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2009年31卷5期

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论文
一种非对称广域覆盖的信息共享网络结构
任 勇, 许晨敏, 王 磊, 徐 蕾, 叶王毅, 马 鑫
2009, 31(5): 1017-1021 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00563
[摘要](2369) [PDF 304KB](904)
摘要:
随着业务量和用户规模的迅猛增长,互联网应用已经从初期的信息交换向信息共享转变。在传统网络构架的限制下,共享信息服务所产生的大量冗余传输使Internet业务承载能力面临巨大的挑战。该文基于Internet的小世界特性和分布式镜像技术,提出一种非对称的广域覆盖共享信息网络结构,研究了新结构下Internet主流信息共享的主动服务模式;并讨论了资源解析、重组等关键技术。在Tunet中的实验结果表明,新结构具有高覆盖能力、检索便捷等特点,同时网络延时等指标得到明显改善。
分布式Web服务QoS注册中的高效负载均衡方法
李 飞, 杨放春, 苏 森
2009, 31(5): 1022-1025 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00184
[摘要](2716) [PDF 209KB](972)
摘要:
该文提出了一种分布式Web服务QoS注册系统的负载均衡方法。提出了节点负载状态划分的概念。根据负载状态采用不同的负载信息散布策略,极大地减少了网络消耗。提出了基于简单协商的负载均衡方法。负载均衡用数据复制的方式,主要特点是在进行实际负载均衡操作以前即与复制目标节点进行协商,提出合理的复制需求,然后根据对方提供的资源情况,发起复制。提高了负载均衡的效率,降低了复制的盲目性。该方法在分布式Web服务QoS注册原型系统中进行了实验,达到了较好的效果。
一种新型可扩展的多级多平面分组交换结构的图论模型与性能分析
马祥杰, 李秀芹, 兰巨龙, 张百生
2009, 31(5): 1026-1030 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00483
[摘要](2386) [PDF 274KB](758)
摘要:
该文提出了一种新型可扩展的多级多平面(MPMS)分组交换结构。首先建立了MPMS的图论模型,定量地描述了MPMS中相邻连通性和端口可达性,定义了MPMS的均衡顶点和竞争顶点,并证明了MPMS决定交换性能的输入端口与输出端口间的无阻塞条件。从性能参数和结构复杂度等方面与单级交叉开关做了对比分析,结果表明MPMS可以获得P倍的最大端口速率,平方倍的最大端口数,线性比例增长的结构复杂度,具有良好的可扩展性。
一对多协商模型研究
孙天昊, 朱庆生, 李双庆
2009, 31(5): 1031-1034 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00455
[摘要](2273) [PDF 200KB](854)
摘要:
自动协商是基于Agent系统中的一个关键交互方式。该文研究一对多协商模型及其相应的协调策略。首先本文提出一个更加灵活的一对多协商模型。支持连续协商,满足开放和动态的协商环境要求。然后提出基于相对效用的协调策略。实验表明该模型能够在协商解效用、协商时间和成本等方面进行优化,证明模型的有效性和更好的实用性。
一种高效覆盖的水下传感器网络部署策略
黄 艳, 梁 韦华, 于海斌
2009, 31(5): 1035-1039 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00002
[摘要](2334) [PDF 281KB](692)
摘要:
传感器节点的部署直接关系到水下传感器网络的成本和性能。考虑到传感器节点间具有很强的协同能力,该文提出一种基于检测融合的部署策略。采用Neyman-Pearson准则融合单元网格内所有传感器节点的检测信息,实现正方形和正三角形两种单元网格的高效覆盖,进而分别给出针对两种单元网格的监测区域网格划分方法,从而确定监测区域需要的传感器节点数量以及放置的具体位置。通过仿真实验验证了该部署策略的有效性。结果表明,与不采用检测融合时相比,降低了传感器节点冗余度。使用相同数量的传感器节点,新的部署策略能够在保证一定感知质量的基础之上获得更大的覆盖范围。
无线传感网自适应能量驱动簇头轮换算法研究
黄河清, 沈 杰, 姚道远, 马 奎, 刘海涛
2009, 31(5): 1040-1044 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00358
[摘要](2531) [PDF 261KB](887)
摘要:
分簇结构是大规模无线传感网(WSN)的一种有效的拓扑管理方法。在这种结构下,由于簇头(Cluster Head,CH)节点的能耗速率远高于簇成员节点(Cluster Member,CM),需要做簇头轮换以平衡网络能耗。该文分析了基于能量驱动的簇头轮换策略,并提供一种基于簇头节点实时负载来估计其启动轮换的能量阈值的自适应簇头轮换算法(Adaptive Cluster Rotation Algorithm,ACRA)。仿真结果表明,与现有算法如LEACH,EDAC等比较,ACRA算法最少化簇头轮换次数,延长了网络生存时间。
一种基于EBS的无线传感器网络动态密钥管理方法
孔繁瑞, 李春文, 丁青青, 崔光照, 崔昺祎
2009, 31(5): 1045-1048 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00441
[摘要](2706) [PDF 262KB](779)
摘要:
设计安全合理的密钥管理方法是解决无线传感器网络安全性问题的核心内容。基于Exclusion Basis System (EBS)的动态密钥管理方法由于安全性高,动态性能好,节约存储资源,受到了广泛关注。但同时存在共谋问题,即对于被捕获节点通过共享各自信息实施的联合攻击抵抗性较差。针对这一问题,该文利用一种特殊形式的三元多项式(同化三元多项式)密钥取代EBS系统中的普通密钥,并在分簇式的网络拓扑结构基础上,设计了一种基于EBS的无线传感器网络动态密钥管理方法。仿真与分析结果表明,相比于采用普通密钥或是二元多项式密钥的方法,该文方法不仅可以有效地解决共谋问题,提高网络对被捕获节点的抵抗性,而且显著减低了更新密钥过程中的能量消耗。
基于椭圆曲线的三方比特承诺
杨 威, 黄刘生, 王启研
2009, 31(5): 1049-1053 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00443
[摘要](2692) [PDF 219KB](1012)
摘要:
比特承诺是安全多方计算中最重要的基础协议之一,对构建更复杂的多方协议起着重要作用。该文提出了三方比特承诺模型,在该模型中,由两个证明者共同向一个验证者作出承诺。给出了基于椭圆曲线的三方比特承诺方案,经证明,尽管该方案完全基于经典计算环境,但是并不需要对协议参与方的计算能力作任何限制性假设,具有无条件安全性且对信道窃听免疫。该方案同时可以推广到比特串承诺协议。
基于拉普拉斯算子统计量的LSB替换隐写分析方法
廖 鑫, 温巧燕
2009, 31(5): 1054-1058 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00596
[摘要](2735) [PDF 309KB](881)
摘要:
该文基于对图像像素点的拉普拉斯算子统计量的分析,提出了两种新的LSB替换隐写分析方法。首先定义了描述像素点与4-邻域像素均值关系的统计量,进而通过对隐秘信息的嵌入、LSB平面二次嵌入和LSB平面置反带来的变化分析,提出了隐秘信息的检测方法1和隐写嵌入率的准确估计方法2。该文提出的二个方法实际物理意义明显,实现简单。实验结果表明在嵌入率不小于20%时方法2估计准确率优于RS方法。
片上网络通信性能分析建模与缓存分配优化算法
王 坚, 李玉柏, 蒋勇男
2009, 31(5): 1059-1062 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00491
[摘要](2356) [PDF 208KB](915)
摘要:
该文建立了一种面向应用设计的片上网络的性能分析模型,并在此基础上提出了片上缓存优化策略和分配算法。在硬件实现平台上的仿真表明,该文建立的片上网络分析模型能很好地分析片上网络通信时延和路由节点各方向的阻塞概率,以此进行片上网络的缓存资源优化,能在同等缓存资源的情况下降低数据通过网络的平均时延,使片上网络的性能得到改善。
通用可组合的公平电子支付协议
邓淼磊, 王玉磊, 周利华
2009, 31(5): 1063-1066 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00365
[摘要](2422) [PDF 232KB](777)
摘要:
公平性是电子支付协议的一个基本属性。该文基于通用可组合模型,定义了公平电子支付理想函数。在可转化签名理想函数、注册理想函数和安全会话理想函数辅助的混合模型下,构造了一个实现公平电子支付理想函数的公平电子支付协议。新的协议结构简单,通信量较低,并且在任意的和未知的多方环境中运行时仍然是安全的。
常见数字通信信号的谱线特征分析
杨 琳, 许小东, 路友荣, 戴旭初, 徐佩霞
2009, 31(5): 1067-1071 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00215
[摘要](2423) [PDF 245KB](1395)
摘要:
不同调制方式的数字通信信号做非线性变换后其频谱往往具有不同的谱线特征,该文针对常见的数字通信信号,对其二次方与四次方的傅里叶谱线特征进行了理论分析,解释了谱线的产生原因并介绍了其潜在的应用价值。仿真实验表明,信号谱线特征在低信噪比及多径衰落信道环境下具有良好的稳健性,在通信信号处理方面具有良好的应用价值。
一种新的H.264/AVC快速帧内预测模式选择判决算法
刘 佳, 董金明
2009, 31(5): 1072-1076 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00240
[摘要](2573) [PDF 239KB](986)
摘要:
针对H.264视频编码标准帧内预测模式选择部分计算量大的问题,本文提出了一种快速帧内预测模式选择判决算法。该算法首先提出了一个新的算子,用来描述图像灰度分布信息,作为判断图像复杂程度的依据,进而提出两个对量化系数(QP)自适应的阈值,将图像分为平滑、变化剧烈和特征模糊3种。平滑图像宏块使用Intra_1616模式预测,变化剧烈的宏块使用Intra_44模式预测,特征模糊的宏块使用标准算法预测。实验结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,使帧内模式选择计算次数减少30%以上,而且对传输码率基本没有影响。
基于信道统计特性的中继选择算法
吴素文, 吕星哉, 朱近康, 邓 单
2009, 31(5): 1077-1081 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00337
[摘要](2499) [PDF 248KB](956)
摘要:
该文提出了一种在非再生协作网络中,基于信道统计特性的最优中继选择方法。首先在等功率条件下,根据信道统计特性,定义一个等效信道增益的参数,该参数反映了中继节点在协作过程中两个阶段的信道特性。然后提出一种基于该参数的降序排列的中继选择方法。该方法在不同的信噪比范围内,选择不同的节点集合,使得系统的吞吐率中断概率最小。分析表明该选择方法的分集增益阶数能达到N+1,N为中继节点数目。仿真结果表明这种中继选择算法的中断概率性能优于其他算法。该方法进一步与功率分配相结合,构成了一种低复杂度的次优的中继选择方法。仿真结果表明这种次优算法能够取得和穷举算法相似的性能。
一种多输入多输出系统中有限反馈预编码的自适应跟踪测度
黄海洋, 武 刚, 方晓胤, 吴 琪, 李少谦
2009, 31(5): 1082-1085 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00268
[摘要](2246) [PDF 246KB](799)
摘要:
该文提出一种新的适用于无线相关信道中有限反馈预编码多输入多输出系统的预编码矩阵自适应跟踪测度。由于该测度在统计意义下对信道的相关性与预编码矩阵变化的关系具有更优化的描述,所以基于该测度的方案在保持较低反馈信息量的前提下,能够进一步改善预编码系统性能。文中给出优化自适应跟踪测度的理论推导。系统仿真分别针对无线信道的频域相关和时域相关,并结合空间分集和空间复用两类系统结构予以讨论,并验证了理论分析结果。另外,由于该测度方案算法复杂度更低,所以更具工程实用价值。
认知无线电下行链路中的频谱共享算法
张然然, 刘思杨, 谢 刚, 刘元安
2009, 31(5): 1086-1089 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00300
[摘要](2294) [PDF 224KB](636)
摘要:
该文提出了一种适用于下行认知无线电系统的频谱共享算法,在保证对授权用户的干扰低于限制和总发射功率受限的条件下最大化系统总容量。分析了对授权用户的干扰并给出设置干扰限制的方法,在此基础上分两步实现总容量的最大化:先通过最大信道信干噪比原则实现最优的子载波分配;然后利用提出的双注水方法计算最优的功率分配。仿真结果表明,相比传统的频谱共享算法,该算法可以获得显著的系统容量增益。
一种改进的基于DEM的机载重轨干涉SAR运动补偿算法
唐晓青, 向茂生, 吴一戎
2009, 31(5): 1090-1094 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00203
[摘要](2706) [PDF 368KB](763)
摘要:
该文研究了基于DEM(Digital Elevation Model)的高精度重轨干涉SAR运动补偿算法。分析了平地假设及波束中心近似造成的残余运动误差的影响,表明对重轨干涉SAR系统进行基于DEM的高精度运动补偿的必要性。分析了对外部DEM数据精度要求,指出利用低精度DEM数据进行精确运动补偿获取高精度DEM数据的可行性。针对现有基于DEM运动补偿算法的不足提出改进算法。该算法根据载机轨迹偏移和地形起伏自动调节参数,可实现精确且高效的运动补偿。对X波段重轨干涉SAR数据进行运动补偿处理,验证了该算法的有效性及其在精度和效率两方面相比于现有算法的优势。
基于GSVD的核不相关辨别子空间与雷达目标识别
刘华林, 杨万麟
2009, 31(5): 1095-1098 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00384
[摘要](6973) [PDF 230KB](705)
摘要:
该文提出了一种基于广义奇异值分解的核不相关辨别子空间算法,并将其用于高分辨距离像雷达目标识别。新算法结合广义奇异值分解与核方法的优点,有效地解决了传统方法面临的矩阵奇异问题,同时进一步改善了目标的类可分性。其次,依据Fisher准则导出了距离像总散度矩阵零空间中不含有有用辨别信息的结论。利用这一结论,可以在求解核不相关最优辨别矢量之前对各散度矩阵进行预降维,以减小后续运算的计算复杂度。对3类飞机目标实测数据的识别结果表明了所提方法的有效性。
距离徙动校正和斜地变换的实时算法研究
刘碧丹, 王岩飞, 韩 松
2009, 31(5): 1099-1102 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00192
[摘要](2880) [PDF 302KB](1115)
摘要:
距离徙动校正插值处理是距离多普勒域(RD)算法的重要步骤,图像校正中的斜地变换也需要插值处理,插值处理会对图像引入插值误差。该文分析了距离徙动校正和斜地变换的原理,推导出一种把两种处理结合实现的方法,该方法通过一次插值处理完成距离徙动校正和斜地变换。与传统的实现方法相比,该方法减少了图像中由于插值处理引入的误差,提高了图像处理的精度,并且很大程度上减少了运算量。采用机载SAR原始数据验证了该算法的有效性。该算法对于高分辨率SAR的大量数据的实时成像处理,具有较大的应用价值。
基于图像特征的机载正交雷达网空时处理算法
江胜利, 王鞠庭, 邓 海, 刘 中
2009, 31(5): 1103-1107 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00178
[摘要](2621) [PDF 316KB](695)
摘要:
该文针对机载正交雷达网(Airborne Orthogonal Netted Radar, AONR)在高度非均匀杂波中的目标检测问题,提出基于图像特征的分布式AONR空时处理算法(Airborne Orthogonal Netted Image Feature-based Space-Time Processing, AON-IFSTP)。首先,研究了AONR杂波在角度-多普勒平面内的轨迹,并在一种特殊几何结构下推导出该轨迹的闭合表达式,揭示出目标信号和杂波信号不同的图像特征,分析了IFSTP在AONR中的可行性。然后,给出AON-IFSTP算法。结果表明,AON-IFSTP算法无需估计杂波协方差矩阵,适合在高度非均匀杂波背景下检测目标,同时能利用空间分集减小目标RCS起伏特性和小径向速度对检测性能的影响。
单双基地复合高频地波雷达网定位精度分析
宗 华, 权太范, 宗成阁, 马莹莹
2009, 31(5): 1108-1112 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01064
[摘要](2804) [PDF 303KB](847)
摘要:
单基地高频地波雷达易受到电子干扰、隐身武器等威胁,建立单双基地复合高频地波雷达网是解决这一问题最易工程实现的途径。该文首次以单双基地复合高频雷达网为背景,针对高频地波雷达沿海面绕射的特点采用曲面定位分析推导和仿真系统的探测精度,给出定位精度曲线,并得到单双基地复合高频地波雷达网各测量子集在不同探测区域的精度分布,为高频雷达组网的探测、跟踪及融合提供理论基础。
双载频步进频率雷达精确速度测量方法
曹宇飞, 屈晓光, 黄培康
2009, 31(5): 1113-1116 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00296
[摘要](2156) [PDF 207KB](965)
摘要:
步进频率雷达中,目标的径向运动将导致合成的目标径向一维距离像产生距离徙动和波形失真,需要对目标速度进行测量以补偿其影响。该文提出基于单个步进频率脉冲串的共轭法速度测量方法,然后提出一种同时发射双载频步进频率信号的速度测量方法,并分析了其潜在测量精度。理论分析和仿真结果证明,两种方法相结合不仅具有普通步进频率信号的高距离分辨率等优点,而且具有速度测量无模糊测量范围大、测量精度高的特点,可以利用速度测量值补偿目标一维距离像的距离移动和失真,从而同时实现高速目标的速度精确测量和高分辨成像。
对噪声调频干扰源的站间到达时差测量
罗勇江, 汤建龙, 赵国庆, 斯海飞
2009, 31(5): 1117-1121 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00264
[摘要](2329) [PDF 274KB](809)
摘要:
该文针对无源系统中对噪声调频干扰源的到达时差测量,提出了对接收到的噪声调频干扰源信号进行增量调制编码,然后对增量调制编码序列进行抽取传输,利用抽取后序列采用相关时差法可以估计主辅站信号到达时差,并通过三次样条插值提高时差估计精度,给出了其时差估计表达式。通过仿真表明,该方法与直接利用噪声信号相关估计时差具有同等的效果,而该方法可以大大降低主辅站间的通信数据量。
一种用于非合作式星机双基地SAR中的波束同步技术
周 鹏, 皮亦鸣
2009, 31(5): 1122-1126 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00253
[摘要](2508) [PDF 276KB](739)
摘要:
已有文献中提出的基于收发波束指向控制的波束同步方法,在非合作式的星机双基地SAR中不适用。根据星机双基地SAR远发近收的特点,提出了一种宽波束接收工作模式用于提高场景长度。针对卫星过顶时间的估计误差和飞机导航系统的误差,提出了一种基于对直达波信号进行处理的补偿方案。仿真结果表明,该文提出的方法能在方位分辨率略好于单星SAR的前提下,使场景长度达到1 km以上。
雷达目标空频域瞬态极化特性及其在几何结构反演中的应用
徐 牧, 王雪松, 肖顺平
2009, 31(5): 1127-1131 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00373
[摘要](2179) [PDF 339KB](715)
摘要:
该文针对高分辨全极化成像雷达体制,研究了雷达目标的空频域瞬态极化特性及其在目标几何结构反演中的应用。给出了空频域瞬态极化特性的表征及获取方法,将已有瞬态极化理论拓广至空频域,并对典型散射结构的空频域瞬态极化特性进行对比分析。作为应用,提出基于空频域瞬态极化特性分析的雷达目标几何结构反演方法,该方法通过揭示空频域瞬态极化特征与散射结构类型间的对应关系,可以克服传统反演的模糊性和局限性,实现更为准确和可信的反演。基于暗室测量数据验证了该方法的有效性。
基于无载频脉冲雷达信号等幅度追踪法检测生命信号
谢义方, 方广有
2009, 31(5): 1132-1135 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00367
[摘要](2868) [PDF 253KB](944)
摘要:
该文首先详细分析了无载频脉冲雷达检测生命信号的基本原理,然后提出了基于回波信号等幅度追踪法检测生命信号的方法。采用自主研发的雷达系统进行检测,结果表明该文提出的检测方法有效。该方法不但能准确判定生命体的有无,而且能够同时提供呼吸信号幅度、频率特征及生命体的位置信息,在短距离非接触式生命信号检测中较传统等距离法有明显优势。
机载相控阵雷达TAS方式的实现
曹正林, 杨向忠, 刘卫华
2009, 31(5): 1136-1139 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00834
[摘要](2954) [PDF 228KB](924)
摘要:
相控阵雷达具有灵活的波束指向、驻留时间、可控的空间功率及时间资源分配等特点,使相控阵雷达具有支持跟踪加搜索(TAS)的能力,即能同时完成搜索和对多个目标的精密跟踪。该文从任务调度机制和跟踪滤波两项关键技术论述了机载相控阵雷达TAS方式的算法。通过计算机仿真验证,表明这种方法能够使相控阵雷达具有很好的跟踪加搜索(TAS)能力。
基于隐Markov模型和Bresenham算法的层位追踪法
俞燕浓, 方广有
2009, 31(5): 1140-1143 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00446
[摘要](2377) [PDF 289KB](866)
摘要:
在探地雷达测量目的中,层位追踪是正确进行地质解释的基础。该文提出一种基于隐Markov模型和Bresenham算法的层位追踪法,该方法通过对探地雷达回波时延的跟踪,初步实现层位边缘检测,在此前提下进一步实现边缘连接,最终完成层位追踪。对实测数据的处理结果表明:该文提出的层位追踪法在追踪精确度上远远优于单纯利用隐Markov模型的层位追踪法。
基于搜索最优双预测波段的超光谱遥感图像无损压缩
霍承富, 张 荣
2009, 31(5): 1144-1147 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00406
[摘要](2310) [PDF 322KB](694)
摘要:
该文针对超光谱各波段成像图像之间的相关性强弱程度互不相同这一特点,提出了基于搜索最优双预测波段的超光谱图像无损压缩算法。该算法通过建立一个搜索最优双预测波段的二叉树模型,搜索与每一波段相关性最强的两个波段,并用这两个波段对该波段进行预测。实验表明,与目前研究的其它超光谱图像压缩算法相比,该算法有着很好的压缩性能。
基于核相关滤波器的SAR车辆目标检测与识别
潘 卓, 王宾辉, 高 鑫, 王岩飞
2009, 31(5): 1148-1152 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00221
[摘要](2895) [PDF 256KB](1596)
摘要:
针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)目标检测与识别方法对目标方位角敏感的问题,该文基于相关滤波器理论与核特征分析方法,提出一种对SAR目标方位角具有较强鲁棒性的核相关滤波器。该滤波器使用特征向量降低了对训练图像的依赖性,利用目标在非线性空间的高维特征提高了识别能力,并利用核函数解决了高维矢量的内积计算问题。MSTAR实测SAR图像数据的对比实验结果表明,该文所提出的滤波器在低虚警概率下,能够保持较高的检测概率,并且对目标方位角失真具有较强的容忍性,不需要存储目标模板和估计目标方位角,就能够实现高准确率的目标检测与识别。
基于IFFT频谱相除的罗兰C天地波识别新算法
朱银兵, 许江宁, 王红星, 曹可劲, 胡东亮
2009, 31(5): 1153-1156 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00445
[摘要](2424) [PDF 244KB](823)
摘要:
目前模拟接收机的周期识别复杂、识别时间长,而相关文献提出的算法在罗兰C天地波到达时间间隔小于50时估计误差大。为了准确估计时间间隔小于50的天地波到达时刻,在IFFT频谱相除技术基础上提出天地波分别识别的新算法。在证明了方法可行性的基础上,采用该算法仿真分析了天波以及地波自动识别的准确性。结果表明,利用该算法,天地波自动识别的准确率分别可达99.6%和98.6%以上,相对USCG标准可改善信噪比6dB。
基于模糊分组和监督聚类的RBF回归性能改进
陈 聪, 王士同
2009, 31(5): 1157-1160 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00350
[摘要](2589) [PDF 212KB](805)
摘要:
为了提高RBF回归建模的精度,该文提出了一种基于模糊分组和监督聚类的RBF回归建模的新方法。基本思想是:首先利用监督聚类将训练样本模糊划分为若干子集,然后分别针对各个子集的样本分布情况进行RBF回归建模,最后利用加权组合得到最终的输出。实验表明,该方法对于目标模型的局部细节具有更好的逼近精度。
基于扩展谱相减的RCAF基音周期检测算法
王 玥, 钱志鸿, 张 营
2009, 31(5): 1161-1165 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01317
[摘要](2581) [PDF 291KB](826)
摘要:
针对传统基音检测算法在信噪比低的情况下提取的基音周期错误率较高,该文提出了一种基于RCAF (Reverse CAMDF Autocorrelation Function)搜索试探平滑的基音轨迹提取方法。采用自适应判决准则的扩展谱相减进行语音增强,在语音段实现了对噪声信号的估计。应用RCAF算法提取基音周期,通过搜索试探平滑算法对提取出的基音周期进行平滑处理。该算法降低了误判率,提高了提取精度。仿真结果表明,该算法在-10dB信噪比情况下,其性能优于传统的CAMDF和AWAC等方法。
基于加权最小统计的噪声谱估计改进算法
牛 铜, 张连海, 屈 丹
2009, 31(5): 1166-1169 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00467
[摘要](2369) [PDF 262KB](1265)
摘要:
针对最小统计的噪声谱估计算法在噪声谱上升时跟踪时延较大的问题,该文给出了一种加权最小统计的噪声谱估计改进算法,通过分析加权对最小统计噪声谱估计算法的影响,采用3种简单典型曲线构造权值,用实验的方法比较得出由余弦曲线构造的权值最优。实验结果表明加权最小统计的噪声谱估计改进算法能够快速跟踪噪声谱的变化,提高了噪声谱估计的准确性,改善了增强后的语音质量。
基于交叉网络的眼底视神经乳头自动定位
李居朋, 陈后金, 张新媛
2009, 31(5): 1170-1174 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00232
[摘要](2302) [PDF 650KB](930)
摘要:
该文研究基于交叉网络的眼底视神经乳头自动定位的新方法。为描述眼底血管网络空间属性,该文提出一种新的概念交叉网络,并给出了交叉网络属性测度。依据眼底组织结构模型构建交叉网络,利用血管网络交叉密度测度,实现眼底图像视神经乳头的自动定位。采用国际通用的STARE,DRIVE眼底图像库以及临床采集图像进行不同图像质量下定位成功率测试,实验结果验证了算法的有效性。同时运算速度较已有算法也有明显提高,可以满足眼科临床检查的需求。
基于协方差矩阵的CFA插值盲检测方法
王 波, 孔祥维, 尤新刚, 付海燕
2009, 31(5): 1175-1179 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00146
[摘要](2988) [PDF 263KB](1014)
摘要:
从数字图像中盲检测数码相机采用的CFA插值算法,可以为数字图像取证提供重要的技术手段。该文基于线性插值模型,利用协方差矩阵构建插值系数方程组,并将估计的插值系数构成特征向量空间,采用支持向量机作为分类工具,提出了一种对不同的CFA插值算法进行准确分类的盲检测方法。实验表明,该文方法对于不同的CFA插值算法均能达到较高检测正确率。同时,相比现有的CFA插值检测方法,该文算法对加性高斯白噪声和有损JPEG压缩具有更好的鲁棒性。
基于共生特征和集成多超球面OC-SVM的JPEG隐密分析方法
郭艳卿, 孔祥维, 尤新刚
2009, 31(5): 1180-1184 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00382
[摘要](2303) [PDF 236KB](984)
摘要:
隐密是指将秘密信息以不可察觉的方式隐藏于其他载体之中的技术。隐密分析的目的是检测秘密信息的存在并最终提取秘密信息。目前基于二类或多类分类器的盲隐密分析方法可有效检测已知隐密算法,但无法对未公开隐密算法的生成图像进行检测。该文提出了一种新的JPEG盲隐密分析方法,对已知或未公开隐密算法都可检测。基于共生特征和多超球面OC-SVM分类器,本方法利用能有效对载体JPEG图像的统计分布边界建模。为进一步提高检测性能,还应用Bagging集成学习算法提高分类器的泛化能力。实验结果表明,该文方法能较为准确地检测出典型JPEG隐密算法生成的含密图像,性能优于已有的同类隐密分析方法。
新鲜度敏感的上下文推理实时调度算法
林 欣, 李善平, 杨朝晖
2009, 31(5): 1185-1188 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00510
[摘要](2399) [PDF 220KB](625)
摘要:
由于普适计算中上下文具有时效性,上下文推理器必须支持推理任务的实时调度。针对上下文推理结果在一段时间内仍然保持新鲜的特点,本文提出推理结果重复利用效率及其计算公式。在此基础上提出一种新鲜度敏感的上下文推理实时调度算法FRSA,以推理结果重复利用效率作为判断依据结合任务的deadline进行调度,其目标是在推理器负载较重时达到较高吞吐量。实验表明,在推理器负载重时,FRSA的系统吞吐量比经典调度算法(SJF,EDF,LSF和FCFS)高出10%-30%。
基于Autoencoder网络的数据降维和重构
胡昭华, 宋耀良
2009, 31(5): 1189-1192 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00477
[摘要](2929) [PDF 345KB](2260)
摘要:
在机器学习,模式识别以及数据挖掘等诸多研究领域中,往往会面临着维数灾难问题。因此,特征数据的降维方法,即将高维的特征数据如何进行简化投射到低维空间中再进行处理,成为当前数据驱动的计算方法研究热点之一。该文引入一种特殊的非线性降维方法,称为自编码(Autoencoder)神经网络,该方法采用CRBM(Continuous Restricted Boltzmann Machine)的网络结构,通过训练具有多个中间层的双向深层神经网络将高维数据转换成低维嵌套并继而重构高维数据。特别地,自编码网络提供了高维数据空间和低维嵌套结构的双向映射,有效解决了大多数非线性降维方法所不具备的逆向映射问题。将Autoencoder用于人工数据和真实图像数据的实验表明,Autoencoder不仅能发现嵌入在高维数据中的非线性低维结构,也能有效地从低维结构中恢复原始高维数据。
基于多尺度相位特征的图像检索方法
陈星星, 张 荣
2009, 31(5): 1193-1196 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00297
[摘要](2516) [PDF 466KB](865)
摘要:
在基于内容的图像检索中,一个关键的问题是图像视觉内容的表述。而传统的颜色,形状和纹理特征对于图像内容的表述尚且不够完备。为进一步提高检索准确率,针对人眼视觉特性,该文提出了一种基于多尺度相位特征的图像检索方法。该方法首先采用尺度空间理论得到图像的多尺度描述,然后通过复数可调滤波(complex steerable filtering)提取图像的多尺度相位信息并利用直方图投影获取全局统计的多尺度相位特征。在通用数据库COREL 5000上的实验结果表明,该特征相对经典的颜色特征提高至少5%检索准确率,且能对之提供有效补充。
基于对偶树复数小波变换的邻域自适应的图像降噪
周登文, 刘克勤
2009, 31(5): 1197-1200 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00469
[摘要](2820) [PDF 428KB](766)
摘要:
该文提出一种新的基于对偶树复数小波变换的邻域自适应的图像降噪方法,它是现存的NeighShrink降噪方法的改进。该文运用Stein的无偏风险估计,在小波域每一个子带为NeighShrink方法确定一个最优的阈值和邻域窗口,并将NeighShrink方法从正交的小波变换推广到对偶树复数小波变换。实验结果证实,该文方法比当前基于小波的最具竞争力的图像降噪方法取得了更好的降噪效果。
一种基于互相关序列的功放行为模型建立方法
王华东, 何松柏, 鲍景富
2009, 31(5): 1201-1204 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00318
[摘要](2386) [PDF 207KB](657)
摘要:
该文提出了一种基于功率放大器行为模型误差信号与输入信号互相关的行为模型时延估计算法,并在此基础上讨论了如何动态建立放大器行为模型的方法。采用这种方法建立非均匀时延的记忆多项式(Memory Polynomial, MP)行为模型。仿真结果显示该文提出的时延估计算法能够有效地寻找到输出信号中的主要时延分量,从而将传统MP模型的时延长度由6减少到2,同时模型NMSE只降低不到3dB,表明这种行为模型建立方法能够很好地在模型复杂度与模型精度之间寻求平衡。
一种面向应用优化的片上总线调度策略
李德贤, 彭剑英, 严晓浪
2009, 31(5): 1205-1209 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00166
[摘要](2297) [PDF 248KB](636)
摘要:
该文提出了一种面向应用优化的片上总线调度策略。以系统通信事件信息为基础,使用最小任务松弛时间与最小总线空闲时间相结合的调度策略,在优先保证满足任务实时要求的基础上,最大限度利用总线空闲时间,提高调度效率。并提供了可配置的权重参数用于总线时间消耗与片上缓冲区容量之间的设计折衷。在双核SoC平台上实现了本文调度方法,并以最新视频编解码标准H.264/AVC为目标应用,与FP(Fixed Priority),SBA(Slack Based Arbitration),RR(Round Robin)等调度方法进行了性能对比。实验结果表明,=0.5时,较以上3种策略,分别平均可减少16.6%、13.2%与9.7%的总线时间,在实时性能方面,较最接近的SBA方法,未实时完成的任务数量减少了59.4%。额外缓冲区开销随的变化关系表明,在最坏情况下(=0)仅需435字节。
新型9/7小波基构造及快速实现
王 前, 吕东强, 栗 靖, 葛宝珊
2009, 31(5): 1210-1213 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00335
[摘要](2760) [PDF 239KB](885)
摘要:
CDF9/7小波的复杂系数是限制其快速实现的主要因素。该文构造了新的含参双正交提升小波模型,并利用能量集中性法则和迭代搜索算法提出一种压缩性能与此相当适合移位操作的有理数小波基。新小波基在硬件实现时可用一次移位和加法运算代替乘法运算,运算量仅为原来的25%,且无需考虑位长对精度的影响。一维小波4级流水架构已通过FPGA验证,与同类设计相比,减少一半的资源消耗量,并且大幅提高系统的工作频率。
多注双间隙耦合腔电子电导计算与模拟
全亚民, 丁耀根, 王树忠, 高冬平
2009, 31(5): 1214-1217 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00248
[摘要](2313) [PDF 238KB](715)
摘要:
该文基于空间电荷波理论模型,推导出多注双间隙耦合腔电子电导的单模理论和多模理论计算公式。比较结果显示对于双间隙耦合腔,单模理论计算结果足够准确。由粒子模拟结果与计算结果的一致证明了计算结果的正确性。最后使用粒子模拟研究了电压调制系数和聚焦磁场对电子电导的影响。结果显示当电压调制系数小于0.1并且聚焦磁场大于1.5倍布里渊磁场时,小信号理论计算的电子电导是准确的。
学术讨论
对两个提名代理签名方案的密码学分析
禹 勇, 许春香, 周 敏, 李发根
2009, 31(5): 1218-1220 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00179
[摘要](2463) [PDF 178KB](807)
摘要:
该文分析了Seo等(2003)和黄振杰等学者(2004)提出的两个提名代理签名方案,指出这两个方案都不具备强不可伪造性。分别给出了一种伪造攻击,利用这种攻击,一个不诚实的原始签名人通过设置特定的参数,可以成功伪造代理签名密钥,从而可以假冒诚实的代理签名人生成有效的提名代理签名,威胁到代理签名人的合法权益。
研究简报
新型有序分布正六边形小区结构的设计
吕星哉, 王 振, 朱近康
2009, 31(5): 1221-1224 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00229
[摘要](2399) [PDF 283KB](853)
摘要:
分布式通信系统可以抑制干扰,增大容量。为了在现有的系统中引入分布式处理的增益,该文提出了有序分布的正六边形小区通信系统。该系统可兼容现有的定向天线覆盖的蜂窝结构,利用3个相邻基站的共同覆盖形成有序分布的正六边形小区。该文分析了该结构下的共道干扰和中断容量,提出了优化小区容量的设计参数。仿真结果显示,相同条件下,采用中断容量设计的有序分布的正六边形小区通信系统容量相对于采用信噪比准则设计的同类系统及广义分布式天线系统都有显著的增益。
非理想信道估计下的软输出MMSE V-BLAST检测算法
王 军, 李少谦
2009, 31(5): 1225-1228 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00403
[摘要](2646) [PDF 231KB](872)
摘要:
针对信道编码MIMO系统,该文推导出了实际信道估计下的软输出MMSE V-BLAST检测算法,该算法同时考虑了信道估计误差和判决误差传播的影响。仿真结果显示该文所提算法在几乎没有增加复杂度的情况下,可以极大地降低残余误码平层,获得显著的性能增益;所提算法对信道估计误差方差的估计可靠性不敏感,因而具有实际应用价值。
多用户MIMO-OFDM系统中的资源分配
杨睿哲, 袁超伟, 滕颖蕾, 黄 韬
2009, 31(5): 1229-1232 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00036
[摘要](2437) [PDF 236KB](956)
摘要:
该文针对多用户MIMO-OFDM系统,基于最大化信号与干扰加噪声比(Signal-to Jamming and Noise Ratio,SJNR)预编码,提出了实用的自适应资源分配方法。根据各用户SJNR值,提出采用递增(Incremental Algorithm,IA)和递减(Decremental Algorithm,DA)两种方法为各子载波选择用户集合,使各子载波被多个用户最优复用,实现多用户分集,以达到最大化系统吞吐量的目的。此外,基于DA思想,给出了考虑不同用户QoS要求下分配子载波的方法(QoS Decremental Algorithm,QDA)。分析和仿真结果表明,IA和DA在大大降低算法复杂度的同时使性能很好地接近最优算法,QDA能在满足不同用户QoS要求的同时最大化系统吞吐量。
一种用于T-DMB系统IP业务传输的GSE-FEC方案
李 立, 刘元安, 刘凯明, 刘 炀, 程 飞
2009, 31(5): 1233-1236 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00108
[摘要](2307) [PDF 234KB](1001)
摘要:
该文采用通用流封装GSE来完成地面数字多媒体广播(T-DMB)系统的IP业务的传输,提出了一种改进的GSE-FEC方案。其中设计了一种可提供帧重构信息以及错误位置信息的改进的GSE封装(IGSE),进一步提出了基于IGSE的带擦除译码方案IGE,用于GSE-FEC方案的译码部分, 较好地提高了GSE-FEC的性能。仿真结果表明,IGE与基于非带擦除(NE)以及基于现有GSE封装的带擦除(GE)RS译码方案相比,均表现出更强的纠错能力,另外,与GE方案相比,IGE可以更好的保护正确字节,有效的减少信息浪费。
一种新型的卷积码混合译码算法
杨 帆, 罗振东, 田宝玉
2009, 31(5): 1237-1240 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00989
[摘要](2038) [PDF 231KB](753)
摘要:
该文提出了一种级联的卷积码混合译码算法。该算法由两级译码实现,第1级采用置信传播(Belief-Propagation, BP)算法,而第2级采用修改的维特比译码(Modified Viterbi Decoding, MVD)算法。BP首先对接收序列进行预译码,并利用伴随式将译码输出的对数似然比值分为可靠的和不可靠的两类。不可靠的对数似然比值用接收符号取代,可靠的部分硬判决为编码符号,它们共同组成混合序列。随后,MVD对该混合序列作进一步纠错译码。仿真表明,与传统的维特比算法相比,所提出的混合译码算法的误码性能只有很小的损失,其译码平均复杂度在中高信噪比条件下有明显降低。
无双线性对的基于身份的认证密钥协商协议
曹雪菲, 寇卫东, 樊 凯, 张 军
2009, 31(5): 1241-1244 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00003
[摘要](3093) [PDF 221KB](1216)
摘要:
鉴于目前大多数基于身份的认证密钥协商(ID-AK)协议需要复杂的双线性对运算,该文利用椭圆曲线加法群构造了一个无双线性对的ID-AK协议。协议去除了双线性对运算,效率比已有协议提高了至少33.3%;同时满足主密钥前向保密性、完善前向保密性和抗密钥泄露伪装。在随机预言机模型下,协议的安全性可规约到标准的计算性Diffie-Hellman假设。
基于粒子群优化算法思想的组合自适应滤波算法
林 川, 冯全源
2009, 31(5): 1245-1248 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00407
[摘要](2606) [PDF 231KB](999)
摘要:
根据粒子群优化(PSO)算法的社会心理学指导思想并结合自适应FIR滤波器的特点,设计了合适的惯性项、认知项与社会项表达式,并将之应用于组合自适应滤波器的子自适应滤波器更新中,提出了基于PSO算法思想的组合自适应滤波算法,分析了新算法的计算复杂度。理论分析与不同条件下的自适应系统辨识仿真结果表明,新算法可以在不明显提高计算量的条件下较好地平衡自适应滤波器的稳态失调与跟踪能力,其收敛性能优于其它几种较新的LMS算法。
超高分辨率机载聚束SAR空变运动误差校正
韩 冰, 丁赤飚, 梁兴东, 李道京
2009, 31(5): 1249-1252 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00073
[摘要](2462) [PDF 238KB](783)
摘要:
该文分析了机载聚束式合成孔径雷达(SAR)运动误差的空变性,推导了空变的运动误差与聚束扫描角度、照射区域大小及天线下视角等参数之间的定量关系,针对超高分辨率机载聚束SAR成像运动误差空变效应明显的问题,提出一种基于chirp扰动的距离重采样新方法,并结合图像方位分块处理技术构建了比较完善的运动补偿方案,以弥补传统运动补偿方法在超高分辨率机载SAR成像中的不足。最后,用仿真实验验证了方案的有效性。
1220GHz的TSA天线
赵 捷, 王岩飞
2009, 31(5): 1253-1255 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00368
[摘要](2142) [PDF 273KB](1440)
摘要:
该文设计并实现了一个用于超宽带(UWB)系统的TSA天线。计算结果与测量结果表明:工作频段为12-20GHz;天线的半功率波束宽度大于40,方向图随频率的变化很小;天线的最大增益随频率增大而变化,基本呈增大趋势。该TSA天线基本满足UWB系统对天线的要求。
通道参数对MPCA传播特性的影响分析
夏新仁, 尹成友
2009, 31(5): 1256-1259 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00247
[摘要](2034) [PDF 249KB](630)
摘要:
该文针对现有高功率微波武器辐射天线的不足,提出了将磁化等离子体通道用作电磁脉冲辐射天线的思想磁化等离子体通道天线(MPCA),分析了MPCA周围为有耗气体媒质时MPCA所传播的一般模式。简单阐述了MPCA的具体实现方法,根据MPCA的工作原理,建立了MPCA的几何模型,导出了广义柱坐标系下磁化等离子体中纵向场所满足的波动方程及纵-横的关系,利用边界条件导出了MPCA严格的特征方程。重点讨论了MPCA的传播常数随等离子体通道参数(等离子体频率和通道半径)的变化。结果表明,强磁场时等离子体频率对天线衰减常数影响增大,且有一极值出现。
高精度、低温度系数带隙基准电压源的设计与实现
苑 婷, 巩文超, 何乐年
2009, 31(5): 1260-1263 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00223
[摘要](2826) [PDF 253KB](2208)
摘要:
为了提高传统带隙基准电压源的温度特性,本文采用一种双差分输入对的运算放大器对传统带隙基准电路进行高阶温度补偿。电路采用TSMC 0.35m CMOS混合信号工艺实现,采用Cadence公司Spectre软件进行电路仿真。仿真结果表明,带隙基准电压源在-40~125℃范围内的温度系数为2.2ppm/℃。
CMOS差分电感和串联电感对的建模与分析
潘 杰, 杨海钢, 杨立吾
2009, 31(5): 1264-1267 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00255
[摘要](2718) [PDF 279KB](1252)
摘要:
该文分析了基于中芯国际0.18m CMOS工艺的差分电感和串联电感对,提出了电感在射频CMOS差分电路中的应用原则。研究了串联电感对之间的串扰效应,并提出了能准确反映互感效应、衬底容性损耗效应以及线圈间容性耦合的完整串扰模型。最后,通过对一组变间距的电感对进行测量分析,验证了该模型的准确性和适用性。
半空间电大导体目标散射的高频分析方法
李晓峰, 谢拥军, 王元源
2009, 31(5): 1268-1270 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00038
[摘要](2404) [PDF 251KB](800)
摘要:
该文研究了半空间电大尺寸导体目标散射的高频求解方法。将半空间并矢格林函数引入物理光学方法中,对半空间环境影响进行考虑,推导出半空间物理光学分析方法,并结合图形电磁学(GRECO),对半空间电大导体目标进行消隐判断,提取像素面元法矢量和深度缓存等有效信息,快速有效地计算了半空间导体目标的雷达散射截面(RCS),数值结果证明该文方法的有效性和准确性。

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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