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2009年31卷8期

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论文
一种自适应多尺度积阈值的图像去噪算法
张文革, 刘 芳, 高新波, 焦李成
2009, 31(8): 1779-1785 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00057
[摘要](3260) [PDF 1199KB](1559)
摘要:
该文提出了平稳小波变换(Stationary Wavelet Transform, SWT )域自适应多尺度积阈值的图像去噪算法(SWT domain Multiscale Products, SWTMP)。与传统的阈值去噪算法不同,该阈值不是直接作用于小波系数,而是作用于小波系数的空间多尺度积。分析了SWT域含噪图像多尺度积的特点,提出了SWT域自适应多尺度积阈值的计算方法。多尺度积强化了图像的重要结构信息,弱化了噪声,在有效去噪的同时更多地保留了图像的边缘和细节。实验结果表明,所提算法对自然图像去噪后的视觉效果和性能指标均好于二进小波域多尺度积阈值(Adaptive Multiscale Products Thresholding, AMPT)去噪方法。
基于非降采样 Contourlet变换的非线性图像增强新算法
张 林, 朱兆达
2009, 31(8): 1786-1790 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01025
[摘要](2733) [PDF 653KB](960)
摘要:
为了克服传统去图像噪声算法的限制,该文提出一种基于非降采样(Nonsubsampled)Contourlet变换的增强新算法(NNIEM-NSCT)。此新算法通过充分利用方向子带相关性的自适应贝叶斯阈值,既保护了图像边缘细节,又可更好地抑制图像噪声。其次,文中构造的非线性增强匹配函数,通过改变变换域的系数能有效对图像强弱边缘进行不同程度的增强。实验结果证明,该文新算法在图像细节处理上,优于基于NSCT的方法,细节方差( DV) 大约为NSCT的2倍,背景方差(BV)基本保持不变,并且具有更好的视觉效果。
波原子纹理图像阈值算法
刘国军, 冯象初, 张选德
2009, 31(8): 1791-1795 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00595
[摘要](2985) [PDF 747KB](802)
摘要:
该文提出了一个新的依赖于Besov光滑参数和尺度的波原子软阈值纹理图像去噪模型。该模型充分考虑了新的多尺度几何分析工具波原子的优良特性,比如波原子正交基和框架的灵活选取,对振荡纹理图像的稀疏表示,波长和支撑尺寸满足抛物尺度关系等。数值实验表明,新模型比硬阈值和软阈值具有更好的去噪性能,而且随着Besov光滑参数的增加信噪比有明显提高。
基于高斯比例混合模型的图像非下采样Contourlet域去噪
周汉飞, 王孝通, 徐晓刚
2009, 31(8): 1796-1800 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00588
[摘要](2744) [PDF 1282KB](1005)
摘要:
为改善图像的去噪效果,该文提出了一种基于高斯比例混合模型的图像非下采样Contourlet域去噪算法。该算法首先建立非下采样Contourlet系数邻域的高斯比例混合模型,然后在模型基础上应用贝叶斯最小二乘法对系数进行估计,最后反变换得到恢复图像。算法结合了非下采样Contourlet变换对图像边缘的高效表示能力、非下采样变换的移不变性质以及GSM模型对非下采样Contourlet系数邻域相关性的概括能力。实验结果表明,该算法在视觉效果和峰值信噪比的改善上都取得了非常好的效果。
二维直线型最小误差阈值分割法
范九伦, 雷 博
2009, 31(8): 1801-1806 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01232
[摘要](2998) [PDF 466KB](1205)
摘要:
一维最小误差阈值法假设了目标和背景的灰度分布服从混合正态分布。考虑到噪声等因素对图像质量的影响,该文在二维灰度直方图上,基于二维混合正态分布假设,给出二维直线型最小误差阈值法的表达式。为了提高算法的运行速度,也给出了快速递推算法。实验表明,二维直线型最小误差阈值法是一个有效的图像分割算法,能够更好地适应目标和背景方差相差较大的含噪图像分割问题。
基于多原子快速匹配追踪的图像编码算法
邓承志, 汪胜前, 曹汉强
2009, 31(8): 1807-1811 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01150
[摘要](2596) [PDF 262KB](927)
摘要:
该文提出一种多原子快速匹配追踪信号稀疏分解算法,并将其应用于静态图像编码。多原子匹配追踪通过每次迭代选取多个原子的形式,实现信号的快速稀疏分解。在此基础上,通过构造多尺度脊波字典实现图像的稀疏分解,并对稀疏分解的数据进行自适应量化和编码。实验结果表明,多原子匹配追踪获得了与匹配追踪相当的逼近性能,同时极大地提高了稀疏分解的速度。新的编码算法在低比特率情况下,获得了比JPEG2000更理想的编码性能。
核不相关空间算法及其在人脸识别中的应用
林玉娥, 顾国昌, 刘海波, 沈 晶
2009, 31(8): 1812-1815 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00718
[摘要](2640) [PDF 211KB](724)
摘要:
不相关空间算法是求解不相关鉴别矢量集的快速算法,但是将其应用在人脸识别中将遇到小样本问题,并且算法只是一种线性的特征提取方法。该文提出一种核不相关空间算法,该方法的关键是高维特征空间中不相关空间的计算,对此提出一种简单的计算方法,即根据eigenface中将高阶矩阵计算转化成低阶矩阵计算的思想,将高维特征空间中不相关空间的计算仍归结为标准的特征值分解问题。所提出的算法能够有效地解决小样本问题。在ORL人脸库上的实验结果验证了所提出的算法的可行性和有效性。
基于多特征Mean Shift的人脸跟踪算法
张 涛, 蔡灿辉
2009, 31(8): 1816-1820 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01094
[摘要](3237) [PDF 643KB](1862)
摘要:
该文把局部三值模式(Local Ternary Patterns, LTP)纹理特征引入Mean Shift跟踪算法,提出了基于多特征的Mean Shift人脸跟踪算法以解决Mean shift跟踪算法的鲁棒性问题。通过对LTP纹理特征的分析、研究,提出了一个LTP关键纹理模型,既增强了目标的关键纹理信息,又简化了LTP纹理模型。在此基础上,提出一种基于LTP关键纹理特征和肤色特征的Mean Shift人脸跟踪算法,有效地解决了Mean Shift算法的鲁棒性问题。为进一步提高对快速运动目标的跟踪速度和跟踪性能,该文引入了卡尔曼滤波器对目标进行预测。实验结果表明,该文的算法在目标定位的准确性和跟踪性能上比Mean Shift算法均有明显的提高。
一种基于傅里叶基神经网络的频谱分析方法
曾喆昭
2009, 31(8): 1821-1824 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01118
[摘要](2424) [PDF 207KB](805)
摘要:
该文提出了一种用递推最小二乘法训练傅里叶基神经网络权值的频谱分析方法。其主要思想是采用递推最小二乘法训练傅里叶基神经网络权值,根据权值获得信号的幅度谱和相位谱。该方法不涉及复数的乘法运算和加法运算,便于软件和硬件实现,特别适合于DSP软硬件实现。仿真结果表明,该方法不仅计算精度高,计算速度快,而且具有噪声滤波功能,是一种有效的频谱分析方法。
基于混沌自适应变异粒子群优化的解相干算法
张陆游, 张永顺, 杨 云
2009, 31(8): 1825-1829 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01188
[摘要](2883) [PDF 258KB](1009)
摘要:
针对相干信源波达方向估计的需要,结合粒子群优化算法,论文提出了一种基于混沌自适应变异粒子群优化的广义极大似然算法(CAMPSOGML),算法对阵列的几何结构没有任何约束,分辨的信源数可大于阵元数,算法把混沌初始化和自适应变异策略引进粒子群算法中,有效地提高了收敛速度,克服了粒子群算法容易陷入局部最优值的缺点。计算机仿真表明:与基于实数遗传算法和粒子群算法的广义极大似然估计方法相比,CAMPSOGML算法在收敛速度和估计精度上都有优势,是一种新颖的有效的解相干算法。
基于对称点搜索的一维RHT在椭圆检测中的应用
于海滨, 刘敬彪, 刘圆圆
2009, 31(8): 1830-1834 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01168
[摘要](3007) [PDF 343KB](990)
摘要:
为了降低传统椭圆检测方法对于边缘梯度精度和椭圆完整性的过高要求,有效地提取出图像中的多个未知椭圆,该文提出了一种基于对称点搜索的仅需要一维参数空间累加阵列的快速椭圆检测方法。该方法充分利用椭圆的对称性,借助随机获取的对称点组确定候选椭圆的3个待定参数,并引入基于椭圆生成和膨胀匹配的候选椭圆确认方法用于克服椭圆形变对候选椭圆确认造成的影响。实验结果表明该文算法与基于RHT的其他具有代表性的椭圆检测方法相比具有检测速度快,精度高,抵抗椭圆的部分缺失和形变能力强等优点。
综合位置和属性信息的阵群成员观测匹配算法
张昌芳, 杨宏文, 胡卫东, 郁文贤
2009, 31(8): 1835-1839 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01217
[摘要](2343) [PDF 238KB](650)
摘要:
在位置观测噪声幅度较大、传感器识别性能较差或者目标属性不唯一等情况下,单独依靠位置或属性观测难以实现有效的阵群成员匹配。为此,该文提出了一种综合位置和属性信息的阵群成员观测匹配算法。构造了基于位置观测和属性观测的匹配信度函数,定义了一种新的信度组合规则来对上述两类匹配信度进行组合,并提出了一种新的匹配判决思想基于观测序列截断的匹配判决。仿真实验证实了文中算法的有效性。
广义的监督局部保留投影算法
王晓明, 王士同
2009, 31(8): 1840-1845 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00946
[摘要](2865) [PDF 460KB](1182)
摘要:
针对监督的局部保留投影算法(Supervised Locality Preserving Projection,SLPP)在小样本情况下矩阵的奇异性问题,该文提出了一种广义的监督局部保留投影算法(Generalized Supervised Locality Preserving Projection,GSLPP)。GSLPP在大样本情况下等价于SLPP,在小样本情况下却可以等价转换到一个低维空间中来求解,从而有效解决了小样本问题。最后,实验结果验证了该方法的有效性。
具有虚拟领导的Flocking聚类算法
李 强, 何 衍, 蒋静坪
2009, 31(8): 1846-1851 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00959
[摘要](2723) [PDF 242KB](716)
摘要:
该文提出一种改进的带虚拟领导的Flocking模型,并基于此模型开发了一种数据聚类算法。在此算法中,数据集中的数据点被考虑为可以在空间中移动的Agent,并且根据改进的模型,生成有权无向图。然后从数据集中选定一组虚拟领导,每个数据点与其中个虚拟领导建立连接。所有与这个数据点有连接的邻居,都通过一个势函数产生场,对这个数据点进行作用,此数据点将沿着所有场矢量叠加的方向移动一段距离。算法中,虚拟领导的加入有效减少了数据点,特别是邻居较少的数据点向某个中心收敛的时间。在所有数据点不断受到作用而移动的过程中,同类的数据点就会逐渐地聚集到一起,而不同类的数据点则相互远离,最后自动形成聚类。此算法的实验结果表明,数据点能合理有效地被聚类,并且算法具有较快的收敛速度,同时,与其他算法对比也验证了此算法的有效性。
基于条件熵的直觉模糊条件推理
陈 昊, 杨俊安, 黄文静
2009, 31(8): 1852-1855 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01215
[摘要](2252) [PDF 196KB](856)
摘要:
该文在利用隶属度和犹豫度计算直觉模糊逻辑命题真值的对称合成方法的基础上,提出了一种基于条件熵的直觉模糊条件推理新算法。将直觉模糊条件推理规则的前件和后件与决策信息系统的条件属性和决策属性等价起来,条件属性、决策属性和推理规则均视为直觉模糊命题,直觉模糊命题的真实程度转化成一种决策规则前件对后件的条件熵的度量,并给出了条件熵的范围,从而确定直觉模糊命题的真实程度的范围。
考虑基线抖动的双天线干涉SAR原始回波仿真
唐晓青, 向茂生, 吴一戎
2009, 31(8): 1856-1861 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00966
[摘要](2409) [PDF 444KB](798)
摘要:
该文针对双天线干涉SAR系统基线抖动的特点提出了一种能够精确仿真基线抖动影响的改进二维频域原始回波生成算法。该算法通过Taylor展开近似将基线抖动造成的相位误差分解为随方位向时变和随距离向空变的两个一维函数,从而实现了精确仿真。适用范围分析表明该算法能满足实际系统的仿真需求,是一种精确高效的算法,具有较大应用价值。
合成孔径雷达二维余弦调相转发干扰研究
陈思伟, 王雪松, 刘 阳, 代大海, 邢世其
2009, 31(8): 1862-1866 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01218
[摘要](2932) [PDF 369KB](915)
摘要:
该文提出一种新的SAR干扰方法:二维余弦调相转发干扰。该方法通过转发调制了余弦相位的SAR信号,使得SAR回波在距离向频域和方位向多普勒域成对扩展,实现了对SAR的多假目标干扰。理论研究表明,该干扰样式为二维相干干扰,能量利用率高,同时又具有非相干干扰的压制特点,通过优化设置干扰调制参数,可以形成紧凑的面假目标或网格状假目标串,达到掩护分布式目标的目的。仿真实验和基于实测数据的仿真验证了该方法的有效性。
一种可有效降低运算代价的子阵级波束扫描的旁瓣抑制方法
胡 航, 刘伟会, 吴 群
2009, 31(8): 1867-1871 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00745
[摘要](2751) [PDF 330KB](648)
摘要:
在子阵级相控阵中,对于多波束形成等很多应用,需要在子阵级进行数字波束扫描。此时抑制扫描方向图的旁瓣是一个重要问题,而其关键在于构造有效的子阵级加权网络。该文将整个阵列作为一个超阵、将每个子阵作为一个超元来考虑,基于用超元方向图近似表示真实子阵方向图的处理思想,使得构造加权网络所需要的各矩阵的维数由原来与阵元数相同降低为与子阵数相同,从而可十分显著地降低运算代价;而且可得到波束形状、宽度及增益均很接近的新的子阵方向图。该方法可在一定程度上抑制子阵级波束扫描后的阵列方向图旁瓣。仿真结果证明了其有效性。
海面雷达最大探测距离分布规律快速计算方法研究
田树森, 察 豪, 周 沫, 刘爱国
2009, 31(8): 1872-1875 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01097
[摘要](2994) [PDF 240KB](1039)
摘要:
为解决海面雷达最大探测距离分布规律计算耗时过长的问题,论文首先分析蒸发波导条件下雷达最大探测距离计算方法的特性,给出蒸发波导高度、理查森数和风速对雷达最大探测距离的影响,随后在此基础上提出用查表法计算每条海面气象水文记录对应的雷达最大探测距离,并总结出构建标准距离表的原则。利用查表法很大程度上缩短了计算时间,计算结果与直接计算偏差较小,能满足快速建立海面雷达最大探测距离分布规律的需要。
基于单通道SAR图像序列特征值分解的动目标检测方法
刘书君, 袁运能, 毛士艺
2009, 31(8): 1876-1880 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00241
[摘要](2872) [PDF 320KB](889)
摘要:
该文提出了一种基于单通道图像序列间协方差矩阵分解的动目标检测方法。首先给出基于方位频谱划分获取子图像的处理过程,分析了子孔径划分在图像序列间所产生的误差来源,结合二维自适应方法对幅度和相位上存在的误差同时校正,实现了子图像间的配准,构造出类似于多通道的子图像。在此基础上,结合多通道杂波抑制的思想,详细分析了两子孔径间协方差矩阵特征值分解实现目标与杂波分离的原理,并针对在图像域估计采样协方差引起的精度与目标能量损失之间的矛盾,提出了在距离多普勒域的改进处理。最后,经过仿真实验验证了该方法的有效性。
同步轨道星机双基地三通道SAR地面运动目标指示算法
史洪印, 周荫清, 陈 杰
2009, 31(8): 1881-1885 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01705
[摘要](2862) [PDF 276KB](890)
摘要:
基于分数阶傅里叶变换(FrFT)和多通道杂波抑制干涉技术,提出一种同步轨道星机双基地SAR地面慢速运动目标检测和参数估计方法。首先根据同步轨道星机双基地SAR的特点,给出该模式下杂波对消的DPCA条件;然后从系统空间几何模型和回波信号入手,详细推导了动目标聚焦成像、杂波抑制、动目标检测和参数估计的原理,最后通过计算机仿真,验证了该文算法的有效性。
随机调频信号旁瓣抑制及成像
邓云凯, 郑 远, 胡英辉
2009, 31(8): 1886-1891 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01123
[摘要](3026) [PDF 397KB](1057)
摘要:
随机信号的旁瓣抑制问题是研究中的一个难点,通过简单有效的方法来降低随机信号的旁瓣具有较强的现实意义。该文构造出随机调频信号的连续时间模型。从理论上分析了高斯分布以及均匀分布情况下,随机调频信号的均方根带宽及点扩散函数。并采用波数域算法对该信号模型在合成孔径雷达中的应用进行了成像研究。仿真结果验证了对信号模型研究的正确性,结果表明:随机调频信号可以获得比线性调频情况下更低的峰值旁瓣比,应用在合成孔径雷达中具有较好的成像效果。
基于FRFT的域-包络曲线的雷达信号特征提取及自动分类
司锡才, 柴娟芳
2009, 31(8): 1892-1897 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01181
[摘要](3105) [PDF 263KB](892)
摘要:
提取和补充新的特征参数是解决复杂体制雷达辐射源信号分选和雷达目标识别难题的有效手段,为此该文提出一种基于FRFT的域-包络曲线特征向量的提取方法。该方法通过FRFT搜索得到旋转角域的包络曲线函数,提取出该曲线峰值所对应的值、峰值大小及包络曲线峰度这3个特征,构造新的特征向量,并以此作为经典参数的补充。同时,采用动态聚类法就所提取的特征向量分选空间雷达辐射源信号。大量的仿真结果表明,提取的新特征具有较好的类内聚敛和类间分离能力,还具有较好的抗噪声性能,证实了新特征向量作为信号分选参数的有效性和可行性。
两种海杂波背景下的微弱匀加速运动目标检测方法
关 键, 李 宝, 刘加能, 张 建
2009, 31(8): 1898-1902 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01023
[摘要](2744) [PDF 350KB](850)
摘要:
该文研究了线性调频(LFM)信号和单频信号分数阶Fourier变换(FRFT)模函数的一些性质,根据这些性质提出了两种基于FRFT模之差的海杂波背景下匀加速运动目标检测的新方法。一种方法利用接收信号与其延时信号的FRFT模之差,另一种方法利用接收信号正旋转角的FRFT模与负对称旋转角FRFT模的镜像之差。两种方法能较有效地抑制海杂波,对信杂比有一定的改善,在低信杂比下具有较好的检测效果。对实测海杂波数据进行仿真,证实了两种方法的有效性。
基于认知协同的时频序列设计
姜显扬, 张 超, 陆建华
2009, 31(8): 1903-1907 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01027
[摘要](2348) [PDF 227KB](738)
摘要:
为了提高认知的跳频CDMA通信系统的抗干扰性能和系统容量,论文提出了一种基于认知协同的可重新配置的三无碰撞区时频序列的构造方法,并进一步证明了构造方法的有效性,列举了构造示例和汉明相关函数的性能。这种可重新配置的时频序列构造方法可以应用到认知的、可重构通信系统中。
MAC层实时业务满意度评价模型及基于满意度的包调度与资源分配方法
刘 涛, 邱 玲
2009, 31(8): 1908-1913 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01063
[摘要](2838) [PDF 282KB](936)
摘要:
该文给出了无线通信系统中MAC层可实现的评价用户VoIP业务和实时视频业务满意度的方法,该方法根据MAC层统计的丢包率及丢包模式等信息计算当前业务的用户满意度。基于文中的业务满意度评价准则,该文进一步提出一种在WiMax系统中基于满意度的包调度和资源分配算法。仿真结果表明,该方法在保证系统获得较高吞吐率的同时,能够更好的保证实时业务的满意度。
一种多用户多中继MIMO通信系统迭代预编码方案
李 汀, 杨绿溪
2009, 31(8): 1914-1918 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01200
[摘要](2520) [PDF 246KB](933)
摘要:
该文针对多中继MIMO通信系统多用户传输时的用户间干扰问题,提出了一种可以有效抑制多用户干扰的发射端与中继端迭代预编码的方案。该方案首先在中继端进行多中继联合的迫零预编码,然后将基站与多用户之间等效为一个点到多点的MIMO信道,采用最大化信漏噪比的预编码方法,在发射端进一步消除用户间的干扰,同时避免了噪声放大的影响,进而通过中继端预编码与发射端预编码的多次迭代,更好地保持了多中继并行传输引入空间分集所带来的性能优势,有效地抑制了用户间干扰,获得了更高的系统和容量。
动态频谱访问中的最小最大公平功率与数据率联合控制算法
顾洪宇, 杨晨阳
2009, 31(8): 1919-1924 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01127
[摘要](2633) [PDF 259KB](726)
摘要:
该文研究动态频谱访问中次用户通过功率控制共享主用户频谱资源的问题。将最小最大公平功率与数据率联合控制问题建模为准凹优化问题,提出了基于迭代求解线性规划问题的功率控制算法。此外,还提出了通过次用户间相互协作估计次用户到主用户以及次用户间链路增益的方法,分析了链路增益估计误差的统计特性,提出了利用保护裕量降低链路增益估计误差对主用户和次用户服务质量影响的方法。仿真结果表明:所提出算法的性能与现有算法相同,但计算时间仅为现有算法的10%~50%,甚至更低;1 dB的干扰裕量和1.5 dB的信干噪比裕量足以保证主用户和次用户服务质量免受链路增益估计误差的影响。
基于随机矩阵理论的协作频谱感知
王 磊, 郑宝玉, 李 雷
2009, 31(8): 1925-1929 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01154
[摘要](2591) [PDF 249KB](1638)
摘要:
认知无线电频谱共享技术在新一代无线通信网络中具有广泛的应用前景,频谱感知是其中最重要的环节。该文提出了一种新的在多认知用户环境中,基于大维随机矩阵理论的协作频谱感知算法。充分利用随机矩阵的渐近谱分布特性及小样本下最大特征值收敛特性来提高感知性能。理论分析和仿真结果均表明,新算法性能明显优于同类算法和典型的能量检测算法。
时变多径MIMO信道中一种带自适应信道追踪的序列检测方法
景小荣, 周正中, 徐 征
2009, 31(8): 1930-1934 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00856
[摘要](2493) [PDF 292KB](676)
摘要:
该文针对时变多径MIMO信道,各MISO子系统首先分别采用混合MLSE(H-MLSE)处理,然后结合-幸存状态选择,提出了一种复杂度可控的、带自适应信道追踪的序列检测方法。与传统的MLSE算法相比,该方法具有3个显著特征:通过参数选择,可实现对算法复杂度的可控调节;通过嵌入的判决导向/LMS(DD/LMS)算法,对各幸存状态转移对应的幸存路径上的信道参数可实现接近零时延追踪;可部分采用并行处理技术来实现。对具有两条多径的2X4 MIMO时变信道通过数值仿真表明:当2时,该方法可获得满意的检测性能。
基于非合作博弈论的多小区OFDMA系统动态资源分配算法研究
仲崇显, 李春国, 杨绿溪
2009, 31(8): 1935-1940 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00700
[摘要](3292) [PDF 281KB](1017)
摘要:
该文采用非合作博弈论的方法研究了多小区OFDMA系统中的动态资源分配问题,首先将各基站的发射功率平均分配给各子载波,然后由所有小区在每个子载波上独立地进行资源分配博弈,给出了用户调度与功率分配联合博弈框架。为了进一步简化,将用户调度和资源分配分开完成,通过将信道增益引入到定价函数中,提出了一种新的定价机制,建立了用户确定时的非合作功率分配博弈模型,分析了其纳什均衡的存在性和唯一性,并设计了具体的博弈算法。仿真结果表明,所提算法在保证吞吐量性能的同时,进一步提升了系统的公平性。
Rician信道下基于信道均值信息的自适应反馈方案
杨亥娟, 邱 玲
2009, 31(8): 1941-1945 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01213
[摘要](2401) [PDF 247KB](838)
摘要:
在多天线多用户下行系统中,当信道为莱斯(Rician)衰落时,基于瑞利(Rayleigh)信道假设设计出的有限反馈方法将会导致系统反馈开销的浪费。该文提出了一种适用于Rician信道的自适应反馈方案。该方案根据各用户信道的均值信息计算出相应的信道方向分布函数,然后利用其函数设计判决门限来调整各用户的量化反馈码本,使各用户量化码本中的码字矢量更加集中在用户信道矢量方向周围。另外,该方案可以自适应于不同的信道分布,在保证一定的量化误差下,根据信道均值的大小自适应调节各用户的反馈比特数,显著减少了用户的反馈量。仿真结果表明,与基于Rayleigh信道假设的有限反馈方案相比,该文提出的自适应反馈方案在不降低系统的吞吐率性能的前提下显著降低了用户的反馈开销。
一种基于能量加权检测的UWB测距方法
张霆廷, 张钦宇, 张乃通
2009, 31(8): 1946-1951 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01120
[摘要](2454) [PDF 300KB](681)
摘要:
针对无线传感器网络节点低成本、低运算能力的特点,该文为基于超宽带(UWB)的无线传感器网络提出了一种基于能量加权的到达时间(TOA)估计方法。这种方法由直达径(DP)能量窗加权检测和DP在能量窗内位置精确估计两部分组成。文中给出了DP能量块检测概率和估计结果的闭合表达式,通过理论和数值分析了积分长度,子能量块个数等系统参数对于TOA估计性能的影响。通过仿真结果进行了性能比较和误差分析,结果表明,该算法在保持能量检测方法低采样率特点的同时,在性能上相对传统算法有了较大提升。
乘性噪声环境下基于局部最佳检测器的伪码捕获方法
沈 锋, 徐定杰, 薛 冰
2009, 31(8): 1952-1956 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00923
[摘要](2331) [PDF 220KB](790)
摘要:
扩频系统常常工作在多径环境中,伴随着加性噪声的同时往往还存在着乘性噪声。该文提出了一种乘性噪声环境下伪码捕获方法,将伪码捕获等价为假设检验问题,利用局部最佳检测算法推导出乘性噪声环境下的伪码捕获检测统计量,文中给出了基于局部最佳检测算法的捕获结构,并与传统的平方和检测器进行了性能仿真对比,结果表明该文所提出的捕获方法在乘性噪声环境下检测性能较平方和检测器有较大幅度的提高,而在无乘性噪声的环境下检测性能只较传统的平方和检测器检测性能稍有降低。
一种基于QCE-PEG的LDPC码构造方法
张桂华, 姬红兵, 欧阳成
2009, 31(8): 1957-1960 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01280
[摘要](2355) [PDF 249KB](678)
摘要:
为提高LDPC码的实用性,该文提出了一种QCE-PEG校验矩阵构造方法,给出了实现具体步骤和设计实例。该算法将构造过程分解,结合准循环扩展技术和渐进边增长构造方法的优点,既能满足度分布对的需要,又保证了平均围长尽可能大的要求,提高了LDPC编码的速度和性能。仿真结果表明:用该方法设计的中短长度非正则LDPC码,其性能优于渐进边增长方法构造的PEG码,且设计简单,编码快速,便于工程实现,具有良好的应用前景。
一种新的分数阶记忆多项式预失真器
李 波, 葛建华, 王 勇
2009, 31(8): 1961-1964 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.02019
[摘要](2698) [PDF 221KB](1203)
摘要:
该文针对由记忆多项式设计的功率放大器预失真系统,提出了一种新的分数阶记忆多项式预失真器。提出预失真多项式是在常用记忆多项式基础上,通过去掉偶数阶项增加分数阶项以提高线性化性能。文中给出了分数阶记忆多项式的表达式,并给出了相应的系数估计算法。仿真分析表明,针对Wiener-Hammerstein和记忆多项式模型的功率放大器,在两种典型记忆多项式预失真的基础上可以分别得到10 dB和8 dB的带外谱抑制增益。相应的FPGA实现表明该预失真多项式总体硬件资源增加的代价并不高,易于在实际系统中应用。
OFDM机会频谱接入的信号频谱成型方法
屈代明, 王志强
2009, 31(8): 1965-1968 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01149
[摘要](2756) [PDF 244KB](935)
摘要:
该文提出两种基于主动干扰消除(AIC)的OFDM机会频谱接入信号频谱成型方法,扩展AIC(EAIC)和EAIC-混合模式(EAIC-H)。在这两种方法中,除了OFDM信号外,系统还主动发送一些抵消信号(EAIC子载波)用来抵消OFDM信号的频谱泄漏在目标频带上形成的干扰。在时域上,这些抵消信号的持续时间比OFDM符号长,从而在干扰抵消方面可以得到比现有方法更好的效果。仿真结果表明EAIC方法可以形成很深的频谱凹槽(大约80 dB),大幅度超过AIC方法。和EAIC方法相比,EAIC-H方法在调制阶数较高的情况下,如64QAM,能够在干扰抵消能力和信噪比损失两个方面取得更好的平衡和折中。
一种新的IMS分布式SCIM业务触发机制
戚 琦, 廖建新, 朱晓民, 曹予飞
2009, 31(8): 1969-1974 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00991
[摘要](2555) [PDF 302KB](880)
摘要:
IMS(IP Multimedia Subsystem)网络中,S-CSCF(Serving Call Session Control Function)逐次匹配过滤准则的业务触发机制使呼叫信令在S-CSCF与AS(Application Server)之间多次转发,增加了S-CSCF实体的负载压力和呼叫延迟时间。该文在现有IMS业务提供框架的基础上,提出分布式SCIM(DSCIM)业务触发机制,完成了业务流程中AS到AS的连续业务触发,避免了S-CSCF与AS之间信令的往返转发。通过Jackson排队网络理论对业务触发机制进行了数学模型分析和仿真实验,结果均表明DSCIM业务触发机制能够有效降低网络的平均呼叫时延,减轻S-CSCF的负载压力。
认知Mesh网络的动态分层图路由模型及路由策略
李 洋, 董育宁, 赵海涛
2009, 31(8): 1975-1979 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01162
[摘要](2665) [PDF 239KB](979)
摘要:
该文提出了在认知无线电Mesh网络环境下的动态分层图路由模型,该模型将节点感知范围内的信道可用性用两状态离散时间马尔可夫链建模,建立认知无线电Mesh网络拓扑和连通性的动态模型。基于该模型提出了一种跨层设计的动态接口分配方案。仿真结果表明,动态分层图模型在适应接入频谱的动态变化和描述认知无线电Mesh网络的拓扑结构方面,表现出比静态分层图模型更加优异的性能。
超高阶的RLGC互连线时域状态空间模型及其研究
胡志华, 徐 洁
2009, 31(8): 1980-1984 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01138
[摘要](2628) [PDF 275KB](1445)
摘要:
在互连线的建模方面,无论是考虑频变或工艺参数变化还是考虑降解,都需要一个精确的原始模型。它不仅使各种模型简化方法有个精确的起点,而且也是评估各种模型简化方法近似性能的基础。该文用直接闭合式的方法给出了一个计算复杂度为O(N)的精确的超高阶互连线RLGC时域状态空间模型,有3种形式,它是一般互连线树的基本构造元素,也是一种特殊的互连线树。该模型在形式上比文献中给出的更简洁。低阶模型与2000阶模型进行了比较,结果表明阶数较低的RLGC/RLC电路模型与分布参数电路模型相比在电路的振荡特性以及上升时间的描述上存在相当大的误差,因此在互连线树的建模中支路(包括根和叶的互连线)采用低阶原始模型值得商榷。
学术讨论
VWDK调制真的可实现吗?
徐淑正, 张 鑫
2009, 31(8): 1985-1989 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01026
[摘要](2488) [PDF 271KB](946)
摘要:
为验证VWDK调制方式高频谱利用率特性,该文先介绍了VWDK调制的基本概念,然后对其调制与解调的进行了仿真验证,仿真结果证明其超窄带并不是通常意义下的窄带传输。进而又从理论推导得到该种调制方式的功率谱,并对其功率谱的能量分布进行了分析,对其高效频谱利用率提出了质疑。
标准模型下增强的基于身份的认证密钥协商协议
任勇军, 王建东, 庄 毅
2009, 31(8): 1990-1995 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01202
[摘要](2863) [PDF 227KB](901)
摘要:
密钥抽取是密钥协商协议的一个重要环节,该文指出2007年王圣宝等人提出的标准模型下基于身份的认证密钥协商协议在该环节存在重要缺陷;并根据密钥抽取函数的不同功能,将标准模型下密钥抽取细化为随机提取和密钥抽取两个步骤,并基于Kiltz等人提出的基于身份的加密方案,设计了一个新的认证密钥协商协议IBAKE,其安全性证明规约更严谨,协议执行效率更高。
研究简报
一种新的无序量测处理算法
王 炜, 黄心汉, 徐忠昌, 彭 刚
2009, 31(8): 1996-2000 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01152
[摘要](2539) [PDF 210KB](785)
摘要:
在中心式多传感器目标跟踪系统中,当从不同的传感器发送量测到处理中心时,会出现不同的时间延迟。这导致源自同样目标的量测会出现无序到达中心的现象,由此产生无序量测处理问题。该文受分布式/航迹融合理论中中心式估计的重构思想启发,通过组合前向预测与等价量测方法,提出一种新的处理无序量测的方法,该方法涉及到状态估计的去相关问题。最后通过理论分析和仿真试验表明:该算法对于一步延迟是最优的,且当过程噪声很小,系统航迹的更新速率相当高时,该算法表现出的性能下降是很小的。
一种快速超宽带穿墙雷达成像算法
黄 琼, 陈 洁, 孟升卫, 方广有
2009, 31(8): 2001-2005 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01209
[摘要](3034) [PDF 290KB](1719)
摘要:
超宽带穿墙雷达因为反恐、灾后救援等方面的迫切需要而成为近年来的一个研究重点。传统的超宽带成像算法在目标识别能力及计算效率上已不能满足其要求。基于逆边界散射变换的SEABED成像算法可以完成对目标边界快速成像,但是墙体的存在使其在穿墙雷达应用中受到限制。该文考虑到墙体的影响,在SEABED算法基础上提出一种新的适用于超宽带穿墙雷达的包络线算法,该算法通过计算从回波中提取的准波前所对应的曲线簇的包络线来完成目标边界成像。利用FDTD数值仿真实现了对隐藏在墙后目标的二维成像,验证了算法的有效性,并分析了墙壁对目标定位误差的影响。
动态多频数字锁相算法及其应用
谢 琼, 李建平, 高晓光, 贾 建
2009, 31(8): 2006-2010 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01015
[摘要](2194) [PDF 249KB](954)
摘要:
该文提出一种动态多频锁相算法。与传统锁相方法相比,该算法不需要选择参考信号的类型,在继承了传统锁相方法高信噪比优点的基础上,能够锁出由一个基频和多个倍频分量合成的复合信号的幅值,从而获得更多的有用信息。同时,采用动态调整参考信号频率的方法,有效地解决了实际信号频率漂移引起的幅值求取误差问题。应用于NDIR红外气体浓度检测的结果表明,该算法可以增大检测量程,并提高系统检测灵敏度。
基于EXIT图和自适应微粒群算法的度分布对优化方法
姬红兵, 李 佳, 张桂华
2009, 31(8): 2011-2014 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01052
[摘要](2374) [PDF 226KB](805)
摘要:
综合EXIT图法和自适应微粒群优化(APSO)算法的优点,该文提出了一种基于EXIT图和APSO算法的非正则LDPC码度分布对优化方法。该方法设计了衡量EXIT曲线匹配程度的全局代价函数,并运用APSO算法对度分布对进行快速迭代优化,迭代过程中不需要固定CND曲线,可以获得EXIT曲线更加匹配的优化度分布对,以及更高的噪声门限。仿真结果表明,该方法在码结构优化方面有着很好的性能,且优化速度较高斯逼近法有了较大提高。
一类二值图像快速加密算法的压缩性能分析
周 庆, 廖晓峰, 胡 月
2009, 31(8): 2015-2018 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01185
[摘要](2381) [PDF 207KB](871)
摘要:
近年来,多媒体加密技术得到了广泛的研究,但是现有算法在分析加密算法的压缩性能时主要采用定性分析和实验检验的方式,未能实现对压缩性能的量化分析和控制,从而限制了该技术的应用。该文分别就MH编码,Huffman编码和自适应算术编码3种不同的编码方式,对一类常用的二值图像快速加密算法的压缩性能进行了定量分析。实验结果表明该文给出的压缩性能预测公式是准确的。
一种基于马尔可夫决策过程的认知无线电网络传输调度方案
朱 江, 徐斌阳, 李少谦
2009, 31(8): 2019-2023 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00960
[摘要](2502) [PDF 252KB](1328)
摘要:
该文提出了一种适用于认知无线电网络的跨层传输调度方案,即满足掉包率约束的前提下最小化平均功率消耗。此方案被建模为约束马尔可夫决策过程(MDP)。采用拉格朗日乘子法求解此MDP,并且提出了一种黄金分割乘子搜索法。提出两种简化方法,即状态聚合以及行动集缩减来解决维灾问题。仿真结果显示简化方法对该方案的性能影响很小,且该方案的平均功耗最低。
水声多径信道中的标识延迟空时扩展发射分集
张 歆, 张小蓟
2009, 31(8): 2024-2027 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01169
[摘要](2728) [PDF 225KB](704)
摘要:
水声信道存在严重的传播时延和多径时延,该文提出了一种带有信道标识的延迟空时扩展(LDSTS)发射分集方案,通过信道探测、延时发射和Rake接收来消除传播时延和多径时延的影响,且顺序延时发射保证了方案的实用性。文中给出了采用频移键控和相移键控调制的LDSTS方案的信号模型、误码率分析和比特误码率的仿真。仿真表明,在多径水声信道中,LDSTS可以更好地实现完全发射分集。
非结构化P2P网络中稀缺资源的共享机制
徐海湄, 卢显良, 葛利嘉, 齐守青
2009, 31(8): 2028-2032 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01128
[摘要](2558) [PDF 220KB](805)
摘要:
非结构化P2P文件共享网络的应用日益广泛,当前的网络流量主要来自于此类网络中对各类文件资源的搜索。但是目前的搜索机制只适合获取流行资源,存在于个别节点上的稀缺资源很难被搜索到,而用户获取稀缺资源的收益并不小于流行资源,因此高效的搜索命中率将明显提高整个P2P网络的实用性。该文提出一种简单的分布式算法NLIR,使稀缺资源可以像流行资源一样具有较高的搜索命中率。新算法根据度数不同的节点,其处理查询的能力,存储能力,搜索命中率各不相同的特点将稀缺资源的索引副本均匀地扩散到网络中,体现了负载均衡的特性,并且在带宽费用和存储费用都有限的约束条件下,实现了稀缺资源高效的搜索命中率。

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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