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2008年30卷10期

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论文
一种自适应的时空视频去噪算法
凌波, 叶秀清, 顾伟康, 杜歆
2008, 30(10): 2287-2290 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01553
[摘要](3122) [PDF 690KB](2201)
摘要:
该文提出了一种基于运动估计的自适应时空视频去噪算法。算法直接嵌入在视频压缩编码中。空域上通过局部相似性寻找候选滤波点避免由噪声干扰形成的伪相似点,提高滤波点的有效性。时域上对各像素点进行运动预测,既增加了滤波点数量,减弱帧与帧之间的闪烁现象,又避免了因帧间运动而带来的运动模糊。另一方面,通过噪声强度和图像边缘信息自适应调节滤波窗口大小及滤波权重大小,实现了滤波强度自适应和空间细节的保护。
基于熵的Gabor变换窗函数宽度自适应选择算法
杜秀丽, 沈毅, 王艳
2008, 30(10): 2291-2294 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00534
[摘要](2480) [PDF 286KB](925)
摘要:
该文针对Gabor变换中窗函数宽度选择的问题,提出了以提高Gabor表示的聚集性和时频分辨率为目的的窗函数宽度自适应选择算法。提出对香农熵的取值范围进行改进,使其更适合度量时频分布的聚集性,进而根据熵度量实现了与信号非平稳性相适应的最优窗函数宽度选择。仿真结果表明该算法对单分量及多分量信号都能有效地选择最优窗函数宽度,能够获得聚集性好、时频分辨率高的Gabor表示,并具有很好的抗噪性能。
方向依赖的阵元复增益条件下宽带chirp信号二维角估计
殷吉昊, 汪玲, 陈天麒
2008, 30(10): 2295-2298 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00388
[摘要](2794) [PDF 235KB](714)
摘要:
在方向依赖的阵元复增益条件下,该文提出一种宽带chirp信号二维角估计新方法。该方法基于信号时变阵列流形结构分析,构造出一种阵列流形时频变换,无需估计和补偿即可消除阵元幅相不一致误差的影响,实现宽带chirp信号二维角闭式解析估计。仿真实验表明了新方法的有效性。
利用ASTFT谱有效抑制WVD交叉项的方法
程发斌, 汤宝平, 钟佑明
2008, 30(10): 2299-2302 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00483
[摘要](2407) [PDF 280KB](976)
摘要:
该文分析了Wigner-Ville Distribution (WVD)中自项与交叉项相互关系,提出了一种利用自适应短时傅里叶变换(ASTFT谱)有效抑制WVD交叉项的新方法。该方法首先对信号进行ASTFT得到信号的ASTFT谱图,以确定出信号分量在时频平面内的位置,然后将ASTFT谱作为窗函数对信号的WVD进行加窗处理,从而有效消除掉WVD中的交叉项,并保留WVD的高分辨率和能量聚集性等优良特性。最后通过实例验证了该方法的有效性。
一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法
郁春来 万建伟 占荣辉
2008, 30(10): 2303-2306 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00617
[摘要](2830) [PDF 242KB](693)
摘要:
相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。
基于盲源分离的小波域多重音频水印方法
马晓红, 孙长富
2008, 30(10): 2307-2310 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00384
[摘要](2441) [PDF 223KB](983)
摘要:
该文利用盲源分离理论,提出一种小波域的多重音频水印方法。为了解决多水印嵌入过程中经常需要考虑的嵌入顺序问题,同时增强水印方法的安全性,本文将两路水印信号与一路等长的混沌序列进行混合,得到嵌入水印信号。然后,利用线性混合方法,将嵌入水印信号与选定的小波系数进行混合,得到隐秘信号。水印提取时,利用独立分量分析算法,提取嵌入水印信号,再经过后处理过程,得到原始水印。该水印方案是一种盲水印方法,可以将多个作者信息同时嵌入到音频作品中,而不需要考虑水印的嵌入顺序。实验结果表明,该方法对常规的信号处理操作具有良好的鲁棒性,以及良好的抵抗时间轴同步攻击的能力。
基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法
刘震, 白中英, 施进明, 林昭文
2008, 30(10): 2311-2314 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01666
[摘要](2830) [PDF 233KB](584)
摘要:
该文提出一种新的基于量子克隆选择的自适应多模式快速运动估计算法。算法利用序列图像的时空预测运动矢量作为序列活动剧烈程度的依据,自适应选择搜索模式。静止块直接中止搜索;平缓运动类型块以(0,0)点为起始点,直接使用CDS搜索模式;剧烈运动类型块使用QCS/CDS联合搜索模式,首先使用量子克隆选择QCS寻找近似最优解,然后以近似最优解为起始点,使用CDS搜索。实验结果证明,算法在能够获得接近全搜索方法所得到的平均峰值信噪比前提下,平均搜索点数大大减少,搜索速度显著加快。
基于相关性分析和支持向量机的手部肌电信号动作识别
席旭刚, 李仲宁, 罗志增
2008, 30(10): 2315-2319 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00499
[摘要](2903) [PDF 270KB](1007)
摘要:
为了有效提取表面肌电信号(SEMG)的特征,该文提出了一种基于相关性分析的改进的特征提取方法。首先用空域相关法对两路SEMG信号进行消噪预处理,然后对处理后的SEMG信号进行四尺度小波变换,并通过相关性分析提取SEMG信号的重要边缘在各尺度上的小波系数,以各尺度上的这些系数的平方和构建六维特征向量输入支持向量机分类器,对手部的多个动作进行分类。实验结果表明,基于相关性分析和小波变换构筑的特征向量结合支持向量机的方法能够以较高识别率区分伸腕、屈腕、展拳、握拳4种动作,能够得到比传统的神经网络分类器更为准确的分类结果。
正交免疫克隆粒子群多目标优化算法
丛琳, 焦李成, 沙宇恒
2008, 30(10): 2320-2324 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00566
[摘要](2773) [PDF 247KB](840)
摘要:
该文基于抗体克隆选择学说理论,提出了一种求解多目标优化问题的粒子群算法正交免疫克隆粒子群算法(Orthogonal Immune Clone Particle Swarm Optimization, OICPSO)。根据多目标的特点,提出了适合粒子群算法的克隆算子,免疫基因算子,克隆选择算子。免疫基因操作中采用了离散正交交叉算子来获得目标空间解的均匀采样,得到理想的Pareto解集,并引入拥挤距离来减少获得Pareto解集的大小,同时获得具有良好均匀性和宽广性的Pareto最优解集。实验中,与NSGA-II和MOPSO算法进行了比较,并对算法的性能指标进行了分析。结果表明,OICPSO不仅增加了种群解的多样性而且可以得到分布均匀的Pareto有效解集,对于多目标优化问题是有效地。
基于分水岭变换的高分辨率机载城区SAR图像建筑物自动检测方法
赵凌君, 匡纲要
2008, 30(10): 2325-2328 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00417
[摘要](2370) [PDF 417KB](940)
摘要:
该文提出了一种从单幅高分辨率机载SAR图像上自动检测建筑物目标轮廓的方法。该方法以应用标记的分水岭变换为基础,针对建筑物的强回波特性和形状特征,主要采用CFAR检测和方向相关分析得到标记图像,然后利用最小强制技术和标记图像修改原始图像的梯度图,最后对修改后的梯度图作分水岭变换得到建筑物目标的边界轮廓。实验结果表明了该算法的有效性。
一种基于三维匀加速直线运动的导弹与目标脱靶量测量方法
李昭慧, 徐海霞
2008, 30(10): 2329-2332 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00251
[摘要](2521) [PDF 261KB](724)
摘要:
本文提出了一种对雷达测量数据进行处理而得到导弹与目标间脱靶量的算法,该算法在建立精确的空间运动模型的基础上,对雷达数据处理所得的弹目之间的距离平方进行非线性拟合,进而对拟合曲线求导并进行零点搜索得到脱靶时刻,之后在三维方向上再次拟合并内插得到矢量脱靶量和标量脱靶量。仿真实验表明,该算法具有很好的精度和稳定性,可在实际应用中提供有效数据。
干扰背景下瞬时极化测量雷达的目标识别预处理技术
王涛, 王雪松, 刘进, 肖顺平
2008, 30(10): 2333-2337 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01525
[摘要](2263) [PDF 285KB](774)
摘要:
该文以瞬时极化测量雷达的攻防对抗为背景,分析了单极化有源干扰机形成的假目标的极化散射特性。分析结果表明,在同样的干扰样式下,干扰机在分时极化测量雷达和瞬时极化测量雷达下生成的假目标具有不同的散射特性。在单极化有源假目标极化散射特性分析基础上,针对对抗条件下极化雷达无法准确测量目标散射矩阵的情况,提出了一种基于不完整极化测量的目标识别预处理方法。该方法能够有效获取目标三个极化散射矩阵序列,它们可以用作目标识别的稳健特征量。
空时自适应处理的滑窗递推QR算法
吴建新, 王彤, 索志勇, 保铮
2008, 30(10): 2338-2342 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00545
[摘要](2809) [PDF 310KB](953)
摘要:
在局部平稳的杂波环境下,滑窗样本选取方法可以比较准确地估计检测单元的杂波统计特性。该文提出基于滑窗选取样本的递推QR算法,它采用双曲Householder变换实现QR分解的递推,能有效地抑制局部平稳杂波,且具有数值稳定性好,计算量小的优点。仿真数据处理和实测数据处理验证了该方法的有效性。
面向ATR的平面隙缝阵列天线电磁散射特性研究
程永强, 秦玉亮, 王宏强, 黎湘
2008, 30(10): 2343-2346 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00418
[摘要](2675) [PDF 293KB](772)
摘要:
该文针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达的检测与识别需求,通过对制导雷达平面隙缝阵列天线电磁散射机理的分析,建立了天线的电磁散射模型,研究了天线RCS的计算方法,结合仿真计算结果,给出了天线尺寸、隙缝数目及入射波频率等因素对天线RCS的影响规律。仿真结果表明,雷达天线RCS较大且具有明显的周期性,其幅度特征和周期特征可以作为识别的重要依据,为主动雷达导引头对地面雷达站的检测与识别奠定了基础。
利用SVM的极化SAR图像特征选择与分类
吴永辉, 计科峰, 李禹, 郁文贤
2008, 30(10): 2347-2351 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00346
[摘要](3168) [PDF 457KB](1256)
摘要:
该文提出一种新的利用SVM的特征选择算法,并将其融入到极化SAR图像分类过程中,构成一种新的基于SVM的分类方法。其中,特征选择算法利用支持向量个数作为特征评估指标,并以顺序后退法作为搜索策略。真实数据的实验结果表明,该分类方法能有效降低SVM分类器对自身参数的敏感性,与利用原始特征集和经典的RELIEF-F的分类方法相比,该方法能以更少(或相当)的特征个数,在更广泛的SVM参数取值范围内获得更高的分类精度。
MODIS多光谱图像压缩研究
李元祥 邓 黎 敬忠良
2008, 30(10): 2352-2355 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00469
[摘要](2430) [PDF 579KB](768)
摘要:
为有效存储MODIS多光谱图像数据,该文提出一种基于谱间预测和整数小波变换的多光谱图像压缩算法。首先通过构造谱间最优预测器去除谱间冗余,再利用整数小波变换和SPIHT算法对预测误差图像去除空间冗余,最后进行自适应算术编码。该方法可实现MODIS多光谱图像的无损、近无损和有损压缩,取得了满意的实验结果;在不同小波基条件下与3D-SPIHT算法比较,表明了该方法的有效性。
阈值法在毫米波目标辐射信号去噪中的应用研究
范庆辉, 李兴国, 张光锋
2008, 30(10): 2356-2359 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00482
[摘要](2336) [PDF 248KB](794)
摘要:
小波域阈值法去噪以其效果好,易编程实现而广泛应用到图像及信号的去噪中。该文在分析了毫米波目标辐射信号的小波系数特征后,提出使用非负小波系数代替信号的小波系数。对于确定的阈值,推导了重构信号均方差最小时,非负小波系数的去噪方法,实验表明该文算法具有较好的去噪效果。
电大尺寸涂层散射体RCS的快速并行分析
袁军, 刘其中, 郭景丽, 谢拥军
2008, 30(10): 2360-2363 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00419
[摘要](2511) [PDF 264KB](741)
摘要:
该文提出了一种快速单元级矢量有限元/自适应多层快速多极子并行算法,该算法可在单元级上完成有限元部分的所有计算过程而无须生成总体系数矩阵;通过将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,使多层快速多极子部分的积分计算得到大大简化,转移过程可由快速傅里叶变换计算完成,与波形渐进预估技术结合实现了大型涂层体RCS的快速预估。数值结果说明了算法的有效性。
电磁散射研究中的自适应修正特征基函数法
韩国栋, 顾长青
2008, 30(10): 2364-2368 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00540
[摘要](2708) [PDF 231KB](837)
摘要:
该文提出了一种新的特征基函数法自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method, AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块的初次电流以及初次基函数系数的模来构造反映块间耦合的二次基函数,计算出其系数以及更为精确的电流,高次基函数的求解依此类推,应用一种新的精度判断方法方便地控制电流误差以停止计算更高次的基函数。讨论了不同模型时,不同特征基函数法的精度收敛性能,AMCBFM在基函数阶数较低时收敛性能优于已有的方法。还分析了在尽可能提高计算速度时分块数目与未知数个数的关系。数值结果表明,AMCBFM具有有效降低计算矩阵的尺寸,精度高,计算速度快,误差易控制等优点。
一族新Bussgang类盲均衡算法
许军, 汪芙平, 王赞基
2008, 30(10): 2369-2372 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00380
[摘要](2206) [PDF 221KB](953)
摘要:
该文提出了一族新Bussgang类盲均衡算法统一形式的代价函数,该代价函数具有明确的数学意义,包括了经典的Decision-Directed算法,Sato算法,CMA算法及其变种。根据该代价函数,可以设计出新类型的Bussgang盲均衡算法,该文据此设计了两种新型的Bussgang盲均衡算法,仿真实验验证了这两种新算法的收敛性能。
基于最低误码率准则的奇次三阶Volterra均衡器用于干扰抑制
朱仁祥, 吴乐南
2008, 30(10): 2373-2376 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00582
[摘要](2129) [PDF 215KB](651)
摘要:
该文针对通信系统中的干扰抑制问题,提出一种基于最低误码率准则的Volterra均衡器。区别于以往研究中采用最小均方误差准则估计Volterra核,本文采用最低误码率准则。仿真表明:对于扩展的二元相移键控信号,在相对强的窄带干扰下,匹配滤波器和基于最小均方误差准则的线性均衡器已失效,而基于最低误码率准则的Volterra均衡器仍能表现出良好的性能,也大大优于最小均方误差准则的Volterra均衡器;并且在计算复杂度与误码率性能的权衡中,奇次三阶Volterra均衡器更有实用价值。
具有周期调制和循环前缀的块传输系统中MIMO信道的盲辨识
陈彩云, 邓安安, 谢胜利
2008, 30(10): 2377-2380 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01261
[摘要](2426) [PDF 235KB](640)
摘要:
在块传输系统中,可通过添加块前缀来辅助信道识别。一种针对具有循环前缀和周期调制的块传输系统的盲辨识方法,利用了信道矩阵的块循环特性来求解信道系数。该文将该算法推广到了多用户系统,并给出了算法的辨识条件。同样是基于二阶统计量的方法,新算法克服了基于子空间分解类算法对噪声,对信道阶数误估计,对信道零点位置敏感的缺点。文中仿真证明了在较低信噪比条件下,利用新算法仍可对多输入多输出信道进行较好的估计。
基于均值循环卷积特性的UWB信道盲估计算法
朱行涛, 刘郁林, 赵翔
2008, 30(10): 2381-2383 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00749
[摘要](2441) [PDF 222KB](812)
摘要:
该文针对采用码片率抽头间隔的TH-PPM超宽带系统离散信道,利用接收信号的均值循环卷积特性,对UWB信道估计问题进行建模,结合UWB信道的稀疏簇结构,提出一种基于抽头探测的UWB信道盲估计算法,避免了无谓的零抽头估计,改善了算法性能。仿真表明:在低信噪比(0-15dB)的情况下,基于抽头探测算法的MSE比没利用信道结构特征的最小二乘算法平均低约5.5dB;在中等信噪比(15dB)的情况下,基于抽头探测算法的MSE比最小二乘算法平均低约3.5dB,同时基于抽头探测算法还能获得较好的SER(Signal-Error-Ratio)性能。
一种基于循环移位矩阵的LDPC码构造方法
乔华, 管武, 董明科, 项海格
2008, 30(10): 2384-2387 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00526
[摘要](3261) [PDF 267KB](1868)
摘要:
具有准循环结构的低密度奇偶校验码(QC-LDPC Codes)是目前被广泛采用的一类LDPC码。本文提出了一种结合PEG算法构造基于循环移位矩阵的QC-LDPC码的方法。该方法首先将QC-LDPC码传统的基于比特的二分图简化为基于Block的二分图,然后在该图中采用PEG算法遵循的环路最大原则确定每一个循环移位矩阵的位置,最后根据QC-LDPC码的环路特性为每一个循环移位矩阵挑选循环移位偏移量。利用该算法,本文构造了长度从1008bit到8064bit,码率从1/2到7/8各种参数的LDPC码。仿真结果表明,本文构造的LDPC码性能优于目前采用有限几何、两个信息符号的RS码、组合数学等常用的代数方法构造的QC-LDPC码。
CSS型量子卷积码的编译码方法
邢莉娟, 李卓, 王新梅
2008, 30(10): 2388-2391 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00503
[摘要](2380) [PDF 199KB](657)
摘要:
该文给出了 型量子卷积码的一般结构,并计算得到其稳定子, 算子与 算子的标准型,重点讨论了这类码的编译码实现方法,描述了其编译码网络。 型量子卷积码的编译码过程只涉及Hadamard操作与控制非操作,因此编译码复杂度低,网络结构非常简单。
并行级联频域判决反馈(DFE)均衡策略及不匹配译码
李强, 李少谦
2008, 30(10): 2392-2396 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00491
[摘要](2175) [PDF 283KB](857)
摘要:
该文提出了一种使用并行级联的turbo类型判决反馈均衡器(DFE)结构,用于抑制线性码间干扰。基于该结构又提出了一种低复杂度的基于频域迭代块判决反馈检测(Turbo Block DFE, TBDFE)算法。该并行策略比传统的块迭代判决反馈均衡算法(Iterative Block DFE, IBDFE)有更大的性能增益,且在信道估计存在相同的一定误差时,该结构与IBDFE的性能增益比没有估计误差时更大。该文还研究了SNR估计误差对TBDFE算法与传统IBDFE算法的影响,结果表明二者对SNR的过估计比欠估计均为敏感。
Turbo码的一种高效改进型MAP译码算法
赵宏宇, 范平志
2008, 30(10): 2397-2401 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00390
[摘要](2442) [PDF 228KB](887)
摘要:
该文给出了一种改进型最大后验概率(MAP)译码算法用于实现并行级联卷积码(Turbo码)的最优译码。与基于对数域的Log-MAP算法相比较,该文给出的算法不引入对数域,但能够完全消除标准MAP算法在迭代过程中必须进行的大量指数和对数运算。计算机仿真结果表明,这种具有最优纠错性能的改进型MAP算法能够显著减少运行时间,其译码效率甚至优于牺牲了较多纠错性能的最快速的对数域MAP译码算法(Max-Log-MAP)。
移动多媒体广播业务的漫游管理研究
刘聪, 廖建新, 朱晓民, 张慧媛, 路晓明
2008, 30(10): 2402-2406 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01970
[摘要](2390) [PDF 268KB](689)
摘要:
移动开放联盟 (Open Mobile Alliance, OMA)和第三代合作伙伴计划 (3rd Generation Partnership Project,3GPP)没有对移动多媒体广播业务的漫游问题进行深入分析,所有业务鉴权和订购都回到归属地,会延长传输时间,增加额外开销,同时影响用户体验。该文对漫游业务流程进行了优化,通过将密钥信息和订购信息缓存在拜访地,缩短了信令的传输时间,改善了用户体验,同时设置缓存失效算法,来限制用户数据的存储空间。通过计算和分析可以看到,新的漫游管理方法有效提高了传输效率,在性能上比原方案有了较大的改进。
一种新的卫星网络传输控制协议
刘炯, 曹志刚
2008, 30(10): 2407-2410 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00411
[摘要](2262) [PDF 301KB](660)
摘要:
为了解决TCP协议在卫星通信网络中性能差的问题,该文提出了一种适合卫星网络的新型传输控制协议TP-Satellite。为了加速在连接开始阶段拥塞窗口(cwnd)增涨速度,该协议不再采用传统的Slow Start策略,而是采用一种新的窗口增涨策略超起始策略。为了将误码与网络拥塞造成的数据丢失区分开,协议还采用基于不同优先级IP数据交错发送的丢失判断策略。另外,协议采用了主动周期应答策略。通过理论分析和仿真比较,TP-Satellite协议能够迅速提升数据发送速率和有效地区分数据丢失原因,明显提高前向链路的吞吐量,同时降低反向链路的带宽占用。
LEO卫星通信中基于服务质量的综合加权接入策略
黄飞, 许辉, 周恒, 吴诗其
2008, 30(10): 2411-2414 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00471
[摘要](2379) [PDF 218KB](721)
摘要:
该文首先建立了LEO卫星全球业务密度,提出4种卫星接入和卫星间切换策略,并对LEO卫星通信的新呼叫阻塞概率和强制中断概率在这4种策略下的性能进行了仿真分析, 然后在简单综合加权策略的基础上,根据全球各个地区不同的地形、地表以及通信业务的特点,提出了基于服务质量的综合加权策略。仿真结果表明根据实际地理情况采用改进的综合加权策略,新呼叫阻塞率和切换失败率得到了较大的改善。
OFDM系统中基于信号分布函数的AGC算法
张小欣, 邹黎, 赵玉萍
2008, 30(10): 2415-2418 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00560
[摘要](2543) [PDF 222KB](1742)
摘要:
在正交频分复用系统中,传统自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)估计接收功率的误差很大。该文提出OFDM系统中基于信号分布函数的AGC算法,该算法通过统计模数变换器(Analog to Digital Converter,ADC)输出信号的分布函数来估计接收功率,克服了ADC截断效应的影响。仿真结果表明,在OFDM系统中,该文给出的AGC算法在一次估计后,估计误差小于0.23dB,而传统AGC算法的估计误差小于9dB。因此该文的AGC算法能更精确地估计接收功率,并能大幅度提高系统性能。
基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码多用户MIMO系统
方舒, 李立华, 张平
2008, 30(10): 2419-2422 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00487
[摘要](3105) [PDF 240KB](1497)
摘要:
该文提出了一种基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码下行多用户MIMO系统。该方案根据用户反馈的信道信息SINR在发送端进行调度和预编码来提高系统容量。预编码的码本设计依据格拉斯曼空间装箱原理,并将码本中的向量按其相关性构成非酉矩阵来提高预编码增益和抑制多用户共道干扰。新方案反馈量少、复杂度低,在相同情况下比传统的单用户MIMO系统和基于码本的酉矩阵预编码多用户MIMO系统都具有更好的性能。
基于理想自相关训练序列的双选信道估计方法
刘英男, 蒋伟, 姚春光, 梁庆林
2008, 30(10): 2423-2426 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00553
[摘要](2480) [PDF 240KB](933)
摘要:
高速移动下的无线宽带通信要经历时间和频率双选择性衰落,近些年来双选信道的估计越来越受到关注。该文利用复指数基扩展模型(BEM),提出一种基于理想自相关训练序列的双选信道估计方法,其训练序列的能量均匀分布,能够消除峰均比的问题。文中分析并证明了具有理想自相关特性等间隔放置的训练序列,能够使信道估计的MSE最小化。仿真表明与传统的zero-padding方式信道估计相比,在获得相同信道估计性能的情况下,采用该文信道估计方法的系统的峰均比有很大改善。
FRFT-OFDM系统中FRFT域变换角度的估计
李锋, 朱世华, 荣玫
2008, 30(10): 2427-2430 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00554
[摘要](2463) [PDF 257KB](859)
摘要:
针对FRFT-OFDM(分数阶傅里叶域的正交多载波)系统,该文提出了一种基于信道时变传输函数的FRFT域角度参数的估计算法。该算法利用信道的时变传输函数,对信道的G-特征函数中时变频率和时间的关系进行了线性近似,理论分析和仿真都表明,相对于已有的角度参数估计方法,该方法具有较低的复杂度,在子载波个数为128的系统中,该方法比传统方法复杂度可降低104数量级。该方法适用于信道时变性较强、多普勒频偏较大的场合。
多用户MIMO系统中一种基于一位反馈信息的调度算法
刘建国, 杨绿溪
2008, 30(10): 2431-2434 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00523
[摘要](2343) [PDF 223KB](804)
摘要:
针对多用户MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 无线通信系统潜在的多用户分集增益,该文提出了一种基于一位反馈信息的多用户调度算法。理论分析表明,设置合理的门限可以从统计意义上最大化系统平均频谱效率。同时,该文从理论上对最优门限的选择进行了分析。仿真结果表明所提算法可有效利用多用户分集来提高系统的频谱性能。
循环功率谱特征检测算法在认知超宽带无线通信的应用
许晓丹, 毕光国, 张在琛
2008, 30(10): 2435-2438 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00495
[摘要](2368) [PDF 233KB](1054)
摘要:
认知超宽带无线通信技术结合了超宽带无线通信技术和认知无线电技术,信号频谱检测是认知超宽带无线通信系统的核心模块之一。循环平稳特性普遍存在于各种调制信号中,该文研究了一种新的检测算法循环功率谱特征检测算法,并以OFDM信号为例给出了软件仿真和性能分析。该检测算法能够区分有用信号,噪声信号和干扰信号,是最适合认知超宽带无线通信系统的。
变换域通信系统中干扰信号的逐次消除
王传丹, 张忠培, 李少谦
2008, 30(10): 2439-2441 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00494
[摘要](2327) [PDF 221KB](889)
摘要:
该文通过对影响变换域通信系统(TDCS)抗干扰性能的基函数相关参数的理论分析,提出基于RAT+FRFT+IFRFT的环境干扰的逐次估计方法,避免强干扰对弱干扰的屏蔽,实现了TDCS环境干扰的准确估计;提出基于环境干扰参数的准确估计,产生与各干扰分量相正交的子基函数,通过子基函数级联产生系统基函数的方法,彻底剔除基函数中的干扰谱。采用该方法生成的基函数使TDCS系统具有良好的抗干扰性能及环境适应性。
自适应系统中导频设计方案的研究
孙君, 袁东风
2008, 30(10): 2442-2445 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00397
[摘要](2207) [PDF 214KB](594)
摘要:
该文的目的是在导频辅助的自适应编码调制系统中,实现导频资源的优化配置,并研究新的设计方案对自适应系统性能的影响。利用衰落信道的二阶统计特性,以及信道的采样定理原理,推导出用以确定导频符号间隔的新算法,并由此定义了导频间隔的局部量和全局量,最终证明由新的导频间隔定义算法得到的局部量具有自适应特性,并且全局量是导频间隔的一个更紧更有效的上界。
OFDM系统中面向判决的同步与信道联合估计算法
赵丹, 于全, 王建新
2008, 30(10): 2446-2449 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00443
[摘要](2586) [PDF 242KB](754)
摘要:
该文提出了一种新的面向判决的OFDM时间和载波频率偏差与信道的联合跟踪算法,并给出了开环和闭环两种结构,不同结构适用于不同的信道环境。该算法提取出信道估计结果所包含的同步信息用于实现同步估计,然后利用当前同步估计结果对信道估计结果进行修正,使之尽量逼近真实信道。采用闭环结构并适当地选择块长和反馈因子的取值,该算法可以有效地对时变信道进行跟踪。
一种微型飞行器时空调制OFDM通信与跟踪系统
洪涛, 宋茂忠, 刘渝, 许宗泽
2008, 30(10): 2450-2453 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00576
[摘要](2413) [PDF 254KB](682)
摘要:
为了解决微型飞行器在特殊环境下的通信跟踪和多模导航定位问题,该文提出了一种新型的微型飞行器通信跟踪与辅助导航定位综合方案,其核心思想是在发射端发射一种载有空间方位信息的OFDM时空调制信号,以解决通信与二维测向跟踪问题。系统发射端采用八天线阵列,两天线一组发射OFDM信号,每个OFDM信号子载波中包含数字通信信息和空间方位信息,微型飞行器通过简单的单天线接收信号和多值分辨算法,解算出二维空间信息,实现高精度测向定位。文中给出了天线阵的结构,时空调制OFDM信号的设计,仰角方位角粗测和精测算法。并仿真了高斯信道下的二维空间信息的测向性能。
蜂窝通信系统中天线选择在虚拟MIMO的应用
陈霞, 胡宏林
2008, 30(10): 2454-2458 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00378
[摘要](2375) [PDF 240KB](1179)
摘要:
天线选择技术(AS)和虚拟MIMO(Virtual MIMO,VMIMO)技术都被广泛应用于只有一个无线射频(RF)模块的上行通信传输中。为了使两者的优势都得以发挥,该文提出将天线选择技术应用在虚拟MIMO系统中,该文中称作VMIMO-AS系统。然而,仅从被调度用户设备(User Equipment,UE)中选择最好的天线组成虚拟MIMO并不能确保系统获得最佳的性能。该文提出了VMIMO-AS系统中几种不同用户设备配对算法,并对这些算法就吞吐量性能和用户间公平度进行了比较。仿真结果表明第1个用户的选择需要应用AS原则,而考虑到复杂度和性能的折中,配对用户的选择则不需要应用AS原则。
Rijndael算法的代数方程系统改进
肖皇培, 张国基
2008, 30(10): 2459-2463 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00533
[摘要](2408) [PDF 211KB](766)
摘要:
该文根据Rijndael算法中S盒的代数表达式,通过合理假设S盒变量,利用各变量之间的关系建立方程,把Rijndael加密算法描述成GF(28)上的一个多变量二次方程系统。该二次方程系统是稀疏的且是超定(Overdefined)的,可以认为恢复Rijndael的密钥等同于求解这个方程系统。与其他描述Rijndael密码的方程系统相比,该文中描述S盒方程的项数与变量更少,因此用XSL(eXtended Sparse Linearization)技术求解该系统的计算复杂度更低。
基于回溯法的逆推攻击
张斌, 金晨辉
2008, 30(10): 2464-2467 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00470
[摘要](2307) [PDF 198KB](727)
摘要:
该文针对基于乘法电路的前馈序列密码模型的分析问题,在Golic逆推攻击算法的基础上,利用回溯法及前馈函数的输入输出相关性,提出了基于回溯法的逆推攻击算法。在解决了回溯法平均计算复杂性的基础上,给出了基于回溯法的逆推攻击算法的平均计算复杂性。新的逆推攻击算法在存储复杂性和平均计算复杂性方面均优于Golic算法。
一个新的可收回代理权的代理盲签名方案
刘文远, 佟凤, 王宝文, 王亚东
2008, 30(10): 2468-2471 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00423
[摘要](2741) [PDF 189KB](878)
摘要:
该文针对目前代理签名中普遍存在的代理权撤销难、原始签名人伪造和代理权滥用等问题,提出一个新的可收回代理权的代理盲签名方案。签名阶段将时间戳嵌入到Abe-Okamoto部分盲签名中,解决了无可信第三方前提下的代理权撤销问题,并且代理权撤销后,以前产生的有效签名仍然可以得到验证;此外,该方案不仅满足代理签名的基本性质,还避免了代理权滥用、原始签名人伪造和公钥替换攻击。
基于改进蚁群算法的Ad hoc路由协议的研究
冯勇, 廖瑞华, 饶妮妮, 王炜华
2008, 30(10): 2472-2475 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00486
[摘要](2412) [PDF 219KB](1007)
摘要:
现有Ad hoc网络路由协议技术研究中,路由稳定性和可靠性问题尚未得到很好解决,不能很好地适应Ad hoc网络。针对已有Ad hoc路由技术中存在的开销大以及网络稳定性较低的问题,该文引入蚁群算法,并对其进行改进。研究基于改进蚂蚁算法的Ad hoc 路由协议,并与比较成熟的AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)进行对比。仿真实验结果表明,通过发挥网络中结点群体功能,新协议减小了端对端传输延时,改善了数据包传输成功率与协议开销,有效地提高了网络的稳定性和通信效率。
一种基于平均时延最小化的跨层自适应算法
惠毅, 周志杰, 张文强
2008, 30(10): 2476-2480 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00463
[摘要](2297) [PDF 247KB](771)
摘要:
该文研究了OFDM系统的跨层自适应问题。针对现有资源分配算法不能有效地兼顾频谱效率、公平性和QoS的问题,提出了一种综合考虑CSI和排队信息的基于平均时延最小化的跨层自适应资源分配算法。该算法利用经济学中的效用理论,将平均等待时间作为优化权重,充分保证了不同业务的QoS,通过效用函数保证了不同等待时间或者不同QoS的公平性。仿真结果显示,该算法的时延性能略好于LWDF算法,大大好于PF算法和EXP算法,并且很好地保证了时延的公平性,非常适合对时延敏感的通信。
即时消息业务中SIMPLE和IMPS的Petri网互通模型
张雨廷, 廖建新, 戴忠, 朱晓民, 武威
2008, 30(10): 2481-2485 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00359
[摘要](2330) [PDF 321KB](799)
摘要:
该文提出新的Petri网耦合规则对即时消息在SIMPLE和IMPS之间的映射建立了互通Petri网模型,通过对该模型进行严格的数学分析验证,该模型满足正确的Petri网模型所应具备的所有特性,证明了该互通映射的合理性以及可行性。
一种优化的SIP信令网过载控制算法
张载龙, 孙建, 李君, 张顺颐
2008, 30(10): 2486-2489 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00478
[摘要](2320) [PDF 251KB](859)
摘要:
该文对SIP(Session Initiation Protocol)信令交互进行研究,重点对引起性能下降的原因进行分析,提出了一种对每个报文随机决定接收还是拒绝的SIP信令过载控制算法的优化方案。利用仿真对优化算法进行验证和分析,结果表明,该算法可以抑制吞吐量抖动,降低服务拒绝率,减小缓存队列的长度,缩短呼叫建立时延,能更好地适应高负载下对SIP信令网络的要求。
基于增强权证的无状态过滤机制
金光, 杨建刚, 魏蔚, 董亚波
2008, 30(10): 2490-2493 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00460
[摘要](2534) [PDF 244KB](795)
摘要:
该文针对拒绝服务攻击的防御技术,着重分析了新涌现的权证技术,包括基本思想、无状态过滤和通信量验证体系。探讨了权证能否引发新的攻击和对网络传输性能的影响,针对已有方案的一些技术缺陷提出了改进对策,包括:用通知保护权证请求,多级别权证,动态的权证分配。理论估算和仿真试验表明,这些方法能更好地兼顾安全性和效率性,性能明显优于原方案,提高了权证技术的可行性。
一种无线传感器网络拥塞控制机制
孙国栋, 廖明宏, 邱硕
2008, 30(10): 2494-2498 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00459
[摘要](2377) [PDF 237KB](1013)
摘要:
无线传感器网络的拥塞会增加网络延迟、降低网络吞吐量、尤其不利于传感器网络的节能。该文提出了一种能量有效的无线传感器网络拥塞控制机制,主要包括逐跳拥塞反馈和速率调节两部分。节点周期性地计算其上游节点发送速率和本地缓冲队列可用空间,并根据一定策略来推测在当前周期内发生拥塞的可能性;拥塞节点的上游节点收到拥塞反馈后根据自身缓冲队列的使用情况来降低速率,此拥塞节点同时向其下游节点申请提高发送速率;基站根据应用要求以闭环方式调节源速率。仿真实验表明,该文的拥塞控制机制不仅能有效地缓解网络拥塞,还保持了网络吞吐量的稳定并具有良好的能源有效性。
一种基于小波变换和FIR神经网络的广域网网络流量预测模型
田妮莉, 喻莉
2008, 30(10): 2499-2502 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00451
[摘要](2436) [PDF 237KB](817)
摘要:
该文提出了一种基于小波变换和FIR神经网络的广域网网络流量预测模型,首先采用小波分解把网络流量数据分解成小波系数和尺度系数,即高频系数和低频系数,将这些不同频率成分的系数单支重构为高频流量分量和低频流量分量,利用FIR神经网络对这些分量分别进行预测,将合成之后的结果作为原始网络流量的预测。实验结果表明:采用该模型对实际的广域网网络流量数据进行预测,不仅可以得到较快的收敛效果,而且预测性能比现有的小波神经网络和FIR神经网络要好得多。
一种KPI映射到KQI的通用算法
倪萍, 廖建新, 王纯, 张成
2008, 30(10): 2503-2506 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00562
[摘要](3661) [PDF 227KB](2478)
摘要:
该文结合电信管理论坛TMF提出的KPI(Key Performance Indicator),KQI(Key Quality Indicator)概念,提出了一种新算法K2K(KPI to KQI)。新算法弥补了TMF提出的算法不能聚合不同量纲、不同意义指标为单个KQI指标的缺陷,并且K2K算法显著减少了最终聚合指标的个数,提取少数有意义的指标以直观地反映整个系统的运行状况。实际使用效果的统计数据验证表明,K2K算法能够真实反映系统的实际运行状况。
动态环境下移动对象索引技术研究
何凯涛, 唐宇, 廖巍, 郁文贤
2008, 30(10): 2507-2511 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00360
[摘要](2244) [PDF 231KB](976)
摘要:
TPR-tree是目前广泛使用的移动对象当前及未来位置索引技术。该文综合考虑移动对象在速度域和空间域中的分布,提出了ETPR树索引结构,首先在速度域中对移动对象集进行划分,根据速度矢量大小将移动对象映射到不同的速度桶,每个速度桶中移动对象具有相近的速度矢量;对每个速度桶中的移动对象,则利用TPR树进行索引。性能分析和实验表明, ETPR树索引的动态更新性能和查询性能均优于TPR*-tree等索引。
基于词汇集聚的文档相关性计算
赵玉茗, 徐志明, 王晓龙, 朱鲲鹏
2008, 30(10): 2512-2515 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00493
[摘要](2175) [PDF 252KB](802)
摘要:
该文提出了一种基于词汇集聚的文档相关性计算方法。该方法以知网为知识库,依靠词汇集聚,将文档中存在语义关联的词语连接成链,计算各条词汇链权重,以词汇链为元素对文档进行形式化表示,最终利用文档的此种形式化表示进行相关匹配计算。该文在中图法分类的语料上,开展了文档相关性计算的实验,准确率达到了85.4%。实验结果表明,该方法在一定程度上描述了文档的语义信息,将文档间的相关比较从字符或词层面的直接比较提升到近似概念层次的比较,是一种计算文档间相关性的有效方法。
EMD方法及其在红外气体传感器信号处理中的应用
谢琼, 李建平, 高晓光, 贾建
2008, 30(10): 2516-2519 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00552
[摘要](2567) [PDF 278KB](962)
摘要:
该文研究了经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法在红外气体检测中的应用。针对红外气体浓度信号的特点对算法进行了改进,使得算法能够在不分解出所有IMF(Intrinsic Mode Function)分量的情况下,正确提取所需的IMF分量。与低通滤波和锁相等方法进行了比较分析,结果表明,改进后的EMD算法具有所需数据量少、计算量小、提取的有用信号能量损失少等优点,可以快速识别气体浓度的变化,有效提高气体浓度测量的精度,适用于在线实时检测。
毫米波行波管返波振荡的仿真研究
陆德坚, 王自成, 刘濮鲲
2008, 30(10): 2520-2524 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00479
[摘要](2546) [PDF 292KB](876)
摘要:
该文利用HFSS仿真了工作在Ka波段的螺旋线、反绕双螺旋线及耦合腔等慢波系统,通过傅里叶分析得到空间谐波,进而分析和比较了上述慢波系统的返波振荡特性。结果表明:螺旋线慢波系统中出现明显的角向谐波次数和轴向谐波次数不相等的空间谐波分量,在模附近,有产生返波振荡的危险;而反绕双螺旋线通过提高基波耦合阻抗及可工作的归一化频率来提高了抑制返波振荡的能力;为了避免返波振荡,耦合腔工作频带的选择应尽可能远离单腔相移为,2的频点。
研究简报
短采样宽带信号方位估计快速算法
金勇, 黄建国, 张立杰
2008, 30(10): 2525-2528 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00550
[摘要](2502) [PDF 244KB](799)
摘要:
该文针对短采样宽带信号近似最大似然(AML)方位估计计算量大的问题,将马尔可夫蒙特卡罗方法与近似最大似然方位估计相结合,提出一种基于Gibbs抽样的近似最大似然方位估计新方法(Approximated Maximum Likelihood DOA estimator based on Gibbs Sampling, AMLGS)。研究结果表明,AMLGS方法不但保持了原近似最大似然方位估计方法的优良性能,而且显著减小了计算量。把原方法的计算复杂度从O(LK)减少到O(KJNs)。
通信电台个体识别中的载波稳定度特征提取技术研究
张旻, 王若冰, 钟子发
2008, 30(10): 2529-2532 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00383
[摘要](2667) [PDF 243KB](916)
摘要:
由于电台频率稳定度较高,造成电台个体之间的频率波动特征差别较小,因此需要精确的频率稳定度提取技术,而目前常规信号频率提取方法获取的频率稳定度特征难以达到精度要求。该文重点研究了频率稳定度的有效提取技术,提出了3种有效的提取方法,在详细分析基本原理基础上,进行了仿真实验,比较精确地获取了载波频率稳定度信息,最后利用实际电台进行了验证,结果表明算法的有效性。
基于遗传算法的被动浮标阵优化布放技术研究
周旭, 杨日杰, 高学强, 韩建辉
2008, 30(10): 2533-2536 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00546
[摘要](2821) [PDF 310KB](818)
摘要:
在航空反潜战中,合理有效地布放被动浮标阵是提高探测概率的关键。该文将遗传算法应用于优化被动浮标布阵,合理设计了交叉算子,变异算子和适应度函数等。仿真分析了按经验布放的传统浮标阵和GA优化阵形的探测效能,结果表明该算法在复杂水声环境条件下,能有效提高被动浮标阵的探测概率。
多用户MC DS-CDMA系统中的时频域信道估计方法
居美艳, 冉明
2008, 30(10): 2537-2540 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01490
[摘要](2633) [PDF 259KB](739)
摘要:
该文提出了一种用于多用户MC DS-CDMA系统的信道估计方法,该方法在平均时域估计的基础上迭代一次平均频域信道估计,较好地改善了信道估计的性能。仿真结果表明,经过平均时域信道估计方法能较大程度地滤除多址干扰(MAI)和噪声,提高信道估计的准确性。再经过迭代一次平均频域信道估计,系统的误码率(BER)性能还可进一步改善,经过两次信道估计,系统取得的性能已很接近理想估计的性能。

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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