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2009年31卷10期

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论文
保障流媒体时间结构的网络时延分析
邱 菡, 李玉峰, 邬江兴
2009, 31(10): 2287-2293 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01538
[摘要](2514) [PDF 224KB](1050)
摘要:
流媒体同步对端到端时延和时延抖动提出了确定的要求,而终端抖动缓存一方面能消除时延抖动的影响,一方面却增加了端到端时延,流媒体同步保障对网络时延的要求不明确。论文从概率保障流媒体同步的角度,确定了保障流媒体同步的抖动缓存容量范围,提出了流媒体同步网络保障的充分条件,针对基于Internet VoIP(Voice over IP)业务的实际网络测试结果,给出了应用流媒体同步网络保障充分条件进行同步保障评价的应用实例并验证了其正确性。
提供可靠服务的P2P流媒体点播系统
吴 艾, 刘心松, 李 凡
2009, 31(10): 2294-2298 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01439
[摘要](2595) [PDF 240KB](895)
摘要:
针对P2P流媒体点播的稳定性和可靠性问题,该文提出一种基于节点可靠度和服务质量评价的点播系统结构RP2MoD。节点根据父节点的失效概率计算自身可靠度,并在点播时对父节点的服务质量作评价。父节点的选择、媒体数据的分配策略以及容错和恢复处理均以此为基础。理论分析和仿真表明,系统具有较强的容错能力,能提供稳定可靠的点播服务,而增加的可靠度和服务质量的相关操作对系统性能影响甚微。
一种支持单播与组播混合业务的高速Crossbar调度算法
戴精科, 彭来献, 张邦宁
2009, 31(10): 2299-2304 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01291
[摘要](2344) [PDF 347KB](805)
摘要:
当前在高速crossbar中支持单、组播混合业务调度的实用算法一般采用请求-许可-接受的处理流程(例如ESLIP算法)。研究发现,该类算法中存在单、组播许可相互阻塞现象,造成调度效率降低。从实用性出发,该文提出了一种新的支持单、组播混合业务的调度算法ERGRR(Extended Request-Grant-based Round- Robin),通过简化调度处理流程,克服了许可阻塞现象,提高了系统吞吐量、时延等性能。仿真结果表明,在单、组播混合业务流下,ERGRR算法吞吐量、时延等性能优于ESLIP算法。另外,ERGRR算法具有更好的公平性以及更加易于硬件实现。
基于感知距离调节的无线传感器网络节能区域覆盖
邓克波, 刘 中
2009, 31(10): 2305-2309 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00945
[摘要](2504) [PDF 245KB](1026)
摘要:
传感器节点能够感知的物理世界的最远距离称为节点的感知距离。该文研究了基于节点感知距离调节的无线传感器网络节能区域覆盖方案,该方案通过设定合理的节点感知距离,使得传感器网络在满足区域覆盖要求的同时,能量消耗最低。首先将区域覆盖性能和网络能量消耗模化成网络节点感知距离的函数,然后将节能覆盖问题模化成带约束条件的优化问题,最后给出了基于网络区域划分的优化模型求解方法。仿真结果表明,与传统覆盖方案比较,所提方案在满足覆盖要求的同时,有效降低了网络能量消耗。
基于时间自动机的Ad hoc网络入侵检测
易 平, 柳 宁, 吴 越
2009, 31(10): 2310-2315 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00877
[摘要](2482) [PDF 253KB](802)
摘要:
该文提出一种基于时间自动机分布式合作的入侵检测算法。首先,将整个网络分为子区域,每一区域随机选出簇头担任监视节点,负责本区域的入侵检测。其次,按照路由协议构筑节点正常行为和入侵行为的时间自动机,监视节点收集其邻居节点的行为信息,利用时间自动机分析节点的行为,识别入侵者。该算法不需要事先进行数据训练并能够实时检测入侵行为。最后,通过模拟实验证实了算法的有效性。
分布式CA下空间网络认证密钥安全度量方法
罗长远, 李 伟, 李海林, 蹇 波
2009, 31(10): 2316-2320 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01343
[摘要](2313) [PDF 237KB](753)
摘要:
基于分布式CA的密钥管理策略解决了空间网络中不易实施集中式密钥管理的难题,但也给认证密钥的安全带来了新的威胁。该文在描述和分析空间网络中认证密钥的安全威胁的基础上,提出了一种度量认证密钥安全强度的方法。该方法可根据系统门限值、密钥更新周期等参数的设置情况,定量度量认证密钥的安全强度。通过分析系统门限值和密钥分量更新周期对安全强度的影响,给出了合理设置这两个网络安全参数的方法。
适用于VBR视频的周期广播方案
张 萍, 刘卫忠, 邹雪城
2009, 31(10): 2321-2325 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01326
[摘要](1984) [PDF 293KB](961)
摘要:
现有的周期广播方案中,大多数只支持CBR编码的视频,仅有少数能够很好地支持VBR。该文提出一种可支持VBR视频的周期广播方案v-RFS。在该方案中,首先根据RFS算法计算出信道上可分配的最大分段数和分段的调度方案,接着把视频分割为一系列等时长的分段,再按照分段序号等于子分段个数的策略,进一步把分段分割为一组等大小的子分段,最后将子分段进行复用,在原信道中循环播出。v-RFS方案可保证按时传输分段,且传输速率稳定。仿真结果表明,与RFS,Smooth RFS方案相比,该方案提高了网络带宽利用率,缩小客户端缓存区空间。
基于网络编码的协作HARQ协议
孙 岳, 李 颖, 王新梅
2009, 31(10): 2326-2331 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00114
[摘要](2406) [PDF 317KB](1031)
摘要:
该文基于网络编码技术提出了一种新的协作HARQ协议。在中继节点的协助下两个用户与基站进行通信。中继节点响应基站的重传请求,对两用户的增加冗余帧采用物理层网络编码即信号重叠调制技术进行处理,然后发送至基站。基站对接收信号采用多用户联合检测以及联合软判决译码。在平坦瑞利衰落信道下,该网络编码协作HARQ协议较传统的非协作HARQ协议可获得较大的性能改善,其性能接近没有采用网络编码的协作HARQ协议,且需要较少的硬件和带宽资源。
OFDM/OQAM系统中联合迭代信道估计和信号检测
胡 苏, 武 刚, 肖 悦, 李少谦
2009, 31(10): 2332-2337 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01398
[摘要](3062) [PDF 269KB](1188)
摘要:
与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix, CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM, OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中的信道估计方法会导致OFDM/OQAM系统严重的字符间干扰和载波间干扰。该文结合OFDM/OQAM系统结构特点,提出了一种基于迭代信道估计和信号检测算法。该算法通过信道估计器和接收到的信号互相交换信息,消除导频序列中的字符间干扰和载波间干扰,提高信道估计和信号检测的准确度。仿真分析结果表明,经过一定次数迭代处理后,OFDM/OQAM迭代信道估计性能趋近于理想信道估计性能。
多天线感知无线电中的协作频谱感知算法
杨 黎, 王晓湘, 赵 堃
2009, 31(10): 2338-2342 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01391
[摘要](2525) [PDF 264KB](965)
摘要:
不同于以往单天线感知用户的频谱感知研究,该文提出多天线情形下基于最优功率分配和协作分集的频谱感知算法。根据信道条件利用奇异值分解(SVD)在每根天线上进行功率注水,并考虑多天线情况下两用户网络协作频谱感知授权用户的判决检测过程,利用基于指数衰减的路径损耗模型,分析多天线感知网络的各态历经容量和检测授权用户的概率及时间。理论分析及仿真结果表明,多天线感知用户通过最优功率分配和协作频谱感知不仅使感知网络具有最大的各态历经容量,同时改善系统的检测性能。
时间相干信道下波束赋形系统的有限反馈方法
吴 敏, 沈 超, 裘正定
2009, 31(10): 2343-2347 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01504
[摘要](2322) [PDF 249KB](789)
摘要:
该文提出一种新的基于树形码书的有限反馈方法,由于相邻帧的时间相干性,信道向量的量化码字可建模为一阶有限状态马尔可夫链,当前帧信道向量被量化到前一帧最大转移概率码字的子码字上,该子码字的索引以1 bit反馈给发射端。链路仿真结果表明本文所提方法相比普通反馈方法可明显改善误码率性能,某些条件下还可降低反馈速率。
异构无线通信系统的融合机制和协同功率分配算法研究
彭木根, 王文博
2009, 31(10): 2348-2353 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00525
[摘要](2412) [PDF 348KB](885)
摘要:
该文提出了一种基于协同通信和无线中继技术的融合机制,以实现异构无线接入网的互联互通和融合。为了最大化所提异构协同网络方案的协同容量,从理论上给出了协同功率分配优化理论模型,并介绍了一种不同于传统注水理论的基于效用函数的协同功率分配算法,该算法在合理设置发射功率保证第1跳和第2跳链路的传输速率匹配的前提下能够优化系统性能。仿真结果表明所提协同功率分配算法有显著的性能增益。
多载波码分多址通信系统中抑制干扰的序列设计
张振宇, 陈 卫, 曾凡鑫, 仲元红, 吴 华
2009, 31(10): 2354-2358 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01388
[摘要](2474) [PDF 225KB](585)
摘要:
针对多载波码分多址通信系统,该文提出了一种具有优良性能的序列构造方法。此方法基于传统的零相关区序列,通过交织扩展后可以产生互补形式的多子集序列。该类序列具有周期互补特性,从而使系统拥有更强的抗多径干扰和多址干扰的能力。该文证明了所构造序列的周期相关性能,并通过构造举例进一步验证了这种构造方法是互补特性与零相关区特性的有效结合方式。
基于应用时间窗多用户MIMO-OFDM系统中的比例公平算法
徐 雷, 徐大专, 张小飞
2009, 31(10): 2359-2363 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01264
[摘要](2531) [PDF 259KB](892)
摘要:
该文针对基于延时信道状态信息的多用户MIMO-OFDM系统,在用户比例速率要求和功率限制的情况下,以最大化时间窗内系统吞吐量为目标,提出了一种基于应用时间窗比例公平算法。该算法首先设计各子载波上满足用户误比特率要求的星座距离,然后把系统中每个用户按照其比例映射为相应数目的虚拟用户,最后根据影子价格把子载波最优地分配给虚拟用户。仿真结果表明,该算法在保证用户公平性的基础上,有效地提高了系统吞吐量。
频偏对脉冲成型多载波系统性能的影响分析
吴 华, 陈 卫, 曾凡鑫, 仲元红, 黎 超
2009, 31(10): 2364-2368 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01443
[摘要](2361) [PDF 241KB](844)
摘要:
该文提出了一种基于脉冲成型多载波系统中频偏对系统性能影响的分析方法。该方法首先把解调后的输出分为信号及频偏带来的ICI和ISI干扰,然后基于发送和接收成型脉冲的互模糊函数给出了信号和干扰的量化分析,最后利用发送信号的统计特性得到解调后输出的信干比。仿真结果表明,频偏带来的系统误码率和理论计算的信干比是一致的,从而验证了该方法的有效性。
一种新的2次拟合码鉴别器
徐 颖, 王 菊, 吴嗣亮
2009, 31(10): 2369-2373 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01312
[摘要](1992) [PDF 283KB](756)
摘要:
该文针对传统码鉴别器在带限条件下窄相关增益降低的问题,提出在码跟踪环中采用2次拟合码鉴别器。2次拟合码鉴别器根据带限条件下的码相关特性,利用超前滞后积分清除的结果得到伪码相关函数的2次曲线拟合方程,对2次方程求解可得码相位的估计值。仿真表明2次拟合码鉴别器鉴别性能基本不受带宽影响,在带宽受限条件下,2次拟合码鉴别器具有比传统码鉴别器更高的鉴别增益。
水声相干通信信道均衡实验研究
和 麟, 孙 超
2009, 31(10): 2374-2377 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01475
[摘要](2115) [PDF 259KB](873)
摘要:
在水声相干通信中,自适应均衡是克服信道码间干扰的有效方法。为了检验所设计的水声相干通信数据处理方法的正确性及作者所提出的一种变步长低计算量自适应均衡算法在实际应用中的性能,进行了水下通信实验。对实验数据的处理结果表明,常用的Ts/2分数间隔均衡效果不理想,采用Ts/4分数间隔均衡时性能有很大提高并获得了零误码。通过与传统算法进行性能对比得出,该算法在初始步长取值变化时具有很好的收敛性能且计算量较低,性能优于传统算法。
星上MF-TDMA系统信道管理方法
董启甲, 张 军, 张 涛
2009, 31(10): 2378-2384 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00634
[摘要](2799) [PDF 473KB](974)
摘要:
MF-TDMA被广泛应用于现代宽带通信卫星系统的上行链路设计中,而时隙分配算法是系统资源利用率的重要保证。针对MF-TDMA时隙分配复杂,时隙资源浪费严重等难题,该文给出一种可动态调整载波信道的MF-TDMA系统时隙分配算法,算法将天基移动通信系统用户接入时隙分配问题分解为载波确定和载波内时隙分配两个部分,并针对用户终端载波确定问题,给出一种带载波调整的RCP算法(RCP-A)算法,解决现有方法在多业务多用户条件下资源浪费大、使用率低的问题;针对载波内时隙分配问题,采用基于倒序时隙编号时隙资源树管理方式,解决业务因时隙分配而带来的时延抖动问题;并给出了适合星上处理能力的时隙资源管理其实现方法。仿真测试显示,该实现方法适合于星上MF-TDMA无线资源管理器。
基于公钥的可证明安全的异构无线网络认证方案
侯惠芳, 刘光强, 季新生, 张秋闻
2009, 31(10): 2385-2391 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01411
[摘要](2653) [PDF 244KB](834)
摘要:
该文针对3G-WLAN异构网络的接入安全,对异构网络的实体进行抽象,建立了一种通用的认证模型。在该模型的基础上,利用Canetti-Krawczyk (CK)模型设计了一种新的接入认证与密钥协商方案。该方案利用公钥基础设施分配公钥,简化接入端服务器和归属端服务器间的认证过程和认证信息;利用椭圆曲线密码机制,减少了移动终端的认证计算量;最后利用CK模型对提出的协议进行了形式化分析和证明。分析表明该方案是安全有效的。
原始签名人匿名的代理环签名研究
鲍皖苏, 隗 云, 钟普查
2009, 31(10): 2392-2396 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01178
[摘要](2906) [PDF 216KB](701)
摘要:
环签名是一种新的匿名签名技术,能保证签名用户的无条件匿名性。代理环签名是将代理签名和环签名相结合产生的一种签名。已有的代理环签名方案都是利用环签名的思想实现代理签名人的身份匿名性,但原始签名人的身份始终是公开的。该文基于RSA问题的难解性提出了一种新的代理环签名方案,在保证代理签名人身份匿名性的同时,还能保证原始签名人身份匿名性,并证明该方案在随机预言模型下能抵抗适应性选择消息攻击。
模2n加整体逼近模2加产生的噪声函数的概率分布研究
陈士伟, 金晨辉, 李席斌
2009, 31(10): 2397-2401 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01307
[摘要](2772) [PDF 200KB](623)
摘要:
该文证明了模2n加变换以6种不同的方式整体逼近模2加时产生的噪声函数取值概率的数值分布相同,给出了6种噪声函数的概率分布之间的相互转化关系,并给出了6种整体逼近所产生的噪声函数的取值概率的计算公式以及概率值平方和的计算公式,并修正了三元模2加整体逼近模2n加时所产生的噪声函数取值概率的平方和的计算公式。这些结论在区分攻击中有一定的应用价值。
基于输出控制的混沌同步保密通信系统
黄丽莲, 尹启天
2009, 31(10): 2402-2405 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01410
[摘要](2693) [PDF 222KB](737)
摘要:
该文提出一种基于混沌系统输出线性化的反馈控制方法,将混沌系统的非线性部分线性化,从而将复杂的非线性混沌系统的同步问题转化为简单的线性混沌系统的稳定性问题,然后通过极点配置理论,用线性化的方法同步两个非线性混沌系统。基于这种同步方法设计出混沌保密通信系统,系统的一条通道用来传输输出信号,另一条通道传输通过遮掩和调制隐藏后的信息信号。仿真结果表明这种保密通信系统是有效的。
线性反馈移位寄存器的差分能量攻击
臧玉亮, 韩文报
2009, 31(10): 2406-2410 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01339
[摘要](2514) [PDF 217KB](816)
摘要:
能否有效去除算法噪声的影响,直接关系到能量攻击成败。该文以线性反馈移位寄存器(LFSR)相邻两个时钟周期的能量消耗差异为出发点,提出了一种新的差分能量攻击算法。它从根本上去除了密码算法噪声在攻击过程中带来的影响。由于该算法随机选择初始向量(initialization vector),从而使攻击者能够容易地将其推广到具有类似结构的流密码体制。为了进一步验证攻击算法的有效性,该文利用软件仿真的方法对DECIM进行了模拟攻击。仿真结果表明,该攻击算法能够有效降低LFSR的密钥搜索的复杂度。
k冗余多播网络中网络编码算法设计与分析
王 静, 刘向阳, 王新梅
2009, 31(10): 2411-2415 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01521
[摘要](2263) [PDF 205KB](731)
摘要:
k冗余多播网络采用网络编码可实现最大多播速率k的信息传输。该文利用最大距离可分码已有成果,给出k冗余多播网络在不同发送速率下所需的最小有限域,构造最大距离可分码[n, k]生成矩阵,将其列向量作为信源输出链路的全局编码向量,设计网络码字,实现网络编码。应用实例表明该网络编码方法相对现有的通用网络编码算法而言,具有更低的计算复杂度。
基于LDPC译码软信息的迭代载波恢复
包建荣, 詹亚锋, 陆建华
2009, 31(10): 2416-2420 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01321
[摘要](2657) [PDF 300KB](925)
摘要:
针对较低信噪比(2dB)下载波恢复难题,该文提出了基于LDPC软信息的迭代载波恢复算法。该算法以最大化LDPC软信息绝对值的和为准则,对载波频差用搜索窗辅助的单纯形算法进行搜索,得到较准确的载波估计并补偿。且它还采用LDPC软信息辅助的科斯塔斯环,来纠正残留载波偏差。仿真表明,它能有效纠正载波偏差及克服相位模糊、跳周等问题,并以一定计算复杂度的代价,获得距理想QPSK编码系统0.1以内的误码性能。
基于可靠性更新的低复杂度BP译码算法
陈 昕, 门爱东
2009, 31(10): 2421-2426 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01243
[摘要](2573) [PDF 316KB](835)
摘要:
基于部分符号更新策略的BP (Belief Propagation)译码算法减少了LDPC (Low-Density Parity-Check)码的译码运算量,提高了译码效率。然而在其译码过程中,由于变量节点可靠性判决准确率不高,而且可靠性被误判的错误节点无法在后继的译码中得到修正,译码性能大大降低。该文提出一种改进的节点可靠性判决准则,提高迭代过程中对变量节点可靠性判断的准确率;同时,在每次迭代结束后,重新衡量所有变量节点的可靠性,以此来消除可靠性误判对译码性能的影响。仿真结果表明,改进的算法不仅使传统BP译码的复杂度降低,而且提高了BP算法的译码性能。
迭代结构的信源信道联合解码及其简化算法
周 琳, 吴镇扬
2009, 31(10): 2427-2431 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00558
[摘要](2132) [PDF 238KB](699)
摘要:
信源信道联合解码算法中的迭代信道解码需要进行比特似然值和概率值转换,以及联乘、累加运算,增加了信道解码的计算复杂度,该文针对这一问题,直接利用信道解码的比特硬判决值和参数的先验概率,估计比特的外信息,用于迭代信道解码。基于高斯-马尔可夫信源参数的仿真实验表明,该简化算法大大降低了迭代信道解码算法的计算复杂度。与独立解码算法相比,简化的联合解码算法明显改善了接收参数的信噪比,同时不会明显降低原迭代结构解码算法的性能。
线性接收机方案下的分层码本有限反馈预编码
朱 隽, 黄永明, 杨绿溪
2009, 31(10): 2432-2437 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01295
[摘要](2554) [PDF 321KB](934)
摘要:
该文分析了线性接收机方案下传统Grassmann码本的性能缺失,并通过分析酉阵扰动对系统误码率及信道容量性能的影响,建立应用于多天线系统线性接收机方案下的由Grassmann主码本与酉阵扰动子码本共同构成的分层码本体系,与之对应的是两步码字选择准则。对于子码本的建立,该文提出了基于旋转矩阵和基于householder变换两种方案,并通过计算机仿真阐释了分层码本体系对于传统单码本预编码在系统误码率及信道容量等方面的性能优势。
非合作水声低载噪比直接序列扩频信号的载频估计方法
王晓燕, 朱志峰, 方世良
2009, 31(10): 2438-2442 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01485
[摘要](2662) [PDF 298KB](734)
摘要:
在非合作条件下,该文针对水声直接序列二相调制扩频信号的载频估计,提出了一种在载噪比较低和信号产生较大畸变情况下仍保持一定估计准确度的方法。分析了该类信号的功率谱特性,利用其载频处的谱包络下凹特性,提出功率谱包络局部极小值载频估计方法。论文采用重心法获得载频初值,再通过初值附近的局部最小值搜索以获得载频的精确估计。该算法复杂度低,低载噪比和信号失真情况下鲁棒性好,具有一定的实用价值。采用蒙特卡洛方法进行了仿真验证与性能评估,仿真结果与理论分析一致。海试结果也验证了该方法的可行性与实用性。
M-精英进化算法及其在V-BLAST系统中的应用
慕彩红, 焦李成, 刘 逸
2009, 31(10): 2443-2448 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01328
[摘要](2624) [PDF 315KB](692)
摘要:
为解决垂直分层空时(V-BLAST)系统中的最大似然检测算法(ML)复杂度过高的问题,并针对通信系统对实时性要求较高的特点,该文提出了一种复杂度较低且性能优良的进化算法,即M-精英进化算法(MEA),来逼近ML检测算法。通过一个经典背包问题的仿真验证了MEA求解组合优化问题的有效性,实际的通信系统仿真表明,基于MEA的检测算法优于一些经典的检测算法,也优于基于标准遗传算法及克隆选择算法的检测算法,能够较好地逼近ML检测算法。
基于多循环频率聚焦的宽带循环平稳信号阵列测向方法
刘章孟, 黄知涛, 周一宇
2009, 31(10): 2449-2454 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01300
[摘要](2686) [PDF 271KB](747)
摘要:
宽带循环平稳信号多个离散循环频率处的信息能否进行综合利用以改善低信噪比条件下的阵列测向性能具有较大的研究价值。该文从阵列观测数据的循环谱相关函数入手,证明了低信噪比条件下不同循环频率处阵列观测数据的谱相关函数估计误差之间相互独立,表明不同循环频率信息之间具有较强的互补性,然后借鉴常规宽带信号频域聚焦思想提出了一种不同循环频率处信息综合利用的有效途径。仿真结果表明,基于多循环频率聚焦的方法能够有效改善低信噪比条件下宽带循环平稳信号的阵列测向性能。
基于多步分解算法的解卷积混合盲源分离新方法
徐先峰, 冯大政
2009, 31(10): 2455-2459 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01427
[摘要](2295) [PDF 275KB](774)
摘要:
该文提出一种基于二阶统计量的时域多步分解算法求解卷积混合盲源分离问题。引入白化处理,将混迭矩阵转变成酉矩阵,同时,根据源信号不同延时下相关矩阵所具有的块状对角结构,将酉矩阵分为不同的列块。针对各列块之间相互正交的特性,提出一种关于某一特定列块的最小二乘三二次代价函数。利用一种常规的基于梯度下降法的三迭代算法,交替估计代价函数中的3组待定参数,搜索其最小点,得到酉矩阵一个列块的估计。利用系统化的多步分解算法(MSA),依次估计酉矩阵的每个列块,最终得到整个酉矩阵的估计,进而恢复出源信号。仿真结果表明,新方法性能优于经典的SUB方法及新近提出的JBD-NonU方法,可有效地解决卷积混合盲源分离问题。
基于灰度直方图和谱聚类的文本图像二值化方法
吴 锐, 黄剑华, 唐降龙, 刘家锋
2009, 31(10): 2460-2464 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01283
[摘要](2835) [PDF 360KB](1626)
摘要:
在自动文本提取中,经定位获得的字符区域需二值化后方能有效识别,由于背景的复杂,常用的阈值化方法不能有效分割自然环境下的字符图像。该文提出了一种基于谱聚类的图像二值化方法,该方法利用规范化切痕(Normalized cut, Ncut)作为谱聚类测度,结合灰度直方图计算相似性矩阵,并通过实验确定最佳的直方图等级数,与通常基于像素级相似矩阵相比,算法的空间复杂度和计算复杂性都大为降低。实验结果表明,针对自然场景下的字符图像,该文方法的二值化结果优于常用的阈值分割结果。
基于广义典型相关分析的仿射不变特征提取方法
张洁玉, 陈 强, 白小晶, 孙权森, 夏德深
2009, 31(10): 2465-2469 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01344
[摘要](3114) [PDF 409KB](982)
摘要:
该文结合广义典型相关分析(GCCA)理论,提出了一种新的图像仿射不变特征提取方法。首先,基于多尺度自卷积变换(MSA)构造了一组新的变换量多尺度自卷积熵(MSAE)。然后证明了该熵具有仿射不变性;再利用GCCA将MSA和MSAE变换值作为两种特征进行融合,得到具有更丰富图像信息的组合特征。最后利用MSA,MSAE和组合特征,结合最近距离分类器分别对视点变换图像以及加噪声、加部分遮挡视点变换图像进行分类识别实验。结果表明,组合特征得到了最高的正确识别率,MSAE次之,MSA最低。
基于断裂面匹配的破碎物体拼接技术
周术诚
2009, 31(10): 2470-2475 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00161
[摘要](2042) [PDF 296KB](754)
摘要:
该文研究了曲面三角网格模型顶点法矢、主曲率和主方向的计算方法,分析了曲面上点的类型,提出了一种基于断裂面匹配的破碎物体拼接方法。分别用曲面上点的有向脚标和无向脚标构成有向特征向量和无向特征向量,在无向特征向量匹配的基础上,经过匹配点方向映射方法判断其它无向特征匹配点对的有向特征向量的相似性,完成断裂面匹配计算。在断裂面匹配的基础上,通过匹配点方向映射实现破碎物体的拼接。实验结果表明该算法可靠地实现了破碎物体的拼接。
CT图像中肿大淋巴结肺癌转移分类方法
刘 露, 刘宛予, 楚春雨, 吴 军, 周 洋, 张红霞, 鲍 劼
2009, 31(10): 2476-2482 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00699
[摘要](2946) [PDF 428KB](839)
摘要:
为解决肺癌N分期中胸部CT难于对肿大淋巴结是否癌转移进行评价的问题,寻求能够有效表示淋巴结病理特性的图像特征,实现对肿大淋巴结癌转移快速准确地判别。该文采取交互式分割从CT图像中提取出肿大淋巴结;直接计算淋巴结的多分辨率直方图得到200维空间信息特征样本集;利用具有处理高维数据集优势的支持向量机(SVM)构造分类器;用测试集对经训练的SVM分类器进行测试以评价分类性能。经96例病例实验结果表明:100个淋巴结图像的200维特征计算用时1.91 s,SVM分类器训练测试用时1.36 s,敏感性76%,特异性64%,准确度70%,接受者操作特性曲线(ROC)下面积(AUC)0.6525。高维图像空间信息特征能够有效表示淋巴结特性;没有考虑医学征象进行肿大淋巴结癌转移定性诊断的准确度就达到了70%,同时分类速度比传统纹理算法提高了约10倍。
基于图像信噪比选择优化高斯滤波尺度
王文远
2009, 31(10): 2483-2487 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01392
[摘要](2848) [PDF 904KB](1198)
摘要:
该文提出了一种选择优化高斯滤波尺度的算法。首先对图像的信噪比进行估计,以此来评估图像受噪声退化的程度;然后在样本图像中加上不同程度的噪声,利用最优化准则得到相应的最优高斯滤波尺度;最后在统计意义上研究最优化高斯尺度和图像信噪比之间的关系,通过数据拟合,可得到基于图像信噪比来选择高斯滤波尺度的算法。在Canny边界探测和非线性扩散滤波上的应用实验,显示了新算法的有效性。
一种基于顺序统计量的距离扩展目标检测器
戴奉周, 刘宏伟, 吴顺君
2009, 31(10): 2488-2492 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01471
[摘要](2646) [PDF 258KB](849)
摘要:
该文提出一种高斯白噪声中的距离扩展目标检测器。实际目标的宽带雷达回波能量往往集中于若干距离单元中,基于这一事实,对检测窗内的回波数据按能量降序进行排列,然后顺序进行能量积累和检测,直到做出判决为止。文中详细推导了检测器的虚警概率,给出了设置检测门限的方法。最后通过Monte Carlo实验,利用两类特殊能量分布方式的距离像和一个实际目标的实测距离像,对比分析了该文提出的基于顺序统计量的距离扩展目标检测器相对于能量积累检测器的性能。对于回波能量集中于少数距离单元的距离像,该文提出的检测器比能量检测器具有更好的检测性能。
基于中国剩余定理解分布式星载SAR-ATI测速模糊
齐维孔, 党雅文, 禹卫东
2009, 31(10): 2493-2497 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01445
[摘要](2520) [PDF 236KB](808)
摘要:
分布式星载SAR系统利用沿航迹干涉对地面运动目标测速时,由于较长基线导致严重的测速模糊。该文在研究鲁棒性中国剩余定理的基础上,利用剩余定理在满足某些约束条件下得到唯一解的原理,分析了多基线和多频率分布式星载SAR-ATI系统解速度模糊的方法,同时推导了多基线和多频率的约束条件,以及最大测速值。仿真结果表明该文算法能有效地解分布式星载SAR-ATI系统动目标速度模糊,为分布式星载SAR系统设计与基线设计提供了一定的指导作用和参考价值。
主动雷达导引头地面雷达站识别技术研究
程永强, 秦玉亮, 陶永宽, 王宏强, 黎 湘
2009, 31(10): 2498-2503 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00770
[摘要](2641) [PDF 336KB](813)
摘要:
该文针对主动雷达导引头对地面防空单元制导雷达站的识别问题,在天线电磁散射特性研究的基础上,提出了雷达天线的多特征融合识别算法。首先对相控阵雷达天线的电磁散射特性进行了建模和计算,然后采用多普勒波束锐化技术对目标进行2维成像以提高天线的检测概率并估计目标雷达天线的RCS序列,基于RCS序列的幅度特性与周期特性,构造了相控阵天线的4类特征,并提出了相应的识别算法及融合识别算法。仿真实验表明算法具有较高的识别概率。
对称目标的ISAR成像横向距离定标方法与性能分析
李文臣, 王雪松, 丹 梅, 王国玉
2009, 31(10): 2504-2508 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01282
[摘要](2478) [PDF 361KB](767)
摘要:
目标横向定标是实现目标模板匹配识别和特征提取的基础。该文利用横向多普勒频率和横向坐标位置的近似正比关系,基于对称目标的对称轴垂直于对称点直线,给出了对称目标转角估计和横向定标新方法。其次给出了定标参数估计误差表达式,定量分析了影响定标参数估计误差的各因素。最后用弹头模型转台成像和外场飞机ISAR数据成像对该方法进行了仿真验证。该方法结构简单,运算量非常小,在合作机动目标ISAR成像定标方面有很好的应用前景。
基于数据同化和粒子群优化算法的遥感影像融合
陈荣元, 张飞艳, 张 斌, 秦前清
2009, 31(10): 2509-2513 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01442
[摘要](2691) [PDF 663KB](1021)
摘要:
针对现有的基于色彩空间变换、基于统计以及基于多尺度分析等融合模型的建立主要依赖于经验,其参数选取存在主观性,基本上不能根据融合图像的后续使用目的进行自适应调整的问题,该文提出了一种基于数据同化和粒子群算法的遥感影像融合框架。此框架根据后续处理对影像各个属性指标值的依赖程度确定各个属性指标的权重,构造由影像各个属性评价指标的加权和所组成的目标函数,再利用粒子群算法优化目标函数从而获取合适的影像。一组实验以熵、平均梯度、标准方差、空间频率和结构相似性等定量指标验证了该框架的有效性。
一种求解电大平台天线互耦的时域积分方程快速算法
覃宇建, 周东明, 何建国
2009, 31(10): 2514-2517 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01848
[摘要](2775) [PDF 245KB](656)
摘要:
该文针对电大尺寸平台天线互耦问题,提出一种基于几何绕射理论加速的时域积分方程快速算法。在求解时域积分方程的经典时间步进法基础上,引入几何绕射理论中的绕射线寻迹,提高了迟滞积分的计算效率。数值算例证明了该方法能够有效地加速时间步进法的求解过程,对电大平台天线布局优化设计具有理论指导意义。
-TM610模同轴双间隙腔耦合同轴线输出电路
王宏义, 林福民
2009, 31(10): 2518-2522 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00624
[摘要](2943) [PDF 390KB](738)
摘要:
该文提出一种适合于X波段多注速调管的-TM610模双间隙同轴腔的同轴线输出电路,并详细分析了其带宽和输出功率容限等重要性能,结果表明:-TM610模双间隙同轴腔耦合同轴线之后,输出腔中各个电子注孔的特性阻抗仍然很均匀;但由于输出腔外观品质因数太大而且无法使其降低,导致输出频带较窄;输出功率容限则为1MW左右。因此它比较适合作为高射频段的高功率窄带多注速调管的输出电路。
研究简报
码长连续变化的QC-LDPC码的设计
刘 磊, 周武旸
2009, 31(10): 2523-2526 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00635
[摘要](2718) [PDF 242KB](1193)
摘要:
该文基于有限多项式环的理论,提出了码长连续变化的准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low Density Parity Check, QC-LDPC)码的设计方法。当有限环基数大于某个门限值时,在此环内通过一定规则选择参数生成移位项,利用它们构造出的校验矩阵均可以达到较大的圈长(girth)值。在设计中,有限环基数为连续的整数,且基数与码长呈线性关系,因此能够在girth值不变的前提下实现码长的连续变化。该文分析并证明了该构造方法大大增加了可用的高性能QC-LDPC码数量,更好地服务于自适应链路系统。
基于抛物线映射的混沌LT编码算法
黄 诚, 易本顺
2009, 31(10): 2527-2531 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01414
[摘要](2316) [PDF 370KB](864)
摘要:
该文提出一种基于抛物线映射和混沌置乱方法的LT编码算法。首先用混沌初始值作为密钥,采用抛物线映射产生混沌序列并转换为类均匀分布序列,再通过位置置乱算法生成LT码的度分布和度邻接数据序列,较传统的重要抽样方法具有更高的灵敏度,保留了理论分布的结构。实验结果表明,该算法具有实现结构简单、分组头部开销小、保密性好及高于传统重要抽样方法的性能。
一种基带GMSK信号相关器及其输出概率分布
何先灯, 裴昌幸, 孟云亮
2009, 31(10): 2532-2535 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01767
[摘要](2089) [PDF 266KB](818)
摘要:
该文提出一种基带GMSK信号相关器,并从GMSK解调信号的相位概率分布函数以及独立同分布随机变量和的概率分布函数出发,给出了该相关器的自相关峰和互相关峰的概率分布函数。从概率论与数理统计出发,推导了一种统一的数字相关器(数字匹配滤波器)的自相关峰和互相关峰的概率分布函数。数值计算结果表明,在相同条件下,该基带GMSK信号相关器的误检概率比数字相关器的低近一个数量级。
基于跟踪共振峰的语音增强算法
杨 凌, 杨海波, 高新春
2009, 31(10): 2536-2540 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01361
[摘要](2705) [PDF 254KB](1039)
摘要:
该文通过实验方法研究和分析了汉字语音共振峰的特点,发现可跟踪并找到各个共振峰,结合汉字发音所具有的一般规律,提出了一种基于跟踪共振峰的语音增强算法。该算法能够有效地识别出带噪语音中的语音帧和非语音帧,简单且有效地去除非语音帧的全部噪声,明显抑制语音帧内的噪声。算法计算复杂度低并具有噪声环境可移植性。

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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