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2009年31卷4期

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论文
双基SAR成像的点目标解析频谱研究
丁金闪, Otmar Loffeld, Holger Nies, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(4): 763-767 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01955
[摘要](2688) [PDF 300KB](960)
摘要:
双基SAR距离徙动由于存在两个双曲线形式,使用传统的驻定相位原理方法难以解析得到双基下的目标二维频谱。该文总结了LBF方法,级数反演方法,利用双基成像几何的瞬时频率方法以及基于等效单基思想的DMO方法,并给出了必要的分析,给出了DMO方法和GBF的等效性,验证了在任意构型下级数反演方法和LBF的关系。通过不同双基构型下的点目标成像仿真结果详细分析了各种方法的聚焦性能。
图像幅度和值最小化自聚焦算法
刘碧丹, 韩 松, 王岩飞
2009, 31(4): 768-771 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01964
[摘要](2536) [PDF 285KB](1052)
摘要:
为了获得高分辨率合成孔径雷达(SAR)图像,需要精确的方位向调频斜率参数,该文提出了图像幅度和值最小化的自聚焦算法。论文分析了方位向信号频域的压缩处理,当频域复乘函数的幅值为常数时,图像对比度与图像幅度和值之间存在一定的关系,又根据图像聚焦程度和图像对比度之间的关系,推导出图像聚焦程度和图像幅度和值之间的联系,根据此联系可以快速准确地确定方位向真实调频斜率,论文给出了该算法的实现流程。与传统的子孔径相关算法相比,该算法由于不存在部分孔径效应,所以具有计算量小、收敛好、估计精度高的特点;与图像对比度最优估计法相比,该文算法收敛速度快,运算量少,易于硬件实现,有助于提高实时成像处理器的性能。对RADARSAT-1数据自聚焦,实验结果验证了该算法的有效性。
MIMO-SAR大测绘带成像
武其松, 井 伟, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(4): 772-775 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01959
[摘要](2668) [PDF 260KB](929)
摘要:
该文提出利用MIMO-SAR系统实现大测绘带成像的方法。在该系统中,利用离散频率编码信号实现高距离分辨;同时采用低脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency, PRF)来获得不模糊的大测绘带,然而PRF降低会导致多普勒模糊。文中利用MIMO-SAR系统提供更多自由度进行空域滤波,成功地解决了多普勒模糊次数大于通道个数条件下的解模糊问题。仿真试验验证了该方法的有效性。
基于FMCW的大斜视SAR成像研究
梁 毅, 王虹现, 邢孟道, 保 铮
2009, 31(4): 776-780 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01851
[摘要](2524) [PDF 293KB](923)
摘要:
针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波信号形式,该文对基于调频连续波的大斜视SAR回波信号进行建模,分析信号的特征,揭示平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,从而导致目标的径向移动。同时,针对调频连续波SAR大斜视Dechirp数据,提出了时域走动校正、频域多普勒频移校正、距离弯曲校正的改进R-D算法,仿真数据处理结果验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。另外,对于平台连续运动引入的多普勒频移,该文也分析了其对成像造成的影响。
多相码雷达信号识别与参数估计
邓振淼, 刘 渝
2009, 31(4): 781-785 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01899
[摘要](2493) [PDF 229KB](1162)
摘要:
该文研究了多相码雷达信号的识别与参数估计。首先估计接收信号的码元宽度,利用多相码信号的时宽和码元宽度已知的条件下可以确定相位调制规律的特点,构造本地参考信号;把该参考信号与接收信号共轭相乘,当本地参考信号与接收信号的调制方式一致时共轭相乘的结果是正弦波,利用这个性质进行调制方式识别;估计该正弦波的频率作为载频估计;最后分析了存在同步误差时的频谱结构。仿真结果显示本算法可以在低信噪比条件下对多相码信号进行识别,并得到载频和码元宽度的精确估计值。
复合高斯杂波中MIMO雷达DOA估计的克拉美-罗下限
王鞠庭, 江胜利, 刘 中
2009, 31(4): 786-789 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01984
[摘要](2706) [PDF 228KB](742)
摘要:
该文研究了复合高斯杂波下MIMO雷达DOA估计的平均克拉美-罗下限(Average CRB, ACRB)。首先,给出了MIMO雷达信号与杂波模型;然后,推导出目标DOA估计ACRB的一般关系式,在此基础上给出当杂波texture分量满足反Gamma分布时,ACRB的闭合表达式;接着,研究了目标DOA估计的中断CRB(Outage CRB),克服了一个发射单元时ACRB发散的问题;最后进行计算机仿真并给出结论。结果表明MIMO雷达的空间分集能有效地降低其DOA估计ACRB,且ACRB随发射单元数量的提高而减小;另外在相同条件下,MIMO雷达在复合高斯背景下DOA估计的ACRB大于相应高斯背景下的ACRB。
基于最大输出信噪比准则的自适应脉冲压缩
张劲东, 王海青, 朱晓华, 李彧晟
2009, 31(4): 790-793 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01892
[摘要](2562) [PDF 229KB](949)
摘要:
传统的匹配滤波只能将距离旁瓣压缩到一定的程度,因此可能出现强目标的旁瓣掩盖弱目标的情况。针对上述问题,该文提出了基于迭代思想和最大输出信噪比准则的自适应脉冲压缩方法,该方法利用先验目标距离像信息来实现自适应地抑制距离旁瓣和噪声。该文首先推导了算法原理,然后给出了算法的实现步骤,最后讨论了算法的收敛性及优化。仿真结果表明,该算法可以自适应地实现旁瓣抑制,并在多目标和运动目标的情况下能够实现有效的脉冲压缩。
双基地多载频FMCW雷达目标加速度和速度估计方法
秦国栋, 陈伯孝, 杨明磊, 张守宏
2009, 31(4): 794-797 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00106
[摘要](2545) [PDF 270KB](909)
摘要:
双基地多载频FMCW雷达采用稀布阵发射多载频FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)信号,阵列接收目标回波。受速度和加速度的调制,机动目标回波多普勒频谱展宽,导致雷达检测性能下降。该文分析了双基地多载频FMCW雷达的信号模型,提出将多项相位变换和相位差法结合来实现目标加速度和速度高精度估计的方法。分析了该方法在不同数据分段情况下的性能。仿真结果表明,该方法能够以较小的运算量对目标加速度和速度进行高精度估计。
稀疏阵时分多相位中心孔径综合及其应用
侯颖妮, 李道京, 洪 文
2009, 31(4): 798-802 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00024
[摘要](2397) [PDF 297KB](1011)
摘要:
为了降低机载三维成像雷达系统的复杂度,该文研究了基于稀疏阵三维成像雷达系统中的重要问题。提出了稀疏阵时分多相位中心孔径综合方法,通过运动补偿,该方法使综合后的相位中心数量和分布情况和满阵天线的相同,从而避免了稀疏阵旁瓣较高的问题;利用模拟退火算法对阵列进行了优化,以使实际使用的阵元最少;由于交轨阵列尺寸远小于场景宽度,系统采用了子孔径三维成像算法。实例分析和仿真结果表明了该方法的有效性。
基于Fourier-Mellin变换和相干系数法的重复轨道干涉SAR图像配准新方法
石晓进, 张云华
2009, 31(4): 803-807 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00088
[摘要](3307) [PDF 476KB](1220)
摘要:
相对于单轨双天线InSAR系统,重复轨道InSAR系统由于轨道不能完全平行,导致InSAR图像对间存在夹角,使其配准更为困难。该文针对非平行重复轨道的InSAR问题,提出了一种结合Fourier-Mellin变换和相干系数法的InSAR图像配准算法,对存在夹角的SAR复图像对进行精确配准。该方法用于粗配准时,通过引入非线性图像幅度变换预处理,克服了Fourier-Mellin变换无法直接处理SAR图像对幅度分布动态范围大且不均匀的问题,而用于精配准时,通过引入相干系数法,精确估计了复图像对之间存在的微小角度。以SIR-C/X重复轨道的X波段SAR数据为例,详细比较了传统相干系数配准算法和该文算法在配准精度和计算时间上的差异,从而验证了算法的有效性。
基于高程测量误差的分布式卫星SAR编队构形设计
李 芳, 王岩飞, 闫鸿慧
2009, 31(4): 808-812 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01940
[摘要](2233) [PDF 252KB](732)
摘要:
卫星编队构形是影响分布式卫星SAR系统性能的重要因素之一。该文主要研究满足绕飞轨道条件下的分布式卫星SAR编队构形设计问题,提出了基于高程测量误差最小的分布式卫星SAR编队构形设计方法。文中给出了分布式卫星SAR多组高程测量数据融合后的像素单元高程测量误差表示,并提出了给定观测区域的高程测量误差表达式。在此基础上,以观测区域的高程测量误差为优化目标,采用遗传算法对分布式卫星初始编队构形进行优化设计。仿真试验验证表明,通过该方法得到的初始卫星编队构形能够较好的降低给定观测区域内的分布式卫星SAR高程测量误差。
基于改进预测树的超光谱遥感图像无损压缩方法
夏 豪, 张 荣
2009, 31(4): 813-817 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01933
[摘要](2383) [PDF 402KB](710)
摘要:
该文在传统预测树方法的基础上提出一种改进方法,该方法定义一个幅度拉伸因子来表达相邻波段的局部灰度变化,通过比较局部上下文梯度来估算该幅度因子,并用它对当前的预测值进行修正。此外,还结合AVIRIS超光谱遥感图像的相关性特性提出一种谱间预测和空间预测相结合的综合预测无损压缩方案,在不同波段范围内采用可选的预测方式进行预测。在AVIRIS遥感图像数据集上的实验结果表明,该方案在计算复杂度较低的情况下,能够更好地消除冗余信息,具有良好的压缩性能。
一种GPS与高精度气压高度表在线互标定方法
宫晓琳, 房建成, 盛 蔚
2009, 31(4): 818-821 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00161
[摘要](3273) [PDF 313KB](1124)
摘要:
该文针对全球定位系统(GPS)和高精度气压高度表测高误差的不同特性,建立基于三阶全微分的气压高度表原理误差补偿模型,并提出一种基于当前统计模型自适应卡尔曼滤波(KF)的GPS与高精度气压高度表在线互标定方法,实现GPS与气压高度表的优势互补。通过加速度的均值和方差的自适应跟踪,完成驱动噪声方差阵和状态参数的自适应修正。同时,引入自适应遗忘因子,充分利用现时的测量数据,改善滤波器的动态性能。真实航路数据的半物理仿真验证了该文方法的有效性。
异构双核的高分辨率折反射全景高速处理系统
陈立栋, 张茂军, 王 炜, 包卫东, 金晗婧
2009, 31(4): 822-826 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00133
[摘要](2568) [PDF 324KB](948)
摘要:
为了实现对高分辨率折反射全景的快速处理,采用DSP+FPGA异构双核结构、多级乒乓缓存的数据通信机制,基于查找表技术和分块预取策略的全景图像展开算法等,开发了一个可对300万像素折反射全景进行帧速率为12fps的采集、展开并输出的嵌入式系统。系统动态可重构、易扩展、计算效率高,可应用于全景视频监控、机器人视觉等领域。
基于HMM状态聚类均值替代的宽带语音ISF参数补偿算法
王仕奎, 周 琳, 吴镇扬, 尤红岩
2009, 31(4): 827-831 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00014
[摘要](2826) [PDF 284KB](1140)
摘要:
宽带语音在Internet传输中不可避免会出现丢帧现象,由于错误传播的影响,使接收语音质量急剧下降。该文采取大型连续分布隐马尔可夫模型(LCDHMM)对宽带语音ISF参数建模,采用Viterbi算法确定丢失帧之前若干语音帧ISF参数观察值的最佳状态序列。由于状态的冗余度较大,用丢帧前最近接收的正确帧ISF参数的HMM状态对应的聚类均值和真实值的加权,代替丢失帧的ISF参数值。将采取该算法的补偿语音和采取G.722.2标准附件I所提算法的补偿语音进行比较,仿真结果表明该算法具有较好的补偿效果,其波形与谱失真更小。
一种数字助听器多通道响度补偿方法
王青云, 赵 力, 赵立业, 邹采荣
2009, 31(4): 832-835 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01449
[摘要](3117) [PDF 244KB](1047)
摘要:
该文提出了一种数字助听器非等宽多通道响度补偿方法。该方法研究了完美重构滤波器组分析与综合滤波器的设计方法,并根据人耳对频率的灵敏度特征及对声强的感知特性实现了符合人耳听觉特征的非等宽多通道响度补偿方案。针对典型老年性耳聋患者的实验与仿真结果表明,算法有效补偿了患者缺失的语音高频能量,显著提高了患者的言语辨识率,降低了患者的言语察觉阈。
一种估计JPEG双重压缩原始量化步长的新方法
王俊文, 刘光杰, 戴跃伟, 周琳娜, 郭云彪
2009, 31(4): 836-839 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01968
[摘要](3129) [PDF 258KB](1145)
摘要:
该文提出了一种双重压缩后JPEG图像的原始量化步长的估计方法。该方法根据两次量化步长之间的大小关系分3种情况进行讨论。当原始量化步长大于第2次量化步长,提出了直接利用直方图计算的新方法;为解决原始量化步长是第2次量化步长因子和傅里叶频谱分析中的多值问题,提出了采用0.98缩放来近似未压缩图像的方法。本文方法能给出第二次量化步长为一次量化步长倍数时的估计,并利用频谱分析的结果降低了计算的复杂度,实验结果表明本文方法有较高的估计准确度。
基于运动矢量对消和差分原理的快速全局运动估计
郑雅羽, 田 翔, 陈耀武
2009, 31(4): 840-843 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00176
[摘要](3095) [PDF 258KB](3139)
摘要:
该文针对全局运动估计计算复杂度过高的问题,提出了一种基于运动矢量对消和差分原理的快速全局运动估计方法。基于不同象限运动矢量对之间存在的对称抵消特性,首先估计出平移运动参数分量;再使用运动矢量对的差分原理,并结合一种置信判断的策略,估计出变换运动参数分量。在5组几何全局运动模型和真实视频序列上的实验结果表明,与基于迭代最小二乘(ILS)和基于偏导数(PD)的估计算法相比,该方法在保证估计精度的情况下,所需的平均计算时间只要它们的50%左右。
被动传感器阵列中基于粒子滤波的目标跟踪
李良群, 黄敬雄, 谢维信
2009, 31(4): 844-847 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00201
[摘要](2861) [PDF 240KB](772)
摘要:
针对被动传感器阵列中的机动目标跟踪问题,该文提出了一种基于多模Rao-Blackwellized粒子滤波的机动目标跟踪新方法。算法首先基于Rao-Blackwellization理论将机动目标跟踪问题划分为模型选择和目标跟踪两个子问题;采用多模Rao-Blackwellized粒子滤波对目标运动模型进行选择,扩展Kalman滤波对目标进行更新,有效降低了抽样粒子状态维数,节省了计算时间;最后,建立了被动传感器阵列的非线性观测模型。实验结果表明,提出方法可以有效地对目标模型进行选择,算法的跟踪性能及稳定性要好于交互多模型(IMM)方法。
一种用于三维空间杂波环境机动目标跟踪的数据互联方法
刘宗香, 谢维信, 黄敬雄
2009, 31(4): 848-852 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01880
[摘要](2719) [PDF 251KB](628)
摘要:
目标跟踪过程中运动模型不准会导致预测中心不准,而预测中心不准会导致错误关联。为解决三维空间杂波环境下机动目标跟踪过程中数据互联问题,在数据关联时假定目标转弯率在一定范围内变化并且转弯方向是任意的,这样,预测中心为三维空间中的一曲面。在计算测量与目标间的关联度时,依据的是测量点距该曲面的距离。为了减少数据互联的计算量,该文提出了与特定测量相匹配的转弯率和转弯方向的计算方法。仿真实验表明,杂波环境下对机动目标跟踪时,采用该文方法提高了数据正确关联率,降低了航迹丢失率,同时提高了状态估计的精度。
一种基于部分ID的新型RFID安全隐私相互认证协议
张 辉, 侯朝焕, 王东辉
2009, 31(4): 853-856 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01901
[摘要](2815) [PDF 228KB](1136)
摘要:
在低成本电子标签中实现安全隐私功能是RFID研究领域需要解决的一项关键技术,该文采用部分ID,CRC校验以及ID动态更新的方法,提出一种新型RFID相互认证协议,该协议具有前向安全性,能够防止位置隐私攻击、重传攻击、窃听攻击和拒绝服务攻击,新协议有效地解决了RFID安全隐私问题,并且符合EPC Class1 Gen2标准,它的硬件复杂度较低,适用于低成本电子标签。
基于Hermite插值的小波模极大值重构滤波的肌电信号消噪方法
罗志增, 沈寒霄
2009, 31(4): 857-860 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01954
[摘要](2868) [PDF 264KB](865)
摘要:
为了消除混杂在肌电信号中的噪声,该文提出了基于Hermite插值的小波模极大值重构滤波的肌电信号消噪方法。该方法先对肌电信号进行小波分解;其次,根据小波系数的奇异性,利用信号与噪声模极大值在小波尺度上的不同变化特性,分离出信号与噪声;再次,用Hermite插值法重构小波系数;最后从重构的小波系数恢复成去噪后的信号。实验结果表明,Hermite插值的小波模极大值重构能有效地去除噪声,提高信噪比,且保留了肌电信号的细节信息,为肌电信号的特征提取和模式识别创造了良好的条件。
残缺电磁矢量阵列直线信号波达方向估计
徐友根, 刘志文
2009, 31(4): 861-864 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01471
[摘要](2505) [PDF 310KB](686)
摘要:
该文提出了一种适用于残缺电磁矢量阵列的非圆极化-多重信号分类直线信号(如调幅、二进制相移键控信号等)波达方向估计方法,它可视为非圆-多重信号分类方法基于矢量阵列的推广,并可综合利用非圆信号的非零共轭矩信息以及极化敏感阵列的极化多样性。与传统极化-多重信号分类方法一样,该方法只需在角度参数空间进行搜索。此外,该文方法可直接推广于残缺声矢量阵列。计算机仿真结果验证了该文方法的有效性。
正弦波信号频率估计快速高精度递推算法的研究
胥嘉佳, 刘 渝, 邓振淼, 陈役涛
2009, 31(4): 865-869 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00075
[摘要](3039) [PDF 213KB](1356)
摘要:
该文提出了一种正弦波频率估计的频偏校正算法,结合M-Rife算法精度高和频偏校正算法运算量小的特点,研究了一种快速高精度正弦波信号频率估计的递推算法。先对一个较短的截短信号序列用M-Rife算法进行频率初始估计,以此作初始值用频偏校正算法对一个更长的截短信号序列进行估计得到更精确的估计频率,并依此类推,在最后一步递推时,用M-Rife算法得到最终的估计频率。在信号序列较长时,该算法的运算量小于做一次FFT。仿真结果表明,该算法性能稳定,估计方差接近克拉美-罗限(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),与M-Rife算法相仿。该算法便于实时地实现高精度频率估计。
一种改进的MIMO OFDM系统导频设计方案
胡 蝶, 何良华
2009, 31(4): 870-873 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01995
[摘要](2579) [PDF 221KB](931)
摘要:
对于采用虚拟子载波的多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统,传统最优的均匀分布导频序列在某些情况下是不可用的。为了获得此时的最优导频序列,该文基于最小化最小二乘(LS)信道估计均方误差(MSE)的准则提出了一种改进的导频设计方案。该方案能够快速有效地找到最优导频序列,或在最优导频序列不存在的情况下给出次优的导频序列。仿真结果显示了所提方法的有效性。
NLOS环境下低复杂度的UWB-SRAKE接收机性能分析
肖 竹, 向 新, 于 全, 易克初
2009, 31(4): 874-877 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00394
[摘要](2589) [PDF 249KB](694)
摘要:
该文提出一种适用于NLOS环境UWB多径信道下低复杂度的选择性RAKE接收机(RC-SRAKE),通过本地参考波形与接收信号的卷积抽样来确定SRAKE的Finger参数,不需要已知信道信息或信道估计过程,降低了复杂度。给出了RC-SRAKE误码率的表达式,分析了Finger数目和信道噪声对RC-SRAKE性能的影响。通过对IEEE.802.15.4a中NLOS信道的仿真实验表明,与能获得准确信道信息的理想SRAKE相比,在Finger数目较少的情况下RC-SRAKE能达到与之相近的性能。
降低MB-OFDM认知无线电带外干扰的编码调制方法及其性能分析
杨 程, 翁玮文, 周 正
2009, 31(4): 878-881 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01897
[摘要](2405) [PDF 225KB](649)
摘要:
该文针对降低多频带正交频分复用(MB-OFDM)认知无线电系统带外干扰的要求,利用数学推导的方法,得出带外干扰的表达式,提出了一种以两个、四个或多个子载波分组的编码调制方法。该方法增大了带外信号衰减速度,从而产生满足要求的频谱凹槽深度,有效地降低对周围无线业务的干扰,最终达到认知系统和其它窄带系统的共存。另外,理论分析和仿真结果表明该编码调制具有另一个优点:Rayleigh信道中,一定的信噪比下可以获得更好的误码率性能。
可分解的RC-LDPC码以及HARQ的设计
沈进旗, 徐友云, 俞 晖, 甘小莺
2009, 31(4): 882-884 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00047
[摘要](2377) [PDF 199KB](814)
摘要:
该文提出了一种可分解的码率兼容LDPC码的构造方法, 该方法构造所得到的一个高码率LDPC码的校验矩阵中包含有若干低码率LDPC码的校验矩阵,而且一个高码率的LDPC码又可以分解成多个性能优异的低码率的LDPC码进行编译码;结合该特性设计了一种基于可分解的码率兼容LDPC码的混合自动重传方案。与普通的ARQ方案相比,该重传方案不单能够通过重传获得更多的信息,而且能够通过降低纠错码的码率来提高纠错码的性能。仿真结果表明,当所采用LDPC码的码长为2000左右,码率为1/2和2/3时,与一般的ARQ相比,该方案的误帧率以及吞吐量(小于0.5的时候)均能获得近1.5dB的增益。
中短长度LT码的展开图构造方法
龚茂康
2009, 31(4): 885-888 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00218
[摘要](2342) [PDF 203KB](813)
摘要:
该文提出了中短长度LT码的展开图构造方法。该方法以输出节点为根展开Tanner图,当满足停止准则后,随机选择未被覆盖或最深展开层的输入节点与根相连。展开图法通过展开深度门槛和最大可展深度两个参数的设置,在控制短环的基础上, 在尽可能大的范围内随机地选择输入节点。仿真结果表明,该方法与随机图等方法相比,能够有效地改善中短长度LT码的性能。
一种新的扩频序列偶的研究
李兆斌, 蒋 挺, 邹卫霞, 周 正
2009, 31(4): 889-892 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01944
[摘要](2578) [PDF 229KB](559)
摘要:
该文提出一种新的最佳相关信号,即伪随机屏蔽序列偶,研究了其变换性质和组合允许条件,运用这些性质和条件可以缩小伪随机屏蔽序列偶的搜索范围,提高计算机搜索的效率。在此基础上编写了计算机搜索算法,搜索出若干长度的伪随机屏蔽序列偶。对伪随机屏蔽序列偶扩频通信系统的性能进行了仿真,仿真结果表明伪随机屏蔽序列偶作为扩频码的性能在一些场合要优于同长度的m序列。
可重配置系统中的联合负载控制及其终端选择算法
冯志勇, 张 平, 张永靖, 蔡胡颖
2009, 31(4): 893-896 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01895
[摘要](2621) [PDF 249KB](1006)
摘要:
该文基于现有端到端可重配置系统架构,提出了一种改进的动态门限联合负载控制方法,以适应不同负载条件下对负载均衡的要求,达到资源的有效利用。同时,结合终端的可重配置特点及业务要求的多样性,在执行网络发起的垂直切换过程中采用了基于层次分析法的终端选择算法,从而在均衡异构网络负载的同时减少系统开销和对用户的影响。仿真结果表明,该方法能够在保证用户满意度的同时有效地减轻重叠覆盖区域的网络拥塞,提高系统性能。
认知无线网络中基于微观经济学的动态频谱管理算法
黎文边, 林粤伟, 王小猛, 冯志勇, 张 平
2009, 31(4): 897-902 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01890
[摘要](2856) [PDF 344KB](883)
摘要:
该文提出了认知网络中基于微观经济学的动态频谱管理机制,实现异构无线网络中频谱资源的动态分配,从而最大化频谱资源的利用率并提高运营商的收益。文中引入了频谱资源的经济价值因素以保证运营商间频谱交易的合理性。此外,为了保证系统的性能,文中提出了一种基于地理信息系统的空分模型,并设计了干扰抑制技术以限制动态频谱管理带来的干扰。博弈论是一种能够有效解决自主分布式无线资源优化的算法,该文将其引入,为不同运营商提供双赢的频谱交易策略。仿真结果表明,该频谱管理机制提高了频谱利用率以及运营商的收益,并有效地抑制了系统间的干扰。
一种基于OFDMA系统的频率复用方法
许方敏, 陶小峰, 张 平
2009, 31(4): 903-906 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01663
[摘要](2507) [PDF 240KB](1030)
摘要:
频率复用作为提高小区边缘用户性能的有效方式已被广为研究。然而,如何在提高小区边缘用户性能的同时,使频谱利用率得到有效提高仍是一个有待解决的问题。在以正交频分多址(OFDMA)为基本多址方式的第4代(4G)系统中该问题尤为突出。为此,该文提出了一种OFDMA系统中的频率复用方法,通过抑制小区间干扰提高小区边缘用户性能;同时,根据小区中心与小区边缘通信环境的差异,分别对其实施不同的频率复用策略使频率复用系数接近于1以提高频谱利用率。仿真结果表明,与未经过频率规划的全频率复用相比,该文提出的频率复用方法提高了系统吞吐量并显著改善了小区边缘用户性能。
OFDMA系统下行链路自适应带宽与子载波分配方案
刘 敏, 徐大专
2009, 31(4): 907-910 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01786
[摘要](2508) [PDF 223KB](822)
摘要:
该文分析了OFDMA系统下行链路自适应资源分配问题,在系统总功率约束下提出了最小化系统中断概率的次最佳两步子载波分配算法。首先分析用户带宽分配与子载波功率分配特点,在此基础上提出了根据系统可用资源、用户QoS要求及信道状态为用户分配带宽和子载波的两步分配算法。仿真结果表明,该文提出的算法能在极小化系统中断概率的同时满足总功率约束。
基于RENYI熵的水声信道判决反馈盲均衡算法研究
张银兵, 赵俊渭, 李金明, 孙 勇
2009, 31(4): 911-915 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00056
[摘要](2815) [PDF 262KB](649)
摘要:
在水下通信系统中,为了抑制由多径效应产生的严重码间干扰,必须进行信道均衡。针对传统的常数模判决反馈盲均衡(CMA-DFE)收敛速度较慢的问题,该文提出了一种基于RENYI熵的判决反馈盲均衡算法(RENYI-DFE)。该算法使用RENYI熵算法调节均衡器前向权向量,用CMA算法调节均衡器反馈权向量,与CMA-DFE相比,该算法在计算量增加很小的情况下,使得盲均衡算法的收敛速度显著增加。仿真结果证明了该算法的优越性。
浅海水声通信中的间接自适应均衡算法
魏 昕, 赵 力, 邹采荣
2009, 31(4): 916-919 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01979
[摘要](2489) [PDF 258KB](745)
摘要:
为了消除具有时变和多径特性的浅海水声信道带来的码间干扰,该文提出了一种间接自适应均衡算法。在发送端,设计了一种适合在浅海水声信道中传输的帧结构。在接收端,利用帧头进行快速信道估计和均衡器抽头系数的初始化,通过门限的设定,有选择地激活特定位置的抽头。并采用可变步长的LMS算法进一步减小误差,更好地均衡帧体数据。理论分析和仿真结果表明,该算法具有快速收敛性和较低的硬件复杂度,对经过高阶调制的发送信号具有很好的均衡效果,可以有效地应用于浅海高速数字通信系统。
一种异步频谱检测周期优化模型及自适应模糊调整算法
郭彩丽, 曾志民, 冯春燕, 刘子琦
2009, 31(4): 920-924 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00141
[摘要](2382) [PDF 282KB](647)
摘要:
该文分析授权用户频谱使用的特性,提出以信道总损失最小为目标函数的异步检测周期优化模型,针对频谱使用特性的时变性,设计了一种检测周期自适应模糊调整优化算法。算法采用模糊逻辑及可调参数自优化方法,实现检测周期的实时自适应调整。仿真结果表明在不同授权用户频谱使用特性分布及分布参数不同变化率情况下,该算法不但有效,而且在分布参数变化波动较大时具有很好的稳定性。
基于非合作博弈的无线自组织网络流量控制模型
冯慧斌, 张顺颐, 刘 超, 王 攀, 严军荣
2009, 31(4): 925-928 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01925
[摘要](2678) [PDF 216KB](887)
摘要:
该文根据无线自组织网络中流量控制和无线信道的特性,利用非合作博弈理论构造了基于网络流量速率和时延为参数的流量效用函数,建立了非合作博弈的无线自组织网络流量控制模型,证明了流量控制模型的Nash均衡解存在性,给出了模型的Nash均衡解的具体形式。数值仿真结果表明该模型存在Nash均衡解,能有效对网络中流量进行控制,满足不同业务的用户流量QoS需求。
一种基于ID的传感器网络密钥管理方案
章 睿, 刘吉强, 赵 佳
2009, 31(4): 929-932 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.02010
[摘要](2376) [PDF 218KB](742)
摘要:
对偶密钥的建立是无线传感器网络的安全基础,它使得节点之间能够进行安全通信。但是由于节点资源的限制,传统的密钥管理方法在传感器网络中并不适用。在分析了现有密钥预分配协议的前提下,该文提出一种新的基于ID的密钥预分配协议。此协议用计算和比较散列值的方式替代广播方式协商密钥,减少了传感器节点大量的通信消耗。然后,分析了所提出方案的安全性、通信量和计算量,并和已有协议进行了比较。结果表明本文的方法不仅能保证安全性,而且节约了大量通信资源。
一维无线传感器网络分簇通信方案能量效率研究
解培中, 郑宝玉
2009, 31(4): 933-936 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01914
[摘要](2491) [PDF 221KB](839)
摘要:
为了提高无线传感器网络的能量有效性,该文在分析基于分簇的传统方案和协作分集数据传输方案的能量效率基础上,提出了一维传感器网络分簇多用户分集数据传送方案(CMDDTS)。理论分析表明能量开销依赖于数据融合比、簇内通信的发送功率、簇间通信的接收功率以及电路消耗的功率和簇内传感器的数目,仿真结果验证了所提方案的能量效率优于传统方案和协作分集数据传送方案。
标准模型下一种新的基于身份的分级加密方案
张乐友, 胡予濮, 吴 青
2009, 31(4): 937-941 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01868
[摘要](2801) [PDF 240KB](981)
摘要:
该文给出了一种新的基于身份的分级加密方案,在标准模型下,证明了该方案是推广selective-ID安全的。在判定BDHI假设下,该方案可以抗选择明文攻击(CPA)。另外,作为文中方案的推广应用,基于Waters方案及其变形方案,提出了一种标准模型下基于身份的分级签名方案。在DHI假设下,该方案被证明对适应性选择消息攻击是存在性不可伪造的。
本原-LFSR序列的迹表示及其应用
张 猛, 曾 光, 韩文报, 何开成
2009, 31(4): 942-945 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00028
[摘要](2744) [PDF 204KB](855)
摘要:
-LFSR是一基于字的LFSR模型,它的设计充分利用了现代CPU特点,可很好地应用于设计适合快速软件实现的序列密码算法中。而在实际应用中,本原-LFSR序列具有最核心的作用。该文分析了本原-LFSR序列的产生条件,利用其迭代关系式和有限域的迹函数,给出了它的具体表达式,从而得到本原-LFSR序列的迹表示;其次由本原-LFSR序列的迹表示,给出了一个-LFSR序列为本原的充要条件。它们为进一步研究本原-LFSR序列提供了新的工具。
KeeLoq密码Courtois攻击方法的分析和修正
张 斌, 王秋艳, 金晨辉
2009, 31(4): 946-949 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01962
[摘要](2972) [PDF 190KB](915)
摘要:
KeeLoq密码是由Willem Smit设计的分组密码算法,广泛应用于汽车的无线门锁装置。Courtois等人在2007年提出了破译KeeLoq的4种滑动-代数攻击方法,其中第4种滑动-代数攻击方法的计算复杂性最小。本文证明了Courtois的第4种滑动-代数攻击方法的攻击原理是错误的,因而无法实现对KeeLoq的破译。此外,本文还对该方法进行了修正,提出了改进的攻击方法,利用232个已知明文能够以O(248) 次加密的计算复杂性求出KeeLoq密码的密钥,成功率为1。对于KeeLoq密码26%的密钥,其连续64圈圈函数形成的复合函数至少具有两个不动点,此时改进的攻击方法的计算复杂性还可降至O(248) 次加密。
基于累积矩阵的可防欺骗视觉密码方案
郁 滨, 徐晓辉, 房礼国
2009, 31(4): 950-953 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01990
[摘要](2314) [PDF 423KB](732)
摘要:
该文基于累积矩阵提出一种可防止欺骗的视觉密码方案,在不泄露秘密信息的前提下,不需要其他额外信息,可发现多个独立欺骗者的存在,及时阻止欺骗行为。与以往方案相比,该方案构造更为简单,能发现更多的欺骗者。
一种基于量子纠错编码的量子密钥分配协议
赵生妹, 李苗苗, 郑宝玉
2009, 31(4): 954-957 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01866
[摘要](2955) [PDF 224KB](1246)
摘要:
量子加密从物理机制上保证了密钥分配的绝对安全,然而由于量子密钥分配过程中量子信道存在噪声,使得传输效率不高的量子密钥分配效率进一步降低。量子低密度奇偶校验(量子LDPC)码由于在码长和码率的选择方面具有巨大的灵活性,且信赖于稀疏图,已成为目前量子纠错编码的研究热点。该文借鉴经典纠错编码能够提高传输可靠性的特性,针对BB84协议,设计一种基于量子LDPC码的BB84协议。通过数值仿真,分析量子LDPC码对BB84协议的密钥传输效率的影响。结果表明基于量子纠错码的BB84协议的密钥传输效率得到提高,验证了在含噪量子信道中基于量子LDPC码的量子密钥分配协议的有效性。
基于GTD模型的目标二维散射中心提取
王 菁, 周建江, 汪 飞
2009, 31(4): 958-962 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01819
[摘要](2516) [PDF 278KB](901)
摘要:
为精确描述隐身目标的高频电磁散射特性,该文用基于几何绕射理论的GTD模型代替以镜面散射为主的指数和模型。同时,为克服传统矩阵束算法(MEMP)计算量大、距离坐标配对等问题,该文提出用修正矩阵束算法和二维旋转不变技术(2D-ESPRIT)提取基于GTD模型的目标二维散射中心参数。仿真实验表明,该文的两种方法均适用于以边缘绕射等为主要散射源的隐身目标。
用于低功耗编译的SPM部件功耗模型研究
蒋湘涛, 胡志刚, 贺建飚
2009, 31(4): 963-967 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00070
[摘要](2239) [PDF 226KB](746)
摘要:
为了获得SPM(Scratch-Pad Memory)部件最佳的使用效果,需要合适的SPM性能和功耗模型来指导编译优化过程。现有的功耗模型只提供SPM部件的平均访问功耗,没有反映电路实际功耗随电路不同输入而改变的特征,限制了更进一步的优化。该文提出依照电路结构生成SPM部件的基本功耗模型,并使用程序运行时信息生成模型中的参数因子,用来反映不同应用程序运行时电路的实际活跃度。实验结果表明,该功耗模型测量的能耗值在总体上与现有基于统计方法生成的功耗模型结果相一致,同时能反映不同应用程序访问SPM部件时的功耗差异,对编译器优化SPM部件的访问方式具有重要的指导意义。
基于多尺度几何分析的复杂网络压缩策略
王晓华, 杨新艳, 焦李成
2009, 31(4): 968-972 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01860
[摘要](2430) [PDF 454KB](1098)
摘要:
自然界许多系统都具有多尺度效应,人们对系统的观察或测量也往往是在不同尺度上进行的。复杂网络可视为描述复杂系统的抽象模型,多尺度几何分析提供一种有效刻画复杂系统结构由粗到细的显微镜策略。该文从多尺度几何分析的角度对复杂网络压缩问题进行了有益的尝试,提出一种有效的网络压缩策略。策略分析及通过对不同拓扑类型的网络仿真表明基于多尺度几何分析的复杂网络压缩策略是可行的,能有效地帮助人们通过尽可能少的信息来分析、刻画大型复杂网络,实现网络数据及结构的稀疏表示。
学术讨论
只利用一种模拟加权的子阵级和差波束旁瓣抑制方法
胡 航, 刘伟会
2009, 31(4): 973-976 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01856
[摘要](2421) [PDF 215KB](844)
摘要:
对于采用单脉冲技术的子阵级相控阵雷达系统,需要同时对和、差波束的旁瓣进行抑制。该文研究阵元级只用一种模拟加权,同时结合子阵级数字加权的和、差波束旁瓣抑制方法。通过构造阵列的和、差输出通道,并对假想的位于和、差波束整个旁瓣区域内的干扰进行最优自适应滤波来确定模拟加权。为改善旁瓣抑制效果,子阵级进一步采用数字加权,以逼近常规的Taylor和Bayliss加权。该方法有效地降低了硬件成本与复杂性,并充分利用了数字处理的灵活性。本文纠正了有关文献中求解模拟加权表达式中的错误,并给出了正确形式。仿真结果证明了所提出方法的有效性。
研究简报
非正侧视阵机载雷达杂波抑制算法研究
龚清勇, 朱兆达
2009, 31(4): 977-980 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01826
[摘要](2552) [PDF 227KB](762)
摘要:
非正侧视阵机载雷达的空时二维杂波谱随距离的变化而变化,即在距离维是非均匀的,因此不能直接由邻近距离单元估计杂波协方差矩阵。为了解决这种由距离依赖性引起的杂波特别是近程杂波的非均匀问题,该文对多普勒频移算法进行了改进,将经过多普勒频移补偿后的数据转换到阵元-多普勒域,在多普勒域进行空间频率补偿,提高其在主杂波区的性能。改进算法既充分利用了原算法简单,易于实现的特点,又克服了原算法在大偏航角下性能下降的缺陷,仿真结果验证了该算法的有效性。
雷达诱饵合成场对反辐射导弹测向系统的影响
周伟光, 罗积润, 王华彬
2009, 31(4): 981-984 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.02003
[摘要](2792) [PDF 264KB](947)
摘要:
该文在同时考虑方向图、极化方式两方面影响的情况下,确立雷达天线、诱饵天线辐射场的数学模型,从四臂平面等角螺旋天线双通道幅相组合测向系统工作原理入手,给出了雷达和诱饵合成场对反辐射导弹测向系统干扰性能的仿真思路、计算公式和模拟结果。数值计算表明,通过合理设置雷达诱饵布阵距离、诱饵辐射功率与雷达副瓣辐射功率的相对大小及诱饵辐射场与雷达辐射场初始相位的相对关系,可以使反辐射导弹跟踪进入雷达和诱饵之间的陷阱区域。
快速生成QAM比特置信度软判决度量的算法
赵 晋, 张建秋
2009, 31(4): 985-988 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01907
[摘要](2781) [PDF 248KB](1789)
摘要:
在现代通信系统中,为了保证高的信道解码增益,信道解码器均采用软输入技术。传统的软判决度量大多是基于最小欧氏距离准则生成,该文提出一种基于比特置信度快速生成QAM软判决度量的算法,通过将比特置信度引入到QAM软判决度量的计算中来减少计算的复杂性。相比基于最小欧氏距离的软判决度量生成算法,该文提出的方法在保证信道解码器性能的前提下,减少了生成软判决度量的运算量。应用于中国数字电视地面传输标准DTMB系统的仿真结果表明,该文提出的软判决度量生成算法虽然降低了计算量,但性能几乎没有任何损失,具有良好的性能和可实现性。
关于非规则LDPC码的基于度分布HARQ性能研究
许成鑫, 常永宇, 杨大成
2009, 31(4): 989-992 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01841
[摘要](2263) [PDF 193KB](777)
摘要:
该文提出了一种非规则LDPC码字基于度分布HARQ技术的改进方案。该方案在选择重传信息的过程中,不仅考虑了节点度分布的影响,而且考虑了非规则LDPC码字自身的不均等错误保护特性。与原始的基于度分布的HARQ方案相比,该方案使系统的误比特率和吞吐量指标得到了明显改善。
低信噪比条件下提高认知无线电的频谱感知能力的方法
刘 航, 于 丹, 孔祥维
2009, 31(4): 993-996 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01999
[摘要](2406) [PDF 236KB](1255)
摘要:
为了提高认知无线电在强噪声环境下的频谱感知能力,该文提出了一种频谱感知方法。该方法利用循环谱相关函数,采用二次模式识别,可以显著提高在低信噪比条件下的信号调制方式识别准确率。试验结果表明,在AWGN 信道,信噪比不低于-10dB条件下,对常用5种数字调制信号的识别准确率高于99.9%,能够满足认知无线电中对频谱感知的性能要求。
截断点可行性化的率失真优化算法
周映虹, 马争鸣
2009, 31(4): 997-1000 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01599
[摘要](2462) [PDF 214KB](769)
摘要:
该文提出了截断点可行性化的率失真优化算法,该算法根据率失真斜率最陡下降准则对精细编码过程相关联的截断点进行重新排序。新算法较JPEG2000减少了超过50%的非可行性截断点;获得比JPEG2000更精细的嵌入式比特流;相同的压缩比下重建图像的PSNR比JPEG2000高0.1dB~0.2dB;耗费的比特平面位编码时间少于JPEG2000。
基于无环替代重路由的无线Mesh网络自愈策略研究
吴 静, 郭成城, 杨剑峰
2009, 31(4): 1001-1003 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.02018
[摘要](2342) [PDF 323KB](965)
摘要:
无线Mesh网络的链路不可靠特性容易造成网络的不稳定和转发不连续,前摄性重路由可以解决这一问题。该文对基于无环替代重路由的无线Mesh网络自愈策略进行研究,提出了基于无环替代的AODV路由AODV-LFA,仿真实验表明AODV-LFA比AODV具有更强的自愈性能。
一种新型超宽带磁天线
赵 波, 张晓娟, 方广有
2009, 31(4): 1004-1006 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01952
[摘要](2306) [PDF 301KB](1352)
摘要:
该文设计制作了一种新型实用的超宽带磁天线。天线采用平衡馈电,文中对天线的回波损耗、辐射性能和时域响应进行了数值仿真和实验测试。在驻波比小于2时天线有107%的阻抗带宽,大约100%的方向图带宽,工作频段完全覆盖超宽带通信频谱。研究表明,天线有大于5dB的平稳增益,能够不失真地传播脉冲波形。而且由于磁场能量占优,不易于与近场物体互耦,特别适合于室内等物体繁杂的地方应用,有非常强的实用价值。
一种新型紧凑宽带平面电磁带隙结构
刘 涛, 曹祥玉, 马嘉俊
2009, 31(4): 1007-1009 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01945
[摘要](2251) [PDF 220KB](1110)
摘要:
针对一般谐振型电磁带隙结构相对带宽比较窄的特点,依据电磁带隙结构带隙形成机理和等效电路分析模型,该文提出了一种基于低介电常数低成本基底的紧凑宽带平面电磁带隙结构。实验结果表明,新结构具有54.1%的相对带宽,相比文献结构有超过100%的相对带宽改善,并且中心频率降低了25.2%,达到了实现紧凑宽带UC-EBG结构的目的。
伸杆对星载电场探测仪的影响研究
杨 集, 陈贤祥, 周 杰, 任 仁, 夏善红
2009, 31(4): 1010-1012 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01967
[摘要](2473) [PDF 206KB](822)
摘要:
通过一定长度的伸杆使电场探头与卫星本体保持一定的距离,可以减小卫星本体鞘层对电场测量的影响。但卫星在运行时伸杆与电场探头之间可能存在电位差,从而为电场测量引入误差。该文利用卫星与等离子体相互作用模拟软件(SPIS)并结合法国DEMETER卫星的伸杆和电场探头模型,模拟了伸杆与探头之间不同电位差对电场探头收集电子流的影响,模拟表明当伸杆电位低于探头电位时,对电场测量影响较小,当伸杆电位高于探头电位时,对电场测量影响较大,且电位差越大,影响越显著。当等离子体浓度增大即德拜长度减小时,伸杆电位形成的鞘层减小,因此伸杆对电场测量的影响比低浓度时有所减小。
电子线路板热可靠性分析方法的研究
孙 简, 丁耀根, 陈仲林
2009, 31(4): 1013-1016 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01904
[摘要](2436) [PDF 313KB](1554)
摘要:
该文研究用ANSYS软件对电子线路板做热可靠性分析时的建模问题,通过仿真分析,得到如下两点推论:(1)铜箔分布的不均匀性对PCB传热有重要的引导作用,因此在建模时应尽量予以考虑;(2)内部到外部热阻小的发热元件可以当作简单方块来处理,这样就使整板的建模大大简化。根据以上推论对一种新型星载电子线路板进行了ANSYS建模和计算,并把计算的结果与实验测试数据进行比较分析,验证了这种简化建模方法具有足够的准确性,使用方便,可以应用于星载及真空等环境中各种电子线路板的热可靠性分析研究。

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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