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2010年32卷1期

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论文
一种子空间投影的高分辨宽测绘带SAR成像通道均衡方法
张 磊, 全英汇, 邢孟道, 保 铮
2010, 32(1): 1-6 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01821
[摘要](2890) [PDF 794KB](1175)
摘要:
结合数字波束形成技术,多通道SAR可以有效克服天线最小面积的限制,从而实现高分辨率宽测绘带的合成孔径成像。然而通道之间的幅相误差以及基线误差等因素严重影响数字波束形成解模糊操作。该文提出了一种针对高分辨宽测绘带(HRWS)的多通道SAR通道间误差校正方法。该方法考虑了通道误差的多普勒空变性,利用信号子空间和噪声空间的正交性实现对包括基线误差,阵元误差等综合通道间幅相误差的快速优化估计。实测数据验证了方法的有效性。
发射分集MIMO雷达融合成像处理方法
王怀军, 许红波, 朱宇涛, 粟 毅
2010, 32(1): 7-11 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01809
[摘要](2846) [PDF 390KB](807)
摘要:
发射分集MIMO雷达具有潜在的高分辨成像能力,但成像时存在高旁瓣问题。为分析它的成像性能,该文首先建立了发射分集MIMO雷达的成像模型。通过空间频谱的支撑区分布,阐明了分集成像的高分辨性能,并着重分析了其旁瓣特性。基于谱外推的思想,提出了一种发射分集MIMO雷达融合成像处理方法,该方法能够实现MIMO雷达高分辨成像同时具有良好的旁瓣性能。仿真实验验证了该文所提方法的有效性。
压缩感知理论在探地雷达三维成像中的应用
余慧敏, 方广有
2010, 32(1): 12-16 . doi: DOI: 10.3724/SP.J.1146.2009.00040
[摘要](2914) [PDF 471KB](2122)
摘要:
该文基于探地雷达成像目标空间的稀疏特性,提出了探地雷达中的随机孔径压缩感知3维成像方法,该方法在单道数据获取中应用压缩感知减少采集数据量的同时,在x-y测量平面上随机抽取部分孔径位置进行测量,以少量的测量孔径和测量数据获得重建目标空间的足够信息,同时该文研究了噪声以及测量矩阵对算法性能的影响。结果表明,随机孔径压缩感知成像算法比传统后向投影算法所需数据量少,成像效果好,目标旁瓣小,对噪声的鲁棒性更好。
一种有效的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法
张 娟, 张林让, 刘 楠
2010, 32(1): 17-21 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01509
[摘要](2833) [PDF 309KB](1102)
摘要:
发射信号的分离是MIMO雷达的一个重要环节,该文基于最小均方误差准则,提出了一种有效的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法,从每个接收阵元接收到的信号中分别自适应地估计每个距离单元的脉冲压缩滤波器的权系数,从而获得期望的脉冲压缩性能,更好地完成发射波形的分离。该方法不仅能够抑制信号本身的距离旁瓣,降低信号之间的互相关电平,还对目标本身的多普勒频率具有很强的适应性。计算机仿真验证了该方法的有效性。
大型桁架面天线的机电耦合优化设计
李 鹏, 杨东武, 王 伟, 郑 飞
2010, 32(1): 22-27 . doi: DOI: 10.3724/SP.J.1146.2008.01780
[摘要](1909) [PDF 306KB](701)
摘要:
该文针对桁架面天线结构优化设计中的机电分离问题,将天线表面的微小变形表示为口径场的相位变化,得到包含结构因素的天线远场耦合计算公式,通过实验验证了该耦合公式的有效性和正确性。利用该公式将电性能指标引入传统的天线结构优化中,建立了以天线重量或电性能为优化目标,以结构强度和多种电性能变化量为约束的机电耦合优化模型,可以在天线结构设计过程中直接考察天线的主要电性能(包括增益、副瓣、波瓣宽度、指向精度等),同时避免了单一使用天线面精度的预估电性能的不足。通过某8 m天线的仿真结果表明了该耦合优化模型的优点。
用于地面目标微波特性测量的飞艇SAR系统
王岩飞, 徐向辉, 刘 畅, 周长义
2010, 32(1): 28-31 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00500
[摘要](2727) [PDF 284KB](829)
摘要:
针对地面目标微波散射特性的高分辨率成像测量需求,该文给出了一种基于飞艇平台的合成孔径雷达(SAR)测量系统。介绍了飞艇SAR系统的构成和功能,详细探讨了合成孔径雷达的技术性能,提出了针对飞艇慢速飞行平台所采取的结合IMU,DGPS和自聚焦的成像和运动补偿方案。通过实际飞行试验,验证了飞艇SAR对目标高分辨率成像测量的可行性。
基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究
彭 卫, 汪学刚, 唐 斌, 吴宏刚
2010, 32(1): 32-27 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01594
[摘要](2433) [PDF 269KB](818)
摘要:
该文基于Dechirping技术,提出了一种测量宽带数字阵列中不同T/R组件间相对时延的新方法。为了提高雷达系统的灵活性、可扩展性及减低硬件成本,该方法可全部通过软件实现,利用抽取技术和FFT算法,不仅能有效地降低数据率和提高计算效率,而且有较好的测量精度及实时性,并能在一次测量过程中对多个T/R组件间的相对时延进行同时测量。文中从理论角度分析了影响测量方法性能的各个因素及其特点,并在此基础上确定出测量系统的各项最佳参数。仿真实验结果验证了该方法的有效性。
MIMO雷达目标空间和频率散射多样性研究
周生华, 刘宏伟
2010, 32(1): 38-42 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01536
[摘要](2910) [PDF 227KB](731)
摘要:
该文利用2维圆形散射点模型,研究了窄带频率和空间分集MIMO雷达接收通道中的目标回波的统计特性,结果表明目标回波信号本身服从高斯分布,目标回波信号之间的相关系数是等效频率间隔和目标尺寸的函数,空间分集雷达和频率分集雷达的区别在于等效频率间隔的定义。基于散射点模型的数值试验表明该相关系数是有效的。
多普勒天气雷达合成切变算法及改进方法的研究
魏 耀, 张兴敢
2010, 32(1): 43-47 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00011
[摘要](2792) [PDF 737KB](791)
摘要:
该文在研究由多普勒天气雷达速度场计算合成切变所采用的直接计算差值滤波算法的基础上,针对其存在的边缘点的切变识别较少等问题,结合最小二乘法在线性拟合方面的优势以及雷达数据沿径向分布的特点,提出一种基于取不同拟合窗口的最小二乘法的算法,并利用计算定位精度等方法比较和分析这两种算法,最小二乘法算法在定位精度、识别能力、边缘切变识别等方面优于直接计算差值滤波算法。在2008年北京奥运气象保障中应用最小二乘法的合成切变气象产品给人工影响天气提供了重要参考资料。
直接地理编码与星载干涉SAR测高不确定度的等效性分析
徐华平, 康昌辉, 周荫清
2010, 32(1): 48-53 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01470
[摘要](2759) [PDF 279KB](800)
摘要:
现有的考虑地球曲率影响的INSAR测高模型主要有星载干涉SAR测高模型和直接地理编码两种。星载干涉SAR测高模型首先利用SAR干涉获取非模糊干涉相位,然后根据考虑地球曲率的空间几何关系直接计算地形高度。而直接地理编码模型则是在SAR干涉获取非模糊干涉相位的基础上,利用两个斜距方程和一个多普勒方程给出地面点的3维坐标值。由于两种模型得到地形高程的途径不同,因此很难直接比较这两种模型的地形测高不确定度。该文在采用矩阵形式推导出直接地理编码模型地形高程不确定度显示表达式的基础上,通过引入斜距平面坐标系,定量化地证明了直接地理编码模型的高程测量不确定度公式与考虑地球曲率的SAR干涉测高模型的测高不确定度公式是相同的,从而说明了这两种模型在用于地形高程测量时具有相同的精度。最后采用计算机仿真验证了理论分析的正确性。
海杂波的多重分形关联特性与微弱目标检测
关 键, 刘宁波, 张 建, 宋 杰
2010, 32(1): 54-61 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00980
[摘要](2870) [PDF 535KB](981)
摘要:
该文研究了海杂波的多重分形关联特性及其在海杂波微弱目标检测中的应用。多重分形关联是对多重分形单点统计的推广,研究具有不同奇异性强度的两点之间的空间关联特性。该文首先从多重分形理论引出多重分形关联理论,给出了多重分形关联谱的计算方法,然后,以多重分形关联谱为特征进行相似度分析,并把目标检测问题归为一个二元分类问题,采用支持向量机(SVM)进行目标检测。最后,采用不同波段、不同极化方式和不同分辨率条件下的实测海杂波进行验证,结果表明,本文所提方法具有良好的微弱目标检测能力。
子带子孔径ATI地面运动目标检测及参数估计方法
周 红, 黄晓涛, 常玉林, 周智敏
2010, 32(1): 62-68 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01561
[摘要](2788) [PDF 768KB](715)
摘要:
该文提出了一种新的基于子带子孔径图像序列的顺轨干涉(ATI)地面运动目标检测方法。该方法利用超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)的大带宽大波束角和低频特性,生成了对应不同中心频率和视角的多幅子带子孔径顺轨干涉图,并联合运动目标的多频多子孔径干涉相位进行地面运动目标检测和参数估计。该方法相比传统的ATI方法的优点在于:在检测方面,消除了盲速,既能检测具有距离向速度的目标,又能检测具有方位向速度的目标;在速度估计方面,能无模糊地同时估计出目标的距离向速度和方位向速度。基于UWB SAR半实测回波的实验验证了该方法的有效性。
合成孔径雷达转发式干扰分析
邓云凯, 郑 远, 胡英辉
2010, 32(1): 69-74 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01636
[摘要](2439) [PDF 338KB](750)
摘要:
转发式干扰是针对合成孔径雷达的一种有效干扰手段。该文介绍了合成孔径雷达转发式干扰的原理,讨论并分析了虚假目标的生成位置以及虚假目标的成像质量。并针对实际工程中遇到的信号处理时间的问题,研究了将虚假信号延迟转发的可行性。通过仿真验证了由上面的分析所得出的结论,并介绍了这种转发式干扰在实际中的应用。
双基SAR欺骗式干扰性能研究
刘 昉, 王建国
2010, 32(1): 75-79 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00121
[摘要](2363) [PDF 300KB](699)
摘要:
双基SAR的收发分置使干扰系统对接收机难以准确定位,因此具有强抗干扰能力。该文分析了接收机不能精确定位情况下的欺骗式干扰性能,在双基SAR欺骗式干扰模型的基础上,研究了对双基SAR欺骗式干扰的散焦问题,通过理论分析,给出了可容忍散焦条件,由此可确定雷达接收机的允许设定范围并生成欺骗式干扰信号。仿真实验证实了理论分析的正确性。
基于TDRNN的大气层外弹道式空间红外目标识别
刘 涛, 吕江北, 王书宏, 卢焕章
2010, 32(1): 80-85 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00015
[摘要](2929) [PDF 468KB](806)
摘要:
该文提出一种基于时延回归神经网络(TDRNN)的大气层外弹道式空间红外目标识别方法。该网络采用自适应时间延迟器和输出层回归结构,可以针对输入时间序列信号的局部时变信息自适应选择延迟步长,而且具有边跟踪边识别的记忆性动态识别功能。综合考虑弹道式空间目标热物参数和运动状态、空间环境辐射和红外传感器效应等因素,仿真了典型弹道式空间目标的动态红外辐射强度数据,进行了目标识别实验研究。仿真结果表明,提出的TDRNN网络对于弹道式空间红外目标有很强的分类能力。
失真补偿量化索引调制水印的性能分析
曾高荣, 裘正定, 章春娥
2010, 32(1): 86-91 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01774
[摘要](2856) [PDF 241KB](762)
摘要:
该文分析了基于量化索引调制的失真补偿水印方案中量化步长的伸缩因子与失真度、鲁棒性和检测误码率之间的关系。在高分辨率量化的假设前提下,推导出失真补偿量化索引调制水印算法在加性高斯白噪声信道下的误码率计算公式,并提出了一个失真-鲁棒性函数来度量算法的抗噪鲁棒性和失真度与鲁棒性之间的代价关系。通过计算机仿真,比较了不同失真补偿量化索引调制水印方案下算法的失真-鲁棒性能和误码率性能;并以一段音频数据三级小波细节系数为载体嵌入水印信息,统计检测时的位错误率。实验结果验证了在低量化步长范围内,理论预测误码率与实验检测误码率较为吻合,失真-鲁棒性函数能够很好地度量高分辨率量化前提下的算法抗噪鲁棒性和失真度与鲁棒性之间的代价关系。
一种改进的粒子群和K均值混合聚类算法
陶新民, 徐 晶, 杨立标, 刘 玉
2010, 32(1): 92-97 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01698
[摘要](3210) [PDF 269KB](1841)
摘要:
该文针对K均值聚类算法存在的缺点,提出一种改进的粒子群优化(PSO)和K均值混合聚类算法。该算法在运行过程中通过引入小概率随机变异操作增强种群的多样性,提高了混合聚类算法全局搜索能力,并根据群体适应度方差来确定K均值算法操作时机,增强算法局部精确搜索能力的同时缩短了收敛时间。将此算法与K均值聚类算法、基于PSO聚类算法和基于传统的粒子群K均值聚类算法进行比较,数据实验证明,该算法有较好的全局收敛性,不仅能有效地克服其他算法易陷入局部极小值的缺点,而且全局收敛能力和收敛速度都有显著提高。
非相干分布源DOA和角度扩展去耦估计方法
张高毅, 唐 斌
2010, 32(1): 98-101 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00661
[摘要](2391) [PDF 209KB](821)
摘要:
该文提出了一种新的非相干分布源的DOA和角度扩展估计算法。根据空间频率模型下的非相干分布源协方差矩阵的结构特点,可将协方差矩阵分离成两个分别由相位信息和幅度信息重建的矩阵。对矩阵的各主次对角线元素均进行平滑,可得到包含相位信息和幅度信息的平滑向量。利用最小均方拟合方法,可从相位信息中估计得到方位角;估计得到的方位角信息代入到幅度信息中即可获得角度扩展信息的估计,实现非相干分布源的DOA和角度扩展去耦估计。计算机仿真验证了算法的性能。
中频通信信号信噪比的快速盲估计
彭 耿, 黄知涛, 陆凤波, 姜文利
2010, 32(1): 102-106 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01769
[摘要](3310) [PDF 287KB](1054)
摘要:
信噪比是通信信号处理中的一个重要参数,许多算法都以它作为先验信息来获取最佳性能。该论文通过确定中频通信信号的频谱范围来计算信号能量,进而根据定义估计信噪比,由此提出了一种中频通信信号的信噪比快速盲估计方法。对BPSK,QPSK,16QAM等常用线性调制通信信号的仿真表明:该方法性能稳定,在数据样点长度为4096且信噪比变化范围为-5 dB到25 dB时,估计值的偏差和均方根误差基本都小于0.5 dB。与基于特征值分解的方法相比,在得到精确估计结果的同时具有计算复杂度小、适应动态范围广等优点。
基于矢量泰勒级数的模型自适应算法
吕 勇, 吴镇扬
2010, 32(1): 107-111 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01768
[摘要](2624) [PDF 227KB](1108)
摘要:
在实际环境中,由于测试环境与训练环境的不匹配,语音识别系统的性能会急剧恶化。模型自适应算法是减小环境失配影响的有效方法之一,它通过测试环境下的少量自适应数据,将HMM模型的参数变换到测试环境下。该文将矢量泰勒级数用于模型自适应,同时对HMM模型的均值向量和协方差矩阵进行变换,使其与实际环境相匹配。实验证明,该文算法优于MLLR算法和基于矢量泰勒级数的特征补偿算法,在低信噪比环境中性能提高尤为明显。
环F2+uF2++uk-1F2上长为2S的(1+u)-常循环码的距离分布
施敏加, 杨善林, 朱士信
2010, 32(1): 112-116 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01810
[摘要](2362) [PDF 214KB](710)
摘要:
研究码字的距离分布是编码理论的一个重要研究方向。该文定义了环R=F2+uF2++uk-1F2上的Homogeneous重量,研究了环R上长为2S的(1+u)-常循环码的Hamming距离和Homogeneous距离。使用了有限环和域的理论,给出了环R上长为2S的(1+u)-常循环码和循环自对偶码的结构和码字个数。并利用该常循环码的结构,确定了环R上长为2S的(1+u)-常循环码的Hamming距离和Homogeneous距离分布。
基于H.264的无再损帧内编码
董鹏宇, 林 涛
2010, 32(1): 117-122 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01664
[摘要](2533) [PDF 255KB](1074)
摘要:
为了在改进的H.264上实现无再损帧内编码,该文提出了一种新的基于整数线性规划的优化clip算法及改进算法,解决了H.264多次编码中由当前clip模块和帧内预测运算引入的视频畸变问题,并且改进了现有帧内预测算法的代价函数以确保多次编码时后续编码器预测值与前次编码器预测值一致。实验结果显示,与现有帧内编码算法比较,基于整数线性规划理论的帧内编码算法完全消除了现有算法导致的多次编码时的图像降质现象,在改进的H.264编解码算法中实现了严格视频无再损编码。
MIMO-OFDM系统的低复杂度递推信道跟踪算法
熊春林, 王德刚, 魏急波
2010, 32(1): 123-128 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01667
[摘要](2829) [PDF 299KB](1043)
摘要:
该文针对时变多径信道下的MIMO-OFDM系统,基于变分贝叶斯原理,提出了一种新的联合信号检测和信道跟踪的低复杂度半盲贝叶斯迭代接收机。针对该接收机,基于递推变分期望最大化(RVBEM)算法,提出了一种RVBEM信道跟踪算法。由于RVBEM算法需要进行矩阵求逆,因此以该算法为基础推导得到了一种时频域联合递推的低复杂度信道跟踪(TF-LCRVBEM)算法。TF-LCRVBEM算法不仅完全避免了矩阵求逆运算,还通过合理的近似使得算法只具有线性复杂度。分析和仿真表明,在时变多径信道下,所提迭代接收机具有远优于传统接收机和接近理想接收机的性能。
基于随机矩阵理论的DET合作频谱感知算法
曹开田, 杨 震
2010, 32(1): 129-134 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00517
[摘要](3205) [PDF 272KB](1236)
摘要:
针对认知无线电系统中的频谱感知问题,该文采用随机矩阵理论(Random Matrix Theory, RMT)对多认知用户(Secondary User, SU)接收信号采样协方差矩阵的最大特征值的分布特性进行了分析和研究,提出了一种新的基于双特征值判决门限(Double Eigenvalue Threshold, DET)的合作频谱感知算法。由该算法感知性能的理论分析可知:DET合作感知算法无需主用户(Primary User, PU)发射机信号的先验知识,也不需要预先知道信道背景噪声功率。仿真结果表明,与传统的频谱感知方法相比,该方法只需较少的认知用户就能获得较高的感知性能,并且对噪声的不确定性具有较强的鲁棒性。
一种动态子信道分配MIMO-OFDM波束成形系统的信号检测算法
王 军, 刘 宁, 李少谦
2010, 32(1): 135-140 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01576
[摘要](2829) [PDF 294KB](735)
摘要:
基于动态子信道分配的MIMO-OFDM波束成形系统可以获得比传统系统更好的误码率性能。但由于处理或者反馈时延的影响,会使得发射机利用不准确的信道状态信息发射数据,从而在数据流之间引入干扰,导致系统性能下降。通过分析时延对系统的影响,该文提出了一种改进的检测算法:通过构建等效MIMO系统模型,采用最小均方误差MIMO检测算法抑制数据流之间的干扰,并利用等效MIMO信道矩阵的特征值分解白化噪声获得等效高斯信道模型,计算编码比特的对数似然比。仿真表明,该算法相对于现有算法有2.5~4 dB的性能增益。
CR系统中基于微分博弈的功率控制算法
张 龙, 周贤伟, 王建萍, 黄 伟, 马忠贵
2010, 32(1): 141-145 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01776
[摘要](3138) [PDF 248KB](955)
摘要:
该文针对认知无线电系统动态性的特点,将微分博弈理论应用在认知无线电系统的功率控制中,建立了功率控制的非合作微分博弈模型,提出了一种基于微分博弈的分布式非合作功率控制算法。该算法在满足认知用户平均功率门限和QoS需求的基础上,实现了分布式动态功率控制,获得了反馈纳什均衡解析解。仿真结果表明,该算法可有效控制各认知用户的发射功率,增加系统吞吐量,提高系统性能。
基于块调制的MIMO-OFDM系统
王杰令, 杨 宏, 易克初, 刘祖军
2010, 32(1): 146-150 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01815
[摘要](2553) [PDF 247KB](752)
摘要:
该文在MIMO-OFDM系统中提出基于块调制的OFDM算法,降低了循环前缀(CP)所占的系统开销。在每个发射天线,将P个OFDM符号联合调制组帧后共用一个CP,到达接收天线后,接收帧经过分解可得到P个接收数据块,各数据块无相互间干扰。其中第p个接收数据块等于各个发射天线的第p个OFDM符号通过MIMO信道后到达接收天线的和,该文算法与传统MIMO-OFDM系统本质上传输方式相同,因而传输性能也相同,而频带效率则明显提高。
同步短波差分跳频多址系统单用户及多用户检测的性能
朱毅超, 甘良才, 熊俊俏, 郭见兵
2010, 32(1): 151-156 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00050
[摘要](2384) [PDF 247KB](613)
摘要:
该文讨论同步短波差分跳频在多址通信中的单用户与多用户检测的性能。给出了单用户检测在无背景噪声及有背景噪声的情况下,系统的比特误码率(BER)上界,并对其进行了数值仿真。其结果表明:在无背景噪声的情况下,当总用户数为2时,系统的BER可达10-6;若系统可以得到精确的干扰状态信息(JSI),则多址性能可以得到极大的提升。在此基础上,提出了一种迭代多用户检测算法,在迭代过程中估计各可用频率上的JSI,并利用它对多个用户进行极大似然检测,其仿真结果表明了多用户检测相对于单用户检测,其性能获得了明显的改善。
3D密码的Square攻击
王美一, 唐学海, 李 超, 屈龙江
2010, 32(1): 157-161 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01846
[摘要](3362) [PDF 196KB](691)
摘要:
3D密码是CANS 2008提出的新的分组密码算法,与以往的分组密码算法不同,该密码采用3维结构。该文根据3D密码的结构特性,得到了3D密码的5.25轮和6.25轮新的Square区分器,重新评估了其抗Square攻击的强度。攻击结果表明:新区分器对6轮3D密码攻击的数据复杂度和时间复杂度比已有的结果好,并且还可应用到7轮,8轮和9轮的3D密码攻击中。
一种基于汉明码和湿纸码的隐写算法
朱雪秀, 刘九芬, 张卫明
2010, 32(1): 162-165 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00030
[摘要](2794) [PDF 211KB](1514)
摘要:
该文通过将载体图像分割成矩阵块,重复利用载体矩阵块像素,结合汉明码和湿纸码构造了一种新的双层结构隐写算法。该算法首先利用汉明码在载体矩阵的行向量中嵌入信息,然后在列向量上根据是否影响前面嵌入结果以及是否需要3个修改引入dry和wet的概念,并通过构造伪随机二值矩阵,采用湿纸码在列向量上实现二次嵌入,从而获得较好的隐写性能。实验结果表明:该隐写算法在嵌入率为0.1至0.8 bpp范围内,性能优于PPC和F5算法。
无线传感网中多传感器特征融合算法研究
曹红兵, 魏建明, 刘海涛
2010, 32(1): 166-171 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01800
[摘要](2458) [PDF 245KB](1083)
摘要:
面向无线传感器网络在地面目标识别方面的应用需求,该文提出了一种基于改进局域判别基(Local Discriminant Bases, LDB)和二进制粒子群优化(Binary Particle Swarm Optimization, BPSO)方法的多传感器特征融合算法。利用新的基于概率密度估计的相对微分熵可分性测度来改进LDB,以提取目标信号的特征频段,然后分别利用一种改进的和一种全新的BPSO来实现特征融合。基于实地采集到的地面目标的声音和震动信号,仿真实验表明,该方法减少了所需分类器的数目,降低了特征维数,并在一定程度上提高了目标的正确识别率,具有实际的应用价值。
一种新的物理网络拓扑发现算法
陈 松, 王 珊, 周明天
2010, 32(1): 172-177 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01783
[摘要](2567) [PDF 319KB](1304)
摘要:
该文提出了一种新的物理网络拓扑发现算法。该算法的基本思想是采用树的形式表示交换机拓扑连接关系。在此理论基础上利用生成树集合演绎树的变化过程来完成拓扑发现,并结合一种典型的交换机连接关系进行了算法推导。理论分析和实际应用结果表明,这种新的拓扑发现算法在发现效率、准确性、有效性等方面都有了很大程度的提高。
异构网络中多无线电多信道环境下信道状态预测算法研究
黄 川, 郑宝玉
2010, 32(1): 178-182 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01516
[摘要](2581) [PDF 316KB](783)
摘要:
该文针对异构网络环境未知性的特点,基于部分可测马尔科夫(POMDP)模型,结合认知无线电频谱侦测技术,提出了一种新的多无线电多信道环境下信道状态预测算法。该算法通过对信道状态历史信息的分析,推导出信道信念状态(belief state)的初始分布和转移概率,并以此选择出具有最佳回报的信道以供接入,从而达到提高信道利用率的目的。仿真结果表明算法性能要优于传统算法。
空间网络中基于身份的分布式密钥管理研究
罗长远, 李 伟, 邢洪智, 初 晓
2010, 32(1): 183-188 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00461
[摘要](3160) [PDF 278KB](946)
摘要:
为解决在空间网络中实施集中式密钥管理困难以及维护公钥证书开销过大等问题,论文设计了一种基于身份的分布式密钥管理方案。结合空间网络特点,给出了分布式私钥生成中心的构建方法。并利用Boneh和Franklin提出的基于身份的公钥加密体制,设计了私钥更新、主密钥分量更新和会话密钥协商等策略。分析和仿真验证,该方案能满足安全要求,具有较好的扩展性。
异构传感器网络覆盖势力剖分算法
秦宁宁, 张 林, 徐保国
2010, 32(1): 189-194 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00694
[摘要](2269) [PDF 307KB](725)
摘要:
对于普遍存在的异构传感器网络,目前尚缺乏有力的方法解决其覆盖势力的剖分问题。对此,该文提出一种本地化的覆盖势力剖分算法CFA(Coverage Force Algorithm)。该算法根据节点感应能力的差异,构建基于感应异构性的通用Voronoi图,能有效对网络中异构节点的覆盖势力范围进行剖分。实验证明,CFA算法解决了异构网络覆盖性能分析问题,和传统的Voronoi图方法相比,具有广普性和本地化的特点。
BP神经网络在异向介质基本结构分析中的应用
姜 宇, 肖 鸿, 刘兴鹏, 滕 巍
2010, 32(1): 195-198 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01703
[摘要](2901) [PDF 249KB](952)
摘要:
为了减少传统数值分析法由于厚度谐振而引起的结果错误问题,实现异向介质高分析精度与高效率的共存,建立基于反向传播多层前馈型神经网络(BP神经网络)的异向介质电磁特性与介质敏感结构参数之间的神经网络模型,对异向介质的基本结构进行分析。实验结果表明,采用量化共轭梯度法的分析时间为145.535648 s,训练均方误差为0.00020679,所得结果与全波分析相吻合,满足工程要求。有效地克服了再次预测过程中提取参数的不稳定性,为异向介质的分析提供一种快速而准确的方法。
一种新型频率选择表面及其在天线雷达散射截面减缩中的应用
路 宝, 龚书喜, 凌 劲, 王文涛
2010, 32(1): 199-202 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00046
[摘要](2608) [PDF 384KB](1074)
摘要:
为了减缩天线的雷达散射截面,该文提出一种新型带阻频率选择表面结构(FSS)。对于入射电磁波,该结构与传统方环结构相比具有窄阻带和宽通带特性。因此该结构能代替天线的传统金属地板从而减缩天线的结构项雷达散射截面(RCS)。仿真与测试结果表明该结构作为天线地板可很大程度的减缩天线的雷达散射截面。
一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片
尹 韬, 杨海钢, 张 翀, 吴其松, 焦继伟, 宓斌玮
2010, 32(1): 203-209 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01763
[摘要](2278) [PDF 578KB](775)
摘要:
读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素。本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电路的分辨率和动态范围;提出一种噪声电荷转移的分析方法,用于分析和预测读出电路的噪声性能;建立一种简化的微陀螺传感器仿真模型,用于模拟读出电路对微传感器的响应。读出电路在0.35 m 2P4 M 标准CMOS工艺下设计流片,并与微传感器进行了联合应用,芯片面积为22.5 mm2,在5 V电源电压,100 kHz的时钟频率下,实现了4 aF的电容分辨率和94 dB的动态范围。
IC中多余物缺陷对信号串扰的定量研究
周 文, 刘红侠, 匡潜玮, 高 博, 曹 磊
2010, 32(1): 210-213 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00042
[摘要](2857) [PDF 269KB](747)
摘要:
该文研究了铜互连线中的多余物缺陷对两根相邻的互连线间信号的串扰,提出了互连线之间的多余物缺陷和互连线之间的互容、互感模型,用于定量的计算缺陷对串扰的影响。提出了把缺陷部分单独看作一段RLC电路模型,通过提出的模型研究了不同互连线参数条件下的信号串扰,主要研究了铜互连线的远端串扰和近端串扰,论文最后提出了一些改进串扰的建议。实验结果证明该文提出的信号串扰模型可用于实际的电路设计中,能够对设计人员设计满足串扰要求的电路提供指导。
具有预计算功能的新型绝热数值比较器设计
汪鹏君, 曾小旁
2010, 32(1): 214-218 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01718
[摘要](2688) [PDF 305KB](757)
摘要:
该文通过对钟控传输门绝热逻辑(Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic,CTGAL)电路和数值比较器电路工作原理及结构的研究,提出了一种基于CTGAL电路的具有预计算功能的新型绝热数值比较器设计方案。该方案具有冗余抑制作用,将其与利用PAL-2N电路设计的低功耗绝热数值比较器相比,功耗节省平均约60%。PSPCIE模拟结果表明,此数值比较器逻辑功能正确,低功耗特性明显。
综述评论
图像质量评价方法研究进展
蒋刚毅, 黄大江, 王 旭, 郁 梅
2010, 32(1): 219-226 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00091
[摘要](4232) [PDF 303KB](8419)
摘要:
图像质量评价是图像处理领域的研究热点。该文综合论述了图像质量的主观和客观评价方法,重点阐述了单视点图像质量的客观评价方法。对目前比较常用的峰值信噪比和均方误差全参考评价算法进行了分析并指出其存在的问题。然后,对基于误差敏感度和基于结构相似度的评价算法进行了论述和分析,并对质降和无参考评价方法进行了综述。根据视点的个数,图像质量评价可分为对传统单视点图像和立体图像的评价。该文还对立体图像质量评价算法进行了分析讨论。最后,就图像质量评价算法的进一步发展提出了若干技术与研究方向的展望。
研究简报
用信号流图设计任意阶FTFN-RC通用滤波器
席燕辉, 彭 辉, 彭良玉
2010, 32(1): 227-230 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01588
[摘要](2666) [PDF 227KB](864)
摘要:
该文提出采用信号流图实现任意阶FTFN-RC通用滤波器的方法。通过对网络函数的直接分析,导出了任意阶传输函数的FTFN-RC实现电路。该滤波电路仅包含n个有源器件,n个接地电容和n个接地电阻,可以实现n阶低通、带通、高通电流模式滤波。不必改变电路内部结构就可以同时在不同的输出端实现不同的滤波功能,简化了电路结构,便于集成。完成了MOS级的PSPICE仿真,仿真结果表明了所提出电路的可行性。
负载变化对设计二端口网络传输特性的影响
朱 旭, 朱义胜
2010, 32(1): 231-234 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00345
[摘要](2684) [PDF 288KB](707)
摘要:
该文研究负载变化对设计二端口网络传输特性的影响,定义网络传输特性随负载变化不灵敏的二端口网络为最小失配网络。利用蒙特.卡罗方法设计了一个5阶最小失配滤波器网络,设计的最小失配滤波器传输特性在负载电阻变化时,其传输特性优于原型滤波器。计算结果证明在合理选择技术指标条件下,最小失配网络存在并可以实现。
协作MIMO中一种新的分布式VBLAST自适应DFE算法
许晓荣, 郑宝玉, 崔景伍, 解培中
2010, 32(1): 235-239 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00117
[摘要](2408) [PDF 282KB](758)
摘要:
具有低检测复杂度且可快速收敛的自适应空时均衡算法是实现多用户协作MIMO分布式空时编译码的关键。该文研究了分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码(D-VBLAST)在多天线接收端的空时判决反馈均衡(DFE),提出了基于最小二乘准则的RLS-MIMO-DFE检测算法。相对于分布式VBLAST的极大似然(ML),迫零-排序串行干扰消除(ZF-OSIC)等检测算法,该算法可以达到快速收敛,且具有较低的检测复杂度。理论计算和仿真研究表明,在分布式VBLAST 22系统中,尽管RLS-MIMO-DFE算法性能稍逊于ML检测,但该算法可以有效折衷检测性能与计算复杂度,且自适应信道变化,可满足协作MIMO下行链路节点的实时性处理要求。
国家自然科学基金信息
2009年信息科学部一处项目受理情况及分析
熊小芸, 夏银水, 吕 科, 宋朝晖
2010, 32(1): 240-254 .
[摘要](1745) [PDF 353KB](2127)
摘要:
2009年度信息科学部一处收到面上项目申请1654项,其中信息与数学交叉类项目99项,资助299项(表1),资助率为18.08%,平均资助强度为30.95万元/项。预计2010年平均资助强度将增加到35万元/项。

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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