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2009年31卷7期

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论文
认知无线电网络中合作频谱感知机制的优化
郭晨, 彭涛, 王文博
2009, 31(7): 1525-1530 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00884
[摘要](2631) [PDF 274KB](1788)
摘要:
为了提高检测效率和频谱利用率,该文对认知无线电中合作频谱感知的感知机制进行了优化。针对信道监测和信道搜索两个不同的感知场景,分别给出了检测周期、检测时间和搜索时间的选取和优化方法,并提出了新的信道搜索方式。研究分析和仿真结果可以看出,合作频谱感知和主动感知方式的引入可以提高检测性能和传输速率,对感知机制和策略的选取和优化有效地提高系统吞吐量,降低感知时延和开销,这样可以提高认知无线电网络的性能和灵敏性,在保证授权用户不被干扰的同时最大化空闲频谱的接入机会。
一种利用窄波束成形提高短波信道相干带宽的方法
李彦丽, 段晓辉, 马猛, 焦秉立
2009, 31(7): 1531-1535 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00827
[摘要](2498) [PDF 228KB](944)
摘要:
短波通信信道具有频率选择衰落特性,相干带宽是描述单载波系统平坦衰落信道带宽的重要参数。提高相干带宽有利于系统使用更大的带宽来实现高数据速率传输并且有助于减少接收机的复杂度。该文提出一种利用发射端窄波束成形在空间上将发射能量集中于主路径且抑制其它路径信号来提高短波信道相干带宽的方法,并利用自适应技术来建立及保持点对点之间的窄波束通信。理论研究表明,该方法能有效地提高信道相干带宽。该文以中距离短波通信为例,计算了使用不同发射天线数时的相干带宽值,计算结果证实了该方法的有效性。
二元二值周期自相关序列偶的应用研究
刘凯, 许成谦, 李刚
2009, 31(7): 1536-1541 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01474
[摘要](2553) [PDF 215KB](681)
摘要:
该文提出了正交矩阵偶的概念,它是正交矩阵的一种扩展,尤其二元正交矩阵偶不受阶数应为2的幂次的限制。应用二元二值周期自相关序列偶,提出了一种构造二元正交矩阵偶的方法和一种构造正交序列偶集的方法,还提出了一种利用正交矩阵偶或正交矩阵结合正交序列偶集交织构造适于准同步码分多址通信系统应用的二元零相关区序列偶集的新方法,通过对二元二值周期自相关序列偶的选择可使构造的零相关区序列偶集获得高的能量效率,并可使集合的序列偶数量,零相关区长度及序列偶长度参数接近最大理论限。
有限反馈MISO-OFDM系统中最大化容量的波束成形
张雷, 武刚, 李少谦
2009, 31(7): 1542-1547 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00921
[摘要](2854) [PDF 282KB](746)
摘要:
该文提出了一种在有限反馈条件下多输入单输出正交频分复用(MISO-OFDM)系统中基于最大化容量的波束成形方案。将OFDM符号的所有子载波分成若干簇,从码本中选择能够最大化该簇每个子载波平均容量的码字,作为该簇的波束成形向量。在低信噪比区域,求出了最优波束成形向量的闭合解;鉴于在高信噪比区域无法求出闭合解,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以降低搜索最优解时的计算复杂度。仿真结果表明,在典型参数设置下,所提方案能够取得比其他已有方案更高的容量和更低的误码率。
MIMO-HARQ系统中低反馈量序贯功率分配的传输方法
赵国栋, 杨晨阳
2009, 31(7): 1548-1553 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00859
[摘要](2265) [PDF 252KB](674)
摘要:
混合自动重传请求(HARQ)是一种保证可靠通信的差错控制方式。通过采用空分复用MIMO技术和HARQ机制,可以进行高速可靠的通信。该文提出了一种MIMO-HARQ系统中以低反馈量进行序贯功率分配的传输方法,接收机根据当前的信道信息,搜索下次HARQ重传使用的最优天线间功率分配矢量,并将其序号反馈给发射机,序贯地实现码流间的功率分配。这种方法不仅需要的反馈量少,而且对反馈延迟的要求也很低。仿真分析表明,该方法可以显著提高系统在空间相关信道下的误码性能。
基于块对角化和服务公平性的次最优用户选择方案
陈晓晗, 刘琚, 郑丽娜, 许宏吉
2009, 31(7): 1554-1559 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00485
[摘要](2364) [PDF 308KB](703)
摘要:
该文基于块对角化的思想提出了一种次最优用户选择方案。首先推导出一个和速率容量的上界公式,将其作为该文提出算法的选择准则;然后用此上界公式代替瞬时和容量公式作为自适应准则,得到了所提出算法的简化算法;最后考虑到用户之间服务公平性的因素,把该文的提出算法与比例公平调度机制相结合,使得系统既能获得一定的信道容量增益又能让所有用户均得到公平的服务。仿真结果表明,该文所提出算法具有接近最优的性能,与比例公平调度机制相结合后可以达到系统和容量与服务公平性的折衷。
多用户准正交空时分组码MIMO系统的下行链路预编码
曹颖鸿, 殷福亮, 陈喆
2009, 31(7): 1560-1564 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00842
[摘要](2647) [PDF 256KB](1039)
摘要:
该文针对采用准正交空时分组码的多用户多输入多输出(QSTBC-MU-MIMO)系统,给出一种基于信漏噪声比(SLNR)准则的下行链路干扰抑制预编码方法。通过迭代优化,该文方法可以改善原始SLNR方法中由干扰用户增加所引起的系统性能下降问题,增强了算法对系统用户数的鲁棒性。由于在优化目标中考虑了系统噪声,该方法可通过恰当选取复比例因子来实现优化问题的简化求解。仿真结果验证了该文方法的有效性。
低轨星座卫星通信系统中多业务条件下的非充分保证切换策略
刘彦辰, 马东堂, 丁丁, 蔡理金
2009, 31(7): 1565-1570 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01241
[摘要](2252) [PDF 307KB](793)
摘要:
该文提出了一种适用于低轨星座卫星通信系统多业务条件下的非充分保证切换策略。该策略在小于一个小区最大驻留时间的时间间隔内为到达小区的呼叫安排和预定信道,在呼叫结束环节作为补充策略对存在切换失败风险的信道进行调整。提出了策略在多业务条件下具体的实施方法,根据实时的切换呼叫性能调整策略的非充分程度。通过仿真,分析比较了不同程度非充分保证切换策略的QoS性能,验证了动态自适应调整非充分程度值的IGH策略的有效性。仿真结果表明,相对于保证切换策略,新策略以存在微小切换失败概率为代价,换取了新呼叫阻塞概率的显著降低,是一种适用于多业务低轨卫星通信系统的信道分配策略。
通用可组合的组密钥交换协议
贾洪勇, 卿斯汉, 谷利泽, 杨义先
2009, 31(7): 1571-1575 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00042
[摘要](2729) [PDF 229KB](842)
摘要:
该文提出了一个通用可组合框架下的组密钥交换理想函数,并在防篡改硬件令牌的基础上,利用部分隔离状态下证据不可区分知识证明,设计了一个组密钥交换协议,安全地实现了这个理想函数。和采用CRS模型的协议相比,降低了把整个信任集中于一处带来的风险。提出的组密钥交换协议经过证明具有AKE安全,并且能够抵抗适应性敌手攻击和恶意参与者攻击。
基于信任关系的IP网络容错容侵机制
纪俊杰, 阳小龙, 王进, 吴雄飚, 林建人, 隆克平
2009, 31(7): 1576-1581 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00615
[摘要](2310) [PDF 261KB](942)
摘要:
目前IP网络受自身故障和网络攻击等异常行为影响较过去更深广。因此如何增强IP网络的容错和容侵能力显得尤为重要。但是目前很多的研究仅关注其中一个方面,而很少两者兼有,从而不能很好地兼顾安全性和可生存性。该文提出了一种有效的基于信任关系的容错容侵机制。该机制借用了社会网络中的信任关系思想,定量地描述了信任关系值与网络行为的对应关系某节点的恶意行为会使得自己在其他节点处的信任值下降。然后,分析了该机制如何对3种网络异常,即自身故障、诋毁攻击和矛盾行为攻击的容忍能力。最后,仿真结果和分析表明该机制可以迅速而精确地检测到异常节点,并能有效地阻止这些异常对网络的攻击和破坏。
分布式紧耦合虚拟专用网可靠性计算方法
戴伏生, 刘功亮
2009, 31(7): 1582-1587 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00481
[摘要](2678) [PDF 234KB](626)
摘要:
为了评估构建在互联网络基础上,具有多个服务质量约束要求的分布式紧耦合虚拟专用网可靠性能,该文提出一套可靠性指标计算方法。首先,在赋有权值参数的互联网络中,计算出所有满足约束条件的分布式紧耦合节点之间路由。然后,根据这些路由建立满足服务质量要求的网络邻接矩阵,对邻接矩阵进行分解与整合等变换,求得满足约束条件的不交化网络状态集。最后,根据不交化网络状态集得到可靠性指标的计算式,进而完成可靠性指标计算。由于所有过程都实现了代数化或逻辑代数化计算,所以易于计算机编程实现。论述了算法关键环节的正确性。通过算例、实验以及与传统算法结果比较等方式,说明新算法能够非常贴切地反映出分布式紧耦合虚拟专用网的可靠性。
基于拓扑分割的无线Mesh网络信道分配策略
严军荣, 张顺颐, 龙华, 孙雁飞
2009, 31(7): 1588-1593 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00757
[摘要](2402) [PDF 274KB](1042)
摘要:
该文根据无线Mesh网络流量呈现树状拓扑汇聚的特点提出基于拓扑分割的信道分配策略。依据无线干扰对不同链路的影响程度,把无线干扰分类为有确定方向的纵向干扰和横向干扰;提出沿着纵向干扰方向逐跳分割网络拓扑算法;提出最少信道隔离纵向干扰和为吞吐量最小的子拓扑增加信道的子拓扑间信道分配策略;提出横向干扰分块的子拓扑内信道使用方法;理论分析子拓扑内的冲突域及网络性能瓶颈,仿真研究子拓扑的吞吐性能及信道分配顺序。仿真结果表明,隔离纵向干扰和增加信道的分配策略能够有效保证和提升网络吞吐量,横向干扰分块的方法优于802.11s中定义的公共信道框架多信道机制。
一种采用启发式分割点计算的包分类算法
陈兵, 潘宇科, 丁秋林
2009, 31(7): 1594-1599 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00626
[摘要](2361) [PDF 235KB](911)
摘要:
针对区域分割包分类算法存在的规则分布差异较大的缺陷,该文提出一种基于启发式分割点计算的区域分割包分类算法。首先依据规则集的分布规律进行分割点计算,然后再进行结构化建树。规则检索时间主要包括分割点匹配时间和分割点内规则的线性查找时间。该算法能够尽量将规则平分到各分割点,减少了规则分布的差异。仿真实验结果表明该算法降低了规则数增加对算法性能的影响,支持规则集的实时更新。
分簇无线传感器网络中基于横截设计的对密钥建立方案
许力, 章红艳, 沈金波
2009, 31(7): 1600-1605 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00564
[摘要](2489) [PDF 297KB](825)
摘要:
由于节点能量有限、存贮空间小等特点,使传统的网络密钥管理方案受到挑战。该文基于横截设计、双变量多项式和门限机制,提出了适用于分簇结构传感器网络的对密钥建立方案和多路径密钥建立策略。该方案采用横截设计保证同簇内节点可以直接建立对密钥,而不同簇的节点可以基于门限机制构建多路径密钥。理论和实验分析表明,新方案在增强安全性、连通性和抗毁性的同时,有效地降低了通信量及密钥存储量等代价,并且具有良好的可扩展性。
一种新的混合信道盲均衡算法
刘祖军, 徐海生, 王杰令, 易克初
2009, 31(7): 1606-1609 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00742
[摘要](2436) [PDF 255KB](1046)
摘要:
为同时提高盲均衡的稳态MSE性能和收敛速度,该文提出了一种混合信道盲均衡算法。该算法采用判决反馈均衡器结构,在判决可靠时采用DD-LMS(Directed Decision-Least Mean Square)误差项进行迭代,而判决不可靠时采用改进恒模算法(Modified Constant Modulus Algorithm,MCMA)误差项进行迭代,同时判决可靠区间根据直接判决误差进行自适应迭代。该文采用经过数字无线信道的64QAM信号进行了信道均衡仿真。仿真结果表明,相比MCMA算法,该文提出的混合盲均衡算法有效地提高了收敛速度,并具有良好的稳态MSE性能,在误比特率为10-6时,能提高SNR约2dB。
一种新的视点间预测结构
严涛, 安平, 沈礼权, 张兆扬
2009, 31(7): 1610-1614 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00956
[摘要](2586) [PDF 244KB](982)
摘要:
多视点视频编码除应具有较高的编码效率外,还应该包括后向兼容性、时间随机访问和视点可分级性等,这些都主要取决于所采用的预测结构。目前所提供的多视点视频编码(Joint Multi-view Video Coding, JMVC)采用固定的视点间预测结构,难以适应复杂情况的多视点视频编码。该文综合考虑编码效率和用户随机访问等因素,根据多视点视频相关性分析自适应调整视点间预测结构,以获得较好的编码综合性能。试验结果表明,与JMVC相比,该文的方法在提高编码效率的同时,有较好的随机访问性能。
基于Multibandelets的自适应图像压缩
杨晓慧, 焦李成, 李登峰
2009, 31(7): 1615-1619 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00765
[摘要](2644) [PDF 633KB](967)
摘要:
为了在图像压缩时更好地保护具有方向性的几何结构信息,该文构建了一种新的基函数,称为Multibandelets,并结合Shannon编码用于自然图像的压缩。实验结果表明:与多小波、具有同样消失矩的小波和Bandelets相比较,基于Multibandelets的图像压缩在视觉效果和客观衡量指标两方面都有改善,尤其对具有方向性的细节和纹理信息具有更好的表示。
LFM信号调频斜率的双正交Fourier变换分析算法
王本庆, 李兴国
2009, 31(7): 1620-1623 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00870
[摘要](2517) [PDF 263KB](1020)
摘要:
现有很多LFM信号调频斜率的分析算法,但这些算法存在诸多不足,如计算复杂、搜索时间长,对多LFM信号有交叉项等。该文提出了基于双正交Fourier变换的新LFM信号调频斜率分析算法,其特点是信号在双正交基下展开,通过变换得到信号调频斜率密度谱。该算法不需要搜索,且特别适合对不同调频斜率组成的多LFM信号进行调频斜率分析。文中推导了连续双正交Fourier变换公式和离散变换公式,并讨论了算法的一些主要性质。
带源个数估计的BPSK信号盲分离算法
谭北海, 赵敏, 谢胜利
2009, 31(7): 1624-1629 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00992
[摘要](2363) [PDF 256KB](916)
摘要:
目前盲分离研究已有算法众多,但有关数字信号或有限字符集的盲分离研究尚不多见,而带源个数估计的此类盲分离算法更鲜有涉及。针对这类问题,该文提出了一种新颖的BPSK数字信号的盲分离算法,首先由接收到的观测信号的特征,在无噪和有噪情况下分别给出了估计源信号的数目算法;然后再利用观测信号之间的关系估计出混叠矩阵,并在算法中给出了证明。通过估计的混叠矩阵即可恢复得到分离信号,此时得到的分离信号与源信号或者顺序发生了交换,或者产生了符号之间的差别,但并不影响盲分离。最后的仿真结果显示了该文提出的算法在估计混叠矩阵以及最后恢复源信号上都是非常成功,也表明了此算法的可行性和优异性能。
基于复合感受野的轮廓检测算法
杜晓凤, 李翠华, 李晶
2009, 31(7): 1630-1634 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01164
[摘要](2390) [PDF 503KB](1234)
摘要:
自然场景自动检测目标轮廓是非常困难的。该文提出了一种基于复合感受野的图像轮廓检测仿生模型。在传统的基于抑制模型的基础上引入去抑制机制,在减少背景纹理干扰的同时,保护较弱的轮廓,从而尽量保持轮廓的完整性。实验结果表明,这种仿生模型可以有效地抑制纹理边缘,减少对轮廓的破坏,提高了自然背景中轮廓检测的性能。
基于模糊故障特征信息的随机集度量信息融合诊断方法
徐晓滨, 文成林, 王迎昌
2009, 31(7): 1635-1640 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00408
[摘要](2842) [PDF 258KB](805)
摘要:
该文给出一种基于模糊故障特征信息随机集度量的信息融合诊断方法。针对信号采集与故障特征提取中的模糊性,首先用模糊隶属度函数分别表示故障档案库中的多种故障样板模式和从不同传感器观测中提取的多类故障特征亦即待检模式,进而基于模糊集的随机集模型,得到样板模式与待检模式的匹配度,即基本概率指派函数(BPA)。然后利用Dempster-Shafer证据组合规则对BPA进行融合,给出诊断结果。该文给出的待检模式是从多个连续观测中提取的,与原有的由单个观测确定待检模式的方式相比,文中提出的特征提取及匹配方法,同时考虑了样板模式和待检模式所具有的模糊性,能够显著降低融合决策中的不确定性,大大提高故障识别的能力。最后通过电机转子故障诊断实例验证方法的有效性。
一种新的基于概率理论的概率数据互联滤波器
刘宗香, 谢维信, 黄敬雄
2009, 31(7): 1641-1645 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00796
[摘要](2593) [PDF 236KB](794)
摘要:
该文从理论上分析了用于目标跟踪的概率数据互联滤波器(PDAF)和联合概率数据互联滤波器(JPDAF)存在的不足,提出了一种新的概率数据互联滤波器(NPDAF)。NPDAF在数据关联时基于概率理论:一个测量可能源于目标,也可能源于杂波,但其源于目标的概率与其源于杂波的概率之和应为1。同时,给出了跟踪过程中NPDAF的数据互联模型及滤波器的实现方法。该实现方法首先计算测量与各目标的关联概率,然后用概率对跟踪滤波器的增益加以修正。仿真实验表明,在对多目标进行跟踪时NPDAF的性能优于JPDAF。
基于视觉注意模型和进化规划的感兴趣区检测方法
张菁, 沈兰荪, 高静静
2009, 31(7): 1646-1652 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00739
[摘要](2454) [PDF 784KB](1906)
摘要:
根据生物注意机制,该文提出了一种基于视觉注意模型和进化规划的感兴趣区检测方法。采用进化规划方法分割图像候选区域;区域兴趣度由视觉注意模型产生的局部显著和进化规划计算的全局显著共同度量。在视觉注意模型中,图像经过小波多尺度变换和计算中央周边差得到局部显著度。注意焦点在显著度增强因子的作用下,选取候选区域得到感兴趣区。实验结果表明,所提方法检测的感兴趣区更接近人眼的视觉注意机制,并取得了较为满意的对象检测和兴趣度量结果。
基于特性模型与神经网络的乳腺图像肿块自动检测技术
徐伟栋, 刘伟, 厉力华, 夏顺仁, 马莉, 邵国良, 张娟
2009, 31(7): 1653-1658 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00677
[摘要](2332) [PDF 1033KB](1047)
摘要:
钼靶X线摄影是最常用的乳腺癌早期诊断手段。该文针对乳腺图像中的肿块提出了一种基于特性模型与神经网络的计算机辅助诊断技术。它首先建立两种特性模型分别描述脂肪组织和腺体组织中的肿块;然后对脂肪中的肿块采用迭代阈值法进行检测,对腺体中的肿块采用小波域黑洞检索法进行标记;接着采用一种基于Canny算子和能量场约束以及ANFIS控制的填充膨胀方法分割疑似肿块;最后使用一种MLP分类器剔除假阳性。实验结果表明,该算法在面对特性迥异的多种肿块时可取得较高的检测精度,并保证较低的假阳性率。
基于多普勒通道对齐的多帧步进频信号速度补偿方法
原浩娟, 高梅国, 牟建超
2009, 31(7): 1659-1663 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00903
[摘要](2951) [PDF 332KB](709)
摘要:
该文分析了利用多帧步进频信号联合处理实现运动目标距离-速度2维高分辨检测的信号处理方法,并针对目标运动引起处理结果波形发散的问题,提出了基于多普勒通道对齐的速度补偿方法。该方法利用不同步进频点测速结果之间的关系,通过对各频点的多普勒频域数据进行重组以及相位补偿,实现对运动目标的速度补偿。该算法可以在不需要任何目标速度先验信息的情况下,同时实现多个运动目标的速度补偿。理论分析及仿真表明,这一信号处理方法能够有效地补偿目标运动的影响,得到运动目标的距离-速度2维高分辨像,并且算法简单,运算量低,易于实现。
一种双基地MIMO雷达快速多目标定位方法
陈金立, 顾红, 苏卫民
2009, 31(7): 1664-1668 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00871
[摘要](2768) [PDF 243KB](1309)
摘要:
该文研究了双基地MIMO雷达测向交叉多目标定位方法,提出了一种基于传播算子的双基地MIMO雷达快速多目标定位算法。该方法避免了一般子空间方法中占主要运算量的协方差矩阵估计和奇异值分解,不需要二维谱峰搜索,在保证二维方位角估计性能的基础上,降低了运算复杂度。利用矩阵的初等变换以及矩阵、矩阵特征值和特征值对应的特征向量三者之间的关系,该算法所估计二维方位角参数能自动配对,不需要额外的配对运算。最后仿真结果验证了该算法的有效性。
利用FB-MAPES算法估计Tomography SAR高度维信号源数
任笑真, 杨汝良
2009, 31(7): 1669-1673 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00735
[摘要](2512) [PDF 239KB](631)
摘要:
层析成像合成孔径雷达(Tomography SAR)结合空间谱估计技术解决层叠效应时,首先要估计出高度维信号源数目,信号源数估计得正确与否直接关系到后续处理的估计性能。用传统的信息论方法估计时,由于数据受乘性噪声影响,估计性能下降。该文提出一种新的信号源数估计方法:双向平滑多视幅相估计(FB-MAPES)滤波器算法。通过Monte Carlo仿真对信息论方法中的GMDL算法和FB-MAPES方法的估计性能进行了比较,试验结果表明该文提出的方法能够更好地适应乘性噪声的影响,因而在估计Tomography SAR高度维信号源数时性能优于传统的信息论方法。
基于Chirp Scaling的双基SAR成像PFA算法研究
王昕, 朱岱寅, 朱兆达
2009, 31(7): 1674-1678 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00944
[摘要](2676) [PDF 270KB](787)
摘要:
该文研究了基于Chirp Scaling原理实现双基聚束SAR成像的极坐标格式算法(Polar Format Algorithm, PFA)。PFA通过两个一维插值来实现数据的极坐标格式转换,插值计算量较大。该文基于发射信号的线性调频特性,在距离向对极坐标格式数据进行变标处理,仅包含信号复乘和FFT,从而避免了插值运算。文中对于接收Chirp信号和Dechirp信号分别进行了讨论,依照不同流程实现了极坐标格式算法。同插值方法相比,二者聚焦结果相当,但是CS(Chirp Scaling)的方法速度有显著提高。点目标仿真实验验证了此方法的有效性。
同航线双基聚束式SAR宽场景成像算法
张磊, 井伟, 邢孟道, 保铮
2009, 31(7): 1679-1683 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00153
[摘要](2236) [PDF 303KB](653)
摘要:
该文在现有双基SAR成像研究的基础上,提出了同航线双基聚束式SAR成像的算法。该算法首先对回波信号进行方位预处理实现信号支撑区的不模糊,然后利用传统波数域的成像算法聚焦。该算法较双基极坐标算法有更高的聚焦精度并且没有几何形变。它不仅适用于平行航线的双基成像,其思路也完全适用于其它聚束模式的成像处理。最后通过仿真验证了算法的正确性。
一种适用于FLGPSAR的自适应干扰抑制与背景均衡新方法
杨延光, 宋千, 金添, 王建, 周智敏
2009, 31(7): 1684-1689 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00276
[摘要](2886) [PDF 370KB](637)
摘要:
针对车载前视地表穿透合成孔径雷达(Forward-Looking Ground Penetrating Synthetic Aperture Radar, FLGPSAR)探测系统存在自信号干扰和图像背景增益不一致问题,该文提出了一种基于图像域距离带分割和迭代操作的自适应干扰抑制和背景均衡新方法。通过距离带分割实现并行处理并提高参数估计的准确性,采用迭代操作在线估计和更新参数,自适应实现干扰去除和图像背景增益均衡。实测数据处理结果表明:所提方法具有更好的环境适应性,且结构上适于实时处理,可满足车载FLGPSAR探测系统对图像预处理的需求。
基于稳健波束形成的InSAR干涉相位估计方法
毛志杰, 廖桂生
2009, 31(7): 1690-1695 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00278
[摘要](2445) [PDF 690KB](1690)
摘要:
该文在联合像素估计干涉相位的基础上,充分利用相邻像素的相干信息,通过校正阵列导向矢量,使得导向矢量与该地面分辨单元的协方差矩阵相对应,通过稳健波束形成实现对地形干涉相位估计。实验结果证明了该方法有效性的同时,能够在SAR图像配准误差较大(可以允许达到一个分辨单元)的情况下,得到稳健的干涉相位估计结果。
多载频MIMO雷达解速度模糊及综合处理方法
秦国栋, 陈伯孝, 陈多芳, 张守宏
2009, 31(7): 1696-1700 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01054
[摘要](2517) [PDF 359KB](851)
摘要:
多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了一种新的发射接收综合处理方法,该方法将积累后每个距离单元等分成Nn份,并用相参积累结果对其加权,在抑制距离栅瓣的同时充分利用了收发阵列孔径。最后讨论了多载频MIMO雷达的参数选取问题。仿真结果表明了该文方法的有效性。
最大相关系数准则下的子带域宽带雷达杂波抑制与距离像增强
戴奉周, 刘宏伟, 吴顺君
2009, 31(7): 1701-1705 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00795
[摘要](2567) [PDF 278KB](773)
摘要:
针对宽带雷达回波存在目标多普勒色散问题,该文提出了一种子带域宽带雷达杂波抑制与目标距离像增强的方法。过采样DFT调制滤波器组将宽带雷达回波分为若干子带,每个子带内的多普勒色散可以忽略,从而可以通过对相参回波序列的加权处理实现杂波抑制和目标回波的增强,然后将各子带的处理结果通过综合滤波器组重构得到增强的目标距离像。以重构距离像与参考距离像的Pearson相关系数最大为准则(MPCC),导出了最优权矢量;最优权矢量与目标距离像有关而无法实现,在高信噪比条件下对其简化得到可实现的最小方差无失真响应(MVDR)权矢量。理论分析和仿真实验证明了该文提出的方法在抑制杂波的同时可实现目标距离像的增强。
基于椭球体模型的弹道中段目标特性反演
魏玺章, 丁小峰, 黎湘
2009, 31(7): 1706-1710 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00549
[摘要](2528) [PDF 300KB](841)
摘要:
针对弹道中段目标RCS序列识别问题,在分析其运动特性与电磁散射特性的基础上,结合传统的基于椭球体的目标形状反演模型,提出了一种新的利用RCS幅度相对于目标姿态角变化率反演弹道中段目标长短轴比值和目标相对于雷达视线姿态角的方法,克服了传统方法需要观测到目标RCS极大、极小值的缺陷。利用仿真和暗室测量的典型弹头类目标的RCS数据,验证了方法的有效性。
基于噪声与图像同步迭代来确定时间步进法的规整化参数
刘鹏, 刘定生, 李国庆
2009, 31(7): 1711-1715 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00582
[摘要](2390) [PDF 880KB](729)
摘要:
为了在反卷积过程中正确地估计噪声的方差,该文构造一幅纯噪声图像跟实际的观测图像同步进行反卷积计算,并把纯噪声图像的方差作为观测图像中噪声方差的估计值来辅助计算规整化参数。针对规整化的各项异性,该文提出了能够保持两种噪声同步变化的特殊的规整化项。新的规整化项在迭代纯粹噪声图像时使用,这样确保每次迭代都可以保持人工噪声与实际图像噪声的统计特性相一致。在能够准确知道迭代过程中图像包含噪声的方差的时候,该文建立了规整化参数与图像噪声方差之间的关系式并转化成简单的解一元二次方程问题。实验证明新的算法不但更好地抑制了噪声而且避免了过平滑,基于时间步进法计算变分图像恢复的适应性被明显的提高了。
基于非下采样Contourlet变换的SAR图像增强
沙宇恒, 刘芳, 焦李成
2009, 31(7): 1716-1721 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01870
[摘要](3219) [PDF 1254KB](1838)
摘要:
该文基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和SAR图像的统计特性,提出一种SAR图像增强方法,给出一种基于非下采样塔型分解的斑点噪声方差估计算法和一种基于方向邻域模型的弱边缘增强算法。该文在不同方向子代进行斑点方差估计,利用局部方向统计信息对NSCT系数并进行强边缘、弱边缘和噪声分类并进行弱边缘的增强和噪声的抑制。实验结果表明,该方法在方向信息保留和斑点抑制上优于非下采样小波变换(NSWT)相应方法。
浸没流多透镜多注电子光学系统的模拟研究
张瑞, 王勇, 谢敬新
2009, 31(7): 1722-1726 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00799
[摘要](2794) [PDF 452KB](784)
摘要:
该文采用先2维后3维的计算方法,对L波段高峰值功率多注速调管电子光学系统进行了模拟设计。采用均匀场浸没流多透镜聚焦系统对电子注进行聚焦,获得了通过率100%,填充因子55%,特性良好的旁轴电子注。模拟计算表明,多透镜系统可有效调整电子注平衡半径,电子枪区均匀场可有效调整电子注波动性及层流性,聚集系统可在阴极磁感应强度为0.001~0.01 T,主磁场为0.06~0.13 T的范围内实现对旁轴电子注的良好聚焦。
学术讨论
新的标准模型下基于身份的环签名方案
刘振华, 胡予濮, 牟宁波, 马华
2009, 31(7): 1727-1731 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01207
[摘要](2558) [PDF 220KB](1107)
摘要:
该文提出了一种新的基于身份的环签名方案,并在标准模型下证明其能抵抗签名伪造攻击,且具有无条件匿名性。与现有标准模型下基于身份的环签名方案相比,新方案具有更短的公开参数,对于n个成员的环,签名长度只有n+1个群元素,签名验证需要n+1个双线性对运算,因此能更好的满足应用要求。
几种可转换环签名方案的安全性分析和改进
王化群, 郭显久, 于红, 彭玉旭
2009, 31(7): 1732-1735 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00928
[摘要](2515) [PDF 194KB](864)
摘要:
通过对Zhang-Liu-He (2006),Gan-Chen (2004)和Wang-Zhang-Ma (2007)提出的可转换环签名方案进行分析,指出了这几个可转换环签名方案存在可转换性攻击或不可否认性攻击,即,环中的任何成员都能宣称自己是实际签名者或冒充别的成员进行环签名。为防范这两种攻击,对这几个可转换环签名方案进行了改进,改进后的方案满足可转换环签名的安全性要求。
研究简报
图像处理中扩散方程的快速数值解法
王卫卫, 冯象初
2009, 31(7): 1736-1740 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00475
[摘要](2660) [PDF 421KB](1026)
摘要:
该文给出图像处理中常用的二阶非线性扩散方程的快速求解算法。首先提出一种线性差分离散格式,既包含了显格式,也包含了隐格式;其次给出了数值稳定性条件,最后讨论了3种快速解法:多重网格法(MG),交替方向隐格式(ADI),和加性算子分离格式(AOS)。对3种方法进行了比较和评价,结果表明:用3种方法得到的去噪效果基本相同;ADI和AOS实现较简单;多重网格法得到的恢复图像在光滑区域视觉上优于两种直接法。
基于累计量的干扰信号调制识别算法
程汉文, 朱雷, 吴乐南
2009, 31(7): 1741-1745 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00910
[摘要](2491) [PDF 258KB](1155)
摘要:
为解决正常通信中检测到非法或干扰信号时的调制识别问题,该文提出了一种共信道干扰信号调制识别算法。分析了相偏、频偏等未知参数对共信道信号四阶累积量的影响并给出降低这些影响的方法。以信号四阶累积量为识别特征对干扰信号的调制方式进行识别。同时给出干扰信号相偏、频偏等参数的估计。实验结果表明了所提算法的有效性。
1/f类分形信号的最小二乘法参数估计
郜峰利, 郭树旭, 张振国, 于思瑶, 李雪妍
2009, 31(7): 1746-1748 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00833
[摘要](3332) [PDF 207KB](992)
摘要:
根据含噪1/f类分形信号的小波变换系数方差随尺度变化的特点,该文提出了一种估计1/f类分形信号参数的新方法,即对其小波系数方差进行简单的变换,使1/f类分形信号参数估计满足最小二乘法参数估计的条件。仿真实验结果表明,该方法可以有效地从加性白噪声背景下估计出1/f类分形信号的,2等参数,从而使1/f类分形信号与加性白噪声分离。
免疫克隆SAR图像分割算法
马文萍, 焦李成, 尚荣华
2009, 31(7): 1749-1752 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00863
[摘要](2676) [PDF 506KB](809)
摘要:
由于存在相干斑噪声的影响,使得常规的图像分割技术应用于SAR图像时,效果往往较差。该文提出一种新人工免疫系统SAR图像分割算法,算法首先提取每幅图像的纹理特征,并对其进行实数编码,然后通过借鉴生物学免疫系统的抗体克隆选择机理,构造适合于图像分割的克隆算子,以较快的收敛速度优化目标函数。实验结果表明,新算法是一种有效的SAR 图像区域分割方法。
一个基于CPK的高效签密方案
陈永刚, 贾春福, 吕述望
2009, 31(7): 1753-1757 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01113
[摘要](2825) [PDF 215KB](850)
摘要:
基于组合公钥原理,该文提出一个新的签密方案CPK-SC,抛弃了传统基于身份签密方案中的配对运算,并通过使用对称密码算法解决了传统基于身份签密方案只能处理定长消息的限制。与已有的基于双线性对的签密方案相比,CPK-SC方案计算量小、生成密文短,适用于计算和通信资源受限环境,具有广泛的应用前景。在判定性Diffie-Hellman(DDH)假设下,论文通过随机预言模型证明了CPK-SC的安全性。
基于PON网络的安全量子VPN方案
黄鹏, 刘晔, 周南润, 曾贵华
2009, 31(7): 1758-1762 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00423
[摘要](2505) [PDF 261KB](725)
摘要:
该文提出了一个新的无源光网络PON组成模型。利用该模型设计了一个具有身份认证功能的高效量子密钥分配方案,以满足无源光网络中光线路终端对光网络单元的身份认证和两者间的相互量子密钥分配,以及实现光虚拟专用网内部光网络单元间的量子密钥分配。安全性分析和实验方案表明了该协议的绝对安全性和可行性。将共享密钥作为通信双方的会话密钥,对内部传输数据进行加密,最终实现量子虚拟专用网。
MIMO-OFDM系统中一种链式加权LS信道估计算法
刘刚, 葛建华, 郭漪
2009, 31(7): 1763-1766 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00470
[摘要](2904) [PDF 226KB](913)
摘要:
该文对多输入多输出正交频分复用系统中的信道估计进行研究,提出了一种链式加权LS信道估计算法。该算法基于频域正交循环导频序列,首先采用LS算法获得信道响应初始估值,然后对不同时刻的信道初值进行链式加权改善信道估值。由于循环导频结构保证了任何发射天线在训练周期内所有载波位置都有导频符号可供参考,该算法能够有效地抑制载波边界效应,提高信道估计的精度;同时它不需要信道先验信息以及矩阵求逆运算,因而实现简单。
物理层网络编码分组的机会中继
吕凌, 于宏毅
2009, 31(7): 1767-1770 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00640
[摘要](2565) [PDF 241KB](1124)
摘要:
为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通过中继节点的分布式选择,也能够使系统获得多用户分集增益,提高了系统的抗衰落性能。针对双向无线中继信道中端到端信息交换的情形,推导了准静态衰落环境下PNC-OR中多个目的节点接收信息的和容量。数值结果显示:和机会中继、传统网络编码两种方案相比,PNC-OR具有更高的频谱效率,并且随着中继节点的增多,频谱效率也越高。
随机相位编码抑制步进频率探地雷达RFI的研究
李廷军, 孔令讲, 周正欧
2009, 31(7): 1771-1774 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00958
[摘要](2747) [PDF 220KB](702)
摘要:
步进频率探地雷达应用中,射频干扰严重影响合成孔径成像效果和目标检测性能。该文使用随机相位编码技术在不影响目标回波的情况下,可将所有射频干扰变为零均值随机信号,进而用经典的均值滤波方法进行干扰抑制。分析表明使用随机相位编码技术使步进频率探地雷达具有噪声雷达的射频干扰抑制能力,同时保留了步进频率良好的主副瓣比性能和利用FFT进行快速信号处理的优点。蒙特卡洛仿真结果验证了本文分析的正确性和随机相位编码对步进频率探地雷达射频干扰抑制的有效性。
基于跨导运算放大器的可重构模拟电路及应用设计
马伟伟, 王友仁, 石玉, 崔江
2009, 31(7): 1775-1778 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00919
[摘要](2768) [PDF 221KB](1003)
摘要:
常规的粗粒度可重构模拟电路灵活性不高,而且可重构模拟单元(CAB)结构较为复杂。针对此类问题,该文改进并设计了一种新的基于OTA的可重构模拟电路。该电路设计方案降低了CAB的复杂度,提高了CAB的使用效率。该文方法的有效性通过3个模拟设计实例(二阶低通滤波器、高通滤波器和三阶巴特沃思低通滤波器)的设计加以验证。实验结果表明,所提出的方法正确有效,可以较好地兼顾CAB资源与所要求功能的平衡。

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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