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2010年32卷12期

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论文
基于相位线性度的ISAR非平稳目标成像时间选择新算法
彭石宝, 许稼, 向家彬, 彭应宁
2010, 32(12): 2795-2801. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00158
[摘要](2872) [PDF 348KB](909)
摘要:
该文针对非平稳旋转目标ISAR成像时间选择问题,提出基于相位线性度准则的成像时间选择新算法。首先详细分析了目标非平稳旋转时散射点的相位特性,提出适合目标成像的运动条件;然后基于目标平均距离像提取两个特显点距离单元信号,共轭相乘去除平动相位,相位解缠并曲线拟合得到转动相位,进而评价不同时间段转动相位的线性度,选择线性度大的时刻为成像时间。最后用仿真和实测数据验证了该方法的有效性。
圆迹SAR极坐标格式算法研究
林赟, 谭维贤, 洪文, 王彦平, 吴一戎
2010, 32(12): 2802-2807. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00003
[摘要](2972) [PDF 457KB](1342)
摘要:
该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar, CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相乘,将频谱投影到2维平面,既避免了高度向的插值,又保证了算法的精确性。并且该算法通过两步相位补偿操作校正了越距离单元徙动的高次项,扩大了有效成像范围,避免了场景边缘目标的散焦。最后,点目标仿真验证了该算法的有效性。
逆合成孔径成像激光雷达低信噪比稀疏多孔径成像方法研究
臧博, 张磊, 唐禹, 邢孟道
2010, 32(12): 2808-2813. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00669
[摘要](2801) [PDF 511KB](874)
摘要:
受目标非合作特性的影响,逆合成孔径成像激光雷达(ISAIL)回波存在缺失;同时受大气衰减和自然背景光等因素的影响,ISAIL回波信号信噪比较低,因此,常规的稀疏多孔径成像方法不再适用。针对上述问题,该文提出了一种结合压缩感知(CS)和权矩阵的稀疏多孔径成像方法。首先,通过基于CS的稀疏多孔径成像方法对原始数据处理,得到目标像的支撑域;然后,据此建立权矩阵,优化采用CS重构时的代价函数,对稀疏多孔径ISAIL原始数据进行成像处理,利用不完整的回波信号获得高分辨目标像。此算法具有较好的抗噪能力。采用室内ISAIL系统实测数据验证了算法的有效性。
合成孔径雷达简缩极化干涉数据的植被高度反演技术研究
谈璐璐, 杨立波, 杨汝良
2010, 32(12): 2814-2819. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00091
[摘要](2753) [PDF 630KB](927)
摘要:
该文提出了一种利用合成孔径雷达简缩极化干涉数据进行植被高度反演的三阶段方法。将全极化干涉数据处理中的相干最优方法引入简缩极化干涉数据处理,由相位最优相干系数对应的最优相位获得体去相干系数和地表相位的初始估计,利用相干区域边界提取方法更新体去相干系数,得到精确的植被高度估计值。采用欧空局提供的L波段的模拟全极化干涉数据构造简缩极化数据集,将该数据用于植被反演,反演结果验证了提出方法的有效性。
MIMO双基地雷达空间多目标定位方法
张永顺, 郭艺夺, 赵国庆, 王布宏
2010, 32(12): 2820-2824. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00018
[摘要](2775) [PDF 245KB](945)
摘要:
该文提出了一种L型阵列配置MIMO双基地雷达空间多目标定位方法。该方法利用L型接收阵列所包含的相对发射阵和接收阵的目标4维角度信息,先对接收信号进行解相干处理,然后根据DOA矩阵法的思想构造估计矩阵,通过特征参数与待估参数之间特定关系,导出了多目标4维角度联合估计算法公式,进而实现双基地雷达的空间多目标定位。该算法不涉及多维非线性谱峰搜索,只需一次特征值分解,计算量较小,且估计出的参数可自动配对。仿真结果表明了该文算法的正确性和可行性。
一种机载双天线InSAR基线动态测量方法
王海亮, 刘忠胜, 向茂生, 韦立登
2010, 32(12): 2825-2829. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00006
[摘要](2501) [PDF 327KB](788)
摘要:
机载双天线InSAR系统两个天线非刚性连接时,为保证高程测量精度和成像质量,必须对干涉基线进行动态精密的测量。该文研究了一种基于单相机和激光测距仪组合的动态基线测量方法,通过分别测量两个天线的中心位置和姿态,得到干涉基线长度和基线角。论文对该方法进行了原理性研究和地面验证实验,实验通过可精确控制轨迹的运动平台模拟天线运动,实验结果表明该方法在8 m摄影距离处位置测量精度优于0.2 mm,姿态角精度优于70,是动态测量干涉基线的有效方法。
距离向DBF-SAR系统抗欺骗干扰研究
齐维孔, 禹卫东
2010, 32(12): 2830-2835. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00074
[摘要](2629) [PDF 388KB](839)
摘要:
该文利用距离向DBF技术,提出使用DBF-SAR系统抗欺骗干扰的方法。DBF-SAR系统抗欺骗干扰主要思想是,根据欺骗干扰回波方向和真实目标回波方向不同的原理,利用距离向多孔径,增大系统自由度,对各孔径接收回波使用距离向DBF技术,通过谱估计,估计出欺骗干扰方向,然后计算加权系数形成等效距离向天线方向图,在干扰方向形成零陷,实现空域滤波,抑制干扰方向信号,从而达到抗欺骗干扰的目的。仿真结果表明,距离向DBF-SAR系统能有效地抗欺骗性干扰,提高成像质量。
基于电磁散射的复杂目标SAR回波与图像仿真
张锐, 洪峻, 明峰
2010, 32(12): 2836-2841. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01657
[摘要](2772) [PDF 454KB](1545)
摘要:
复杂目标的SAR图像仿真技术,对于目标识别与解译研究具有重要意义。该文提出的仿真算法,从目标的3维模型出发,运用弹射线原理,通过仿真全方位,全频带的目标散射系数来构建回波并成像。改传统平面波入射为球面波入射,使得算法不仅能够仿真远场成像系统,也适用于近场仿真成像。标准体实验,验证了算法的近远场,全极化,多角度,宽频带的仿真能力;复杂目标的仿真结果,同实测数据相比十分逼真。
一种新的稀少控制条件下机载SAR影像区域网平差方法的研究
马婧, 尤红建, 龙辉, 丁赤飚
2010, 32(12): 2842-2847. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01466
[摘要](2260) [PDF 353KB](770)
摘要:
困难测图地区缺少控制点一直是SAR图像校正的难点之一。该文针对机载SAR影像,提出了一种新的基于F.leberl构像模型平差的方法。借鉴光束法平差方法中解算前、后方交会的思想,交替趋近求解未知参量。实验结果表明,该方法不仅实现了在稀少控制点下求得定位参数的稳定解,而且有效减小了航带间同名点坐标误差,平差精度达到了单航带多控制点独立校正的水平。
基于微多普勒特征的地面目标分类
李彦兵, 杜兰, 刘宏伟, 丁苏颖, 关永胜
2010, 32(12): 2848-2853. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00128
[摘要](3314) [PDF 351KB](962)
摘要:
轮式履带式车辆目标分类是低分辨雷达地面目标识别研究领域的一个难点。该文基于微多普勒效应原理建立了轮式履带式车辆的雷达回波模型,针对轮式履带式车辆微多普勒调制的不同,提出了一种基于CLEAN算法的特征提取方法,提取了一种描述目标多普勒谱能量分布的能量比特征。基于实测数据使用相关向量机(RVM)和支持向量机(SVM)的识别结果表明该特征具有较好的识别性能,同时对目标速度具有稳健性。
提高毫米波近程探测雷达距离跟踪精度新算法
黄骏, 何培宇, 高勇, 李任科
2010, 32(12): 2854-2860. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01584
[摘要](3128) [PDF 324KB](869)
摘要:
该文针对毫米波近程探测雷达在短时间信号积累条件下对空间弱目标进行距离跟踪时,存在的测距精度低与抗干扰能力差的问题,提出了一种多重自相关重构算法。该算法通过将差拍数据进行不同方式排列后获取的自相关信息进行多重融合,之后再对重构出的自相关序列进行距离谱分析,进而获取距离信息。这样可在抑制干扰的同时,实现目标距离跟踪分辨率的二的指数次方倍的增加,并且它可在传统算法无法工作的低信噪比条件下,实现高精度测距。仿真实验验证了理论分析的结果和算法的有效性。
基于级数反演的弹载SAR下降段CZT成像算法
周鹏, 周松, 熊涛, 李亚超, 邢孟道
2010, 32(12): 2861-2867. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00452
[摘要](2619) [PDF 336KB](746)
摘要:
导弹下降段飞行速度快、飞行轨迹复杂,并且弹上成像实时性要求较高,给弹载SAR成像算法提出了新的要求。针对上述问题,该文提出了基于级数反演的CZT成像算法。文中首先给出了下降段点目标斜距表达式,并用泰勒级数对斜距进行高阶展开,接着用级数反演法得到了信号2维频谱高阶近似表达式,然后详细分析了频谱中各项的空变性对成像的影响,并在此基础上推导了改进的CZT成像算法并分析了其运算量。该算法能够精确校正空变的距离徙动,所有操作都由快速傅里叶变换和相位点乘完成,具有较高的效率。仿真结果证明,该文算法能够在下降段实现全孔径高精度成像。
多载波雷达的单次回波速度估计方法
王海青, 张劲东, 李彧晟, 朱晓华
2010, 32(12): 2868-2872. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00026
[摘要](2538) [PDF 258KB](784)
摘要:
该文分析了多载波雷达信号静止目标和运动目标的回波模型,利用各个子载波上多普勒频率间的特殊关系,提出了分别在单散射点和多散射点目标模型下单次回波的速度估计方法,该方法将各个载波自相关处理后的数据进行非线性最小二乘估计测量速度。给出了相应的实现框图,分析了速度估计方法的理论精度和复杂度。理论分析和仿真结果表明该方法运算量小,灵活简便,且是有效的。
基于特征的SAR遥感图像港口检测方法
陈琪, 陆军, 赵凌君, 匡纲要
2010, 32(12): 2873-2878. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00079
[摘要](2909) [PDF 606KB](957)
摘要:
遥感图像中港口检测是遥感海洋应用研究的重要方面。快速、准确地检测港口将大大提高遥感图像的自动解译能力。该文通过研究港口目标配置,从港口功能特征出发建立了港口特征模型,并在此基础上提出了一种基于特征的遥感图像港口检测方法。首先根据港口的几何特征、拓扑特征完成港口突堤的提取与筛选,然后根据港口的上下文特征、几何特征,选择突堤特征点并计算特征点间岸线封闭性,最后根据封闭性准则完成港口检测。实验结果表明,相对于已有的港口检测方法,新方法具有港口检测正确、轮廓完整、检测率高、运算速度快等特点。
基于扩展孔径波达方向矩阵法的高精度二维DOA估计
顾陈, 何劲, 李彧晟, 朱晓华
2010, 32(12): 2879-2883. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00143
[摘要](2864) [PDF 274KB](779)
摘要:
该文针对扩展孔径会产生估计模糊的现象,提出一种高精度扩展孔径波达方向矩阵算法。算法由个阵列单元组成双平行阵列几何结构,利用阵列传感器沿轴和沿轴的不同间距,分别构造波达方向矩阵,由此计算出高精度模糊的方向余弦估计和低精度无模糊的方向余弦估计,然后利用低精度无模糊的方向余弦估计值对高精度模糊的方向余弦估计值进行解模糊处理,得到高精度无模糊的方向余弦的估计值。该算法无需配对运算和2维搜索,是一种低运算量高精度的算法,计算机仿真实验验证了该算法的性能。
基于线性最小二乘方法的主动段目标初值估计
赵砚, 程洪玮, 易东云, 张倩
2010, 32(12): 2884-2889. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00129
[摘要](2651) [PDF 274KB](644)
摘要:
主动段目标初值估计是导弹目标战术参数估计的重要内容,是监视系统进行实时跟踪的前提条件。在天基观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。该文建立了主动段8态重力转弯模型和天基测量模型,通过用常加加速度线性模型来近似目标运动学参数,并对非线性测量进行伪线性化处理,将非线性最小二乘转化为线性最小二乘求解问题。特别地,给出了天基伪线性化测量及其统计特征的详尽推导,并进一步考察了测量伪线性化方法的适用范围。仿真实验中,通过与CRLB和传统的Gauss-Newton迭代方法比较,证明了该文方法在估计精度和运算效率上的优势。
基于相关域的二维自适应波束形成算法
和洁, 冯大政, 吕晖, 向聪
2010, 32(12): 2890-2894. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01500
[摘要](2818) [PDF 342KB](662)
摘要:
该文针对使用最小方差无失真响应算法进行2维波束形成时需要大量采样数据和庞大计算复杂度这一问题,提出一种基于相关域的2维自适应波束形成算法。通过将高维权向量分解成两个低维权向量的Kronecker积形式,使用双迭代算法利用相关域信息求解出两个低维权向量,从而降低了估计采样相关矩阵所需的采样数据和计算量。实验仿真表明,所提算法具有良好的收敛性能,在采样数较小的情况下,能够更好地抑制干扰信号。
基于高维空间最小生成树自适应覆盖模型的可拒绝分类算法
胡正平, 许成谦, 贾千文
2010, 32(12): 2895-2900. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00021
[摘要](2699) [PDF 247KB](888)
摘要:
在高维空间样本较少的情况下,基于统计模型的可拒绝分类方法难以对样本分布的复杂几何形体构建合理的覆盖模型。为此,该文提出基于高维空间最小生成树自适应覆盖模型的可拒绝分类模型。该模型采用最小生成树刻画高维空间样本点分布,将图形的边作为新增虚拟样本以提供更好的同类样本分布描述。通过将同类相近样本划分到一个连通几何覆盖区域内,将不同类的相近样本归于不同几何覆盖区域内,实现对不同训练类的覆盖。为了克服因不合理虚拟样本造成分类器拒识性能的下降,引入自适应调整覆盖半径策略,实现对训练类的紧致性覆盖。对于测试样本,根据训练类覆盖边界便可对其作出拒识或者接受的处理,针对交叉覆盖的接受样本,再根据数据场策略确定其真正归属类别。实验结果表明本文方法合理有效。
一种基于并行处理器的快速车道线检测系统及FPGA实现
李元金, 张万成, 吴南健
2010, 32(12): 2901-2906. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00111
[摘要](2801) [PDF 499KB](944)
摘要:
该文提出了一种并行的快速车道线检测系统。该系统包含一个3232的处理器单元(PE)阵列和双RISC子系统。PE阵列实现车道线图像像素级并行预处理,获取图像边缘特征,双RISC核子系统根据边缘特征实现两条车道线直线参数的并行检测,从而使得检测过程的每一步都是并行进行,显著提高检测速率。该系统用FPGA实现。实验结果表明本系统具有良好的鲁棒性且可达到每秒50帧的检测速率,满足了车道偏离预警系统实时性要求,具备重要的应用价值。
基于摄像机自标定的视频对比度能见度检测算法与实现
陈钊正, 陈启美
2010, 32(12): 2907-2912. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01630
[摘要](3174) [PDF 608KB](1139)
摘要:
由于气象能见度仪应用范围有限且难以架设、现有视频检测算法对外部要求过高且容易受噪声影响,无法大范围布设。该文提出了基于摄像机自标定的视频能见度检测方法,并构建了能见度检测系统。该方法利用摄像机自标定模型、小波变换、视频对比度检测模型曲线拟合等手段,克服原有方法和算法在距离信息、目标物、噪声、稳定性等原因的缺点。其系统已在江苏1/5的高速公路上试运行,结果误差符合国际及国家相关标准。
基于时空关系和关联规则挖掘的上下文信息缺失插补研究
王玉祥, 乔秀全, 李晓峰, 孟洛明
2010, 32(12): 2913-2918. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00035
[摘要](3075) [PDF 255KB](1027)
摘要:
上下文信息的缺失是上下文信息处理中不可避免的问题,缺失数据插补方法也是数据挖掘中的研究热点。但是,现有的缺失数据的插补方法不太适合上下文信息这一流数据形式,没有充分利用各传感器采集数据之间的关联性,而且在插补的过程中没有考虑传感器数据的时空关系。为了解决现存的缺失数据插补方法的缺陷和不足,该文提出了基于时空关系和关联规则挖掘的上下文信息缺失插补方法(STARM),对传感数据进行空间化和时间序列化,并生成强关联规则对缺失数据进行插补。最后,通过温度传感器采集数据验证了这一算法合理性和高效性。实验证明,该算法在上下文信息缺失估计的准确性要高于简单线性回归算法(SLR)和EM算法等,而且具有较小的时空开销,能够保证实时应用的服务质量(QoS)。
第一类最佳屏蔽二进序列偶及应用研究
施炯, 蒋挺, 周正
2010, 32(12): 2919-2924. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00056
[摘要](2419) [PDF 301KB](592)
摘要:
该文定义了一种离散相关信号,即第1类最佳屏蔽二进序列偶,研究了其性质,证明了第1类最佳屏蔽二进序列偶和伪随机Hadamard矩阵的相互构造性,给出了它们的变换性质。在此基础上,该文提出了一种将第1类最佳屏蔽二进序列偶应用于OFDM信道估计的方案,仿真结果表明,与m序列方式相比,该方法在兼顾系统开销和计算复杂度的情况下,表现出更好的系统性能。
对比特搜索生成器的猜测确定攻击
贾艳艳, 胡予濮, 高军涛
2010, 32(12): 2925-2929. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00030
[摘要](2761) [PDF 210KB](612)
摘要:
针对具有低重量反馈多项式的比特搜索生成器(BSG),利用猜测确定攻击的思想提出了一种快速密钥恢复攻击。该算法基于BSG序列的差分构造特点,首先由截获的密钥流恢复出候选差分序列,然后用反馈多项式对候选差分序列进行校验,以此减少需要求解的L维线性方程系统的数量,从而大大减少了算法所需的复杂度。理论分析和仿真结果表明,对于反馈多项式的重量小于10的BSG,该算法明显优于现有的攻击方法。特别地当反馈多项式的重量为3时,该算法能够将最好的攻击结果O(L320.5L)降低到O(L20.5L)。
辫群上新的签名体制
隗云, 熊国华, 鲍皖苏, 张兴凯
2010, 32(12): 2930-2934. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00167
[摘要](3280) [PDF 225KB](903)
摘要:
辫群是构造抗量子攻击密码协议的新平台。该文基于辫群上求根问题的难解性提出了新的签名体制,并证明其在随机预言模型下能抵抗适应性选择消息的存在性伪造攻击。新体制在签名验证阶段不需要判断辫元是否存在共轭关系,计算效率比共轭签名体制、改进共轭签名体制更高;签名由一个整数和一个辫元组成,与共轭签名体制相比长度更短,与改进共轭签名体制长度相当。
分布式残余频偏信道中的Alamouti STBC-OFDM功率分配
孙科, 唐友喜, 邵士海
2010, 32(12): 2935-2941. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01152
[摘要](2844) [PDF 315KB](673)
摘要:
在具有不同残余频偏的分布发射天线多径瑞利衰落信道中,该文使用Cholesky判决反馈检测的Alamouti STBC-OFDM链路,提出了一种抑制残余频偏影响的发射功率分配方法:以最小化残余频偏下链路的平均误比特率下界为准则,为发射天线分配功率。首先推导了残余频偏下链路的平均误比特率下界,然后给出了发射天线间最优功率分配因子的闭合解。仿真结果表明,与传统的假设频率理想同步的功率分配方法相比,在残余频偏对性能影响占主导作用的场景中,该文方法提升了链路性能,提升程度随着两根发射天线到接收机间平均信道功率增益之比的增加而增大。
一种电磁环境复杂度快速评估方法
王伦文, 孙伟, 潘高峰
2010, 32(12): 2942-2947. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00063
[摘要](2762) [PDF 291KB](1027)
摘要:
该文提出了一种适合重要区域电磁环境复杂度快速评估方法。首先论证并选择了适合快速评估的指标集;其次基于构造型神经网络对搜索接收机截获数据挖掘,发现异动信号,计算异动信号率并作为评估指标,体现了个体电台信号对复杂度的影响;最后采用自适应神经模糊推理系统对电磁环境复杂度进行了评估。实际数据对以上方法进行了验证,结果表明这些方法是有效的。
基于合作中继的OFDM蜂窝网络的QoS感知资源调度算法
黄晓燕, 毛玉明, 吴凡
2010, 32(12): 2948-2953. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00055
[摘要](2468) [PDF 269KB](874)
摘要:
针对基于中继的OFDM蜂窝网络,该文考虑具有不同QoS要求的混合业务场景,引入合作传输机制,提出了一种基于合作中继的QoS感知资源调度算法,解决了合作中继节点选取,子载波分配以及功率控制等问题。以最大化系统效用为目标,在考虑QoS业务的速率要求与基站功率约束的同时,针对中继结构引入了中继节点的功率约束。为降低计算复杂度,将原非线性组合优化问题分解为子载波分配与功率控制两个子问题。仿真结果表明,该文所提算法在能量节约、系统效用,吞吐量等性能方面都有显著优势。
多基站协作系统中有限反馈策略及其码本设计
肖尚辉, 张忠培, 史治平
2010, 32(12): 2954-2958. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01609
[摘要](3001) [PDF 279KB](1001)
摘要:
该文针对基于中央控制单元和大容量光纤骨干网连接而成的多基站集中调度协作系统所引起的高系统复杂度和高实现成本等问题,分析了一种可由现存蜂窝无线系统平滑过渡的多基站分布式协作MIMO系统结构及其信号传输特性。在此基础上,给出了该系统结构中基于信道量化码字索引信息的低速率有限反馈策略,讨论了对应的码本设计与构造准则,并提出了一种基于弦距离矢量量化准则的量化码本空间构造与实现算法。通过性能分析表明,该有限反馈策略获得的系统性能可明显优于模拟的导频重传方法,同时也好于基于欧几里德距离量化准则构造的码本空间性能。
一种低复杂度编码辅助载波同步算法
晏辉, 唐发建, 张忠培
2010, 32(12): 2959-2963. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00017
[摘要](2445) [PDF 301KB](772)
摘要:
该文针对低信噪比下编码辅助同步算法存在复杂度高的问题,在分析了后验信息概率分布特性的基础上,通过设定表征可靠性大小的门限值得到了只有3种状态的简化后验均值和新的后验似然比。将新的后验均值和似然比分别运用到基于软扫频的粗同步和基于期望最大的细同步算法中,得到一种新的同步算法。新算法使用了一种新的评价函数和简化的期望最大算法。通过码率为1/6的Turbo码验证了新算法可以大幅降低加法及乘法的运算次数,在信噪比大于-7.9 dB时能达到理想同步,最大性能损失仅为0.05 dB。
认知无线电中基于Stackelberg博弈的分布式功率分配算法
罗荣华, 杨震
2010, 32(12): 2964-2969. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00374
[摘要](3233) [PDF 265KB](963)
摘要:
在underlay认知无线电场景中,为了让认知用户能随机地接入主用户正在使用的授权频段,且对主用户产生的干扰不高于主用户能够容忍的干扰温度门限,该文采用Stackelberg博弈机制进行认知用户的发射功率分配。将主用户作为模型中的leader,认知用户作为follower,认知用户使用主用户的授权频段时需以干扰功率为单位支付给主用户相应的费用,而主用户则可以通过调整价格,限制认知用户产生的总干扰功率不高于其所能容忍的干扰温度门限,以便获得最大收益。同时,不同认知用户间根据主用户制定的价格,进行非协作博弈。仿真结果表明,与集中式的最优功率分配算法相比,该文可通过简单的分布式功率分配算法获得与其相近的系统性能,且主用户与认知用户间只需进行少量的信息交互,这与需进行大量信息交互的集中式最优算法相比,具有较大的优势。
工业环境无线传感器网络分集技术
刘锋, 徐金梧, 阳建宏, 黎敏
2010, 32(12): 2970-2975. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01524
[摘要](2217) [PDF 275KB](806)
摘要:
在工业环境应用无线传感器网络,将面临设备及器材引起的大量散射电磁波带来的无线信道随机衰落。该文对工业环境无线信号进行了分析,针对传感器节点体积及成本受限的情况,在极化分集基础上提出一种天线姿态寻优方案,对极化分集与天线姿态寻优带来的分集增益进行了仿真和对比,并设计了适用于无线传感器网络的天线优化方案。通过工业环境实际测量,验证了无线传感器网络天线分集方案的有效性。
动态大规模无线传感器网络决策融合
袁晓光, 杨万海, 史林
2010, 32(12): 2976-2980. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01656
[摘要](2402) [PDF 308KB](901)
摘要:
为了解决动态大规模无线传感器网络的决策融合问题,该文提出了一种表决决策融合规则。假设无线传感器网络中信道的衰减服从瑞利分布,传感器的数量服从泊松分布。在不同的系统参数下,对融合规则的检测性能进行了分析和仿真。结果表明,只要传感器的平均数量充分多,此融合规则即使在较低的信噪比下,也能提供良好的系统检测性能。并且与已有的非参数融合规则相比,此融合规则可以提供更好的检测性能。同时,通过使用决策融合系统的偏移系数,给出了传感器输出的最优接收阈值的获取方法。
因特网流量矩阵的流形结构
钱叶魁, 陈鸣
2010, 32(12): 2981-2986. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00130
[摘要](2765) [PDF 265KB](1055)
摘要:
当前,流量矩阵已经被广泛应用于异常检测、流量预测、流量工程等领域,但是现有研究仅仅发现流量矩阵存在线性结构。为了寻找流量矩阵中可能存在的非线性结构,构建流量矩阵模型并从实际因特网骨干网Abilene中采集流量矩阵数据集,应用经典的流形学习算法进行实测数据分析,发现这些高维(81维或121维)的流量矩阵数据集实际上是嵌入的固有维度为5维的低维流形,且其受采样密度和噪声数据等各种因素的影响呈现出不同的结构。
应用于低对比度扩展目标观测的大型阵列太阳自适应光学电子系统的设计与实现
费玮玮, 王长清, 刘濮鲲, 蔡惠智, 姜爱民, 唐清善
2010, 32(12): 2987-2992. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00025
[摘要](2328) [PDF 513KB](783)
摘要:
自适应光学由于能够显著提高空间分辨率,在天文观测领域日益得到广泛的应用。与通常应用于恒星观测的夜天文自适应光学技术相比,对太阳表面低对比度扩展目标的观测校正一直是自适应光学中的难点。该文针对太阳观测中的低对比度扩展目标特性,采用FFT协方差相关算法,初步实现了大型阵列自适应光学电子系统。该系统采用阵列DSP和FPGA协同工作的架构,由低阶相关跟踪系统和高阶波前处理系统两部分组成。初步实验结果表明,系统能够满足预先设计的要求,并且具有较好的灵活性、通用性和扩展性。
一种10位200 kS/s 65 nm CMOS SAR ADC IP核
杨银堂, 佟星元, 朱樟明, 管旭光
2010, 32(12): 2993-2998. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00688
[摘要](3100) [PDF 412KB](1831)
摘要:
该文基于65 nm CMOS低漏电工艺,设计了一种用于触摸屏SoC的8通道10位200 kS/s逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR) A/D转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC) IP核。在D/A转换电路的设计上,采用7MSB (Most-Significant-Bit) + 3LSB (Least-Significant-Bit) R-C混合D/A转换方式,有效减小了IP核的面积,并通过采用高位电阻梯复用技术有效减小了系统对电容的匹配性要求。在比较器的设计上,通过采用一种低失调伪差分比较技术,有效降低了输入失调电压。在版图设计上,结合电容阵列对称布局以及电阻梯伪电阻包围的版图设计方法进行设计以提高匹配性能。整个IP核的面积为322m267m。在2.5 V模拟电压以及1.2 V数字电压下,当采样频率为200 kS/s,输入频率为1.03 kHz时,测得的无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range,SFDR)和有效位数(Effective Number Of Bits,ENOB)分别为68.2 dB和9.27,功耗仅为440W,测试结果表明本文ADC IP核非常适合嵌入式系统的应用。
一种用于重离子加速器电子冷却装置阴极的研制
王小霞, 赵青兰, 廖显恒, 孟鸣凤, 李云
2010, 32(12): 2999-3002. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00077
[摘要](1976) [PDF 311KB](588)
摘要:
该文主要研制一种用于HIRFL-CSR电子冷却装置的氧化物阴极,测试了该阴极在普通试验二极管中的发射性能及寿命,研究了成型阴极表面温度均匀性及其分解激活过程。结果表明,阴极支取直流发射电流密度0.5 A/cm2,工作温度750℃~800℃时具有很好的发射均匀性,电流加速寿命结果表明,该阴极在800℃,寿命超过18000 h。
研究简报
利用测向信息消除高重复频率信号的时差定位模糊
任文娟, 胡东辉, 丁赤飚, 牛犇
2010, 32(12): 3003-3007. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01618
[摘要](2465) [PDF 269KB](776)
摘要:
该文针对三星时差定位系统对高重复频率信号的定位模糊问题,提出在主星增加干涉仪测向并结合测向信息解模糊的思路。由于干涉仪本身有可能出现测向模糊,进一步提出了根据模糊测向信息解时差定位模糊的方法,其在无测向模糊时同样适用。该方法定义了时差定位点的距离参数,通过对其做门限检测去除虚假时差定位点,从而有效地减少了模糊定位点数量,改善了对高重频信号的定位模糊问题。
一般构型机载双站SAR的距离徙动特性分析
武拥军, 黄冶
2010, 32(12): 3008-3012. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01550
[摘要](2220) [PDF 386KB](549)
摘要:
机载双站SAR的距离徙动由其几何结构和收、发载机的运动参数共同决定,在一般构型情况下具有了2维空变性。该文建立了一般构型机载双站SAR的空间几何模型,通过对双站斜距做Taylor级数展开,得到了双站SAR在时域的距离走动和距离弯曲表达式,并利用收、发雷达的斜距解耦合公式,推导出了距离弯曲的补偿条件。通过仿真,验证了距离徙动的变化特性及其徙动补偿后残余距离弯曲的非对称性变化特点。
一种基于子孔径自聚焦的高频运动误差估计和补偿方法
张双喜, 孙光才, 周峰, 刘艳阳, 邢孟道
2010, 32(12): 3013-3017. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00119
[摘要](2861) [PDF 591KB](835)
摘要:
采用现有的运动补偿方法,通过多次迭代,理论上可以将SAR成像中运动误差的低频分量补偿掉,但对高频分量是无法进行估计和补偿的,最终会造成当SAR平台运动不稳定时,无法进行高分辨成像。该文针对这一问题,提出了在进行常规运动补偿后对方位数据进行子孔径高频误差分量估计和补偿的方法。这种方法不仅能获得比传统运动补偿方法更好的成像效果,而且运算量也有所减小。仿真和实测数据的处理结果证实了该文方法可以对高频运动误差进行有效性的补偿。
高分辨SAR复杂场景中的人造目标检测
郭睿, 臧博, 张双喜, 周峰, 邢孟道
2010, 32(12): 3018-3021. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00118
[摘要](2261) [PDF 325KB](894)
摘要:
合成孔径雷达成像的最终目的是对成像场景中感兴趣的目标进行有效的检测、识别和监视。该文针对实际复杂地面环境场景中的人造目标检测问题,提出一种有效的SAR图像目标检测方法。该方法提出一种基于信息熵的改进Lee滤波算法,在图像平滑的同时,保持图像的细节和邻域特征信息;然后,采用门限化分割技术对高分辨SAR图像中的目标进行粗略检测;最后采用方向梯度能量分形特征提取方法,对图像中目标的尺寸和形状进行准确的估计,实现对目标的精确检测。实测数据的处理结果验证了该方法的有效性。
基于压缩感知的SAR抑制旁瓣技术研究
寇波, 江海, 刘磊, 张冰尘
2010, 32(12): 3022-3026. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00103
[摘要](2682) [PDF 384KB](909)
摘要:
压缩感知技术其数学本质是一种基于稀疏约束的欠定方程求解技术。该文提出了一种基于压缩感知的旁瓣抑制的方法,该方法在高信噪比的条件下不但可以利用场景目标散射系数稀疏先验信息抑制旁瓣,在场景目标散射系数足够稀疏的情况下还可以通过增加采样率且利用文中所介绍的方法提高分辨率且此分辨率能够突破系统能够达到的最高的物理分辨率,达到超分辨的效果;在低信噪比条件下不但较好地抑制了旁瓣,同时还抑制了噪声的影响。最后通过1维,2维成像仿真以及实际数据处理验证了此算法的有效性。
二维分数阶卡尔曼滤波及其在图像处理中的应用
左凯, 孙同景, 李振华, 陶亮
2010, 32(12): 3027-3031. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00232
[摘要](3391) [PDF 985KB](1686)
摘要:
该文研究了二维分数阶卡尔曼滤波及其在图像增强与滤波中的应用问题。首先基于分数微积分的定义,建立了二维线性离散系统的分数阶差分状态空间模型。然后,提出了一种可应用于图像信息处理的二维分数阶卡尔曼滤波算法,并通过实验验证了该文提出算法的有效性。仿真结果证明,该算法增强了图像中的细节特征,同时消弱了图像中的背景噪声。
线性电磁矢量阵列的空时极化平滑算法及相干源多参数估计
刘兆霆, 何劲, 刘中
2010, 32(12): 3032-3036. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00034
[摘要](2801) [PDF 270KB](589)
摘要:
该文提出了一种基于线性电磁矢量阵列的空时极化平滑算法(STPSA),解决了相干信源的频率,2维波达方向和极化参数的联合估计问题。该算法通过对不同子阵和矢量传感器不同传感单元的测量数据及其相应延迟数据进行平滑,实现解相干预处理并抑制噪声干扰,然后利用传播算子方法得到相应的参数估计。与目前的算法相比,该文提出的算法能够同时实现相干信源的多个参数联合估计;无需通过奇异值或特征值分解提取信号/噪声子空间,也无须进行参数搜索,有较低的运算量;另外,算法能够通过增加相邻阵元的间隔来扩展阵列的有效孔径,改善估计性能,且无须进行参数去模糊处理。仿真结果验证了算法的有效性。
基于交织方法的ZCZ阵列偶集的构造研究
柯品惠, 王志华, 张胜元
2010, 32(12): 3037-3040. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00052
[摘要](2243) [PDF 202KB](580)
摘要:
该文提出了使用移位序列集构造ZCZ阵列偶集的方法,与已有结果相比,该方法构造得到的阵列偶集包含更多的阵列偶数目。为了计算该阵列偶集的零相关区的大小,提出了移位序列集的差矩阵,并给出了更多的移位序列的构造。此方法可以推广用于构造ZCZ屏蔽阵列偶集。
联合迭代解调译码算法的短波FH/OFDM系统的性能分析
熊俊俏, 甘良才, 朱毅超
2010, 32(12): 3041-3045. doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01629
[摘要](2855) [PDF 261KB](818)
摘要:
该文提出了一种基于联合迭代解调译码的短波跳频OFDM系统,并在其接收端采用非相干序列检测和迭代译码相结合的联合迭代解调译码算法。该联合迭代解调译码算法可以降低差分检测时所导致的性能损失,同时,也可以提高短波FH/OFDM系统的可靠性。仿真结果表明:该方法可使其系统在短波信道中获得较好的比特误码性能,当Eb/N0=5.5 dB时,其系统的比特误码率可达到10-5,数据传输速率达到8.912 kb/s,显然,该联合迭代译码解调算法是适合短波FH/OFDM系统的。
RISC-DSP处理器中指令数据相关性的提前判断方法
蔡卫光, 姚庆栋, 刘鹏
2010, 32(12): 3046-3050. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00102
[摘要](2328) [PDF 236KB](921)
摘要:
RISC-DSP处理器中执行周期数动态可变的指令对数据相关检测造成了困难。该文通过分布式相关检测模型将检测操作转换为依赖关系集合的计算,推测不同流水线状态下后一周期中的依赖关系集合,并根据当前指令相关性和功能单元发出的信号确定当前流水线状态,从而提前判断出下一周期中的指令相关性。按照其集合操作的特点进行逻辑优化,并以所研制的RISC-DSP处理器MediaDSP64原型机为例进行电路实现。综合结果表明,在对整体电路资源和功耗影响较小的前提下,从原先流水线关键路径中隐藏了相关检测电路,其延时下降了约30%。

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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