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2009年31卷11期

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论文
基于波数域积分的人体表面微波三维成像算法研究
谭维贤, 洪 文, 王彦平, 吴一戎
2009, 31(11): 2541-2545 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01671
[摘要](2730) [PDF 442KB](1142)
摘要:
该文给出了人体表面微波3维成像所需要满足的采样准则,提出了基于波数域积分3维成像处理方法,该方法通过在给定距离单元上沿波传播方向上的波数域积分代替了复杂的3维STOLT插值。通过计算机仿真给出了由点目标组成的人体模型的3维重建图像,利用通用仪器构建的人体微波3维成像实验系统开展童装模特的微波暗室Ka波段3维成像实验,验证了成像处理方法的正确性和有效性。
基于模糊函数的雷达辐射源个体识别
李 林, 姬红兵
2009, 31(11): 2546-2551 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01406
[摘要](2653) [PDF 271KB](1061)
摘要:
雷达辐射源个体识别是现代电子情报和电子支援系统的重要研究内容。本文在辐射源个体特征分析的基础上,提出了一种基于模糊函数的辐射源个体识别算法。针对模糊函数的冗余性,分别利用模糊函数切片和局部模糊函数切片表征雷达的细微差异与个体特征,并推导了局部模糊函数切片的快速算法。仿真实验验证了提出算法对于辐射源个体特征提取和识别的可行性和有效性。
基于复杂度特征的未知雷达辐射源信号分选
韩 俊, 何明浩, 朱振波, 王 杰
2009, 31(11): 2552-2556 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01505
[摘要](2422) [PDF 266KB](743)
摘要:
当前的未知雷达辐射源信号分选方法存在准确率不高和对噪声敏感的问题。该本文应用复杂度特征实现了低信噪比下未知复杂雷达信号的高准确率分选。首先,对接收到的信号进行预处理,然后提取其复杂度特征中的盒维数和稀疏性,并将两者作为分选的特征参数,最后基于KFCM算法实现未知雷达辐射源信号的分选。由仿真结果分析可知,预处理后的信号序列的盒维数和稀疏性分离度高且受噪声的影响小,分选结果令人满意,在信噪比为5 dB时,不同调制类型信号间的分选准确率最低为87%。
基于MAR-MRF的SAR图像分割方法
刘爱平, 付 琨, 尤红建, 刘 忠
2009, 31(11): 2556-2562 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01543
[摘要](2995) [PDF 481KB](949)
摘要:
该文提出了一种基于多尺度自回归模型和马尔科夫随机场的SAR图像分割算法。算法引入多尺度自回归模型,建立层与层之间以及相邻层的像素点之间的数学关系,并将此模型与马尔科夫分割算法结合,实现了更为合理的多尺度分割策略。通过相邻尺度的依赖关系及同一尺度空间的马尔可夫性,使用多尺度自回归模型的预测结果来引导精细尺度图像分割,不仅使得最细尺度下的分割迭代次数减少;而且去除了最细尺度下多余的误分类斑块;同时还能够分割出清晰、平滑的目标边界,实现了较满意的SAR图像分割。
基于距离-多普勒算法的俯冲弹道条件下弹载SAR成像
秦玉亮, 王建涛, 王宏强, 黎 湘
2009, 31(11): 2563-2568 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01449
[摘要](2680) [PDF 324KB](799)
摘要:
该文首先建立了通用的曲线弹道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)回波信号模型,分析了加速度引入的相位误差,推导了是否进行曲线弹道补偿的定量条件,然后针对俯冲弹道情况,分析了弹载SAR回波信号的特点,并根据弹载SAR特点进行了合理近似,设计了基于距离-多普勒算法的成像方法,与直线孔径下的距离-多普勒算法相比,仅仅是修改了部分相位因子,没有因为孔径的非直线增加成像算法的复杂性。
基于lk范数的SAR复图像域正则化方法分析及改进
陶 勇, 胡卫东
2009, 31(11): 2569-2574 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01412
[摘要](2465) [PDF 659KB](808)
摘要:
正则化方法通过增加先验信息约束实现合成孔径雷达(SAR)图像的超分辨和噪声抑制,为目标识别提供了更高质量的图像信息。该文通过对基于lk范数的SAR复图像域正则化方法迭代过程的分析,揭示其增强分辨率的内在机理,并针对原有方法在不同强度散射点条件下分辨率提高不一致的问题,提出采用可变的正则化参数对其进行改进。仿真数据和MSTAR实测数据的实验结果证实了改进方法的有效性。
基于锥形尺度变换的弱小舰船目标检测
刘亚波, 李亚超, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(11): 2575-2580 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01447
[摘要](2422) [PDF 401KB](947)
摘要:
该文提出一种低信杂噪比下弱小舰船目标的检测方法。该方法对回波的慢时间瞬时自相关函数进行锥形尺度变换(Taper Scale Transform, TST),解除时延和慢时间的耦合。然后将TST后的信号相干积累,达到很好的检测效果。另外,该文分析了交叉项对检测的影响以及尺度因子的选择标准。实测数据的处理结果验证了该方法的有效性。
基于样本正交子空间的SAR目标识别方法
韩 征, 苏志刚, 韩 萍, 吴仁彪
2009, 31(11): 2581-2584 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01510
[摘要](2597) [PDF 436KB](844)
摘要:
利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)获取的目标像进行识别时,基于子空间的自动目标识别(Automatic Target Recognition, ATR)方法通常是对样本数据的值空间进行操作。当识别相似目标时,由于彼此的值空间存在较大的交集,生成的识别模板的可分性较差。该文提出一种SAR目标ATR方法,该方法将SAR样本数据的正交子空间作为投影空间。因此,不同类目标样本在投影空间的差异性加大,能够明显提高识别效果。实验结果表明,本文方法的识别性能优于其它同类方法。
针对目标识别的波形优化设计方法
纠 博, 刘宏伟, 胡利平, 吴顺君
2009, 31(11): 2585-2590 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01400
[摘要](2726) [PDF 253KB](859)
摘要:
针对宽带雷达多类目标识别波形优化中的方位敏感性、距离敏感性和初相不确定性问题,该文在高斯色噪声背景下提出一种基于遗传算法和最大滑动相关分类器的波形优化方法,简称为GASC方法。该方法定义目标回波和同类模板之间的匹配系数与该目标回波和异类模板之间匹配系数的差为匹配距离,以最大化各类目标之间的匹配距离的最小值作为优化准则,并约束发射信号幅度是恒定的,然后通过遗传算法进行求解,得到优化波形信号。仿真结果表明,与现有方法相比,该方法能更好地增加各类目标之间的可分性,进而提高目标的识别性能。
基于相位噪声分析的交通信息采集雷达设计
杨明辉, 许 杰, 孙晓玮
2009, 31(11): 2591-2595 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01598
[摘要](2358) [PDF 308KB](997)
摘要:
为了满足智能交通领域(ITS)信息采集需要,该文设计了一种K波段双模式交通信息采集雷达,其两个工作模式为调频连续波(FMCW)和单频连续波(CW)模式。由于对压控振荡器(VCO)直接作为CW测速雷达的振荡源的研究较少,所以该文对在单频连续波(CW)模式下VCO的相位噪声以及雷达作用距离对测速误差的影响进行分析。此外该文还通过测速对比实验,得出在短距离应用条件下,虽然以MMIC VCO为振荡源的双模雷达的测速精度不如以低相位噪声锁相环振荡器(PLL)为振荡源的单一CW雷达,但两者相差很小。通过分析和实验可以得出,相位噪声对速度误差的影响会随着作用距离的缩短而减小。该双模雷达工作在CW模式并进行短距离测速时,能满足一般民用交通雷达测速精度的要求。
相位编码信号的多普勒补偿
胡英辉, 郑 远, 耿旭朴, 邓云凯
2009, 31(11): 2596-2599 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01540
[摘要](2176) [PDF 297KB](1022)
摘要:
相位编码信号具有理想的接近图钉型的模糊函数,而在脉冲压缩处理中存在多普勒失配问题。本文在考虑脉内多普勒频移的情形下,建立了一种新的雷达测速-测距模型,并从二维图像重建的角度出发,推导了其多普勒补偿算法。理论分析和仿真试验表明:在考虑速度模糊和距离徙动的情况下,该方法能有效地解决因多普勒频移造成的失谐,得到接近理想情形的压缩效果。
外太空有源假目标的运动学特性
饶 彬, 肖顺平, 赵志超, 赵艳丽, 王雪松
2009, 31(11): 2600-2605 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01476
[摘要](2285) [PDF 312KB](605)
摘要:
弹道导弹突防过程中释放的有源干扰装置能够产生在能量、波形和相位调制等方面与目标回波高度逼近的假目标,这些假目标会共享雷达信号处理器的相干处理增益,使得传统的信号处理鉴别方法失效,并在数据处理层形成大量虚假航迹。该文从理论上分析了外太空有源假目标的运动学特性,推导了其在典型坐标系下的运动方程,揭示了有源假目标在运动学特性上和实体目标间的根本差异。首先,建立了统一的数学描述模型,推导了假目标在雷达站直角坐标系、雷达站球坐标系和地心坐标系下的运动方程;其次,根据运动方程分析了假目标的轨道、速度和加速度特性;最后,研究了相关因素对假目标运动学特性的影响。该文的分析结果可以为基于运动学信息鉴别有源假目标的系列方法提供理论指导。
归一化子带自适应滤波器步长控制
倪锦根, 商慧亮, 李 锋
2009, 31(11): 2606-2609 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01708
[摘要](2673) [PDF 224KB](769)
摘要:
定步长子带自适应滤波器必须在快的收敛速度和低的稳态失调之间进行折中。根据自适应滤波器系数向量均方偏差与步长之间的函数关系,该文采用使自适应滤波器系数向量均方偏差在每次迭代更新时最速下降的方法,提出一种步长控制算法来解决上述问题。该算法可以兼得快的收敛速度和低的稳态失调。实验结果验证了该方法的有效性。
参数优化模型的正交逼近算法
杨 丹, 游 磊, 张小洪
2009, 31(11): 2610-2613 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01585
[摘要](2617) [PDF 399KB](622)
摘要:
在图像拼接中,该文将图像配准转化成一个无约束最优化问题,运用2次型理论提出一种新的参数优化模型算法正交方向逼近法。该算法根据参数矩阵最优函数特有的性质,无须计算函数的导数或梯度,仅须计算函数值即可。其优点是克服了以往算法所要求占用大量计算机内存的缺点,仅用一个矩阵存储数字信息。通过仿真实验证明:该算法收敛速度快,结果精度高,具有较高的实用价值。
基于四元同质微分的彩色光流估计
裴继红, 叶佩玲, 谢维信
2009, 31(11): 2614-2619 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01469
[摘要](2566) [PDF 433KB](808)
摘要:
该文通过将颜色3维矢量表示为一个4元数(quaternion)形式的超复数,将彩色图像序列映射为3维时-空空间上定义的4元超复变函数,并以颜色常数模型假设为基础,建立了描述彩色图像序列中运动模式的4元光流方程。为了对超复数4元光流方程中的运动参数进行有效估计,定义了4元同质微分的概念,进而得到了基于4元同质颜色常数模型的光流方程,并给出了该光流方程的优化求解方法。最后,与已有算法的对比实验验证了该文方法的有效性。
基于改进局部不变特征的兴趣点匹配
张 良, 王海丽, 吴仁彪
2009, 31(11): 2620-2625 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01440
[摘要](2482) [PDF 798KB](1422)
摘要:
该文提出了一种适用于目标跟踪的局部特征点检测与匹配方法,在尺度不变特征(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)算法基础上进行了多方面的改进。在高斯差分尺度空间仅检测局部极大值,提高算法的稳定性;采用基于圆形邻域统计梯度方向直方图,来确定兴趣点的主方向和描述子,避免了图像旋转的运算代价;最后采用最近邻与次近邻之比来对96维的描述子进行匹配。所提方法在有效地提高匹配准确率的同时,大大提高了运算速度, 适用于对实时性要求较高的场合。
基于形状统计模型的多类目标自动识别方法
孙 显, 王宏琦, 杨志峰
2009, 31(11): 2626-2631 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01422
[摘要](2497) [PDF 684KB](715)
摘要:
形状是人类视觉系统分析和识别目标的基础。针对现有方法的不足,该文提出了一种新的基于形状统计模型的多类目标自动识别方法。该模型定义形状基元对作为特征描述子,从样本图像中抽取典型基元对,聚类量化后组成形状字典。然后综合分析各类信息,通过无监督学习来统计目标的特征分布状况,构建类别形状模型。快速定位目标区域并辨识对象类别后,可结合图像分割获取精确形状。实验结果表明,该方法能准确、高效地提取多种类型和复杂结构的目标,较好解决了噪声干扰、旋转侧偏等问题,具有较强的实用价值。
在小样本条件下直接LDA的理论分析
赵武锋, 沈海斌, 严晓浪
2009, 31(11): 2632-2636 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01629
[摘要](2762) [PDF 219KB](1191)
摘要:
直接线性鉴别分析(DLDA)是一种以克服小样本问题而提出的LDA扩展方法,被声明利用了包含类内散布矩阵零空间外的所有信息。然而,很多反例表明事实并非如此。为了更深入地了解DLDA的特性,该文从理论上对其进行了分析,得出结论:基于传统Fisher准则的DLDA几乎没利用零空间,将丢失一些有用的鉴别信息;而基于广义Fisher准则的DLDA,若满足一定条件(在高维小样本数据应用中一般都满足)且最优鉴别矢量正交约束,则其等价于零空间LDA和正交LDA。在人脸数据库ORL和YALE上的比较实验结果亦与理论分析一致。
一种CPM信号频率成形脉冲盲估计算法
周家喜, 许小东, 徐佩霞, 戴旭初
2009, 31(11): 2637-2642 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01560
[摘要](2483) [PDF 259KB](826)
摘要:
频率成形脉冲是连续相位调制(CPM)信号解调所必需的调制参数,由脉冲形状和脉冲长度两个参数共同决定。该文利用CPM信号的自相关特性,深入分析了CPM信号调制参数与自相关函数之间的内在联系,并在此基础上提出了一种频率成形脉冲的盲估计算法。该算法首先实现脉冲形状的盲识别,然后将CPM信号的调制指数调整为整数,最后通过自相关函数中非零值的个数来实现脉冲长度的盲估计。计算机仿真结果与分析表明,该算法实现简单,能够在任意调制阶数和调制指数下有效估计出频率成形脉冲。
一种消除误差累积的多级快速独立分量分析算法
姚俊良, 杨小牛, 李建东, 张 琰, 韩维佳
2009, 31(11): 2643-2648 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01546
[摘要](2437) [PDF 298KB](808)
摘要:
针对传统串行FastICA算法存在误差累积的缺点,该文提出一个多级结构的快速独立分量分析算法(MSFICA)。该算法采用两级结构来消除误差累积。为了降低算法的计算复杂度,第1级采用一种维数不断降低的方法来得到分离向量的初始值。第2级利用第1级得到的初始值直接对白化后的观测信号进行处理,不需要进行正交投影。仿真结果表明,该文提出的算法在增加少量计算复杂度的情况下,成功消除了误差累积,并且比已有的消除误差累积的并行算法有更好的SINR性能和BER性能。
最小二乘法重构r重平移不变子空间采样的研究
朱肇轩, 王厚军, 王志刚
2009, 31(11): 2649-2652 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01604
[摘要](2608) [PDF 227KB](712)
摘要:
该文根据r重平移不变子空间采样模型,提出了一种基于最小二乘法的r重平移不变子空间采样重构方法,并且获得了重构滤波器的频域表达式;同时利用Hilbert空间投影理论分析了重构误差;最后,以调幅信号为例,验证了最小二乘法重构r重平移不变子空间采样的可行性。
基于模糊Fisher准则的自适应降维模糊聚类算法
支晓斌, 范九伦
2009, 31(11): 2653-2658 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01550
[摘要](2448) [PDF 297KB](857)
摘要:
该文指出曹苏群等人提出的基于模糊Fisher准则(FFC)的半模糊聚类算法(FFC-SFCA)中的一个推导错误,结合模糊紧性和分离性(FCS)聚类算法提出新的聚类算法:FFC-FCS。FFC-FCS充分利用FFC的特征提取和降维特性,交替运行原始数据空间中FFC和投影空间中的FCS,通过对降维数据的聚类实现对原始数据的聚类。FFC-FCS不仅对低维数据具有优异的分类性能而且对高维数据也表现出一定的分类优势。实验结果表明,FFC-FCS 的性能明显优于原有的FCS算法,FFC-SFCA算法以及经典的模糊C-均值(FCM )算法。
WiMAX OFDMA初始测距中的多用户频偏估计
范 达, 曹志刚, 易芝玲
2009, 31(11): 2659-2664 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01413
[摘要](2650) [PDF 286KB](778)
摘要:
测距过程是移动WiMAX标准中的重要过程,用于解决远近效应及同步问题。该文针对WiMAX OFDMA上行链路的初始测距,提出了两种适用于多用户的载波频偏估计方法。方法1采用参考测距信号与接收信号的时域相关提取期望测距信号,并利用相关结果的相位估计测距用户的频偏;方法2采用参考测距信号与接收到的两个相邻OFDM符号的频域相关提取期望测距信号,并利用两次结果的相位差估计测距用户的频偏。仿真实验证明基于频域相关的方法更适合于在一个测距时隙内存在多个测距用户的情况,并且不易受定时偏差估计误差的影响。
稳健的高效MIMO检测器
胡军锋, 张海林, 杨 远
2009, 31(11): 2665-2670 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01416
[摘要](2532) [PDF 284KB](899)
摘要:
无偏最小均方误差迭代树搜索(MMSE-ITS)检测器是目前性能最好的多输入多输出(MIMO)检测器之一。该文通过选择性地扩展部分长度路径和添加一位互补矢量,对无偏MMSE-ITS检测器作了改进。仿真和分析结果表明,和无偏MMSE-ITS检测算法相比,改进算法能以相对较低的处理复杂度获得更好的检测性能。另外,改进的检测器彻底避免了削剪处理,对MIMO信道状况具有较好的适应性,稳健性较强。
无人机载软件接收机同步方案研究
熊海良, 肖 竹, 杨 宏, 田红心, 易克初
2009, 31(11): 2671-2676 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01564
[摘要](2447) [PDF 305KB](830)
摘要:
为确保无人飞机进行稳定的数据传输,该文提出了一种基于部分匹配滤波器和两级FFT的快速同步捕获算法,该算法能在搜索出同步点位置的同时,有效估计载波频偏,且计算复杂度显著下降。在动态环境中,载波多普勒频移变化剧烈,普通接收机跟踪环容易失锁,该文提出了一种基于经验值查表的载波跟踪算法,在锁频环内引入经验值查找表,环路能自适应调整滤波器带宽,任意时刻都能保证高精度跟踪。仿真实验表明,当输入信噪比高于-35 dB,载波初始多普勒频偏在12.8 kHz以内,机动载体相对于卫星转发器的径向加速度为5 m/s2(等效多普勒频移变化速度为180 Hz/s),无人机载软件接收机可以进行稳定的数据传输。
采用故意时延的V-BLAST系统的最佳迫零检测
林华炯, 唐友喜, 邵士海
2009, 31(11): 2677-2681 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01421
[摘要](2273) [PDF 254KB](636)
摘要:
Shao(2007)提出了一种故意时延的垂直贝尔实验室分层空时码结构(V-BLAST)系统,但是其中提出的迫零检测算法并不是满足迫零准则下的最优算法。本文直接从接收天线处的未采样连续信号数学模型分析入手,利用泛函分析的方法推导出了该系统最优的迫零检测算法,理论和仿真都表明该算法优于Shao提出的迫零算法。本文的工作对进一步研究这种新型的故意时延的V-BLAST系统具有较为重要的意义。
认知无线电系统中协同能量检测算法的性能研究
虞贵财, 罗 涛, 乐光新
2009, 31(11): 2682-2686 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01562
[摘要](2424) [PDF 240KB](1256)
摘要:
该文首先研究了单认知用户能量检测算法的检测性能和检测灵敏度与检测时长和噪声短时间内平均功率波动性之间的关系,得出检测性能和检测灵敏度随噪声短时间内平均功率波动性的增大而急剧下降的结论,在低信噪比时尤为明显;针对检测性能和检测灵敏度随噪声短时间内平均功率波动性的增大而急剧下降,提出了基于多用户协同能量检测算法。仿真表明,在低信噪比环境下,即使噪声短时间内的平均功率存在较大的波动性,只要适当地增加协同检测的用户数,仍可获得较为准确的检测性能。
基于效用和资源借用的移动卫星系统呼叫接入控制算法
章玉刚, 张 军, 张 涛
2009, 31(11): 2687-2691 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00594
[摘要](2254) [PDF 291KB](627)
摘要:
该文提出一种基于效用和信道资源借用的移动卫星系统呼叫接入控制算法(UBCB),引入借用权重作为资源借用的依据来改善呼叫阻塞率和业务掉线率,通过调整业务接入的门限来改善卫星网络拥塞状况,从而提高星上资源利用率和卫星系统整体性能。仿真表明,该算法与一般的信道借用(CBS)算法相比,在服务等级、系统服务价值等方面得到较大改进。
有限反馈SDMA中基于信干噪比的天线合并算法
王 静, 史志华, 王 炎, 尤肖虎
2009, 31(11): 2692-2696 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00362
[摘要](2359) [PDF 239KB](750)
摘要:
多天线广播信道中基于信道量化的MISO-SDMA系统可通过增加用户端天线并采用相关的天线合并技术来有效降低反馈量的需求。该文提出了一种基于信干噪比SINR的天线合并准则,以寻求最优的合并矢量和等效信道量化值。由于综合考虑了接收信道等效功率、量化误差引起的用户间干扰和噪声等因素,改善已有合并算法中仅仅最大化接收端等效信噪比或最小化量化误差的不足。另外,该文从理论上推导分析了在信噪比趋于零和趋于无穷时该算法的极限情形,证明已有的最大比合并和基于量化的合并方法是该文所提算法在极限情况下的特例。计算机仿真表明在相同的反馈量下该文所提算法有着优于二者的性能。
基于可拓模糊层次分析的快速小区选择算法
章 辉, 许晓东, 陶小峰, 李静雅, 张 平
2009, 31(11): 2697-2702 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01481
[摘要](2492) [PDF 277KB](841)
摘要:
针对快速小区选择中评判准则过于单一,缺乏灵活性和公平性的问题,该文提出了一种新型快速小区选择算法。该算法借助可拓理论,构造了一种小区性能QoE参数评价的映射表,并将实际参数映射到对应的标度区间,然后计算待评小区的实际分析值。在此基础之上,采用模糊层次分析的方法构造出判断矩阵,并检验其一致性。最后根据权重向量大小对计算出的各小区总效益函数值排序,找到最优的快速小区选择策略。仿真分析表明,小区性能因子的权重影响到总效益函数值的大小。与现有的快速小区选择算法相比,该算法在增加一定算法复杂度的情况下,实现了小区性能参数评判的全面性,降低了用户的阻塞率,提高了用户的吞吐量。
一种基于IoT控制的小区间功率控制方法
李中年, 郑 毅, 王亚峰, 杨大成
2009, 31(11): 2703-2707 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01511
[摘要](2996) [PDF 250KB](2230)
摘要:
该文针对OFDMA蜂窝系统中上行干扰特性,提出了基于IoT控制的小区间功率控制方法。该方法通过相邻小区相互交换干扰信息,对传统的功率控制进行修正,并根据调整原则和调整步长,提出了4种控制方法,使得系统IoT更稳定,吞吐量更高。仿真证实了这4种控制方法都优于传统未加IoT控制的功率控制方法,其中基于固定比较对象的自适应调整步长的功率控制方法最优。
与密钥模2n加运算的差分性质研究
郑 斌, 关 杰
2009, 31(11): 2708-2712 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01448
[摘要](3040) [PDF 208KB](628)
摘要:
与密钥K模2n加-Y=X+Kmod2n是密码算法中一个常用的基本编码环节,在SAFER++,RC6 Phelix等算法中有广泛的应用。该文对Y=X+Kmod2n进行了差分分析,首次给出了当差分转移概率取最大值1,次大值1-1/2n-2,次小值1/2n-2以及1/2时,输入差,输出差及密钥的结构特点和计数公式。
R-ate配对的Fqm域扩展
李 彬, 王新梅, 李向军
2009, 31(11): 2713-2715 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00699
[摘要](3273) [PDF 189KB](742)
摘要:
为解决R-ate对实现中的不完全约减问题,提高计算效率,该文提出一种方法m-R-ate,将R-ate对的实现由Fq扩展至Fqm域中。此外,通过用特征q代替qm的方法对R-ate的公式进行化简,可大大提高R-ate算法效率。实验表明,消除整数不完全约减问题可至少提高7.8%的效率,粒度更细的(A,B)选择方式可有效的减少Miller循环次数,效率高于Atei算法。
标准模型下高效的基于口令认证密钥协商协议
舒 剑, 许春香
2009, 31(11): 2716-2719 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01548
[摘要](2227) [PDF 217KB](818)
摘要:
基于口令的认证密钥协商协议是利用预先共享的口令协商安全性较高的密钥。现有的基于口令认证密钥协商协议大多需要较大的计算量,或者只在随机预言模型下证明了协议的安全性。该文提出了新的标准模型下基于口令密钥协商协议,协议只需要一个生成元。 与其它标准模型下的协议相比,新协议不需要CPA或CCA2安全的加密方案,因而具有计算复杂度低和协议描述简单的特点。相对于殷胤等人在标准模型下可证安全的加密密钥协商协议一文中提出的协议,新协议将指数运算降低了64%。最后,基于DDH假设,在标准模型下证明了协议的安全性。
改进的基于标准模型的一轮密钥交换协议
胡学先, 刘文芬, 兰巨龙
2009, 31(11): 2720-2724 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01533
[摘要](2314) [PDF 227KB](732)
摘要:
该文提出了一个一轮密钥交换协议。协议是基于标准模型的,没有用到可能会影响协议安全性的真随机谕示模型(ROM)。基于DDH假设和伪随机函数簇两个基本的计算复杂度假设,可以证明协议是SK安全的,并且协议具有较低的通信复杂度和计算复杂度。
基于双文本段的信息隐藏算法
陈志立, 黄刘生, 余振山, 杨 威, 陈国良
2009, 31(11): 2725-2730 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01503
[摘要](2327) [PDF 246KB](1004)
摘要:
信息隐藏是一种在传输或存储过程中将隐秘信息隐藏在特定载体中,以保证隐秘信息安全性的技术。常用的载体有图像、音频、视频、文本等类型文档。由于文本文档特别是纯文本文档中的冗余信息非常少,基于纯文本文档的信息隐藏具有很大的挑战性。现存的基于纯文本文档的算法都是基于单文本段的,在安全性方面还存在许多难以克服的缺陷。该文提出了一种新的基于双文本段的信息隐藏算法,通过在多种隐藏形式中选择适当的隐藏形式和信息分散存储,大大地提高信息隐藏的隐蔽性、安全性。另外,算法具有很高的灵活度,可以根据具体的应用情景进行适当的变形或调整,以便更好地适用于实际需求。
一种提高IEEE 802.11吞吐量和公平性的自适应优化算法
毛建兵, 毛玉明, 冷甦鹏
2009, 31(11): 2731-2737 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01012
[摘要](2642) [PDF 340KB](909)
摘要:
该文提出了一种针对IEEE 802.11 DCF网络增强其吞吐量和公平性性能的自适应优化算法,算法基于网络节点侦听信道得到的网络状态信息进行竞争发送的自适应调整以获得最优的网络性能,称之为CSCC(Channel Sensing Contention Control)算法。算法采用了对节点的信道接入请求以概率参数P_T进行过滤的方法控制节点竞争接入信道的激烈程度,其主要特点在于在优化调整过程中不需要进行计算复杂的网络节点数量估计,并且可以在不同网络状态下围绕始终确定的优化目标进行参数优化调整。仿真实验结果表明,算法能够适应不同节点数量和不同数据大小的网络进行自适应的网络优化调整,并获得了系统吞吐量、碰撞概率、延迟、延迟抖动、公平性等多方面的性能改善。
信源定位方案中基于Bloom Filter存储的概率日志记录方法研究
薛开平, 洪佩琳, 郭 婵, 卢汉成, 骆连合
2009, 31(11): 2738-2743 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01586
[摘要](2264) [PDF 345KB](676)
摘要:
该文在信源定位方案中提出了一种基于Bloom filter存储的概率采样日志记录方法。该方法对经过路由器的所有数据实现概率采样,存储采用了高效的Bloom filter存储结构,使得采样信息能够在一定时间内存储在内存中便于查找。基于此方法该文提出信源定位服务器的概念,从而使得核心网络路由器除了路由转发功能之外,只需要完成对数据包的概率采样即可。文中还对相关参数的选择进行了理论分析,从理论上分析了信源定位服务的存储开销以及信源定位有效性,方案具有存储开销小、效率高的特点,从而为进一步的实际网络部署提供了理论依据。
节点失效对无线传感器网络覆盖与连通可靠性影响的模型研究
傅质馨, 徐志良, 黄 成, 吴晓蓓
2009, 31(11): 2744-2750 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01525
[摘要](2821) [PDF 364KB](829)
摘要:
针对节点失效引起无线传感器网络监测性能下降的问题,该文以节点随机均匀部署的网络为研究对象,从节点失效的角度提出了评价网络覆盖与连通两个基本监测性能的量化指标,建立了评价模型,通过设计节点失效算法对随机失效与恶意入侵两种节点失效类型进行了计算机模拟,利用仿真结果比较了网络监测性能在不同失效类型时的变化情况,总结出经验公式,为网络参数的选取提供了依据。
无线传感器网络中一种具有稳定链路的鲁棒可调拓扑算法
刘浩然, 尹荣荣, 郝晓辰, 窦晶晶, 毕卫红
2009, 31(11): 2751-2756 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01419
[摘要](2269) [PDF 292KB](888)
摘要:
该文针对传感器网络中无线链路的不稳定性问题,基于r邻居图模型提出一种具有稳定链路的鲁棒可调拓扑控制算法RAWSL (Robust Adjustable with Steady Links)。算法以接收信号强度阈值作为链路判断条件,有效地避免了网络中不稳定链路存在的可能性,并能够通过调整参数r取值满足不同网络的需求。实验结果表明,RAWSL算法不仅能够确保全网络的连通,还具有鲁棒性高和时延较低的特点。
一种基于P2P协作的代理缓存流媒体调度算法
唐瑞春, 魏青磊, 刘 斌
2009, 31(11): 2757-2761 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01144
[摘要](2373) [PDF 268KB](874)
摘要:
该文根据流媒体系统中缓存空间不足及服务延迟的问题,提出一种基于P2P协作的代理缓存流媒体调度算法PCSPC(Proxy-Caching Scheduler based on P2P Cooperation)。首先按照流行度高的数据占用较大存储空间的原则,利用媒体文件的存储效率为每个前缀分配相应的存储空间。然后按传输成本将前缀降序排列,代理服务器升序排列,将前缀依次分配到代理服务器上,并且通过理论证明该方法能够有效地减少传输成本。PCSPC算法能够兼顾存储效率与传输成本。仿真实例说明了算法的有效性。
嵌入式可编程存储器设计中的选择性寄存方法
蔡 刚, 杨海钢
2009, 31(11): 2762-2766 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01544
[摘要](2314) [PDF 585KB](802)
摘要:
该文提出一种选择性寄存的方法用于解决同步双端口存储器IP同时对同一地址进行读写操作时造成的读出数据丢失的问题。利用该方法,通过使用同步双端口存储器IP和标准单元来设计嵌入式可编程存储器,可减小设计的复杂度、增强设计的可移植性,从而大大缩短嵌入式可编程存储器的开发周期。该文设计的嵌入式可编程存储器采用SMIC 0.18 m 1P6M CMOS工艺流片。测试结果表明,与相近工艺尺寸、相同存储容量的全定制嵌入式可编程存储器相比,它们在功能上兼容,在性能上相当。
考虑工艺波动影响的RLC互连统计延时
李建伟, 董 刚, 杨银堂, 王 增
2009, 31(11): 2767-2771 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00031
[摘要](2447) [PDF 276KB](800)
摘要:
该文提出了一种考虑工艺波动的统计RLC互连延时分析方法。文中首先给出了考虑工艺波动的寄生参数和矩的构建方法,然后基于Weibull分布给出了RLC互连的统计延时模型。所提方法同样适用于已有的延时模型如Elmore模型,等效Elmore模型和D2M模型。通过对几种模型的比较,表明,基于Weibull分布的RLC互连的统计延时模型是最精确的,和HSPICE相比,50%延时误差最大0.11%,蒙特卡洛分析中的均值和平均偏差误差最大2.02%。
研究简报
MLFMA结合最佳一致逼近快速求解目标宽带RCS
田 超, 谢拥军, 王元源, 蒋永辉
2009, 31(11): 2772-2775 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01631
[摘要](2724) [PDF 236KB](626)
摘要:
该文将多层快速多极子与最佳一致逼近结合计算了目标宽带的电磁散射特性。通过求解给定频带内的切比雪夫节点和节点处的目标表面电流,实现了频带内任意频点表面电流的快速预测,从而快速分析了目标宽带电磁散射特性。将计算结果与MLFMA逐点计算的结果进行了比较,结果表明在不影响精度的前提下,该方法大大地提高了计算效率。
一种闭环自激式驱动的硅微机械电场传感器
熊幼芽, 彭春荣, 夏善红
2009, 31(11): 2776-2780 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01527
[摘要](2508) [PDF 313KB](669)
摘要:
该文提出了一种闭环自激式驱动的微型电场传感器方案。利用自动增益控制的原理实现闭环自激驱动,使得微传感器能够始终工作在谐振状态,且振动幅度保持稳定。用matlab-simulink工具对系统进行了仿真,结果表明,当传感器的谐振频率发生0.5%的漂移时,系统可以重新捕捉并锁定到新的谐振频率,和开环驱动方案相比,传感器振幅的衰减度从30%降低到0.1%之内,灵敏度从缩减50%改进到缩减0.1%之内。
基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测
罗洁思, 于德介, 彭富强
2009, 31(11): 2781-2785 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01528
[摘要](2600) [PDF 281KB](1015)
摘要:
该文针对传统的基于二次时频分析和原子追踪匹配方法处理多分量LFM信号时存在的时频干扰和等振幅交叉分解等问题,提出了一种基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测方法,该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量LFM信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的LFM信号分量,从基元函数连接形成的频率曲线即可获得LFM信号分量瞬时频率的估计,再对分量瞬时频率求起始时间点的频率值和曲线斜率便可得到该LFM分量的中心频率及调频斜率,仿真试验表明该文方法能精确地提取等振幅多分量LFM信号的瞬时频率,并具有很强的抗噪声干扰能力。
一种具有时间衰减和主观预期的P2P网络信任管理模型
李佳伦, 谷利泽, 杨义先
2009, 31(11): 2786-2790 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01563
[摘要](2511) [PDF 281KB](880)
摘要:
该文提出了一种基于信誉的P2P网络信任管理模型。在P2P网络中,由于不存在中心节点,需要根据节点的行为来判断其是否可信。通过引入时间衰减算法,解决了对行为评估,本地信任值以及推荐的时间相关性问题。通过对近期表现和长期表现的对比,给出对该节点未来表现的主观预期,能够对节点异动做出反应。利用DHT资源发现算法,有效地降低了网络消耗,并使模型具有可扩展性。模型能够有效地提高P2P网络的交易成功率。
基于声强的无线传感器网络目标跟踪方法研究
陈积明, 张艳平, 曹向辉, 申兴发, 孙优贤
2009, 31(11): 2791-2794 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00493
[摘要](2323) [PDF 286KB](982)
摘要:
为有效解决无线传感器网络对具有声音特性移动目标的跟踪问题,该文利用声音随距离的能量衰减模,并结合声强特性,给出了基于动态组管理机制的目标跟踪方法。仿真实验结果表明无线传感器网络中基于声强特性的方法,能够有效实现对移动目标跟踪,结合Kalman滤波算法提高了实验结果的跟踪精度。

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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