玮炜
2008, 30(1): 38-43 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00774
[摘要](2433) [PDF 327KB](863)
摘要:
该文研究了OFDMA上行链路的频偏信道参数估计和信号检测问题,设计了一种OFDMA上行链路发射信号帧结构,信号帧的帧头由PN序列构成;提出了基于PN序列的频偏信道参数估计算法;并根据频偏信道参数采用时域最小均方误差检测算法进行信号检测。仿真表明:该文提出的频偏信道估计算法充分利用PN序列的相关特性,具有良好的抗噪特性、衰落信道适应性和高的估计精度;而时域最小均方误差信号检测算法也具有较好的误比特率性能。
一种基于数据辅助的OFDM系统符号同步算法
高燕, 王炎, 尤肖虎
2008, 30(1): 44-47 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00836
[摘要](2672) [PDF 240KB](1277)
摘要:
该文提出了一种改进的OFDM系统符号同步算法。在集相关法估计出FFT有效采样窗的基础上,加以数据的辅助,将恢复后的符号序列再次进行OFDM调制并与接收信号作相关,能够求出符号到达的准确时刻。这种基于数据辅助的方法提高了估计过程中的信噪比。仿真结果表明,该方法在多径衰落信道下能获得较好的定时同步性能。
瑞利衰落信道下MMRT的性能分析
肖啸, 朱光喜, 刘干, 李黎
2008, 30(1): 48-51 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00864
[摘要](2993) [PDF 257KB](698)
摘要:
为了提高系统性能减少系统功耗和硬件复杂度等,该文提出一种在基站采用最少选择最大比发射的发送分集技术,即MMRT。利用随机矩阵和排序统计的理论知识,该文对MMRT技术进行了详细的性能分析。并得到其在瑞利衰落信道下的中断概率、误码率等的确切表达式。最后通过仿真试验验证了理论分析的正确性。
一种新的基于噪声预测的部分判决反馈MIMO接收算法
倪 兴, 王晓湘, 杜 娟
2008, 30(1): 52-54 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00768
[摘要](2180) [PDF 259KB](887)
摘要:
传统垂直-贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)系统采用全排序判决反馈(ODF)算法,能提高线性接收机性能,但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上,提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈(PDF)接收算法。它基于MMSE准则,将接收到信号分为两段,只进行一次判决反馈操作,与传统重复排序判决反馈算法相比,大大降低了接收机计算复杂度。仿真结果表明SUI-3信道中天线数为2发4收,误码率为10-4量级的情况下,其性能与V-BLAST相比只下降了0.6 dB左右,但要明显好于线性接收机以及其他改进型MMSE算法,有2~3dB左右的增益。
基于分群子载波空时频MIMO-OFDM信道估计
喻华文, 尹俊勋, 赖国庭
2008, 30(1): 55-58 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01698
[摘要](2553) [PDF 257KB](966)
摘要:
针对空时频编码的MIMO-OFDM系统,根据子信道相关特性确定子载波分群,该文提出了独立子群导频法的信道估计处理策略,并将导频序列由空、频两域扩展到空、时、频域,能进一步提高估计精度。理论分析和计算机仿真表明,在频率选择性衰落信道下,基于空时频的独立子群导频法在较低运算复杂度下可以获得信道估计性能的明显改善。
基于信干比的认知无线电自适应功率控制算法
程世伦, 杨震
2008, 30(1): 59-62 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00410
[摘要](2438) [PDF 290KB](1271)
摘要:
该文以空时编码(STBC) MC-CDMA网络系统为认知无线电通信平台,将一种基于SIR的非合作功率控制博弈算法应用于该认知无线电系统,并根据用户的SIR需求差异,对算法改进设计出新的自适应功率控制博弈算法(CR-NCPCG)。仿真结果表明CR-NCPCG算法以不同用户SIR需求为前提,通过不同用户功率的有效控制,实现了用户公平共享频谱资源的需求。
一种基于均值反馈模型的自适应空间子信道分配算法
卢小峰, 朱光喜, 宁国勤, 李 赞
2008, 30(1): 63-66 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00812
[摘要](2409) [PDF 274KB](823)
摘要:
MIMO/OFDM是未来宽带无线通信接口的有效架构。该文针对多用户MIMO/OFDM系统,提出了一种基于均值反馈模型的自适应空间子信道分配算法,以获取最大的系统吞吐量为目标,推导了子载波分配准则,并给出了相应的算法流程。仿真结果表明,该算法具有良好的性能,有效地提高了系统的传输速率。
LEO/MEO双层卫星网络层间星际链路建立策略的性能研究
吴廷勇, 吴诗其
2008, 30(1): 67-71 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00822
[摘要](2400) [PDF 305KB](920)
摘要:
从改善LEO/MEO双层卫星网络拓扑结构稳定性的角度出发,该文提出了3种基于集中重建的层间星际链路建立策略。新策略的基本思想是通过强制所有层间星际链路在相同时间进行重建来大幅减少网络拓扑的重构次数。仿真结果表明,与原有的策略相比,该文提出的策略能够以可接受的代价提高LEO/MEO双层卫星网络拓扑结构的稳定性。
一种用于HAPS WCDMA系统的嵌入式多波束覆盖方案
郭宪广, 金荣洪, 耿军平, 陈俊杰, 高波, 吴琦
2008, 30(1): 72-76 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00897
[摘要](2636) [PDF 304KB](814)
摘要:
该文提出了一种用于平流层平台WCDMA系统的固定波束加可控波束天线覆盖方案。该方案根据不同用户分布,在原有固定波束中合理嵌入可控波束,并有效调整嵌入波束的位置和大小,来优化系统容量。仿真结果表明该方案能够有效地提高平流层通信系统容量,节省波束资源,并且在变化的用户分布情况下保持容量的稳定性。该方案的这种优越性尤其体现在通信热点问题的解决中。
异步CDMA系统中基于预处理递归最小二乘恒模算法的盲自适应接收
赵发勇, 酆广增
2008, 30(1): 77-80 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00778
[摘要](2529) [PDF 251KB](826)
摘要:
该文提出一种基于预处理递归最小二乘恒模算法(PP-RLSCMA)的多径异步CDMA系统盲自适应接收技术。首先对接收信号进行自适应预处理,并分析了预处理器的复杂性和稳定性。预处理的目的是通过对干扰和噪声的部分抑制以提高恒模接收的性能,所提出的预处理方法只与多径信道的最大长度有关。鉴于统计恒模算法收敛速度慢的缺点,提出一种快速递归最小二乘恒模算法的盲自适应接收。仿真表明,该文算法的误码率及收敛性能比LCMMV,LCCMA好。
空分复用多输入多输出系统中的分组多用户分集
曾二林, 朱世华, 廖学文, 王君
2008, 30(1): 81-85 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00766
[摘要](2557) [PDF 359KB](1140)
摘要:
该文针对基于空分复用的多用户多输入多输出系统下行链路,研究了空间衰落相关和信道估计误差对系统容量的影响,提出了两种新的分组多用户分集方案。所提出的方案通过合理选择共道用户,能有效提升系统容量,同时兼顾公平性。分析和仿真结果表明,所提出的方案对衰落相关性以及信道估计误差具有较好的稳健性;其中,第2种方案与第1种相比较,容量性能更优,但具有较高的计算复杂度。
直扩通信中窄带干扰抑制的边带相关置换算法
张晓林, 郭黎利
2008, 30(1): 86-88 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00805
[摘要](2390) [PDF 233KB](899)
摘要:
论文提出了一种新的窄带干扰抑制算法,基于信号边带相关性的边带相关置换算法,通过计算接收信号频谱的边带相关函数确定载频和干扰中心频率,然后利用直扩信号频谱的对称性,用相对于窄带干扰的边带对称值代替干扰值达到消除干扰的目的。该算法对频谱具有对称性的调制方式都适用。计算机仿真结果表明边带相关置换算法的性能要优于变换域干扰置零的常规算法。
一种应用粒子滤波器实现混沌通信的方法
王世元, 冯久超
2008, 30(1): 89-92 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00847
[摘要](2471) [PDF 261KB](1400)
摘要:
该文研究应用粒子滤波器实现混沌通信的问题。组合信号建模技术,提出了一种基于粒子滤波器的实现方法。在发送端,采用加性混沌掩盖或乘性混沌掩盖将信息符号调制在混沌信号上;在接收端,应用粒子滤波器估计信息符号,进而实现混沌通信。仿真结果表明,当信息符号为二进制编码和M进制编码时,基于两种混沌掩盖的通信方案,粒子滤波器均能较好地从噪声混沌信号中恢复信息的编码值;与无先导卡尔曼滤波器相比,前者具有较低的误码率。此外,对比两种混沌通信方案,基于粒子滤波器的加性混沌掩盖通信系统在较高的Eb/N0下的通信性能接近BPSK,具有较低的误码率。
CARTESIAN认证码的原理及构造
刘金龙, 许宗泽
2008, 30(1): 93-95 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00838
[摘要](2022) [PDF 175KB](716)
摘要:
该文提出了一种基于集合与正交排列上的CARTESIAN认证码的构造方法,对其性能进行了分析,并指出了目前已有的多种具有相同参数的CARTESIAN认证码的构造均可视为其特例。
分段线性动态系统周期轨道的时域法求解及其稳定性分析
胡庆彬, 卢元元
2008, 30(1): 96-99 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00902
[摘要](2682) [PDF 239KB](749)
摘要:
该文提出了分段线性动态系统周期轨道的时域法求解及稳定性判断的新方法。分段线性动态系统的状态空间被切换面分割成若干个线性子区间。借助MATLAB,联合求解周期轨道在各子区间的状态转移方程,可得该周期轨道在各切换面的切换点坐标及在各子区间的运行时间,从而得到该周期轨道的分段时间表达式。由该表达式,可导出该周期轨道在某一切换面的庞加莱映射方程及其雅可比矩阵,根据其特征值可判断周期轨道的稳定性。以三阶、四阶蔡氏电路为例,用该方法求出了它们的多个周期轨道,进行了稳定性判断,数字仿真表明该文所提出的新方法是可行的和正确的。
对一种基于身份的已知签名人的门限代理签名方案的分析
鲁荣波, 何大可, 王常吉
2008, 30(1): 100-103 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01218
[摘要](2653) [PDF 237KB](939)
摘要:
在TAMC'06上,Bao等人以双线性对为工具,首次提出了一种基于身份的已知签名人的门限代理签名方案(以下标记为BCW方案),并得出了满足强不可伪造性以及原始签名人发送签名了的授权证书时并不需要安全信道等安全性结论。本文对BCW方案进行了安全性分析,成功地给出了一种攻击,攻击者通过公开渠道获得一个合法的原始签名人发送给代理签名人的签名了的授权证书以及代理签名人已经生成的一个有效的代理签名后,能够伪造出一个新的对相同消息的代理签名,而原始签名人变为攻击者自己。由于验证者并不能验证代理签名人到底是代表谁生成了代理签名, 这样,攻击者就获得了与合法原始签名人相同的权益。为了避免这种攻击,本文提出了改进的措施,分析表明,改进措施能有效地弥补了该方案的安全缺陷。
一种构造最佳四元二维互补阵列的新方法
贾彦国, 郭继山, 许成谦
2008, 30(1): 104-106 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00819
[摘要](2161) [PDF 149KB](694)
摘要:
该文利用最佳四元二维互补阵列和准最佳四元二维互补阵列的性质,给出了一种构造最佳四元二维互补阵列的新方法。使用这种方法,可以将一个二维的st 阶的最佳四元二维互补阵列和一个2st 阶的准最佳四元二维互补阵列,构造成新的一类二维4st 阶和2s2t 阶的最佳四元二维互补阵列。
有限环Z4上码字广度的性质及其递归算法
张 霞, 朱士信
2008, 30(1): 107-110 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00338
[摘要](2342) [PDF 194KB](598)
摘要:
研究码及码字的结构是编码理论的一个重要研究方向。该文定义了环Z4上码字的一种数学特征,即码字的广度。研究了码字广度的一些性质,给出了计算Z4环上码字广度的两种递归算法,并对Z4环上的码字广度与深度之间的关系进行了初步的讨论。
序列偶的唯一性问题研究
李刚, 许成谦, 刘凯
2008, 30(1): 111-113 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01920
[摘要](2227) [PDF 168KB](782)
摘要:
该文提出并证明了低相关区(LCZ)序列偶的唯一性问题,并将零相关区(ZCZ)序列偶、几乎最佳自相关序列偶作为特例证明其也满足唯一性,从理论上保证了上述序列偶信号在应用时的唯一接收。
迭代硬判决反馈的LDPC级联MDPSK解调译码算法
朱爱民, 吴团锋
2008, 30(1): 114-116 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00938
[摘要](2355) [PDF 197KB](986)
摘要:
该文给出了瑞利衰落信道条件下LDPC级联MDPSK的接收机结构,研究了在不考虑信道状态条件下基于硬判决反馈的迭代检测译码算法,该算法相对于传统的差分解调和译码,复杂度几乎没有增加。仿真结果表明,这种方法在迭代4次的情况下,在误比特率为10-4时与传统的解调方法相比,可以提供2.2dB的增益。
基于非单点模糊支持向量机的判决反馈均衡器
宋恒, 王晨, 马时平, 左继章
2008, 30(1): 117-120 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00803
[摘要](2518) [PDF 306KB](921)
摘要:
该文提出了一种具有较强抗突发干扰能力的非单点模糊支持向量机判决反馈均衡器。该方法以支持向量机为框架,采用具有前置滤波特性的非单点模糊高斯核函数,利用梯度下降法调整核函数中的可调参数。通过仿真实验,并与支持向量机判决反馈均衡器和传统判决反馈均衡器进行比较,结果证明该方法具有优良的非线性均衡能力和抗突发干扰能力。
一种改进的自适应滤波算法及其在回波消除中的应用
杨 波, 冯久超
2008, 30(1): 121-124 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00634
[摘要](2428) [PDF 258KB](854)
摘要:
该文改进了一种自适应滤波算法,并对新算法进行了收敛性分析。作为应用,将新算法应用于混沌调制通信系统在回波信道中的回波消除问题。仿真结果表明,改进后的算法比原算法具有更好的收敛速度和收敛精度;在低信噪比下,新算法更为稳定。
一种基于LDPC编码系统的符号同步联合信噪比估计算法
潘小飞, 刘爱军, 张邦宁
2008, 30(1): 125-129 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00880
[摘要](2596) [PDF 289KB](1115)
摘要:
该文分析了符号同步误差和信噪比的初始估计对LDPC编码系统性能的影响,结合迭代译码输出软信息的统计特性,提出了一种由迭代译码软信息辅助的符号同步联合信噪比估计算法,通过两个紧密相关的环路,将符号同步,信噪比估计以及迭代译码三者整合在一起,在信噪比极低的情况下,通过迭代计算,信噪比和符号同步误差的估计值可快速收敛,译码性能接近信噪比已知且符号精确同步的编码系统。
基于非圆信号的实值ESPRIT算法
郑春弟, 冯大政, 周 祎, 雷 革
2008, 30(1): 130-133 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00939
[摘要](2727) [PDF 241KB](1280)
摘要:
在信号源为非圆信号的情况下,该文提出了一种实值ESPRIT波达方向(DOA)估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点,利用欧拉公式将接收数据转化为正弦和余弦数据,并将其加以拼接,从而虚拟地将阵元个数加倍,然后在此基础上构造一个旋转不变结构来估计波达方向,新算法可以处理的信号个数是传统ESPRIT算法的两倍。由于在实值基础上进行特征值分解,所以该文提出的算法可以有效地将运算量减少到相同维数复值运算量的1/4。仿真实验表明新算法不仅估计精度高而且能够处理的信号个数可大于阵元个数。
OFDM信号循环谱结构分析
黄奇珊, 彭启琮, 路友荣, 韩 猛
2008, 30(1): 134-138 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00721
[摘要](2786) [PDF 378KB](1392)
摘要:
利用数字调制信号的循环平稳特性可以完成许多盲信号处理任务,但前提是必须清楚信号的循环谱结构。该文把数字调制信号建模成线性周期时变变换,结合非周期的齐次马尔可夫链模型,推导和计算OFDM信号的循环谱公式,并通过计算机仿真给出了双频面上的OFDM循环谱幅度,结果与理论分析相吻合。
利用直接矩阵求逆和临界采样子带自适应滤波器的快速系统辨识
鲍成浩, 水鹏朗
2008, 30(1): 139-143 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00831
[摘要](2651) [PDF 267KB](1018)
摘要:
在许多应用中,子带自适应滤波器结构已经显示了其在计算和性能上的优点。基于最近提出的一个采用临界采样滤波器组的子带自适应结构,该文引入了子带直接矩阵求逆(DMI)算法。在保持了该算法快速收敛优点的同时,利用相关矩阵块三对角的特殊结构,降低了该算法的计算复杂度。理论分析及计算机实验显示,子带直接矩阵求逆算法只需经过较少的更新次数自适应子滤波器自由度的两倍,就能够收敛到高于最小均方误差的3dB附近。
双层约束下基于局部和全局信息的图像插值新模型
仵冀颖, 阮秋琦
2008, 30(1): 144-148 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00878
[摘要](2506) [PDF 705KB](1064)
摘要:
该文提出一种双层约束的图像插值模型,模型在原始未插值图像梯度模约束下同时基于局部和全局信息处理。使用偏微分方程处理边缘像素,锐化边缘同时平滑边缘块状效应;平滑区域像素点的插值操作使用非局部均值模型,非局部均值模型通过对原始图像全局信息加权平均得到待处理图像像素值,图像平滑。使用双层约束模型处理纹理图像可以保持纹理特征,平滑纹理部分线形特征位置的块状效应。最后理论和实验结果证明使用双层控制模型可以直接将噪声图像插值放大。
周期紧支撑径向基函数对BEMD的优化
唐洪荣, 沈民奋, 李斌
2008, 30(1): 149-153 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00849
[摘要](2517) [PDF 627KB](1086)
摘要:
该文提出了一种优化二维经验模式分解 (Bidimensional Empirical Mode Decomposition, BEMD)的方法。周期紧支撑径向基函数满足不同程度光滑性,能够容忍数据点集不规则性,避免出现上冲现象,而且大大减少了计算量和存储量,特别是能够消除Gibbs现象,抑制边界效应。实验证实本文提出的利用周期紧支撑径向基函数改进BEMD方法,能够获得较好的BEMD分解结果。
基于偏最小二乘回归的与头相关传递函数的个人化
胡红梅, 周 琳, 马 浩, 吴镇扬
2008, 30(1): 154-158 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00146
[摘要](2615) [PDF 331KB](1171)
摘要:
该文提出了一种基于偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)的与头相关传递函数(Head Related Transfer Function, HRTF)的个人化方法。通过对HRTF进行预处理和主元分析,并对人体参数进行筛选,只要相对简单的人体参数测量,就可利用PLSR得到特定人的HRTF。客观误差分析和主观声音定位测试结果表明估计的HRTF与实际测量的HRTF之间不仅均方误差较小,而且感知区别不大;同时由PLSR估计的个人化HRTF在水平面上的主观测试定位准确率明显优于非个人化HRTF,也优于由最小二乘回归(Least Squares Regression, LSR)估计的个人化HRTF。
基于删除的混合融合准则
刘向阳, 彭应宁
2008, 30(1): 159-162 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00940
[摘要](2212) [PDF 236KB](717)
摘要:
在融合通过Nakagami衰落信道传递到融合中心的局部传感器的决策时,文献中提出的基于信道统计量和局部传感器性能指数的似然比检验(LRT-CS)需要局部传感器的检测概率且涉及无穷级数的计算。然而,对于非合作目标而言,局部传感器的检测概率往往是先验未知的。因此,该文提出了一种基于删除的混合融合CMF准则。它不需要局部传感器的检测概率,且实现简单。仿真显示,在局部传感器的检测概率未知时,CMF具有和LRT-CS接近的性能。因而在实际中,CMF完全可以替代LRT-CS。
基于不规则树的一类随机过程多尺度建模方法
文成林, 史军杰, 张延锋
2008, 30(1): 163-167 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00424
[摘要](2293) [PDF 292KB](652)
摘要:
该文针对一类异步采样的多传感器动态系统,在已有的规则树建模基础上,基于现象或过程所具有的Markov性,给出了过程基于不规则树的多尺度表示方法和多尺度动态建模过程,并通过计算机仿真验证了新方法的有效性。
一种新的图像配准和超分辨率重建算法
杨浩, 高建坡, 吴镇扬
2008, 30(1): 168-171 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00234
[摘要](2534) [PDF 529KB](1657)
摘要:
对低分辨率观测图像进行精确配准是实现图像超分辨率重建的关键。然而,当低分辨率图像中的混叠分量达到一定程度时,许多配准算法不能满足超分辨率重建的精度要求。将图像配准和超分辨率重建联合实现的方法受混叠影响较小,该文分析其原因并提出实现这类方法的新算法,该算法采用类似于变量投影的思想,改善问题求解的条件,从而克服常用的坐标轮转下降法的一些不足。新算法利用Lanczos方法和Gauss求积原理高效地实现,并且能够处理低分辨率图像之间平移和旋转等形式的运动。实验结果证明了该方法的有效性。
一种新的基于Mean Shift的目标三自由度跟踪算法
左军毅, 梁彦, 赵春晖, 潘泉
2008, 30(1): 172-175 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01705
[摘要](2340) [PDF 490KB](1130)
摘要:
标准Mean Shift跟踪算法仅能确定目标形心位置,而不能确定其旋转角,在跟踪细长形目标时鲁棒性不好。为此,该文提出了一种三自由度Mean Shift跟踪算法,新算法在计算目标特征分布直方图时,用像素的位置转角及其到目标形心的归一化距离加权,并将像素在局部坐标系下的特征转角作为新特征引入。这种新的目标表示模型能够方便地纳入Mean Shift优化框架,通过迭代求解,可同时精确确定目标的形心位置和方位指向。实验结果表明该算法精度高,计算量小。
一种自动抑制离群点的子空间学习方法
庞彦伟, 刘政凯
2008, 30(1): 176-179 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00808
[摘要](2285) [PDF 269KB](1093)
摘要:
子空间学习如主成分分析是有效的数据降维方法。但这类方法计算的基向量受离群(outlier)数据的影响很大,导致降维后的数据不能准确地刻画数据的真实分布。为了减少离群数据的影响,该文提出了一种改进的子空间学习方法。该方法不需要直接探测离群数据的位置,而且子空间的求解可归结为特征值分解问题,具有全局最优解。仿真数据上的试验表明该方法是有效的。
一种缩减图像维数的方法及其在人脸图像上的应用
徐 勇, 杨 健, 赵英男, 宋枫溪, 杨静宇
2008, 30(1): 180-184 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00935
[摘要](2573) [PDF 469KB](865)
摘要:
2DPCA是一种快速且有效的图像特征抽取方法。不同于传统的主分量分析(PCA)方法,该方法以全新的思路应用主分量分析技术,它直接计算图像矩阵到矢量的投影,并将其看作图像特征。实际上,2DPCA是此种思路下的最优压缩技术。对2DPCA而言,存在两种抽取图像矩阵特征的技术路线,这两种路线将图像变换到不同的空间,且分别突出人脸图像横向和纵向的特质。由于这两种技术路线抽取的特征具有互补性,该文分别设计两种方案对这两类特征加以融合。基于特征融合的识别实验取得了较优的识别正确率。
一种基于复数域中二维特征提取的人脸识别方法
韩 柯, 朱秀昌, 王汇源
2008, 30(1): 185-189 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00845
[摘要](3040) [PDF 309KB](1083)
摘要:
该文提出了一种新的基于复数域中的二维特征提取方法进行人脸识别。该方法首先对人脸样本进行镜像变换,根据原始人脸样本和相应的镜像样本分别计算偶对称样本和奇对称样本,通过奇偶加权因子将偶对称样本与奇对称样本组成复数样本,然后在复数域中分别定义复图像类内散布矩阵和复图像类间散布矩阵,并求解一组最优复投影轴,将复人脸样本投影到这组最优复投影轴上来提取人脸特征,最后采用最近邻距离分类器来分类所提取的特征。该方法在NUST603人脸图像库中进行了实验,实验结果表明该方法获得了较好的识别效果。
修正的最大散度差鉴别分析及人脸识别
刘永俊, 陈才扣, 王正群
2008, 30(1): 190-193 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00811
[摘要](2517) [PDF 366KB](1128)
摘要:
针对传统的Fisher线性鉴别分析在人脸这样的多类高维小样本模式的分类中存在的小样本问题和次优性问题,该文提出了一种基于修正的最大散度差鉴别准则的线性鉴别分析方法。该方法对最大散度差鉴别准则中散布矩阵的构造加以修正,采用新的修正的最大散度差鉴别准则函数。该方法从理论上为有效地解决传统的Fisher线性鉴别分析在人脸识别中存在的这两大难题提供了有效的途径。最后,在ORL,AR标准人脸库上的实验结果验证了该算法的有效性。
基于Zernike-Facet模型和总体最小二乘的弱小目标检测
胡谋法, 陈曾平
2008, 30(1): 194-197 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00794
[摘要](2636) [PDF 350KB](1100)
摘要:
弱小目标一般是图像局部区域的极值点。针对这个特点,依据二元三次函数的极值理论,该文提出了一种新的弱小目标候选点的检测方法。发展了一种新的图像局部灰度拟合模型,即Zernike-facet模型,模型参数的求解采用比最小二乘(LS)抗噪能力更强的总体最小二乘(TLS)算法。新检测方法通过Zernike-facet模型和TLS对原始图像中每一个像素的局部区域进行曲面拟合,然后在拟合曲面上提取极值点作为目标候选点。仿真表明,新方法在抑制噪声上优于其他常用方法。可见光/红外图像小目标检测实验也证实了新方法的有效性。
雷达高分辨距离像分类器的参数自适应学习算法
袁莉, 刘宏伟, 保铮
2008, 30(1): 198-202 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00879
[摘要](2551) [PDF 276KB](867)
摘要:
雷达高分辨率距离像具有目标姿态敏感性的特点,在识别时的一种解决方法是对目标不同角域建立不同的统计模型。在给定系统参数条件下,选择目标划分角域个数及每个角域覆盖范围是影响识别器运算量及识别性能的关键。该文给出了一种基于数据的自适应学习上述分类器参数的算法,基于联合高斯分布的数据模型通过迭代算法来确定数据划分边界,并自动确定目标角域个数。与等间隔数据划分方法相比,本文方法在降低识别运算量的同时,可以提高识别性能。基于实测数据的实验结果表明该方法是有效的。
基于zr log(z)期望的K分布参数估计
胡文琳, 王永良, 王首勇
2008, 30(1): 203-205 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00829
[摘要](2390) [PDF 228KB](1267)
摘要:
该文用zr log(z) 期望扩展了基于z log(z)期望的K分布参数估计方法,导出了基于zr log(z) 期望的K分布参数估计表达式。分析比较了阶数r取不同值时,基于zr log(z)期望的参数估计精度。仿真结果表明,在K分布雷达尖杂波参数范围内,阶数r小于1时,基于zr log(z)期望的参数估计精度高于z log(z)期望法和正规化对数估计法。
舰载无源综合脉冲孔径雷达干扰抑制
张雅斌, 陈伯孝, 张守宏, 尚海燕
2008, 30(1): 206-210 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00842
[摘要](2244) [PDF 306KB](806)
摘要:
该文对舰载无源综合脉冲孔径雷达工作中的射频与非平稳多径干扰性质进行了分析。在此基础上,根据射频干扰相关性质,使用拉伸处理后部分正距离单元和所有负距离单元内的回波数据,利用距离余弦加权估算待检单元内射频干扰统计特性,然后根据干扰功率强于雷达回波的先验信息,对待检单元回波进行特征分解后滤除干扰成分。同时,针对多径传播产生的非平稳干扰,在保持海杂波主成分统计特性不变条件下,通过构造空域与快时间域的二维滤波器对非平稳干扰进行抑制。最后,实测数据结果表明了分析与方法的正确有效性。
基于上下文和隐类属的小波域马尔可夫随机场SAR图像分割
张 强, 吴 艳
2008, 30(1): 211-215 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00877
[摘要](2807) [PDF 420KB](1201)
摘要:
该文针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像含有大量的乘性斑点噪声的特点,提出了一种小波域隐类属的马尔可夫随机场(Markov Random Field, MRF)图像分割算法来抑制噪声的影响。考虑到小波的聚集性和持续性,该算法重新构造了待分图像小波域模型以类属为隐状态的混合长拖尾模型,将隐类属的马尔可夫随机场推广到小波域上,并用改进的上下文模型估计尺度间转移概率,最后推导出了新的最大后验(Maximum A Posteriori, MAP)分割公式。仿真结果证明,该算法具有鲁棒性能够有效地抑制噪声对图像的影响,得到准确的分割结果。
多极化SAR图像3D-SPIHT压缩
张文超, 王岩飞, 潘志刚
2008, 30(1): 216-219 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00887
[摘要](2410) [PDF 578KB](770)
摘要:
该文针对多极化合成孔径雷达(SAR)图像在极化通道之间的相关性,提出了3D-SPIHT压缩方法。将多极化SAR图像(HH,HV,VV图像)作为一个整体,进行三维矩阵变换。首先在极化通道之间进行一维DCT变换,极化平面内进行二维离散小波变换(DWT),然后对3个极化混合系数平面采用分级树的集合划分(SPIHT)算法进行嵌入式统一混合编码。由于不是单独处理每一极化图像,因此不仅可以去除各极化图像内部之间的相关性,也可以去除极化通道之间的相关性。另外,由于采用统一嵌入编码,码流具有完全嵌入性,可以实现3个极化平面之间比特的精确自动分配。理论推导和仿真结果表明该方法对多极化SAR图像压缩是十分有效的。
基于无监督分类的多视极化SAR相干斑滤波
孙 楠, 王岩飞, 张冰尘
2008, 30(1): 220-223 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01613
[摘要](2480) [PDF 389KB](820)
摘要:
相干斑噪声是引起SAR图像降质的主要原因之一。多视极化白化滤波器(MPWF)是一种专门应用于多视极化SAR图像降噪的有效技术。其中,滤波器参数估计的精确度直接决定了其滤波性能的好坏。对此,该文提出了一种新的基于无监督分类的自适应窗算法。该算法以分类图像作为对象;在滑动矩形窗内以中心像素作为参照物,自动搜索与其同类的像素并用于MPWF参数估计。实验结果表明,与其他几种典型的算法相比,该法不仅有效地抑制了相干斑,而且对图像的纹理信息具有很好的保持能力。
基于交替投影的DOA估计方法及其在米波雷达中的应用
赵光辉, 陈伯孝, 董 玫
2008, 30(1): 224-227 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00835
[摘要](2395) [PDF 277KB](804)
摘要:
由于低仰角目标回波中存在多径信号,使得米波雷达难以对低仰角目标进行高度测量,为此该文提出一种适用于多径信号情况下的波达方向估计的迭代方法。该方法将回波信号的相关矩阵,在各个信号子空间中交替投影,该方法可以同时对直达波和反射波进行精确的波达方向估计,并可以有效地对米波雷达中的低仰角低空目标进行高度测量。计算机仿真和某米波雷达实测数据的处理结果证实了该方法的有效性。Monte-Carlo试验结果表明在低仰角低空测高时,该方法具有比时空级联最大似然方法更好的性能。
机载前视合成孔径雷达Chirp Scaling成像算法研究
陈 琦, 杨汝良
2008, 30(1): 228-232 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00747
[摘要](2545) [PDF 357KB](1222)
摘要:
针对目前机载侧视合成孔径雷达(SAR)无法对飞行路线正前方进行高分辨率成像的问题,该文研究了一种新型机载前视SAR,分析了前视SAR的工作原理和方位分辨率提高的可行性。基于空间几何模型和回波信号形式,推导并给出了适用于机载前视SAR成像的chirp scaling算法,给出了各相位补偿因子表达式及算法实现步骤。模拟了前视SAR点目标回波数据,并利用该方法对分布于场景中心及边缘的点目标阵进行了成像仿真,分析了成像效果,成像质量指标与理论值基本吻合,证实了算法的有效性。
Coons曲面结合B样条拟合大型面天线变形反射面
王从思, 段宝岩, 仇原鹰
2008, 30(1): 233-237 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00865
[摘要](2293) [PDF 345KB](702)
摘要:
为了精确反映变形反射面实际形状,该文提出了一种新的分块拟合方法。该方法首先对变形反射面进行分环分块划分,再对每个块域分别进行Coons曲面拟合,并采用周向三次与径向二次B样条曲线来确定块域的边界条件,进而得到准确的反射面变形整体和局部信息。通过对不同情况下某16m天线的机电性能综合分析,证明了此方法是准确、有效的。
使用AIM快速计算微带阵列的电特性
贺秀莲, 高文军, 纪奕才, 雷 宏, 龚书喜
2008, 30(1): 238-240 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00987
[摘要](2293) [PDF 229KB](705)
摘要:
巨大的存储量和计算量通常使得矩量法无法分析大型微带阵列天线的电特性,而自适应积分方法(AIM)能够大大减少矩量法需要的存储量和计算量。该文使用AIM计算了微带贴片阵列的散射特性和微带阵列天线的辐射特性。计算结果显示: AIM能够以较少的存储量快速得到微带阵列的电特性。
几种共面波导耦合馈电装置的特性研究
柴雯雯, 张晓娟
2008, 30(1): 241-244 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01086
[摘要](2577) [PDF 314KB](1804)
摘要:
该文研究了4种共面波导耦合缝对单贴片微带天线的谐振频率以及带宽的影响,并利用天线近场分布对其进行解释;分析并比较了几种耦合缝的馈电特性,极大地提高了天线设计的灵活性;运用变频思想对馈电装置进行改进设计出了一阻抗带宽达28.9%的宽频带天线,在3.76~4.80GHz的工作频段内天线增益均大于8dBi,增益带宽达24.2%。
学术讨论
一种新型的代理签名方案的改进
郭 刚, 曾国平
2008, 30(1): 245-248 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00818
[摘要](2430) [PDF 221KB](633)
摘要:
该文对谷利泽(2005)等人提出的一种新型的匿名代理签名方案进行密码分析,指出此方案是不安全的,它无法抵抗原始签名人的伪造攻击,并给出了4种攻击方法。针对此方案的缺陷,提出了两种改进方案,并证明改进后的方案是安全的,可抵抗原始签名人恶意的伪造攻击。
研究简报
定位/通信双天线深腔共口径实验研究
宗显政, 王军, 聂在平, 杨 峰
2008, 30(1): 249-251 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00840
[摘要](2429) [PDF 243KB](843)
摘要:
该文对载体平台上双天线共口径的可行性进行了研究,口径为带介质罩的深腔。定位天线采用四绕螺旋天线(QHA);通信天线采用以腔壁为地的水平单极振子。对QHA天线在腔内的应用提出了利用腔底与末端水平支节进行调谐的改进。通过理论分析和实验考察了腔体对天线及两副天线之间的影响。结果表明这种方案中的两副天线能够同时在腔内很好地工作,相互的耦合还展宽了水平振子的工作带宽。
国家自然科学基金信息
2007年信息科学部一处项目受理情况及分析
熊小芸, 夏银水
2008, 30(1): 252-254 .
[摘要](1394) [PDF 182KB](585)
摘要:
12007年项目受理与资助情况 2007年信息科学一处受理面上项目申请1535,其中自由申请1337项(含数理交叉5项),民航191项,微软亚洲研究院联合7项。2007年共资助262项 (含小额探索项目22项),其中资助自由申请238项,民航联合基金项目22项,与微软亚洲研究院联合基金项目2项。自由申请项目资助率为17.8%,民航联合基金资助率为11.52%。2007年信息科学一处受理人才项目申请717项,其中青年基金671项,地区基金46项。2007年共资助青年基金103项,地区基金8项。人才项目申请的资助率为

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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