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2010年32卷2期

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论文
一种可重构流媒体调度算法
黄 霄, 邬江兴, 张晓娟, 刘 阳
2010, 32(2): 255-260 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00136
[摘要](2640) [PDF 331KB](842)
摘要:
针对现有流媒体算法在异构环境下性能恶化的问题,论文提出一种支持用户异构性的可重构流媒体调度算法RSMS算法。该算法引入了追赶流的概念,能重构追赶流的速率来服务于具有不同接收带宽的异构用户,并最终通过流合并达到资源共享的目的。分析了RSMS算法的最佳组播调度间隔、所需的平均服务器带宽和服务器带宽需求分布。仿真实验表明该算法简单高效,可扩展性好。
一种基于频繁模式的时间序列分类框架
万 里, 廖建新, 朱晓民, 倪 萍
2010, 32(2): 261-266 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00135
[摘要](2930) [PDF 232KB](1375)
摘要:
如何提取和选择时间序列的特征是时间序列分类领域两个重要的问题。该文提出MNOE(Mining Non- Overlap Episode)算法计算时间序列中的非重叠频繁模式,并将其作为时间序列特征。基于这些非重叠频繁模式,该文提出EGMAMC(Episode Generated Mixed memory Aggregation Markov Chain)模型描述时间序列。根据似然比检验原理,从理论上推导出频繁模式在时间序列中出现的次数和EGMAMC模型是否能显著描述时间序列之间的关系;根据信息增益定义,选择能显著描述时间序列的频繁模式作为时间序列特征输入分类模型。在UCI (University of California Irvine)公共数据集和实际智能楼宇数据集上的实验表明,选择频繁模式作为特征进行分类的准确率、召回率和F-Measure均优于不选择频繁模式作为特征的分类结果。高效的计算和有效的选择非重叠频繁模式作为时间序列特征有助于提高时间序列分类模型的各项评价指标。
基于多组博弈的新型网络流量控制模型
冯慧斌, 张顺颐, 刘 超, 刘觉夫
2010, 32(2): 267-271 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01827
[摘要](2513) [PDF 295KB](993)
摘要:
该文研究了具有强分布式特征和分层结构的通信网络流量控制问题,借鉴多组博弈模型来研究新型的网络流量控制模型,构造了基于网络流量速率和时延为参数的流量效用函数,使之能适度地满足不同业务的用户流量QoS需求,利用多组博弈优化模型建立了基于Min-Max的公平的网络流量控制博弈模型。理论上证明了提出的网络流量控制模型的非劣纳什策略存在性。数值仿真验证了模型的正确性,仿真结果验证了用户流量在非劣纳什均衡点的效用值是帕累托占优的。
多级交换中支持包保序的交换结构及调度算法
胡宇翔, 兰巨龙, 邬钧霆
2010, 32(2): 272-277 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00299
[摘要](2354) [PDF 431KB](1058)
摘要:
现有单级交换结构在其规模的有效扩展方面存在瓶颈。该文提出了一种新的中间级带缓存的高可扩展多级交换结构,并建立了该结构的排队论模型。针对交换网络内部的信元乱序问题,该文基于上述结构提出一种新的包保序算法,该算法通过严格同步输入级和中间级调度指针,能够简单有效地实现信元保序。理论分析结果表明,该结构能够获得100%的吞吐量且实现代价较小。仿真实验表明,该算法不仅能够获得较为理想的高吞吐量,并且在高负载强度下的平均时延性能优势明显。
基于泛洪约束的MANET按需组播路由协议
江国星, 梅 锐
2010, 32(2): 278-283 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00071
[摘要](2985) [PDF 296KB](712)
摘要:
降低路由控制开销是MANET网络组播路由协议节省节点能量,提高带宽利用率的关键因素之一。本文研究了组播路径近邻节点对路由维护的作用以及链路的连通性,分别提出了一个新的泛k-洪约束算法和一个混合泛洪模式。基于泛k-洪约束算法和混合泛洪模式,提出一个新的按需组播路由协议ODMRP-CF,ODMRP-CF协议通过选择k-路由近邻节点转发泛洪分组来提高泛洪效率。ODMRP-CF协议不仅保持了ODMRP协议所具有的简单,对节点移动鲁棒性好的优点,而且有效地降低了ODMRP-CF协议的控制开销。
移动Ad hoc网络中基于链路稳定性预测的按需路由协议
胡 曦, 李 喆, 刘 军
2010, 32(2): 284-289 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00089
[摘要](3018) [PDF 273KB](949)
摘要:
移动Ad hoc网络拓扑的高度动态变化是造成传统按需路由协议的路由频繁通断的主要原因,因此在传统按需路由协议的基础上进行链路稳定性预测扩展,增强路由稳定性具有十分重要的意义。该文利用分组的接收功率把节点间的相对运动划分为靠近和远离两种类型,然后在不同相对运动类型下根据节点间距离得到了的链路平均维持时间。在路由过程中,中间节点利用得到的链路平均维持时间设置请求报文的转发延迟,通过一定转发规则选择稳定性较强的链路构成路径。仿真结果表明进行链路稳定性预测扩展后的按需路由协议能够有效增强路由的稳定性,并提高网络性能。
CCSDS空间遥控链路异常行为检测算法
张 磊, 安成锦, 张 权, 唐朝京
2010, 32(2): 290-295 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01020
[摘要](2697) [PDF 312KB](774)
摘要:
空间通信网络的开放性使其面临巨大的安全威胁,在空间遥控链路中应用认证或加密等密码学算法以增强空间遥控数据传输的安全性成为该领域的主要研究方向。由于CCSDS空间遥控链路COP-1协议与所加入的认证机制对传输错误均具有敏感性,而恶意攻击或信道误码均能引起数据接收端的重传请求,使得数据发送端无法对链路中的协议异常行为进行检测。该文提出了一种新的重传请求机制,改进了现有的COP-1传输控制协议,并建立了空间遥控链路中恶意攻击者的攻击行为模型,基于假设检验的策略提出了CCSDS空间遥控链路异常行为检测算法。仿真实验结果表明,所提出的算法能够在各种信道状态下准确、无误地检测到链路中攻击者的存在。
GPS L2C捕获算法研究及性能分析
李成军, 陆明泉, 冯振明, 张 祺
2010, 32(2): 296-300 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01850
[摘要](2912) [PDF 288KB](1247)
摘要:
L2C是GPS现代化Block IIR-M卫星发射的一个新民用信号。为了估计GPS L2C的捕获性能,该文首先研究了GPS L2C捕获算法,即本地产生的归零CM,利用FFT快速实现短码的捕获后,利用短码和长码固定的相位关系实现长码的捕获,仿真验证,该方法能够快速实现L2C的捕获;然后利用统计理论分析了L2C码捕获性能,建立了确定接收机抗干扰能力一般方法,该方法可以运用到其它GNSS信号干扰性能的分析中去。
基于OFDM星载交换的星地下行链路跨层设计
党军宏, 晏 坚, 曹志刚
2010, 32(2): 301-306 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01420
[摘要](2967) [PDF 324KB](657)
摘要:
该文基于一种全新的基于OFDM的星载交换方案,给出了此星载交换方案的星地下行链路跨层设计工作流程和相关实现方法,此方法根据星地下行链路信号发射功率上限、关于每个地面设备的当前点波束星地下行链路信道状态、每个星地下行链路传输业务目的地、业务类型、业务传输速率要求等参数,实现在属于不同地面设备的各个星地下行链路传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,生成每个传输业务与子载波的对应关系,充分利用链路资源并满足传输业务的QoS要求。
MIMO系统的改进序贯蒙特卡罗迭代检测算法
丁 睿, 高西奇, 尤肖虎
2010, 32(2): 307-312 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01801
[摘要](2712) [PDF 287KB](876)
摘要:
为了得到最优的MIMO迭代接收机,需要精确计算软输入软输出检测器输出的外信息,但精确计算的复杂度随调制阶数和天线数指数增长,不适合多天线高阶调制的情况。该文首先将外信息的估计归结为一个目标集合的选取,并提出通过序贯蒙特卡罗抽样方法获取目标集合。但是研究表明传统抽样方法不能有效获得合适的集合;因此一种改进的序贯蒙特卡罗抽样方法被提出,用于解决有限元离散概率空间的样本近似。最终,基于改进序贯蒙特卡罗抽样的外信息近似计算应用于迭代检测算法中。分析表明,该文提出的迭代检测算法的复杂度和抽取的样本数量呈线性比例;而仿真结果证明,较少的样本就可以取得逼近最优的误码率性能。
基于TOA和DOA联合估计的UWB定位方法
丁 锐, 钱志鸿, 王 雪
2010, 32(2): 313-317 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00140
[摘要](2944) [PDF 264KB](2288)
摘要:
对于UWB定位系统而言,利用时间参数估计信号源的位置需要多个参考节点,这样增加了系统的开销。如果参考节点既能估计目标源的时间参数又能估计角度参数,理论上一个参考节点就可以确定目标源的位置。该文提出一种UWB系统TOA(到达时间)和DOA(到达角度)参数联合估计的定位方法,该方法使用矩阵束算法估计出时间参数和角度参数,进而得到目标的相对坐标。该方法通过单个接收机就可以确定目标的位置,减少了定位系统负担。仿真实验证实了该方法估计时延和角度精度较高,而且定位精度能够达到厘米级,是一种简单可行的UWB系统定位方法。
SHACAL-2算法的差分故障攻击
魏悦川, 李 琳, 李瑞林, 李 超
2010, 32(2): 318-322 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01575
[摘要](2847) [PDF 206KB](957)
摘要:
该文采用面向字的随机故障模型,结合差分分析技术,评估了SHACAL-2算法对差分故障攻击的安全性。结果显示:SHACAL-2算法对差分故障攻击是不免疫的。恢复出32 bit子密钥的平均复杂度为8个错误密文,完全恢复出512 bit密钥的复杂度为128个错误密文。
基于非均匀DCT的量化索引调制隐写
邓 艺, 赵险峰, 冯登国
2010, 32(2): 323-328 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01399
[摘要](3064) [PDF 253KB](842)
摘要:
基于量化索引调制(QIM)的隐写技术正日益受到隐写分析的威胁。该文将通常在DCT域隐写的做法改为在非均匀DCT域进行,将参数作为密钥,提出了一种NDCT-QIM图像隐写方法。由于在攻击者猜测的域中,嵌入信号具有扩散性,NDCT-QIM方法不利于隐写分析对隐写特征的检测,分析和实验表明,它能够更好地抵御基于梯度能量、直方图及小波统计特征等常用统计量的隐写分析,增强了隐写的隐蔽性。
基于信道化谱增强的混合DS/FH扩频信号跳速估计
朱明哲, 姬红兵, 金 艳
2010, 32(2): 329-334 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00094
[摘要](2817) [PDF 310KB](607)
摘要:
该方法首先利用非线性变换获得携带跳速信息的参考信号,并利用循环谱预估计该信号的频率集;在此基础上,提出一种新的信道化谱增强系统。该系统所具有的外在线性内在非线性(ELIN)特性能够在防止信号失真的前提下有效克服噪声及干扰对后续时频分析的影响;最后,通过SPWVD(平滑伪Wigner-Ville分布)实现精确的跳速估计。该算法无需信号的先验知识,并易于通信侦测接收机实现。仿真实验证明了该算法在低信噪比下对跳速估计的有效性。
基于生成函数的格雷对分析与构造
涂宜锋, 松藤信哉, 范平志, 李旭东
2010, 32(2): 335-339 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00533
[摘要](2614) [PDF 217KB](645)
摘要:
该文由传统的格雷对构造方法交织和级联出发,提出了一种新的称之为生成函数的格雷对构造方法,该方法适用于长度为2n 的格雷对。文中分析了格雷对生成函数和希尔维斯特Hadamard矩阵之间的关系,这不仅有助于计算给定长度的格雷对的数量,而且有助于将Hadamard分解应用于格雷对的生成中。采用生成函数,可以很方便地产生一系列的格雷对应用于多目标的环境。格雷对生成函数由二进制向量,与和或逻辑运算组成,极大地方便了序列生成器的硬件实现。
一种LDPC编码高阶调制系统的联合解调解码方法
管 武, 董明科, 项海格
2010, 32(2): 340-344 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01287
[摘要](2574) [PDF 268KB](923)
摘要:
该文用一种级联码模型描述了LDPC编码高阶调制系统。该级联码模型以LDPC码为外码,二-十进制转换码为内码,再加一个删余模块构成。基于这种级联码模型,该文给出了其联合校验方程和二分图,并提出了级联码置信度传播算法,实现了LDPC编码高阶调制系统的联合解调解码。仿真表明,该文提出的联合解调解码算法有效地改进了LDPC编码高阶调制系统的性能。
基于平均似然比的鲁棒性突发检测
黄渊凌, 路友荣, 袁 强
2010, 32(2): 345-349 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01157
[摘要](2595) [PDF 257KB](760)
摘要:
突发检测对突发解调起着初始捕获同步的重要作用。该文对未定时随机采样调制信号,提出一种基于平均似然比的突发检测方法,该方法利用平均似然比对突发信号做贝叶斯检测,解决了以往提出的突发检测方法要求最佳定时采样和抗频偏性能差等问题。新算法在取得较佳检测性能的同时,对频偏和采样时间偏差表现出良好的鲁棒性,且检测虚警随信噪比变化不大。
基于修正Hung-Turner投影的快速信源数检测算法
牟建超, 高梅国, 江长勇
2010, 32(2): 350-354 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00125
[摘要](2869) [PDF 263KB](774)
摘要:
空间信源数检测是阵列信号处理的关键问题之一,常用的信源数检测算法需要计算采样协方差矩阵的特征值,该文提出一种基于改进Hung-Turner投影的多目标信源数快速检测算法,该算法根据采样协方差矩阵估计误差的渐进分布特性确定一个判断门限,利用该门限实现GS正交化次数的自动确定,从而完成对信源数的检测。该算法无需对采样协方差矩阵的特征值分解运算,计算复杂度低,检测性能好,计算机仿真证明了算法的正确性和有效性。
基于循环平稳特征的正弦调制相位信号参数估计
霍 凯, 李康乐, 姜卫东, 黎 湘
2010, 32(2): 355-359 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00072
[摘要](2718) [PDF 338KB](855)
摘要:
正弦调制相位信号是微动目标雷达回波微多普勒信号的一般形式。该文利用正弦调制相位信号的循环平稳特性推导了信号的循环谱,并由循环谱特征估计信号的参数。相对于传统的频谱分析方法,基于循环谱的参数估计方法对平稳噪声有较好的抑制作用。仿真实验以及误差分析证明了方法的有效性。
一种新的结合非下采样Contourlet与自适应全变差的图像去噪方法
武晓玥, 郭宝龙, 李雷达
2010, 32(2): 360-365 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01830
[摘要](3459) [PDF 817KB](1228)
摘要:
该文提出了一种新的结合非下采样Contourlet变换(NSCT)和自适应全变差模型的图像去噪方法。首先通过NSCT对含噪图像进行分解,根据高斯比例混合(GSM)模型建立图像模型;然后利用贝叶斯估计进行图像去噪,重构后得到初次去噪图像;最后,结合自适应全变差模型对初次去噪图像进行重构滤波,得到最终的去噪图像。实验结果表明,该方法可以有效地消除图像中的Gibbs伪影及噪声,在去噪图像峰值信噪比(PSNR)和边缘保持性能上都优于已有的算法。
电子对抗环境下ADBF相控阵雷达的阵列结构优化
胡 航, 秦伟程
2010, 32(2): 366-370 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00044
[摘要](3004) [PDF 404KB](866)
摘要:
ADBF相控阵雷达通常采用子阵结构。子阵结构对系统性能具有显著影响,对相控阵进行最优子阵划分具有重要的理论与应用意义。该文利用多目标进化算法(MOEA)进行子阵结构优化,使系统在主瓣干扰下具有尽可能好的抗干扰及和、差波束旁瓣抑制性能。将和波束自适应方向图的旁瓣电平、系统输出SINR及差波束的旁瓣电平作为优化目标,构造了5种目标函数。给出了MOEA子阵结构的编码方法。基于Pareto秩排序的MOEA将3032的平面阵划分为64个子阵的仿真结果表明,系统的多种性能得到了提高。
基于分形可变步长LMS算法的海杂波中微弱目标检测
刘宁波, 关 键, 张 建
2010, 32(2): 371-376 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00017
[摘要](2991) [PDF 323KB](730)
摘要:
该文主要研究了基于Hurst指数与可变步长LMS算法相结合的分析方法在海杂波微弱目标检测中的应用。一直以来,分形理论与统计理论是分别应用到目标检测中的,该文将分形可变步长LMS算法引入到海杂波微弱目标检测中,并在此基础上提出一个海杂波中的微弱目标检测模型,初步实现了基于LMS算法的检测方法与基于单一分形特征的检测方法的结合。最后,采用X波段雷达实测海杂波数据进行验证,结果表明该检测模型具有良好的检测海杂波中微弱目标的能力。
噪声调频复合单频连续波雷达空间高速目标的探测
吕 婧, 顾 红, 苏卫民
2010, 32(2): 377-382 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00024
[摘要](2356) [PDF 362KB](736)
摘要:
噪声调频连续波雷达由于发射信号无周期,具有理想的图钉型模糊函数,没有周期性距离模糊和速度模糊,从原理上非常适合在轨探测远距离的超高速空间目标。该文采用插值法建立了噪声调频连续波高速目标回波模型,提出噪声调频复合单频连续波雷达采用校正距离走动的匹配参考信号进行相参处理的方法,实现跨距离门积累从而提高距离主旁瓣比;针对多个目标的检测采用FFT-IFFT逐个Clean的办法,进一步提高检测目标动态范围。仿真结果表明所提出的方法是有效可行的。
基于Chirp-Z变换的串行双站斜视SAR成像算法
武拥军, 吴先良
2010, 32(2): 383-387 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00102
[摘要](2800) [PDF 311KB](672)
摘要:
该文首先建立了串行双站斜视SAR的几何模型,给出了雷达回波的数学表达式,推导了它的2维频谱并对其特点做了分析。在2维频域内先用聚焦函数对观测场景中心的点目标进行精确成像,然后利用Chirp-Z变换校正了中心点两侧目标回波的距离徙动,再通过方位向逆傅里叶变换得到了雷达图像。该算法利用了Chirp-Z变换能够处理非线性调频信号的特点,简化了处理过程并提高了成像精度。仿真实验验证了这种基于Chirp-Z变换的新算法在处理串行双站斜视SAR数据时的有效性。
一种解决波动式干扰影响的序列图像运动目标检测方法
周建锋, 苏小红, 马培军
2010, 32(2): 388-393 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00095
[摘要](3137) [PDF 594KB](1323)
摘要:
为解决复杂环境下的诸如枝叶摇摆、摄像机抖动等波动式干扰对运动目标检测的影响问题,该文提出基于视频窗口切分与分类的序列图像运动目标检测算法。首先将序列图像切分为rc大小的视频窗口,然后提取窗口内区域图像累积帧间差矩阵的简单统计特征,针对每一帧序列图像,将视频窗口进行分类,把它们划分为运动目标窗口和非运动目标窗口(包括静止背景窗口和波动式干扰窗口),最后将运动目标窗口合并为运动目标。该方法的优点是无需已知背景模型和运动目标大小、形状等任何先验信息。实验表明该算法能在摄像机抖动以及枝叶干扰等复杂环境下快速有效的检测出运动目标。
针对一类JPEG图像伪造的被动盲取证
郑二功, 平西建
2010, 32(2): 394-399 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00115
[摘要](2504) [PDF 612KB](1305)
摘要:
图像合成是一种最常见的图像伪造手段。该文针对一类JPEG图像合成伪造,根据篡改区域与非篡改区域块效应的不一致性,提出了一种简单有效的检测算法。首先利用估计的一次压缩质量因子对待检测图像进行裁剪再压缩,然后通过计算压缩前后的失真提取图像的块效应指数映射图,最后采用图像分割的方法实现篡改区域的自动检测与定位。实验结果表明,算法对于各种质量的JPEG图像和较小的篡改区域均能有效检测,当二次压缩与一次压缩的质量因子之差在15以上,虚警率控制在5%以内时,检测率可达93%以上。
基于非线性滤波方法的PIV计算
卢宗庆, 廖庆敏, 裴继红
2010, 32(2): 400-404 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00068
[摘要](2417) [PDF 651KB](961)
摘要:
针对流体运动图像计算(也称为PIV),为了获得可靠的运动矢量场、散度场和旋度场,该文提出了一种基于非线性滤波思想的PIV计算方法。新方法属于变分PIV方法,其在克服传统PIV方法不足的同时避开了经典变分方法中能量范函凸性和可微性的约束,将能量函数的最小化过程转变为非线性滤波过程。该文针对实际粒子图像序列与经典方法进行了实验和比较,结果证明新方法能够在有效抑制噪声的同时可以较好地保持在多流体运动的情况下运动矢量、散度和旋度场的细节信息。
基于覆盖度函数的概念格约简
姜 峰, 范玉顺
2010, 32(2): 405-410 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00099
[摘要](2873) [PDF 237KB](917)
摘要:
该文针对基于概念格的大规模数据和规则挖掘中,概念节点数呈指数爆炸的问题,提出了概念覆盖度函数和概念格度量模型,进行概念格约简,从而使生成的标示概念格具有线性空间复杂度。给出了概念格约简的直求法、同步法和提取法3种算法。时空复杂度分析和仿真试验表明,所提方法可以大幅约简概念格规模,从而显著提高建格和规则挖掘效率。标示概念还具有特殊含义,在Web服务关系挖掘中有很好的应用。
基于多特征融合的均值迁移粒子滤波跟踪算法
李远征, 卢朝阳, 高全学, 李 静
2010, 32(2): 411-415 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01740
[摘要](3706) [PDF 654KB](1990)
摘要:
仅用单一的颜色特征进行跟踪是大多数跟踪算法鲁棒性不高的主要原因。针对此问题,该文提出一种多特征融合跟踪算法。该算法利用颜色和纹理特征表示目标,通过均值迁移和粒子滤波算法进行特征融合,有效地避免了单一颜色特征在光照变化和背景相似情况下的不稳定问题。将两种常用的融合策略结合,减轻了粒子的退化现象,提高了算法效率。实验结果表明该算法提取的目标特征具有较强的鲁棒性,能实现复杂场景下的目标跟踪。
视线跟踪过程中变形瞳孔的定位
张文聪, 李 斌
2010, 32(2): 416-421 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01461
[摘要](2706) [PDF 790KB](894)
摘要:
在视线跟踪过程中,变形瞳孔的定位至关重要。针对眼部图像出现干扰情况下的变形瞳孔定位,该文提出了一种基于3点的随机采样一致性定位算法RANSAC_3,即利用随机采样到的2点(以及它们的梯度方向)和搜索获得的1个点来确定椭圆参数。由于该算法在确定参数时只需随机采样两个点,从而大大降低了采样到干扰点的几率,利用搜索到的第3点来决定是否对当前点进行参数计算,有效地解决了标准随机采样一致性定位算法中的无效采样和误差累积问题,提高了椭圆拟合效率和瞳孔定位精度。实验证明,该算法对变形瞳孔具有很好的定位效果,对光斑、睫毛、头发、眼镜框以及眼球运动模糊的引起的干扰具有较强的鲁棒性,并且定位速度快,可以达到实时要求。
基于活性测度和闭环反馈的非下采样Contourlet域图像融合
杨晓慧, 贾 建, 焦李成
2010, 32(2): 422-426 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01088
[摘要](3050) [PDF 720KB](727)
摘要:
基于人类视觉系统和源图像特性,该文提出一种非下采样Contourlet域图像融合算法,并讨论了分解层数和方向分解数对融合结果的影响。低通子带引入闭环反馈策略自适应获取近似最优融合权值;高通子带则基于区域能量定义像素活性测度,以有效增强图像的对比度,并保持细节信息。实验结果表明:该文提出的图像融合新算法具有较好的鲁棒性,融合图像边缘的清晰度和连续性也较理想。
基于良分布的亚像素定位角点的图像配准
葛永新, 杨 丹, 雷 明
2010, 32(2): 427-432 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00983
[摘要](2846) [PDF 1460KB](1244)
摘要:
针对Harris检测出的角点位置会发生偏移和易产生伪角点,以及在角点匹配过程中计算复杂,容易产生误匹配等缺点,该文提出了基于良分布的亚像素定位角点的图像配准方法。该方法首先使用多尺度Harris算子检测图像的角点作为初始兴趣点,并采用自适应非极大值抑制对兴趣点的数量进行限制,以减少后续过程的计算复杂度,提高算法效率,同时使得角点在图像中处于良分布状态。然后利用亚像素定位技术进行精确定位,排除伪角点和不稳定的角点。最后使用随机抽样一致性算法对初始匹配进行鲁棒的模型参数估计。实验结果表明算法配准效率改进明显,并具有良好的精确性和鲁棒性。
基于改进的混合学习模型的手写阿拉伯数字识别方法
徐琴珍, 杨绿溪
2010, 32(2): 433-438 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00064
[摘要](2704) [PDF 327KB](871)
摘要:
在特征空间维数较高的手写阿拉伯数字识别问题中,冗余的特征往往会意外增加学习模型刻画问题空间的复杂度,影响手写阿拉伯数字识别的效率和精确度。该文提出了一种基于边界对特征的敏感度值进行特征选择的支持向量机树混合学习模型,依据当前中间节点上的分类曲面对子样本空间中的样例特征的敏感程度选择特征,在新构建的子样本集上训练子节点上的支持向量机。UCI机器学习数据库中手写阿拉伯数字识别问题的仿真结果表明,与其他算法相比,该文提出的方法能够在提高或保持手写阿拉伯数字高识别精确率的同时,精简问题空间,从而简化混合学习模型的中间节点和整体结构。
基于K-L差异的隐密术安全性理论研究
宋 辉, 孔祥维, 尤新刚
2010, 32(2): 439-443 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00142
[摘要](2580) [PDF 224KB](608)
摘要:
隐密术安全性理论研究一直是被广泛关注的研究重点和难点。该文通过对K-L差异的回顾及隐密术安全性的定性分析,指出Cachin给出的安全性定义缺乏一般性。同时注意到除概率分布的差异外,隐密信息的样本量和状态集合的势对隐密信息的安全性也有重要影响。结合对隐密信息安全性的定性分析,给出了一个基于K-L差异及假设检验的隐密术安全性定义,并推导出修改率对于隐密术安全性的影响。最后结合现有的隐密算法和隐密分析算法设计了一组对比试验,以验证该文理论分析的有效性。
允许多处理机故障的实时任务容错调度算法
殷进勇, 顾国昌
2010, 32(2): 444-448 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00263
[摘要](2382) [PDF 253KB](832)
摘要:
随着故障处理机个数增加,基于主/从版本技术的实时容错调度算法对处理机利用率迅速下降。论文提出了一种能够调度周期和非周期混合实时任务的容错调度算法,该算法允许多个处理机出现故障。把DS(Deferrable Server)算法扩展到多处理机系统,可在系统中设置多个DS服务器来处理非周期任务。当处理机出现故障时,通过在其他处理机上回卷执行故障任务,保证了系统的容错性能。实验结果表明,该算法能够使系统接收的所有实时任务满足截止期限并有效地减少了所需的处理机数。
半空间复杂目标的高频分析方法
李晓峰, 谢拥军, 陈博韬, 樊 君
2010, 32(2): 449-453 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00096
[摘要](2563) [PDF 319KB](786)
摘要:
该文研究了半空间内复杂导体目标散射的高频求解方法。分析半空间电磁波的传播规律,将半空间并矢格林函数引入传统的物理光学方法,等效电磁流法方法中,推导出半空间物理光学算法、半空间等效电磁流算法,同时结合图形电磁学和射线追踪方法,分别对半空间复杂目标的消隐和多重散射进行考虑,与半空间目标面元、棱边散射场相叠加,快速有效地计算了半空间复杂目标的雷达散射截面。数值结果证明了方法的有效性和准确性。
UC-PBG结构创建准TEM波导的仿真分析
张 弛, 罗积润
2010, 32(2): 454-458 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00111
[摘要](2766) [PDF 390KB](1047)
摘要:
光子带隙(Photonic BandGap, PBG),是指人造的周期性电介质结构,它使得在一定频率范围内的电磁波是禁止传播的,而单平面紧凑型光子带隙结构(UC-PBG)是一种以微带基片为载体的周期性平面光子带隙结构。该文用UC-PBG结构置换标准矩形波导窄边,可在UC-PBG结构的谐振频率点附近将TE10模转变成准TEM模。通过对整个系统进行仿真计算,证实了此方法切实有效,在Ku波段转换带宽达到450 MHz。
TE21模回旋返波振荡的起振分析
张 涛, 焦重庆, 罗积润
2010, 32(2): 459-463 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.00233
[摘要](2448) [PDF 269KB](684)
摘要:
该文基于回旋行波放大器的线性理论,对TE21模回旋返波振荡起振长度和起振频率随导引中心半径、电压、速度比、注电流及工作磁场等参数的变化进行了详细的数值模拟,并给出了相应的物理解释,分析了TE21模基波和二次谐波回旋返波振荡特点,研究了分布损耗对回旋返波振荡的抑制效果。所得结果对回旋行波放大器和回旋返波振荡器的设计有参考意义。
标准数字工艺下16位精度低压低功耗模数调制器设计
殷树娟, 李翔宇, 孙义和
2010, 32(2): 464-469 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00116
[摘要](2428) [PDF 591KB](684)
摘要:
针对输入信号频率在20 Hz~24 kHz范围的音频应用,该文采用标准数字工艺设计了一个1.2 V电源电压16位精度的低压低功耗模数调制器。在6 MHz采样频率下,该调制器信噪比为102.2 dB,整个电路功耗为2.46 mW。该调制器采用一种伪两级交互控制的双输入运算放大器构成各级积分器,在低电源电压情况下实现高摆率高增益要求的同时不会产生更多功耗。另外,采用高线性度、全互补MOS耗尽电容作为采样、积分电容使得整个电路可以采用标准数字工艺实现,从而提高电路的工艺兼容性、降低电路成本。与近期报道的低压低功耗模数调制器相比,该设计具有更高的品质因子FOM。
综述评论
压缩采样技术及其应用
金 坚, 谷源涛, 梅顺良
2010, 32(2): 470-475 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00497
[摘要](4327) [PDF 260KB](3691)
摘要:
如何降低宽带模拟信号数字化过程中的采样率,以及如何有效的对大量数据进行压缩存储一直是学者们关心的问题。该文综述了最近出现的一种新型信号处理方法压缩采样(Compressive Sampling, CS),也称压缩传感(Compressive Sensing)。该方法通过对稀疏信号进行观测而非采样,只需少量观测点就能精确的重构原始信号。结果表明新方法的观测频率可以远远低于奈奎斯特采样频率。该文除介绍其基本原理和主要实现方法外,同时列举了多种应用,并指出若干待研究的问题。
研究简报
海面散射仿真中不同波浪谱和松弛率模型选取的对比研究
王小青, 余 颖, 陈永强, 朱敏慧
2010, 32(2): 476-480 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01819
[摘要](2530) [PDF 298KB](767)
摘要:
海面微波散射仿真对于实孔径、合成孔径雷达海洋遥感应用研究以及海洋监测雷达系统设计和信号处理都有很重要的意义,目前的海面散射仿真方法主要是基于复合表面模型来进行的,这些仿真方法都要用到海浪谱和松弛率模型。由于海浪谱、松弛率尤其是小尺度部分难以精确测量,不同的实验和拟合方法得到的模型有较大的差别,从而导致仿真海面散射结果往往相差较大,常常让人不知如何选取。该文比较了几种典型的海浪谱和松弛率模型的海面散射仿真结果与实测数据的差异,结果表明Romeiser提出的波浪谱在L-Ku波段,2-20 m/s风速范围内较其他波浪谱更好。而两种主要的松弛率模型的仿真结果差异不大。该结果可作为海面散射仿真中选取波浪谱和松弛率模型的参考。
集中式MIMO雷达发射方向图快速设计方法
胡亮兵, 刘宏伟, 杨晓超, 吴顺君
2010, 32(2): 481-484 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00705
[摘要](2935) [PDF 263KB](1068)
摘要:
该文提出了任意发射方向图可以由一组基波束合成的思想。基于该思想,先对集中式 MIMO雷达阵列进行切比雪夫幅度加权构造出一组具有较低副瓣的基波束,然后利用线性规划来快速求解出构成方向图的基波束和其比例系数。与已有的半正定二次规划方法相比较,采用线性规划综合出来的发射方向图具有较低的空域副瓣和较小的空域互相关,并且计算时间较快。
微型SAR的数字下变频设计
王虹现, 李 刚, 邢孟道, 张守宏
2010, 32(2): 485-489 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01770
[摘要](3399) [PDF 309KB](1085)
摘要:
在微型SAR实时成像样机的设计中,对雷达回波在中频进行采样,然后采用数字下变频技术实现正交解调,可以减少系统的复杂性,提高雷达的数字化程度和性能。该文针对微型SAR方案中数字下变频设计中的难点,即采样频率高达2 Gsps,带宽900 MHz,实时处理的难度很大,根据具体设计参数优化了数字下变频的实现结构,重点比较了并行FIR滤波器和快行FIR滤波器的差别,然后在FPGA中编程实现了数字下变频模块,给出资源占用情况、运行速度和量化噪声影响,最后给出在微型SAR技术项目中的实际应用结果,理想的成像结果表明了该设计的正确性。
一种去除采样造成的多极化SAR成像误差的方法
王 朔, 禹卫东, 祁海明
2010, 32(2): 490-494 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00025
[摘要](2811) [PDF 362KB](655)
摘要:
合成孔径雷达系统通常要对回波进行数字处理,方位向、距离向采样会给SAR点目标响应的峰值带来测量误差。该文针对此问题进行了深入分析,给出了峰值测量误差与点目标位置的关系。对时分工作方式多极化SAR系统的分析结果表明,在某些情况下,由方位向采样和非同时测量造成的极化数据间相对幅度和相位误差会很大。该文提出了使不同极化回波的匹配滤波函数相隔一定延时的匹配滤波方法,以使方位向采样对各极化数据具有相同的影响。仿真结果表明该方法有效地改善了极化数据间幅相一致性。该文研究的问题对SAR的精确定标有着重要意义。
四路摄像头分组重建的多触点定位方法
王德鑫, 张茂军
2010, 32(2): 495-499 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00284
[摘要](2784) [PDF 461KB](1124)
摘要:
针对多重触控技术中的多触点遮挡难题,该文提出一种基于4路摄像头协同的多触点定位方法。该方法利用矩形交互区4顶点处的4路摄像头同步获取交互区图像,检测目标触点,根据立体视觉中的极线约束和3维重建原理,将4路摄像头分组进行标定和3维重建,得到4条代表触点方向的直线,最后利用双阈值拟合4条直线交点定位出触点位置。实验证明该方法能有效解决多触点遮挡问题,可支持任意多个触点的精确定位,且成本低廉,便于安装和移植。
对合Cauchy-Hadamard型MDS矩阵的构造
崔 霆, 金晨辉
2010, 32(2): 500-503 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00070
[摘要](2931) [PDF 197KB](1312)
摘要:
MDS矩阵和对合MDS矩阵在分组密码中有广泛应用。该文将考察同时是Hadamard矩阵和Cauchy矩阵的那些MDS矩阵,给出了这类矩阵的结构、构造方法和个数,从而得到了MDS矩阵一种新的构造方法。该文还证明了Cauchy-Hadamard型MDS矩阵都等效于对合的Cauchy-Hadamard型MDS矩阵,并给出了由Cauchy-Hadamard型MDS矩阵构造对合的Cauchy-Hadamard型MDS矩阵的方法。
一种基于混合RJMCMC方法的宽带信号DOA估计方法
金美娜, 赵拥军, 盖江伟
2010, 32(2): 504-508 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00051
[摘要](2914) [PDF 256KB](757)
摘要:
该文基于被动多传感器阵列,在可逆跳转马尔可夫链蒙特卡罗方法基础上引入随机游走抽样理论,提出一种混合RJMCMC方法,通过将局部采样与全空间采样相结合,可以在更短的时间内得到更好地服从目标分布的随机数,结合信号和噪声的统计特性以及贝叶斯参数估计理论可实现宽带信号源数目和波达方向联合估计。仿真结果证明,该文方法能更为快速、准确地估计出信号源个数和波达方向。

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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