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2009年31卷3期

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论文
近邻边界Fisher判别分析
魏 莱, 王守觉, 徐菲菲, 王睿智
2009, 31(3): 509-513 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00557
[摘要](3365) [PDF 391KB](1342)
摘要:
将数据集进行合理的维数约简对于一些机器学习算法效率的提高起着至关重要的影响。该文提出了一种利用数据点邻域信息的线性监督降维算法:近邻边界Fisher判别分析(Neighborhood Margin Fisher Discriminant Analysis,NMFDA)。NMFDA尝试将每一数据点邻域内最远的同类数据点和最近的异类数据点之间的边界在投影子空间内尽可能地扩大,从而提高基于距离的识别算法的准确率。同时为了解决非线性降维问题,提出了Kernel NMFDA,通过在几个标准人脸数据库上与其它降维算法的对比识别实验,验证了提出算法的有效性。
特征加权支持向量机
汪廷华, 田盛丰, 黄厚宽
2009, 31(3): 514-518 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01711
[摘要](3392) [PDF 225KB](3113)
摘要:
该文针对现有的加权支持向量机(WSVM)和模糊支持向量机(FSVM)只考虑样本重要性而没有考虑特征重要性对分类结果的影响的缺陷,提出了基于特征加权的支持向量机方法,即特征加权支持向量机(FWSVM)。该方法首先利用信息增益计算各个特征对分类任务的重要度,然后用获得的特征重要度对核函数中的内积和欧氏距离进行加权计算,从而避免了核函数的计算被一些弱相关或不相关的特征所支配。理论分析和数值实验的结果都表明,该方法比传统的SVM具有更好的鲁棒性和分类能力。
基于离散粒子群求解复杂联盟的并行生成
蒋建国, 张国富, 齐美彬, 苏兆品
2009, 31(3): 519-522 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01593
[摘要](2626) [PDF 259KB](735)
摘要:
联盟生成是多agent系统中的一个关键问题。该文引入离散粒子群优化来解决这一问题,采用粒子的随机扰动避免了算法的早熟,设计一种二维二进制编码实现复杂联盟的并行生成,通过编码可行性检查、冲突消解和补偿策略克服了求解过程中的资源冲突和联盟死锁。仿真实验说明了算法的有效性。
一种基于随机游动的聚类算法
李 强, 何 衍, 蒋静坪
2009, 31(3): 523-526 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01626
[摘要](2589) [PDF 224KB](1581)
摘要:
该文提出一种改进的随机游动模型,并在此模型的基础上,发展了一种数据聚类算法。在此算法中,数据集中的样本点根据改进的随机游动模型,生成有权无向图G(V,E,d),其中每个样本点对应图G的一个顶点,并且假设每个顶点为可以在空间中移动的Agent。随后计算每个顶点向其邻集中顶点转移的概率,在随机选定邻集中的一个顶点作为转移方向后,移动一个单位距离。在所有样本点不断随机游动的过程中,同类的样本点就会逐渐的聚集到一起,而不同类的样本点相互远离,最后使得聚类自动形成。实验结果表明,基于随机游动的聚类算法能使样本点合理有效地被聚类,同时,与其他算法对比也说明了此算法的有效性。
基于局部边界鉴别分析的人脸识别
李子荣, 杜明辉
2009, 31(3): 527-531 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01621
[摘要](2769) [PDF 271KB](940)
摘要:
该文基于谱图理论和流形学习提出了局部边界鉴别分析(LMDA)的降维方法。在近邻保持投影的基础上,LMDA方法减少了同类数据间由于线性投影而带来的重构误差,同时保留了类内相似度图的拉普拉斯矩阵的完整性。另一方面,通过构造一个与类内相似图对应的类外代价图,LMDA可以扩大两者间的边界。在人脸识别中与其他方法的对比实验表明提出的算法能有效提升近邻保持投影的性能。
基于双变量阈值的非下采样Contourlet变换图像去噪
贾 建, 焦李成, 项海林
2009, 31(3): 532-536 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01791
[摘要](2456) [PDF 364KB](1120)
摘要:
系数阈值是流行的去噪方法,其中阈值方式与大小的选择是一个重要的技术问题。该文依据非下采样Contourlet分解系数与其父系数之间的相关性,给出非高斯双变量分布,对该模型应用Bayes估值理论推导得到相应的非线性双变量阈值函数,综合非下采样Contourlet分解和双变量阈值函数,提出一种基于双变量阈值的非下采样Contourlet变换图像去噪方法(NSCTBI)。对于被加性高斯白噪声污染的图像,实验中将NSCTBI方法与非下采样Contourlet变换、小波域双变量阈值去噪等方法进行了比较,结果表明在大多数情况下,NSCTBI的PSNR结果相比这些方法高出0.5至2.3dB,在边缘特征方面保持了良好的视觉效果。
基于FBM分形特征的快速小波地形模拟算法
卜彦龙, 潘 亮, 沈林成
2009, 31(3): 537-541 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01702
[摘要](2552) [PDF 265KB](915)
摘要:
该文基于FBM分形原理,采用Haar小波对自然地形数据进行模拟构建。在分析自然地形分形系数与小波系数之间关系的基础上,建立基于Haar小波的地形构建模型;通过对真实地形数据不同阶层小波系数统计计算得到分形特征参数;以构建模型为基础,结合分形特征参数,模拟生成自然地形。该算法相对真实地形数据具有小的交叉熵,且计算复杂度较小,仿真数据验证了算法的有效性。
一种用于动态视频超分辨率的多尺度最小二乘仿射块匹配图像配准方法
王素玉, 卓 力, 沈兰荪, 李晓光
2009, 31(3): 542-545 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01745
[摘要](3277) [PDF 379KB](2151)
摘要:
动态视频的超分辨率复原中,连续各帧图像间的精确匹配具有非常重要的意义。该文提出一种基于多尺度最小二乘仿射块匹配的图像配准方法。首先定义了一个指标Dmv来衡量图像的整体和局部匹配效果,并以此为基础设计了一种多尺度块选择机制,根据图像的运动情况选择匹配块大小,以兼顾图像中运动平坦和非平坦区域的匹配效果。与传统的块匹配方法不同,该文采用基于仿射模型的最小二乘配准方法实现各图像块的匹配,并通过修正步长的归一化处理解决了不同大小图像块在匹配时的收敛问题,从而在提高参数估计精度的同时降低了算法的运算量。最后,通过实验对算法的匹配性能及其对超分辨率复原算法整体性能的影响进行了测试。实验结果表明,该方法不仅可以实现更为准确的运动估计,当用于最大后验概率MAP超分辨率复原算法时,能够进一步有效提高算法的复原性能和实现速度。
多功能双水印算法
叶天语, 钮心忻, 杨义先
2009, 31(3): 546-551 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01569
[摘要](2480) [PDF 648KB](953)
摘要:
该文针对单水印算法往往存在功能单一的问题,利用奇异值的稳定性,提出一种多功能双水印算法。先在图像分块的奇异值上嵌入鲁棒水印,然后在含鲁棒水印图像的空域LSB嵌入脆弱水印,并设计了判别恶意篡改和无意篡改的准则。实验不仅考察鲁棒水印抵抗攻击的鲁棒性,而且还考察脆弱水印对鲁棒性的影响和篡改检测与定位的能力。实验结果表明:鲁棒水印具备很强的抗攻击鲁棒性;脆弱水印对篡改敏感,而且篡改定位精确。因此算法具备版权保护和内容认证双重功能。
自适应抖动调制图像水印算法
肖 俊, 王 颖
2009, 31(3): 552-555 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01652
[摘要](2384) [PDF 223KB](1374)
摘要:
量化步长是影响量化水印算法性能的最关键因素之一。该文根据JPEG量化表自适应地选择抖动调制中的量化步长,提出了一种新的自适应量化水印算法;并将JPEG量化表和Watson感知模型相结合提出了另一种新的自适应量化水印算法。实验结果表明该文提出的两种算法对噪声干扰和常见的图像处理具有较好的鲁棒性。此外,研究还表明JPEG量化表和Watson模型均可以用于缓解量化水印算法对噪声的敏感程度,而结合了两者的水印算法可以获得最佳性能。
带相关噪声的观测融合稳态Kalman滤波算法及其全局最优性
邓自立, 顾 磊, 冉陈键
2009, 31(3): 556-560 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01530
[摘要](2692) [PDF 215KB](1008)
摘要:
对于带相关的输入白噪声和观测白噪声及相关观测白噪声的多传感器线性离散定常随机系统,用加权最小二乘(WLS)法提出了一种加权观测融合稳态Kalman滤波算法,可处理状态、白噪声和信号融合滤波、平滑、预报问题。基于稳态信息滤波器证明了它完全功能等价于集中式观测融合稳态Kalman滤波算法,因而它具有渐近全局最优性,且可减少计算负担。一个跟踪系统仿真例子验证了它的功能等价性。
基于非下采样Contourlet变换和双变量模型的图像去噪
边 策, 钟 桦, 焦李成
2009, 31(3): 561-565 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01636
[摘要](2576) [PDF 828KB](1177)
摘要:
在研究了非下采样Contourlet变换(NSCT)和贝叶斯最大后验估计理论框架下的双变量模型的基础上,该文将二者结合起来,提出了一种新的图像去噪算法。算法在利用变换平移不变性和多方向选择性优点的同时,充分挖掘了图像NSCT系数尺度内和尺度间的双重相关性,并详细阐述了噪声估计方法。仿真结果和分析表明,与当前一些典型的去噪算法相比,该文算法的客观评价指标PSNR和去噪后图像的主观视觉效果都有明显的提高和改善,有效地保持了原图像中的细节和纹理信息。
一种基于过采样的单通道MPSK信号盲分离算法
崔荣涛, 李 辉, 万 坚, 戴旭初
2009, 31(3): 566-569 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01792
[摘要](2612) [PDF 240KB](1014)
摘要:
针对单通道接收两个MPSK混合信号的盲分离问题,该文提出了一种基于过采样的盲分离新算法。该算法基于最优贝叶斯估计准则,利用粒子滤波对发送的符号和一些参数进行序贯估计,从而实现了混合信号的分离。算法通过对接收信号的过采样,利用了更多的接收波形信息,有效地抑制了噪声的影响。仿真实验表明,新算法具有良好的误码率性能。该文同时还从极大似然的角度,对分离算法的性能进行了分析,给出了算法的误码率性能界。
目标识别中SVM线性可分性研究
郭 雷, 肖怀铁, 付 强
2009, 31(3): 570-573 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01662
[摘要](2521) [PDF 288KB](1562)
摘要:
该文主要研究了目标识别中SVM线性可分的充要条件以及线性不可分时软间隔分类的内涵。首先给出了SVM特征空间线性可分充要条件的简洁清晰、物理意义更明确的证明过程,然后证明了SVM特征空间线性不可分情况下,SVM软间隔分类超平面引入惩罚因子的实质,给出了惩罚因子的新解释。
方向不变恒定束宽波束图数值综合
幸高翔, 蔡志明
2009, 31(3): 574-577 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01796
[摘要](2227) [PDF 245KB](960)
摘要:
该文提出了方向不变恒定束宽波束形成算法。该算法在主瓣控制思想的基础上,以某一指向上的波束主瓣为参考主瓣,用平移参考主瓣的方式构造主瓣位置能随波束指向变化的参考波束,旁瓣高度采用自适应方式调整。在整个观察区域内设置若干虚拟干扰源,用迭代方式不断调整干扰源强度,使任意波束指向上的波束主瓣都与相应的参考波束主瓣吻合,最终获取方向不变恒定束宽波束图。仿真实验表明,该算法能够在主波束指向60范围内形成有效的恒定束宽波束。
天线斜置情况下三通道SAR-GMTI技术研究
李亚超, 李晓明, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(3): 578-582 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01771
[摘要](2546) [PDF 290KB](772)
摘要:
该文提出了一种新的基于DPCA(相位中心偏置天线)技术的动目标检测体制,即天线沿载机飞行方向按一定倾斜角度放置。利用等效相位中心原理建立了天线斜置情况下三通道运动目标回波信号模型,给出了天线倾斜角对动目标检测、最小可检测速度和盲速的影响。通过改进的DPCA技术实现运动目标的检测、测速和定位。最后,仿真数据验证了该新体制和改进DPCA技术对运动目标检测的可行性。
雷达目标旋转部件的微Doppler效应
李金梁, 王雪松, 刘 阳, 刘 进, 孟 刚, 王 涛
2009, 31(3): 583-587 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01808
[摘要](2922) [PDF 352KB](1170)
摘要:
目标的微动特征与目标属性密切相关,可作为目标识别的重要特征。对旋转部件,该文建立了具有空域时变特性的点散射模型。基于此模型,分析了由目标的旋转部件引起的微Doppler效应,对含有旋转部件的目标回波的时频特性进行了理论推导,并利用外场实测数据,得到了雷达目标回波的时频图,与理论推导的结果十分吻合,验证了理论推导的正确性。在此基础上,提出了一种基于短时傅里叶变换的目标微动参数提取方法,利用实测数据对目标的微运动参数提取进行了尝试,得到了很好的结果,为PD雷达的目标特征提取与识别提供了理论指导。
基于小波域NMF特征提取的SAR图像目标识别方法
宦若虹, 杨汝良
2009, 31(3): 588-591 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01889
[摘要](2789) [PDF 363KB](1295)
摘要:
该文提出了一种基于小波域非负矩阵分解特征提取的合成孔径雷达图像目标识别方法。该方法对图像二维离散小波分解后提取低频子带图像,用非负矩阵分解对低频子带图像提取特征向量作为目标的特征,利用支持向量机进行分类完成目标识别。将该方法用于对MSTAR数据中三类目标识别,识别率最高可达97.51%,明显提高了目标的正确识别率。实验结果表明,该方法是一种有效的合成孔径雷达图像特征提取与目标识别方法。
基于二维查找表结构的SAR原始数据自适应频域压缩算法
祁海明, 禹卫东
2009, 31(3): 592-595 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01664
[摘要](2462) [PDF 338KB](792)
摘要:
该文针对实际SAR多普勒中心偏移及多普勒谱分裂问题,提出基于一维查找表的自适应多普勒非均匀压缩比分配方法,该方法结合一维量化编码查找表构成二维查找表结构的SAR原始数据自适应频域压缩算法。该文推导了SAR距离向回波频谱解析式,给出距离向非均匀压缩比分配通用方案。实际数据处理结果表明,该方法比传统频域类压缩算法具有更好的信噪比及鲁棒性。理论分析结果表明,其运算量提高很小,易于工程实现。
两种基于MIMO雷达体制的鲁棒CFAR检测器
王敦勇, 马晓岩, 袁俊泉, 王党卫
2009, 31(3): 596-600 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01683
[摘要](2298) [PDF 243KB](792)
摘要:
针对MIMO雷达的体制特点,该文提出了两种有序统计与均值相给合的MIMO雷达CFAR检测器(OSCA- CFAR和LCIOSCA-CFAR),给出了虚警概率与检测概率的表达式,然后在各种杂波背景下对检测器性能进行了仿真分析,并与经典的CA-CFAR检测器进行比较,仿真结果表明,OSCA-CFAR和LCIOSCA-CFAR检测器在均匀背景下较CA-CFAR有较小损失,在多目标干扰环境较CA-CFAR性能改善明显,在实际背景中具有更强的鲁棒性。最后比较了OSCA-CFAR和LCIOSCA-CFAR检测器的优缺点。
弹道目标高分辨一维距离像运动补偿研究
曹 敏, 付耀文, 黄雅静, 黎 湘, 庄钊文
2009, 31(3): 601-605 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01655
[摘要](2771) [PDF 276KB](868)
摘要:
弹道中段目标运动形式复杂,高速运动的同时伴随自旋、进动、翻滚等微动,该文首先针对弹道目标运动特点,建立了去斜率处理的宽带雷达回波模型,定量分析了高速运动和微动对一维距离像的影响;然后针对高速运动严重影响一维距离像质量的问题,提出了一种新的一维距离像运动补偿方法,该方法将自适应时频变换技术和粒子群优化算法相结合,通过在二维时频平面内跟踪单个散射点的多普勒变化来估计目标速度,从而实现一维距离像运动补偿。仿真实验表明,该方法估计精度高、计算量低、对噪声有很强的鲁棒性,能有效补偿高速运动对弹道目标一维距离像的影响。
极化SAR动目标定位中的残差图像干涉相干性分析
刘忠训, 代大海, 王雪松, 李 盾
2009, 31(3): 606-609 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01790
[摘要](2708) [PDF 258KB](856)
摘要:
该文研究极化SAR动目标检测及定位中的频域残差图像干涉相干性优化问题。给出了多普勒频域杂波对消处理的基本流程,提出了一种利用频域残差图像进行最优极化干涉处理从而提高目标运动参数估计精度的方法。结合最优极化干涉理论,通过仿真分析研究了不同极化下频域残差图像的干涉相干性,验证了文中方法的有效性。
一种新的无源压制性SAR干扰方法
孙光才, 白雪茹, 周 峰, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(3): 610-613 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01885
[摘要](2681) [PDF 319KB](815)
摘要:
该文针对SAR成像的特性,提出了一种基于旋转角反射器的无源SAR压制性干扰新方法,该方法利用旋转角反射器所产生的微多普勒调制,在方位上形成干扰条带,利用旋转角反射器的排列形成距离向压制干扰,这样可以有效地遮盖所保护的目标。同时,文中详细地论述旋转角反射器关键参数的选择方法,并在此基础上提出一种最佳旋转角反射器布阵方案。仿真和实测数据的处理结果证明该方法的有效性。
双基地高频地波SIAR通道幅相误差的自校准方法
刘春波, 陈伯孝, 陈多芳, 张守宏
2009, 31(3): 614-618 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01659
[摘要](2514) [PDF 266KB](838)
摘要:
该文针对多载频阵列发射、单天线接收的双基地高频地波SIAR,分析了通道幅相误差对空时二维超分辨的影响,研究了发射通道幅相误差的自校准方法。该方法利用直达波信号,将传统自校正算法中误差参数与目标参数的联合估计,转化为先估计误差参数再超分辨估计目标参数的级联处理,大大降低了计算量和时间损耗,操作简单且易于实现。该文对影响误差参数估计的因素及因应措施也作了讨论。计算机仿真验证了所提方法的有效性。
一种反演地下介质参数的新算法
俞燕浓, 方广有
2009, 31(3): 619-622 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01642
[摘要](2562) [PDF 234KB](913)
摘要:
在探地雷达实际工程应用中,介质参数(主要是介电常数)是使用者正确定位地下目标深度或介质层厚度所必需的数据。该文提出一种基于MUSIC谱估计的地下介质参数反演算法,该算法通过对LFMCW GPR回波信号的时延和幅度估计,计算出精确的介质参数并进一步得到正确的地下介质结构。仿真结果表明:该文提出的反演算法在反演精确度上远远优于传统的电磁反演算法。
一种裸露土壤参数反演结果的验证方法
尹 嫱, 曹 芳, 洪 文
2009, 31(3): 623-627 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01506
[摘要](2644) [PDF 325KB](910)
摘要:
该文分析了Oh(1992)以及Dubois(1995)等人提出的两种裸露土壤地表的经验模型和反演算法,提出了在缺少地表实测数据的条件下,这两种经验模型均适用的参数反演结果的验证方法。由于实验证明理论散射模型IEM(积分方程模型)可以在一个很宽的地表粗糙度和含水量范围内准确地模拟后向散射系数与地表参数间的关系,该文深入分析了经验模型的建模思想及其与理论模型的关系之后,将二者有机地结合,并采用AIRSAR数据进行实验。实验结果表明,该方法用于验证经验模型提取的裸露土壤地表参数是有效的。
相控阵天线系统散射分析
张鹏飞, 龚书喜, 刘 英, 徐云学
2009, 31(3): 628-631 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01807
[摘要](2357) [PDF 227KB](948)
摘要:
该文采用S参数分析了有源相控阵天线单元馈电系统模型的接收机负载反射系数。将该反射系数代入阵列天线散射场基础理论公式分析了有源相控阵天线的散射场,将有源相控阵天线的天线模式项散射场分为天线模式反射散射场和天线模式相控散射场进行分析。最后通过一维线阵验证了理论分析结果。该分析方法和分析结果为相控阵天线RCS计算和控制提供了理论指导。
低有效介电常数复合材料的聚波特性研究
刘 涛, 曹祥玉, 马嘉俊, 王 伟
2009, 31(3): 632-635 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01836
[摘要](2240) [PDF 228KB](909)
摘要:
该文通过建立结构模型,分析了辐射源辐射功率密度与有效介电常数和有效磁导率的关系,然后分析了辐射功率密度与此种属性材料介电常数、厚度、辐射源位置及工作频率的关系。结果表明,辐射源辐射功率密度与有效介电常数和有效磁导率的比值成正比关系,相对低的介电常数可以显著改善辐射源前向辐射功率密度,最大辐射功率密度是厚度的周期函数,而与辐射源位置关系不大;获得较大辐射功率密度的工作频带是非常窄的。理论上解释了人工构造的低介电常数材料作为天线覆层提高增益的原因。
降低高条件数信道下的球形译码算法复杂度的方法
赵 慧, 龙 航, 王文博
2009, 31(3): 636-639 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01876
[摘要](2541) [PDF 239KB](1333)
摘要:
MIMO系统中,球形译码可以在保证接近ML检测性能的前提下大大降低检测复杂度。但当信道矩阵条件数很高时,球形译码的复杂度仍然会很高。在分析了这一现象的原因后,本文提出了在高层对权值进行合并的一种球形译码算法,因为其减小了译码搜索过程中对树的高层节点的访问的概率,由此降低了搜索复杂度。仿真结果表明,这种算法在低信噪比、高条件数时可以节约20%的浮点运算操作次数。
空载波对STBC-OFDM系统信道估计性能的影响分析与改进
王 轶, 陶小峰, 张 平
2009, 31(3): 640-644 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01730
[摘要](2795) [PDF 283KB](789)
摘要:
该文分析了空时分组码-正交频分复用(STBC-OFDM)系统中,空载波对基于离散傅里叶变换(DFT)信道估计的性能影响,推导得出空载波影响下信道估计均方误差及误码率的解析式,并提出一种新的信道估计方法,通过时域乘以干扰因子矩阵的逆消除空载波引起的混叠,提高信道估计精度。仿真结果与理论结果相符,且表明改进的信道估计算法有效消除均方误差地板现象,提高系统性能。
一种预处理的MIMO MC-CDMA恒模多用户盲检测
石瑞华, 酆广增
2009, 31(3): 645-648 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01658
[摘要](2485) [PDF 231KB](811)
摘要:
该文提出一种下行MIMO MC-CDMA系统的半盲多用户恒模接收系统,在恒模检测前对接收信号进行预处理,把MIMO接收系统转化成多个SISO(单发单收)接收系统,用SISO的恒模算法检测信号,减少了多用户多径干扰的影响,明显提高了接收系统的检测性能。
基于有限反馈的数据流数自适应SDMA
黄永明, 许道峰, 罗元钎, 杨绿溪
2009, 31(3): 649-652 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01780
[摘要](2341) [PDF 233KB](642)
摘要:
针对目前绝大部分有限反馈自适应SDMA由于使用固定满波束发送策略而导致在稀疏网络中严重的用户间干扰的问题,该文提出了一种基于有限反馈的数据流数自适应SDMA,该方案能通过自适应地选择并行发送波束的数目来达到有效控制用户间干扰的目的。具体实现如下:通过用户的有限反馈信息,以及信道的二阶统计信息,基站端使用约束最大似然估计的方法估计出使用不同数目发送波束的发送模式所支持的最大和吞吐量,从而自适应地选择最优的发送模式。仿真结果表明:该文提出的方案能在增加很少反馈量的前提下显著改善现有SDMA方案的性能。
移动OFDM系统中的ICI消除算法研究
席晓平, 张 灿
2009, 31(3): 653-656 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01862
[摘要](2282) [PDF 271KB](934)
摘要:
在宽带OFDM系统中,高速移动引起的多普勒效应导致载波间干扰(InterCarrier Interference, ICI)。该文在充分利用ICI分布特性的基础上,使用部分信道信息推导出两种新的低复杂度MMSE和DFE均衡算法。分析及仿真表明,新算法能够灵活可控地实现接收机性能与复杂度的有效折衷。在计算开销近似相同的条件下,提出的DFE均衡方案有效消除了传统接收机差错性能的地板效应(error floor),从而获得了性能改善。
多用户MIMO系统TH预编码
许道峰, 黄永明, 杨绿溪, 杜颖钢, 李 斌
2009, 31(3): 657-660 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01477
[摘要](2413) [PDF 230KB](1700)
摘要:
传统TH预编码方案将所有的均衡工作放在发射端完成,没有充分发挥MIMO技术的优势。该文提出一种针对移动端多天线的TH预编码方案,用户之间的干扰消除由发射端完成,而用户之间多个流之间的干扰消除由各个用户自行完成。通过对信道矩阵进行块下三角分解并按速率最大准则进行功率注水,所提方案比传统单天线TH预编码方案有更高的速率。
一种新的多用户分集系统信道量化与反馈算法
梁学俊, 朱光喜, 曹 汐, 王德胜
2009, 31(3): 661-665 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01742
[摘要](2433) [PDF 251KB](746)
摘要:
该文为了解决MIMO-OFDM系统中反馈信息占据大量无线资源的问题,提出一种新颖的信道量化与反馈算法,包括成簇、量化、反馈3个步骤。成簇利用频域相关性,将相邻子载波组成簇,以簇为基本反馈单元。量化考虑实际系统中可选调制方式的有限性,以量化信息表明簇内子载波可采用的调制方式。反馈通过簇排序和门限设置,只将部分具有竞争力的簇信息传送给基站。这种算法具有反馈信息量少、频谱效率损失小等特性,文中均有详细的理论推导,并通过仿真进行了验证。
FFH/BFSK系统的一种基于频率和PN序列双图案的早迟门同步捕获方法
程郁凡, 李少谦
2009, 31(3): 666-670 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01670
[摘要](2653) [PDF 270KB](811)
摘要:
针对FFH/BFSK系统的同步难题,该文提出了一种基于频率和PN序列双图案的早迟门同步捕获方法,理论分析和仿真结果显示,该方法门限的选择更为简单、准确;克服了全跳解调时由于收发窗口未同步引起的解调不可靠性。这种捕获方法能进一步提高捕获性能,在信道误比特率为0.1时,同步捕获概率大于95%。分析和仿真结果经过了试验台验证。
LS序列部分相关特性研究及其应用
冯莉芳, 范平志, 李道本
2009, 31(3): 671-674 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01647
[摘要](2500) [PDF 286KB](697)
摘要:
该文研究了部分相关广义正交序列及N倍时延部分长度D0正交序列,重点对LS (Loosely Synchronized )序列的部分相关特性进行了分析。分析结果表明,LS序列具有4倍时延1/2序列长度部分相关正交特性,经过变换,可构造出基于4倍时延1/2序列长度的部分长度自互补序列和偶时延部分长度互互补序列。在此基础上,该文提出了一种将N倍时延部分长度D0正交序列应用于同步CDMA(Code Division Multiple Access)系统中的方案,可以消除系统的多址干扰。
基于矩生成函数的协同中继传输误符号率性能分析
丁 盛, 严 凯, 王营冠, 刘海涛
2009, 31(3): 675-678 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01617
[摘要](2894) [PDF 242KB](873)
摘要:
多中继协同分集技术在慢衰落无线环境下可以提供巨大的性能增益。该文从接收端平均误符号率的角度,分析了独立的瑞利衰落信道下,采用放大转发的多中继协同最大比合并检测方案和多节点侦听,单中继转发的机会中继方案的性能;并基于矩生成函数推导出两种方案下M-PSK和M-QAM调制信号平均误符号率的闭合表达式。经蒙特卡罗仿真验证,该表达式在中高信噪比下与仿真的实际结果非常吻合。同时也可以看出机会中继的分集增益与协同侦听的节点数成正比,误符号率性能优于使用最大比合并检测的多中继协同方案。
WDM-TDM光网络中的动态波长路由与时隙分配算法研究
项 鹏, 王 荣
2009, 31(3): 679-683 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01774
[摘要](2448) [PDF 258KB](828)
摘要:
在WDM光网络中,为了进一步提高波长资源的利用率,多个业务连接可以通过时分复用(TDM)技术共享一个波长的容量。在这种基于WDM-TDM技术的光网络中建立业务连接,需要解决的核心问题之一是波长路由与时隙分配(RWTA)问题。该文研究了WDM-TDM光网络中的动态RWTA问题,提出了一种基于最大使用率方法的RWTA算法(MUB)和一种改进的MUB算法(EMUB),并对它们的性能进行了计算机仿真分析。结果表明:EMUB算法的阻塞率性能优于MUB算法,能有效地优化WDM-TDM光网络的资源利用率。
MIMO-OFDM系统的GFDFR空频编码分组方法及其检测
徐 信, 蔡跃明, 宋志群
2009, 31(3): 684-688 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00201
[摘要](2638) [PDF 319KB](727)
摘要:
该文提出了一种可应用于具有保护虚载波和直流虚载波的多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的分组满分集满速率(GFDFR)空频编码分组方法,并给出了适合GFDFR空时(频)编码系统的混合概率数据关联与球形译码(PDA-SD)硬判检测算法和基于硬判检测结果的邻域搜索软输出检测算法。在此基础上提出了一种基于硬判检测结果的一维邻域搜索软输出检测算法,有效降低了运算复杂度。仿真结果表明,提出的GFDFR空频编码分组方法对保护虚载波数目不敏感,具有较好的鲁棒性和实用价值,相应的硬、软判检测算法均获得了较好的性能。
一种基于子带分解技术的宽带盲均衡器结构和算法
张 炜, 金光明, 戴旭初
2009, 31(3): 689-693 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01794
[摘要](2250) [PDF 267KB](668)
摘要:
高速宽带无线通信中,多径传输信道可能导致几百个符号间的相互干扰,这使得接收端的线性盲均衡器的收敛速度极其缓慢。基于子带分解技术,该文提出了一种适合于高速宽带无线传输的盲均衡器结构及算法。该结构将子带分解技术和全频带的子卷积方法有机结合在一起,明显地加快了高速宽带传输条件下线性盲均衡器的收敛速度;同时通过对接收数据进行降低速率的并行处理,该结构还能减小运算复杂度,有利于工程的实时实现。仿真实验结果验证了文中提出的结构和算法的有效性。
基于语义Web服务的智能电信业务模型
王文博, 李晓峰, 李 勇
2009, 31(3): 694-697 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01760
[摘要](2508) [PDF 269KB](1056)
摘要:
该文针对电信业务领域用户需求多样化的实际情况,将互联网领域语义Web服务模型进行完善,提出了基于语义Web服务的智能电信业务模型。在模型中,设计了电信业务领域本体库,实现了电信业务领域知识的共享;提出了基于本体的用户个性数据库,利用本体的天然推理特性加强对用户个性的挖掘;引入了智能代理,将用户从浩淼的服务选择中解放出来。设计了语义转换XSLT代码生成模块提高了语义Web服务描述效率。该模型已经在实际的测试环境中得到验证,最后以流媒体业务为例,说明了该模型的工作原理。
基于路径分段的MANET自适应多径路由协议
吴大鹏, 甄 岩, 武穆清
2009, 31(3): 698-701 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01668
[摘要](2513) [PDF 244KB](769)
摘要:
采用多径路由机制能够有效保证Ad hoc网络数据包传输成功概率,提高网络可靠性。该文在路径数量分析的基础上,根据分组丢弃概率门限判决方法,提出了基于路径分段的自适应多径路由协议。节点采用预先设定的门限值判定链路状态,并且根据网络当前的拓扑状态自适应地选择中继节点,建立路径分段的多径路由。仿真结果表明,该机制在合理利用网络资源的同时能够有效保障数据包的可靠传输,更加适用于状态时变的Ad hoc网络。
基于二维P2P的多环资源发现协议族
司鹏搏, 纪 红, 乐光新
2009, 31(3): 702-706 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01740
[摘要](2517) [PDF 358KB](751)
摘要:
Chord中的所有节点可视作分布在一维空间中,形成单一的环。针对移动Ad hoc网络,该文提出二维P2P的概念,将所有节点视作分布在二维平面内,允许多个可灵活配置的环存在,并提供冗余查询路径。基于此概念,该文还提出多环二维P2P资源发现协议族,并给出协议族中可行的环配置方案,证明其在网络直径和度性能上的改善。仿真结果表明,合理的配置环能明显改善基于移动Ad hoc网络的P2P查询性能。
基于结构化P2P的语义查询技术
侯祥松, 曹元大, 关志涛, 张 昱
2009, 31(3): 707-710 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01681
[摘要](2324) [PDF 229KB](907)
摘要:
由于P2P系统可以高效地对资源进行共享而受到关注,但现在的P2P仅支持精确查找或者通过洪泛方式进行低效率文本检索。为了解决这个问题,该文提出了一种结构化P2P环境中的文本检索系统,使用LSH函数将高维语义相关的文本向量映射相近的节点上,并解决了由此带来的负载均衡问题。实验结果显示该系统具有很好的查询准确率和负载均衡性能。
基于Chord的带有QoS的语义Web服务发现方法研究
张 莹, 黄厚宽, 杨 冬, 张宏科
2009, 31(3): 711-715 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00924
[摘要](2739) [PDF 307KB](1589)
摘要:
服务的描述语言,元数据的存储方式以及服务的匹配算法是影响服务发现效率和质量的3个主要问题。该文从这3个问题出发,提出了基于Chord的带有QoS的语义Web服务发现系统。将服务质量(QoS)信息加入到OWL-S中来描述服务,并称之为OWL-QoS;采用基于Chord的分布式方式存储元数据;通过基于OWL-QoS的服务匹配算法来查询服务。实验表明,这种方法有效地提高了服务发现的查询效率与查准率。
基于Bayes序贯估计的无线传感器网络数据融合算法
张书奎, 崔志明, 龚声蓉, 孙 涌, 方 巍
2009, 31(3): 716-721 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00054
[摘要](2396) [PDF 289KB](861)
摘要:
移动代理被认为是无线传感器网络中解决数据融合的有效方法,但代理访问节点的次序以及总数对算法有较大影响,为此该文提出一种基于Bayes序贯估计的移动代理数据融合算法.该算法通过构造特定数据结构的报文,在多跳环境中由Bayes序贯估计调整梯度向量,据此动态决定移动代理的访问路径,使移动代理有选择地在传感器节点之间移动,且在节点处由移动代理对数据进行融合,将多余的感知数据剔除,而不是把原始数据传输到Sink节点。理论分析和模拟实验表明,该算法有较小的能量消耗和传输延时。
基于密钥阵列的RFID安全认证协议
丁治国, 郭 立, 王昱洁
2009, 31(3): 722-726 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01753
[摘要](2428) [PDF 217KB](1029)
摘要:
随着RFID技术的发展和广泛应用,安全认证协议的设计与完善对于保护信息安全和用户隐私变得更加重要。该文针对现有安全认证协议中常常忽略的来自系统内部合法阅读器之间的伪造和篡改问题,提出一种新的基于密钥阵列的安全认证协议。它通过增加密钥更新标记,有效地解决了标签和数据库之间的同步更新问题。新协议在维持一定复杂度和标签成本的基础上,可抵抗包括重传、跟踪、阻断和篡改等多种攻击手段,尤其针对来自系统内的安全威胁,具有较高的安全性和实用性。
-LFSR在序列密码算法ABC中的应用
曾 光, 韩文报, 范淑琴
2009, 31(3): 727-730 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01693
[摘要](2680) [PDF 254KB](950)
摘要:
-LFSR是一种基于字的,在安全性和效率上达到较好折衷的反馈移位寄存器。该文利用一个-LFSR替代序列密码算法ABC中的LFSR,使得ABC的周期由232(2127-1)变为232(2128-1),且其二元域上等价LFSR反馈多项式的Hamming重量由3增加到65,恰好等于次数的一半。此改进增强了ABC抵抗快速相关攻击的能力,同时改进后的软件实现效率与原来相当。
JPEG2000中DWT-EBCOT联合的高效低存储VLSI结构
郭 杰, 李云松, 吴成柯, 刘 凯, 王柯俨
2009, 31(3): 731-735 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01637
[摘要](2647) [PDF 275KB](788)
摘要:
针对JPEG2000硬件实现中小波变换与编码之间占用大量存储的问题,该文提出一种基于码块的存储方案。通过对码块大小片内存储最大程度的复用以及对其高效简单的调度控制,从面积和功耗两方面减小了硬件实现的开销。在实现中,采用基于行的提升变换结构和比特平面并行的编码方式,提高了效率,确保整个过程的实时处理。实验结果表明:在实时编码要求下,对分辨率为512512的图像分片进行四级9/7或者5/3小波分解,码块大小为3232,采用本文结构所用的存储量与直接使用外部存储器的方法相比可减少80%以上。整个结构已通过FPGA验证,且系统时钟可以工作在100MHz。
新型高导热螺旋线慢波结构的设计和仿真分析
唐康淞, 赵 刚, 李 实, 阴和俊
2009, 31(3): 736-739 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01761
[摘要](2531) [PDF 294KB](1070)
摘要:
该文从理论上通过对螺旋线慢波结构的热状态进行分析,首次提出以椭圆管壳结构来代替传统的圆管壳结构,然后利用ANSYS软件对椭圆管壳螺旋线慢波结构作了三维热分析并利用微波工作室CST分析了其高频特性。仿真结果表明,椭圆管壳螺旋线慢波结构的导热能力明显强于传统的圆壳结构,且夹持杆数目越多,导热能力越强。同时还发现椭圆管壳慢波结构在保证足够大耦合阻抗前提下,其工作带宽相对圆壳更宽。
学术讨论
产生MD5碰撞的新的充分条件集
陈士伟, 金晨辉
2009, 31(3): 740-744 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01562
[摘要](2389) [PDF 199KB](812)
摘要:
Wang Xiaoyun等(2005)给出了MD5能产生碰撞的一个充分条件集,并首次成功对MD5进行了碰撞攻击。Yuto Nakano等(2006)指出上述充分条件集中有16个条件是冗余的,并给出了其中14个条件冗余的原因。Liang Jie和Lai Xuejia(2005)指出Wang Xiaoyun等给出的充分条件集并非总能产生碰撞,并增加新的条件使之总能产生碰撞,同时提出了一个新的碰撞攻击算法。本文证明了Yuto Nakano等给出的16个冗余条件中有两个并不冗余,且Liang Jie和Lai Xuejia增加的新条件中有两个是冗余的,指出Liang Jie和Lai Xuejia的碰撞攻击算法在消息修改时忽视了被修改条件之间的制约性,因而未必总能产生碰撞,本文对此进行了修正,给出新的充分条件集,并通过实验验证了该充分条件集总能产生碰撞。
研究简报
基于结构保持MRF模型的SAR图像去斑
宋 珩, 王世唏, 计科峰, 郁文贤
2009, 31(3): 745-748 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01645
[摘要](2306) [PDF 544KB](1093)
摘要:
该文提出一种用于SAR图像贝叶斯去斑的,具有结构保持特性的马尔可夫随机场模型。该模型通过引入一组权重参数建模待处理像素与其邻域点的空间相关性,可有效描述图像中的各种局部特性。准确的参数估计是模型有效运用的关键,借鉴随机松弛算法的思想,通过引入温度变量,实现了迭代过程中权重参数的自适应估计。仿真和实际SAR图像数据的实验结果,验证了所提模型及参数估计方法的有效性。
基于磁盘阵列的超高速SAR原始回波数据记录技术研究
洪 瀑, 王岩飞
2009, 31(3): 749-751 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01835
[摘要](2244) [PDF 205KB](943)
摘要:
该文介绍了基于磁盘阵列的合成孔径雷达超高速原始回波数据记录器的结构组成、工作原理及性能特点,讨论了两种数据包的分配方案:基于先后顺序的数据包分配方案和基于统计特性的动态数据包分配方案,并指出了这两种方案各自的优缺点。最后,给出了两种方案实现结果的性能参数对比表。
有限反馈MISO-OFDM系统中基于误码率的波束成形
张 雷, 武 刚, 李少谦
2009, 31(3): 752-755 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01732
[摘要](2567) [PDF 221KB](1061)
摘要:
该文提出了一种在有限反馈条件下多入单出正交频分复用(MISO-OFDM)系统中基于误码率的波束成形方案。将OFDM符号的所有子载波分成若干簇,从码本中选择能够最小化该簇每个子载波的平均误码率的码字,作为该簇的波束成形向量。此方案既能降低反馈量,又能取得较低误码率。同时,为避免所提方案中探求最优解时的穷尽搜索,还基于簇内不同子载波信道频响之间的相关性提出了一种简化的次优算法。仿真结果表明,在典型参数设置下,所提方案能够以较低计算复杂度取得比其他已有方案更好的误码率性能。
一种新的跳时多址DCSK系统设计与分析
李 辉, 宋耀良, 杨余旺
2009, 31(3): 756-758 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01649
[摘要](2573) [PDF 200KB](875)
摘要:
常见差分混沌键控(DCSK)系统的多址方案存在两个问题,首先所有用户共享同一时隙,只能利用混沌信号的低互相关性来降低多址干扰。其次发送的参考信号和数据信号并不相同或相反,破坏了DCSK系统的良好抗多径性。该文提出了DCSK系统一种新颖的跳时多址方式。该方式给每个用户分配不同的伪随机跳时码,根据跳时码参考信号和数据信号进行相同量的跳时。从理论上给出了多址系统在加性高斯白噪声信道中的误码率解析式。分析和仿真表明该跳时多址方式可以很好地解决上述两个问题,而且具有更低的误码率。
基于多模式匹配的网络视频流识别与分类算法
孙钦东, 郭晓军, 黄新波
2009, 31(3): 759-762 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00301
[摘要](3043) [PDF 208KB](1547)
摘要:
快速发现网络中的视频流是进行网络视频监督及管理的前提与基础。本文通过分析网络视频流数据包的特征,提出了一种基于多模式匹配思想的网络视频流快速发现与分类算法,该算法利用不同视频流的特征建立匹配机,只需对网络数据包进行一次不完全扫描,就可以判断出数据包中是否含有视频流及类型。实验结果表明,与普通的协议解析方法相比,在满足准确性的前提下,所提算法具有更好的时间性能。

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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