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2010年32卷5期

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论文
基于部件的自动目标检测方法研究
张 正, 王宏琦, 孙 显, 巩大亮, 胡岩峰
2010, 32(5): 1017-1022 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00552
[摘要](3040) [PDF 717KB](1793)
摘要:
该文提出了一种新的自动目标检测算法,实现对自然场景图像及高分辨率遥感图像中结构相对复杂的人造目标的自动检测。该方法基于组成物体的几何部件处理问题,降低了对训练样本数量的需求。首先选择两类典型特征,基于机器学习训练对应的分类器,有效地减少了背景中某些物体与前景目标部分特性相似对检测方法准确率的影响;然后利用标值点过程对问题建模,以对目标分布的先验约束和分类器的响应作为数据能量,自顶向下地自动检测目标。实验结果表明,该方法准确率高、鲁棒性好,具有较强的实际应用价值。
一种舰船ISAR图像中心线特征提取新方法
杜琳琳, 安成锦, 陈曾平
2010, 32(5): 1023-1028 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01275
[摘要](3000) [PDF 381KB](1340)
摘要:
舰船ISAR图像的中心线可作为舰船目标识别的显著特征,其精度影响着舰船目标识别的有效性。该文提出一种基于ISAR图像的舰船宽度-中心线联合提取方法,将船体宽度作为中心线提取的辅助信息,通过线段组来检测船体宽度和中心线方向,并以线段组内舰船面积对极半径和角度的敏感性作为参数搜索的依据。仿真试验结果表明:该方法具有较高的精度,对不同类型舰船在各种投影平面下的ISAR图像均具有较好的适应性。
一种机载SAR层析三维成像算法
王金峰, 皮亦鸣, 曹宗杰
2010, 32(5): 1029-1033 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00737
[摘要](2708) [PDF 383KB](1118)
摘要:
针对机载平台难以同时满足多基线SAR层析3维成像所要求的短基线及大孔径问题,本文提出一种基于稀疏信号表示的机载SAR层析3维成像算法。首先基于高频率SAR目标的多散射中心假设,将目标在第3维成像方向上建模为稀疏分布模型,进而根据观测系统几何及信号频率特征构建了冗余字典,从而实现了成像问题到稀疏信号表示问题的转化,并最终通过求解以稀疏性度量函数为正则项的不适定方程获得成像结果。通过仿真实例的成像结果阐述了算法参数对成像的影响,并通过对SAR层析3维成像的仿真结果证明了算法的有效性。
调频连续波SAR非线性处理方法研究
董勇伟, 梁兴东, 丁赤飚
2010, 32(5): 1034-1039 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00582
[摘要](3181) [PDF 255KB](1303)
摘要:
合成孔径雷达系统畸变引入的幅相误差严重影响了雷达的成像效果,必须予以校正才能获得高质量的图像。该文针对调频连续波SAR系统频率响应非理想特性引入的幅相误差以及信号扫频非线性误差对系统性能的影响,分析建立了存在系统误差的调频连续波SAR系统回波信号模型,研究了系统误差估计与校正的问题,并考虑小型化调频连续波SAR实时成像处理的需求,提出了一种改进的适合实时成像处理的调频连续波SAR的高精度非线性距离-多普勒成像处理算法。最后,通过理论推导和仿真分析,验证了算法的可行性和有效性。
基于DCT-TCQ的SAR原始数据压缩算法
宋鸿梅, 王岩飞, 潘志刚
2010, 32(5): 1040-1044 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00733
[摘要](2794) [PDF 428KB](1246)
摘要:
该文提出了一种基于离散余弦变换(DCT)和网格编码量化(TCQ)的SAR原始数据压缩算法。SAR原始数据可以看成是距离向和方位向的2维线性调频信号的线性平移叠加,因而含有丰富的频率分量,对DCT系数按频率分组,根据各组频率分量系数方差确定量化比特分配,然后对量化系数进行TCQ编码量化,可以大幅度提高了量化增益。真实SAR原始数据实验结果表明:该算法使SAR原始数据的压缩性能指标较现有算法有了明显提高。
基于多级维纳滤波的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法
张 娟, 张林让, 徐 青, 杨志伟
2010, 32(5): 1045-1049 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01215
[摘要](3085) [PDF 299KB](861)
摘要:
自适应脉冲压缩能够有效抑制MIMO雷达发射波形间的互干扰。该文提出了一种基于多级维纳滤波器(MSWF)的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法,该方法利用多级维纳滤波器的前后向递推系数计算脉冲压缩滤波器的权系数。与基于最小均方误差(MMSE)的自适应脉冲压缩方法相比,该方法无需对观测数据的协方差矩阵进行估计和求逆,大大降低了计算复杂度。计算机仿真结果表明,该方法具有与MMSE自适应脉冲压缩方法和广义旁瓣相消(GSC)自适应脉冲压缩方法相近的脉冲压缩性能。
基于微多普勒特征的坦克目标参数估计与身份识别
黄 健, 李 欣, 黄晓涛, 贺 峰
2010, 32(5): 1050-1055 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00669
[摘要](2684) [PDF 490KB](866)
摘要:
对坦克装甲车等地面活动目标进行分类与精确识别具有重要意义。微多普勒特征能反映目标的多种细微特征,在目标身份识别上具有独特优势。该文讨论了坦克目标炮塔炮管这样特有结构的微多普勒特征,基于不同种类和型号的坦克目标炮塔激励的不同微多普勒特征,提出了一种对坦克目标参数估计和精确身份识别的方法并给出一般步骤。给出了微多普勒的理论计算和仿真时频谱,仿真结果验证了理论分析与方法的正确性。为已有目标识别方法提供了重要辅助手段。
多发多收星载SAR回波处理方法研究
黄平平, 邓云凯, 祁海明
2010, 32(5): 1056-1060 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00239
[摘要](3341) [PDF 288KB](875)
摘要:
随着对高分辨率和宽测绘带的要求,多发多收合成孔径雷达成为了一个重点的研究领域,其中多孔径同载频,发射正交编码信号是较有可能工程实现的方式之一。该文在详细研究和推导了回波阵列的排列方式和多发多收回波信号相位补偿原理的前提下,提出了4种可能的回波处理方式,给出了这四种处理方式的信号矩阵表达式,并利用具有正交性的混沌编码信号对各种处理方法进行了仿真和数据分析,证明了这些方法的有效性。
基于视觉加权的奇异值分解压缩图像质量评价测度
张飞艳, 谢 伟, 陈荣元, 秦前清
2010, 32(5): 1061-1065 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00577
[摘要](3185) [PDF 345KB](1107)
摘要:
以像素值为基础的传统图像质量评价方法有其固有局限性,如对图像结构的忽视及对完全参考图像的需求等。为解决这些问题,该文研究了图像的奇异值向量对图像结构的表征能力,提出了基于视觉权重的奇异值分解和均值偏差率的部分参考图像质量评价方法BWSVD(Block Weighted Singular Value Decomposition)。首先,将图像分成88 大小的图像块,再利用其奇异值向量差值和均值偏差来定量描述图像畸变程度,并结合人眼视觉敏感性为每个图像块赋予一个视觉权重。最后,利用the Live Image Quality Assessment Database, Release2005中的227幅不同压缩倍率的JPEG2000降质图像进行实验,并与PSNR,RMSE,UQI,MSSIM,MSVD等算法进行了对比,实验表明,该文算法对压缩图像质量评价具有更好的稳定性,同时体现了更好的主客观评价一致性。
非正交联合对角化盲分离算法的可辨识性研究
张延良, 楼顺天, 张伟涛
2010, 32(5): 1066-1070 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00750
[摘要](3202) [PDF 224KB](974)
摘要:
该文从非正交联合对角化的唯一性条件出发,研究了盲分离算法的可辨识性问题。由接收信号的二阶统计量和高阶累积量分别组成的目标矩阵具有可对角化的结构,因此可以用非正交联合对角化的方法解决盲分离问题。指出非正交联合对角化的唯一存在条件是:由对角矩阵中相同位置的对角元素所组成的向量两两线性无关。从该条件出发推导出基于二阶统计量的非正交联合对角化算法实现盲分离的充分必要条件是源信号自相关函数的形状不同,基于高阶累积量的算法实现盲分离的充分必要条件是源信号中没有高斯信号,从而为运用非正交联合对角化解决盲分离问题提供了理论指导。数值仿真试验验证了结论的正确性。
基于噪声子空间解析形式的快速DOA估计算法
艾名舜, 马红光, 刘 刚
2010, 32(5): 1071-1076 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00513
[摘要](2765) [PDF 281KB](1199)
摘要:
该文针对特殊的信号环境各辐射源信号均值相等且不为零,利用均匀线阵导向矢量的Vandermonde结构,推导出了噪声子空间的解析形式,并以此为基础提出了利用均匀线阵和稀疏平面阵的1维和2维DOA估计快速算法。该算法不需要计算接收数据的协方差矩阵,也不需要任何矩阵分解,因此计算量远小于传统的超分辨DOA估计,而且无论信号之间是否具有相干性,该方法有相同的估计性能。仿真实验表明,在噪声均值为零且快拍数足够的条件下,该方法的估计性能整体上与Root-MUSIC算法相当,而在信噪比较低时性能优于后者。
基于多带的2.4 kbit/s波形内插算法
汤一彬, 黄 蓉, 吴镇扬
2010, 32(5): 1077-1082 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00613
[摘要](2473) [PDF 587KB](645)
摘要:
由于传统特征波形内插语音编码算法对特征波形相位信息的忽略,以及对特征波形的整体对齐,往往造成语音高频谐波分量丢失,从而导致语音的噪声感。为了提高合成语音的质量,该文引入语音多带清浊音标志,并以此为依据对波形内插编码模型中的慢渐变波形和快渐变波形的相位谱进行估计,在语音合成时则对特征波形采取部分对齐的方法,最后提出了一种基于多带的2.4 kbit/s特征波形内插算法。与传统算法相比,新算法明显提高了语音的清晰度。与标准2.4 kbit/sMELP算法相比,该算法合成语音质量亦略显优势。
基于二阶统计量的语音信号时域卷积盲分离算法
张 华, 冯大政, 庞继勇
2010, 32(5): 1083-1087 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00574
[摘要](3183) [PDF 268KB](872)
摘要:
该文针对语音信号卷积混迭模型,利用信号间近似不相关和短时平稳等二阶统计特性,根据盲分离固有的排列和尺度不定性,改进最小二乘拟合函数,将关于混迭矩阵的四次函数转化为3组待定参数的二次函数。提出优化该代价函数的非正交联合块对角化算法,分3个子步,每个子步求解一个最小二乘问题,交替估计3组待定参数,逼近代价函数最小点。与ZJBD等同类方法相比,该方法具有计算复杂度低,估计精度高且对初始参数选择不敏感等特点,可直接在时域实现语音卷积盲分离。
基于马尔可夫过程的水下运动目标启发式搜索
吴 芳, 杨日杰, 高青伟
2010, 32(5): 1088-1093 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00362
[摘要](2603) [PDF 364KB](948)
摘要:
在搜索海域存在障碍的情况下,该文将启发式搜索算法应用于对水下运动目标的搜索,研究了基于马尔可夫过程的运动目标启发式搜索算法。建立了马尔可夫水下运动目标规避模型、搜索器启发式搜索过程模型和马尔可夫水下运动目标的搜索概率模型。该算法由已知的目标先验位置分布信息不断地对目标的运动位置进行估计、更新,以获得精确的目标后验分布,再利用启发函数得到下一步的最佳搜索节点。仿真分析表明:在对水下运动目标搜索时,搜索器能有效地规避障碍,提高搜索效率,有助于研究水下目标的优化搜索。
基于EMD的快速活动轮廓图像分割算法
孔丁科, 汪国昭
2010, 32(5): 1094-1099 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00643
[摘要](3661) [PDF 1066KB](1585)
摘要:
C-V模型等传统基于区域的几何活动轮廓模型仅将灰度同质作为区域相似性的测度,致使其在分割噪声分布大、灰度复杂的自然及遥感图像时难有较好的分割结果。为此,该文提出基于Earth Movers Distance (EMD)的快速活动轮廓图像分割算法。首先,给出了基于EMD的区域相似性测度,并引入到模型的定义;接着,提出了基于过分割的规则化和快速曲线演化方法,很好地克服了传统模型的冗余轮廓、计算复杂等问题。对合成图像和遥感图像的实验结果证明了算法的有效性。
改进的二维Otsu图像分割方法及其快速实现
陈 琪, 熊博莅, 陆 军, 匡纲要
2010, 32(5): 1100-1104 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00627
[摘要](4323) [PDF 508KB](1852)
摘要:
通过实验和理论验证2维直方图的副对角区域的概率和不一定很小而不能忽略,因而传统2维Otsu法中关于主对角区域的概率和近似为1的假设不够合理。针对该问题,该文提出了一种改进的2维Otsu法及其快速实现。新方法舍弃了不合理的假设,通过单独计算2维直方图主对角区域概率的方法,来准确估计主对角区域中目标和背景的概率,并重新计算2维Otsu。实验结果表明,改进的2维Otsu法能够获得明显优于传统2维Otsu法的分割效果,其快速算法的计算复杂度与传统2维Otsu法的快速算法相当。
基于相对平均误差的高分辨距离像目标识别算法
周 诺, 陈 炜
2010, 32(5): 1105-1110 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00599
[摘要](3803) [PDF 280KB](1082)
摘要:
相似度计算是基于模板匹配的高分辨距离像自动目标识别研究中的核心问题之一。该文从误差计算方法和相似度测量准则两方面对相似度计算方法的选取进行了深入的讨论,提出一种基于相对平均误差的相似度计算方法。实验结果证明,与目前普遍使用的基于绝对均方误差的模板匹配方法相比,基于相对平均误差的模板匹配方法具有更强的目标识别能力、更好的识别鲁棒性,以及在模板角域增大、模板数量明显降低的情况下,仍具备较高的识别能力,为工程上处理高识别率与低模板数量之间的矛盾问题提供了一种有效的解决方法。
基于特征点的多运动目标跟踪
高 韬, 刘正光, 张 军, 岳士弘
2010, 32(5): 1111-1115 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2008.01755
[摘要](2981) [PDF 1391KB](2029)
摘要:
该文针对智能监控的需求,提出基于特征的多运动目标跟踪算法。通过自适应Marr小波核函数背景建模算法,在冗余离散小波域进行多运动目标识别。运动跟踪采用SIFT特征粒子滤波算法,并采用队列链表法记录多运动目标之间的数据关联,在提高识别准确率的同时降低了运算的复杂度。实际测试表明,该算法对于多运动目标识别跟踪具有更优越的实时性和抗遮挡性,在智能监控领域具有较广泛的应用前景。
IMM迭代扩展卡尔曼粒子滤波跟踪算法
张俊根, 姬红兵
2010, 32(5): 1116-1120 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00298
[摘要](3205) [PDF 230KB](2041)
摘要:
该文提出了一种交互式多模型(IMM)迭代扩展卡尔曼粒子滤波机动目标跟踪算法。该算法在多模型中使用了改进的粒子滤波器,通过对迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)的测量更新按照高斯牛顿方法进行修正,减小了非线性滤波带来的线性化误差,然后利用修正的IEKF来产生粒子滤波的重要性密度函数,使其融入最新观测信息。最后将所提算法与交互式多模型粒子滤波(IMMPF)进行了比较,仿真结果表明该算法具有更好的跟踪性能。
改进投影梯度非负矩阵分解的单训练样本特征提取研究
高 涛, 何明一
2010, 32(5): 1121-1125 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00622
[摘要](3190) [PDF 259KB](1287)
摘要:
人脸识别是当前人工智能和模式识别的研究热点。非负矩阵分解(NMF)能够反映样本的局部的内在的联系,可用于单样本特征提取,但时间复杂度较高。投影梯度(Projected Gradient,PG)优化方法大幅降低了NMF约束优化迭代问题的时间复杂度,但是单训练样本存在对本类信息量描述不足的缺点。为此,该文提出了一种基于改进的投影梯度非负矩阵分解 (Improved Projected Gradient Non-negative Matrix Factorization,IPGNMF) 的单训练样本特征提取方法。在进行PGNMF算子之前,先将训练样本作Gabor分解,分解后的Gabor子图像在各个方向上可以更加丰富的描述样本特征,最后将各个Gabor子图像的PGNMF特征进行融合,作为最终的识别特征。在对人脸库ORL,YEL与FERET的识别实验中,与经典的特征提取方法比较,证明了可以有效地解决单训练样本人脸识别的问题。
一种联机手写算术表达式识别系统
姜 寒, 刘长松, 李士阳, 邹燕明
2010, 32(5): 1126-1130 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00549
[摘要](2402) [PDF 324KB](908)
摘要:
该文介绍了一个完整的联机手写算术表达式识别系统。在笔划分组与符号识别方面,采用预处理结合搜索的方法优化置信度函数;在结构分析方面,提出了一套全新的基于符号分级的算法,并利用三叉树这种数据结构存储识别结果。实验表明,对于书写较为整齐的算术表达式,此系统能够对较复杂的结构予以正确率较高的分析与识别。
具有身份识别功能的矢量地图数字水印研究
孙建国, 门朝光, 马春光, 曹刘娟
2010, 32(5): 1131-1135 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00748
[摘要](2555) [PDF 265KB](1431)
摘要:
在某些重要应用领域,一旦地图资源非法泄露,确定地图来源是首要问题。在该文提出的方案中,首先采集地图所有者的指纹信息并进行特征提取,提取到的特征信息转换为二进制编码,并将该编码嵌入到矢量地图属性文件的对象定义数据块中。在对象定义块中,属性描述信息之后以结束符作为结束标识,结束符识之后存储的数据不被任何工具软件读取和显示。实验和分析表明,该隐藏算法具有较好的鲁棒性,能够对地图无损地嵌入和提取水印信息,NC值可达97%以上,兼顾结合指纹匹配算法的性能,身份识别的准确率保持在80%以上。
基于高阶统计的网页隐秘信息检测研究
黄华军, 谭骏珊, 孙星明
2010, 32(5): 1136-1140 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00530
[摘要](2866) [PDF 238KB](860)
摘要:
隐秘信息能隐藏在网页标记字母中,虽在浏览器浏览时无法发现其存在,但却不可避免地改变了标记的内在特征标记偏移量。基于此,该文提出一种新的网页隐秘信息检测算法。根据标记偏移量在隐藏信息前和隐藏信息后的变换规律,确立高阶统计特征来检测网页标记中是否有隐秘信息。实验随机下载了30个不同类型网站的主页测试,实验结果验证了统计特征的正确性。检测的漏检率随嵌入信息的增大而减小,当50%的标记字母被用来隐藏信息后,检测的漏检率为0%。
一种Web 2.0环境下互联网热点挖掘算法
李东方, 俞能海, 尹华罡
2010, 32(5): 1141-1145 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00641
[摘要](2495) [PDF 281KB](1981)
摘要:
利用Web 2.0下用户丰富的反馈信息进行互联网热点挖掘具有重要的应用价值。该文将Web 2.0 下用户在互联网上的信息活动看作为热度活动,并利用热量传递模型对其建模,然后基于该模型提出适用于Web 2.0环境下的话题抽取与热度评价算法。实验结果表明热量传递算法有效地利用了用户反馈信息,适用于Web 2.0下互联网环境。
基于数据辅助的CPM信号调制参数估计
石明军, 邓名桂, 周世东, 雷 俊, 姚 彦
2010, 32(5): 1146-1151 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00523
[摘要](3184) [PDF 277KB](882)
摘要:
针对非合作条件下实现CPM信号相干解调,首先要准确估计CPM信号调制参数这一关键问题,该文提出了一种基于数据辅助的CPM信号调制指数与成型脉冲联合估计的新方法,使用符号间的相位差分消除CPM信号相位的记忆特性,采用最小二乘法获得调制指数和成型脉冲的联合估计。理论分析与数值仿真表明该方法是无偏的,当数据观测长度为N 时,其估计误差以1/N的速率收敛到0。算法适用于全响应和部分响应CPM信号,具有良好的抗噪声性能。
Girth-8 (3,L)-规则QC-LDPC码的一种确定性构造方法
张国华, 陈 超, 杨 洋, 王新梅
2010, 32(5): 1152-1156 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00838
[摘要](2901) [PDF 226KB](1395)
摘要:
对于围长(girth)至少为8的低密度奇偶校验(LDPC)码,目前的绝大多数构造方法都需要借助于计算机搜索。受贪婪构造算法启发,该文利用完全确定的方式构造出一类围长为8的(3, L)- 规则QC-LDPC码。这类QC-LDPC码的校验矩阵由3L个PP的循环置换矩阵构成。对于任意整数P3L2/4,这类校验矩阵的围长均为8。
多小区STBC系统中基于自干扰抵消的鲁棒线性接收算法
范建存, 殷勤业, 王文杰
2010, 32(5): 1157-1162 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00586
[摘要](2430) [PDF 280KB](724)
摘要:
在多小区有未知共道干扰存在的STBC系统中,针对已有Capon类线性接收算法在有限样本情况下会造成STBC解码符号间自干扰的问题,该文提出了一种鲁棒的线性接收算法。该算法结合STBC的正交结构,首先通过正交投影的方法去除同一码字各符号间的自干扰,然后再利用Capon接收算法结构进行未知干扰的抑制。仿真结果表明,结合STBC正交结构和Capon接收结构的线性接收算法比传统的Capon接收算法有更好的干扰抑制性能。
一种有效的MIMO-OFDM系统MAP信道估计
许 鹏, 汪晋宽, 祁 峰
2010, 32(5): 1163-1167 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00614
[摘要](3314) [PDF 262KB](952)
摘要:
对于MIMO-OFDM系统,最大后验概率(MAP)信道估计算法可通过期望最大化(EM)算法降低计算复杂度,但将产生误差平底(error floor)现象。并且,系统的数据传输效率受限于发送端天线的数目。针对这些问题,该文提出了一种有效的MAP信道估计算法,并分析了算法的性能。所提算法在利用EM算法减小MAP 算法计算复杂度的基础上,利用角域内信道间的独立性降低估计误差。为改善系统数据传输效率及估计性能,通过多个OFDM符号进行联合的信道估计。仿真实验验证了所提算法拥有更好的估计性能和数据传输效率。
多用户下行链路最小拥塞预编码算法及其性能分析
郭文卓, 张 曙
2010, 32(5): 1168-1172 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00623
[摘要](2498) [PDF 296KB](751)
摘要:
该文针对多天线多用户系统的下行链路,提出了一种基于最小拥塞准则的线性预编码算法,并且利用非线性规划理论推导出了其相应最优发射权值的闭式表达式。这种算法通过最小化期望用户对其他用户的干扰,可以在保证一定性能的基础上,有效地降低系统的复杂度。此外,由于该系统为干扰受限,所以文中还考察了其信干比性能,并利用前边得到的闭式解推导出了其分布的概率密度函数,从而给后续的分析和应用带来了方便。
自适应重构天线设计与MIMO系统空域相关性分析
冷 文, 王安国
2010, 32(5): 1173-1177 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00783
[摘要](2661) [PDF 260KB](866)
摘要:
紧凑空间移动终端中双圆极化可重构天线由于间距小,天线间相关性强,直接影响到系统的信道容量。该文从理论的角度研究可重构天线参数(旋向和轴比)、环境参数(信道交叉极化鉴别率和入射角)与相关性的关系,该文还研究了如何通过上述参数的调整降低天线相关性,最后根据理论分析和仿真结果提出自适应重构天线的设计方法,为在MIMO系统小型移动终端极化可重构天线的设计提供理论参考。
一种基于ITD算法的直扩信号检测算法
安金坤, 田 斌, 孙永军, 易克初, 于 全
2010, 32(5): 1178-1182 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00587
[摘要](3355) [PDF 259KB](1091)
摘要:
固有时间尺度分解(ITD)算法是一种局域波分解算法,该文对直接序列扩频信号ITD分解,提出了一种通过频域粗搜索和细搜索分别检测直扩信号码片速率和载波频率的快速算法。该算法以瞬时幅度作为分析参量,先设置截止频率对信号低通滤波处理,并通过引入伴随频率达到抑制噪声的目的,利用了固有时间尺度分解算法时频分辨率高,运算速度快的优势。仿真结果显示在-15dB信噪比下能够有效地检测出码片速率和载波频率。
基于块空时分组编码DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案
刘海涛, 王 勇, 李冬霞
2010, 32(5): 1183-1187 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00556
[摘要](3019) [PDF 275KB](824)
摘要:
该文提出了一种基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM上行链路虚拟MIMO传输方案,并给出一种低复杂度的虚拟MIMO系统接收机检测算法。仿真研究表明:基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案可保持原DFT-S-OFDM系统低峰均比的特性,显著降低虚拟MIMO系统接收机检测门限,提高上行链路虚拟MIMO系统传输可靠性。
基于多线性子空间KL变换的可伸缩视频压缩方法
刘 健, 吴 飞, 姚 蕾, 庄越挺
2010, 32(5): 1188-1192 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00463
[摘要](2624) [PDF 577KB](993)
摘要:
该文提出一种基于多线性子空间KL(Karhunen-Loeve)变换的可伸缩视频压缩算法。该算法将纹理不同的图像子块投影到多个线性子空间中去,然后分别进行KL变换编码,使得每个子空间内变换系数更接近高斯分布,从而最大限度地在变换编码阶段提高压缩效率。同时,该算法结合多尺度小波分解,实现了质量可伸缩的视频编码,提高了视频压缩率。通过与DCT、小波变换以及多向DCT算法进行比较,证明该算法可获得更好的率失真性能。
瑞利衰落环境中一种能量有效的多无线电信道搜索机制研究
黄 川, 郑宝玉, 李世唐
2010, 32(5): 1193-1199 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00775
[摘要](2814) [PDF 295KB](758)
摘要:
针对当前频谱搜索机制在能量有效方面的不足,该文提出了一种在瑞利衰落条件下基于部分可测马尔科夫决策过程(POMDP)的多无线电信道搜索机制MRCSS。该机制通过对瑞利衰落环境中信道状态建立POMDP模型来分析和推导出能效最佳信道,并以此指导用户的信道选择。仿真结果表明该机制能较传统搜索机制更有效地减少感知时间和节省能耗,从而达到提高频谱感知性能的目的。
一种无线Mesh网络中基于协同通信的多包接收方法
朱 赟, 潘成康, 徐友云, 蔡跃明
2010, 32(5): 1200-1204 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00744
[摘要](2614) [PDF 254KB](875)
摘要:
协同通信容许移动节点共享彼此的天线以构建虚拟多入多出系统,可有效获得空间分集增益。为利用虚拟多入多出信道的分集增益,该文提出了一种在无线Mesh网络上行链路中采用协同策略的多包接收方法。该方法中提出由发生冲突的Mesh终端及其协同节点构建虚拟多入多出信道,且多天线Mesh路由器通过串行干扰消除算法来快速分离冲突包。理论分析和仿真结果表明该方法可充分利用空间资源,相比NDMA和TDMA可有效提高系统的有效吞吐量并降低时延。
基于等概率路由模型的传感器网络负载均衡研究
解文斌, 鲜 明, 陈永光
2010, 32(5): 1205-1211 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00201
[摘要](3197) [PDF 293KB](973)
摘要:
无线传感器网络的能耗效率与流量负载分布密切相关。论文从微观角度研究了无线传感器网络的负载均衡问题。基于等概率路由模型,分析了拓扑传输结构对于感知数据流量的分流作用。根据分析结果,提出了多对一传输模式下任意节点负载密度的定义和算法。分析了节点的负载密度与传感器网络生命期的关系,进一步论证了在多对一的多跳传感器网络中不能实现完全的负载均衡,但是通过设计合理的拓扑结构可以实现准负载均衡。仿真结果说明,从微观角度得到的节点负载密度可以准确描述无线传感器网络的流量负载分布,由此得到的准负载均衡条件也能实现绝大多数节点的负载均衡。
基于链路质量的WSN代价均衡路由选择算法
郝晓辰, 窦晶晶, 刘浩然, 郭力培, 刘 彬
2010, 32(5): 1212-1218 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00295
[摘要](2817) [PDF 277KB](1179)
摘要:
该文针对无线传感器网络中不可靠链路通信耗能过大的问题,基于链路质量进行路由代价函数构建,并为各条路径分配适当的选择概率,采用最小跳数转发策略设计了代价均衡的路由选择算法CBLQ;为了进一步降低和均衡路由代价,分析同跳节点的备选转发条件,又扩展形成了新的路由选择算法CBLQ-E。仿真实验结果证明,两种算法均使网络的能量利用率得到有效提高,同时还降低了网络的数据传输时延。
一种基于标准模型的盲代理重签名方案
邓宇乔, 杜明辉, 尤再来, 王晓华
2010, 32(5): 1219-1223 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00754
[摘要](2790) [PDF 221KB](794)
摘要:
已提出的代理重签名方案都不具备消息致盲性,因此在保护原始签名者隐私方面存在缺陷。该文把一般的代理重签名方案进行扩展,借鉴盲签名的设计思想,首先给出盲代理重签名方案的定义;根据该定义,运用双线性映射的技术以及Waters提出的标准模型签名的框架,提出了一种基于标准模型的盲代理重签名方案,并证明了该方案的安全性。该方案实现了签名从原始签名者到代理重签名者之间的透明转换,保护了原始签名者的隐私;同时,由于方案设计过程中采用了标准模型的框架,具有一定的实用性。
多导体传输线电感矩阵的直接算法
徐 军, 吕英华
2010, 32(5): 1224-1228 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00739
[摘要](3359) [PDF 272KB](1357)
摘要:
该文针对多导体电感矩阵通常需借助复杂间接方法求解的情况,提出一种多导体传输线电感矩阵的直接算法。利用双细线回路方程构建矩阵模型直接求解电感矩阵,降低了分析复杂度;并采用矩阵运算,在计算电感矩阵的同时求解多导体电流分布,解决了传统间接方法无法进行电流分析的难题。分析过程中采用非磁准近似条件和细线划分,可适用于宽频段、任意导体间距,任意横截结构情况。仿真结果表明,该算法在电感矩阵和电流分布的计算上均有较高精度。
基于小波分析的电磁干扰测量技术研究
刘 胜, 张兰勇, 张利军
2010, 32(5): 1229-1233 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00631
[摘要](2872) [PDF 312KB](962)
摘要:
该文提出了一种新颖的可在开阔场快速测试受试设备的电磁干扰的数字信号处理技术。利用小波变换对测试信号分频滤波处理,可以在被环境噪声污染的地方进行受试设备的电磁辐射干扰测试。基于小波分析的阈值函数滤波方法得到应用。利用小波分析时频都可局部化的特点计算出环境噪声的相关性,提取出噪声的时频特性,并由给出的阈值函数对噪声滤除或者衰减,得到受试设备的实际电磁辐射信号。测试方法使得受试设备不必进入暗室即可进行电磁辐射干扰测量,既节省了测试费用又方便了受试设备的电磁干扰测试。系统运行结果证明此方法在30 Hz~1000 MHz的频段内成功衰减并滤除了环境噪声。
研究简报
基于压缩感知的二维雷达成像算法
谢晓春, 张云华
2010, 32(5): 1234-1238 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01223
[摘要](4309) [PDF 338KB](3641)
摘要:
压缩感知理论能够有效地降低高分辨率雷达成像系统的数据率。该文通过对复基带雷达回波信号模型的稀疏性分析,提出了一种具有保相性的压缩感知距离压缩算法。在此基础上建立了距离向采用压缩感知距离压缩算法,方位向采用传统的雷达成像算法处理的雷达2维成像方案。通过对仿真和实测逆合成孔径雷达数据的成像处理验证了方案的有效性。
子孔径NCS算法中虚假目标产生的机理与消除方法研究
李建阳, 常文革, 李悦丽
2010, 32(5): 1239-1243 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00565
[摘要](3167) [PDF 436KB](553)
摘要:
子孔径结构的引入是实现Ultra Wide Band SAR(UWB SAR)实时信号处理的关键。将子孔径结构与Nonlinear Chirp Scaling(NCS)算法相结合的子孔径NCS算法可以较好的实现UWB SAR实时信号处理,但子孔径结构的引入使得成像结果中存在虚假目标的影响。针对子孔径NCS算法中存在虚假目标的现象,该文从理论上分析了虚假目标产生的机理,并提出了对距离弯曲校正前的子孔径回波两端补零的改进子孔径NCS算法消除虚假目标,最后通过仿真和实测的UWB SAR回波数据验证了该文理论分析以及所提方法的正确性。
一种基于特征点权重的机载InSAR系统区域网干涉参数定标方法
韩松涛, 向茂生
2010, 32(5): 1244-1247 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00640
[摘要](2890) [PDF 387KB](886)
摘要:
干涉参数外定标可以获取干涉相位偏置,并对干涉系统基线参数进行修正,提高干涉系统3维定位的精度。该文提出了一种新的区域网干涉参数定标算法,该方法采用特征点提取、最优相关匹配技术实现对交互连接的数据块同名点提取;利用加权联合定标技术实现少量控制点条件下干涉数据的参数定标,并对定标结果进行了理论分析。通过对具有不同地貌特征的实测机载数据的处理,验证了处理算法的有效性。
主动声纳的混沌波形设计和解调方法
周 胜, 林春生
2010, 32(5): 1248-1252 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00544
[摘要](2778) [PDF 310KB](1020)
摘要:
该文为解决主动声纳隐蔽性差的问题,提出了一种新的波形设计方法:将特定编码调制到混沌信号中,作为主动声纳的发射信号。文中全面考虑了水声信道滤波和加性噪声对回波的影响,采用自适应滤波器解调回波,通过识别编码检测回波信号。提出了改进的相平面Lyapunov自适应滤波器作为解调算法。仿真结果表明:该解调算法在加性白噪声和滤波情况均有较好的解调效果,并能满足实时性的要求。与现有的主动声纳发射信号相比,提高了主动声纳的隐蔽性。
单矢量水听器线谱多目标分辨研究
陈韶华, 陈 川, 郑 伟
2010, 32(5): 1253-1256 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00460
[摘要](2336) [PDF 252KB](1031)
摘要:
该文提出了一种通过单个矢量水听器低频线谱检测来分辨多目标的新方法,得出了矢量水听器线谱多目标分辨能力仅与线谱信噪比有关的结论。利用矢量水听器的低频测向能力,通过方位邻近准则实现了多线谱与多目标之间的关联,并采用滤波实现了多目标的分辨与航迹自动跟踪。实测舰船数据的仿真结果表明,该方法采用单个矢量水听器可以分辨互相间隔10的3个目标。方法简单有效,具有工程应用前景。
一类具有最优平均汉明相关特性的跳频序列族
刘 方, 彭代渊
2010, 32(5): 1257-1261 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00726
[摘要](2648) [PDF 200KB](681)
摘要:
平均汉明相关是评价跳频序列性能的重要判据之一。该文基于模p的高次剩余构造了一类长度为p2,序列族的大小为(p-1)2的跳频序列族。该跳频序列族的平均汉明自相关值为0,平均汉明互相关值为1,关于平均汉明相关理论界是最优的。
802.16e系统中一种针对多用户实时业务的改进休眠算法
朱 斌, 薛开平, 洪佩琳, 卢汉成
2010, 32(5): 1262-1266 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00647
[摘要](2558) [PDF 279KB](799)
摘要:
在802.16e系统中,当具有实时业务的多个移动站点(MS)同时进入休眠模式时,重叠的侦听窗口上数据调度的竞争将会影响MS的节能效率。该文对这种实时业务下多MS同时进入休眠模式的场景进行分析,提出了一种改进的休眠算法。该算法通过调整新加入连接休眠模式的启动时间,使得各MS的侦听窗口尽量分散,实现系统负载在OFDM帧上较为均匀的分布,从而提高网络的平均节能效果。仿真结果表明所提出算法不仅能够提高系统平均的节能效率,还能够降低系统的信令开销,同时在整体上提高系统的QoS保障。
电磁带隙结构的信号完整性分析
丁同浩, 李玉山, 张 伟, 闫 旭, 曲咏哲
2010, 32(5): 1267-1270 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00568
[摘要](2572) [PDF 248KB](1302)
摘要:
该文运用HFSS和S参数模型,分别从时域和频域的角度通过仿真实验研究和分析了电磁带隙(EBG)结构对信号传输特性的影响,研究表明EBG结构的周期性高阻平面导致了传输信号的反射与滤波,严重影响了信号传输质量。平面周期越小,影响越大。最后通过实验仿真和理论分析给出了EBG结构的应用规则。

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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