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2011年33卷12期

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论文
基于Directionlets变换的偏振图像融合
张德祥, 张晶晶, 吴小培, 高清维
2011, 33(12): 2795-2800. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00601
[摘要](2284) [PDF 645KB](898)
摘要:
论文提出一种有效的基于Directionlets变换的偏振图像融合算法。首先采用多方向多尺度的Directionlets变换对多个偏振图像进行分解,对于分解后的低频系数采用加权平均融合算法;根据高频子图边缘分布差异,对于方向高频系数采用维Teager能量的边缘检测算法以及区域方向对比度算法实现偏振图像的融合处理。实验结果表明,与传统算法相比,提出的算法在保留原始图像边缘和纹理信息的同时,可以有效地取得较好的融合视觉效果。
一种基于盲分离的欺骗干扰抑制算法
罗双才, 唐斌
2011, 33(12): 2801-2806. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00380
[摘要](2009) [PDF 441KB](639)
摘要:
该文针对单天线雷达的欺骗干扰,研究了一种基于盲分离的欺骗干扰抑制方法。该方法在对接收信号进行分段提取的基础上,借助特征矩阵联合对角化(JADE)的盲分离技术获得多段分离信号,然后利用分选技术获取完整源信号,最后根据数字射频存储技术(DRFM)的相位量化特性鉴别目标和干扰。仿真结果表明,在高信噪比(SNR)下算法对欺骗干扰具有较好的抑制性能,且当SNR15 dB时,目标回波相似系数大于85%;相位量化位数低于4位时,鉴别概率接近100%,目标延迟时间测量误差小于0.3s。
基于Householder多级最小模级联相消器导航接收机空时抗干扰方法
黄庆东, 张林让, 王纯, 张波
2011, 33(12): 2807-2812. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00187
[摘要](2127) [PDF 511KB](574)
摘要:
该文针对抑制GPS信号中期望信号方向的冲激毛刺干扰影响问题,提出Householder多级最小模级联相消方法,该方法用具有最小模的样本商作为复权,替代Householder多级维纳滤波器的权值计算,并将其用于GPS信号空时抗干扰处理中。此方法能很好地抑制期望信号方向的冲激毛刺干扰对自适应权值计算的影响,且复杂度低,收敛性能好。计算机仿真结果验证了算法的优良快收敛性能和良好的抑制期望信号方向冲激毛刺干扰影响的能力。
频带合成超高分辨率机载SAR系统的相位误差校正
张梅, 刘畅, 王岩飞
2011, 33(12): 2813-2818. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00361
[摘要](1965) [PDF 737KB](536)
摘要:
频带合成技术是实现机载合成孔径雷达距离向超高分辨率的有效途径,然而在实际频带合成系统中,相位误差破坏了信号间的相干性,导致直接合成的结果严重恶化。该文在详细研究相位误差对频带合成影响的基础上,提出一种直接从回波中提取相位误差的方法改进的多项式相位变换方法(PPT),其用分数阶傅里叶变换(FRFT)取代傅里叶变换(FT)作为PPT的变换核,降低了差分变换的阶数,减少了信噪比的损失,同时循环次数得以减半。理论推导和实际数据验证了该方法的有效性,最终实现了优于0.05 m的距离向分辨率。
基于加权最优化模型的机载InSAR联合定标算法
毛永飞, 向茂生
2011, 33(12): 2819-2824. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00431
[摘要](2276) [PDF 414KB](529)
摘要:
多个相邻场景同时进行干涉参数外定标的过程称为联合定标,联合定标能够保证相邻场景的高程衔接性,能够实现无控制点场景的干涉定标。该文提出了一种适用于机载InSAR系统的联合定标算法,该算法利用控制点和同名点信息,建立了关于待定标参数的约束方程组,并通过最优化的方法对其进行求解。同时依据各控制点和同名点处的相干系数、位置分布的不同,对各约束方程进行了加权,从而顾及到了不同质量和分布的控制点、同名点在联合定标中的权重差异。实测数据处理结果表明,该文算法优于传统的基于敏感度方程模型的联合定标算法。
基于自适应遗传算法的星载SAR天线方向图与模糊综合
石力, 邓云凯
2011, 33(12): 2825-2830. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00375
[摘要](2144) [PDF 344KB](518)
摘要:
该文针对改善星载合成孔径雷达(SAR)的模糊特性,提出了一种自适应遗传算法。该算法同时对模糊和方向图进行优化。首先确定模糊区域,然后以天线方向图的主瓣宽度和副瓣电平(包括星载SAR模糊区域的副瓣电平)为目标函数,应用自适应遗传算法对天线方向图进行综合。为了避免早熟的现象,在该算法中,交叉概率、变异概率和变异范围同时进行了自适应的变化。和非自适应遗传算法相比较,该算法迭代步骤少,收敛速度快。仿真结果表明,模糊度得到了很好的抑制,对星载SAR系统设计具有实际意义。
基于复数据经验模式分解的天波超视距雷达瞬态干扰抑制
周忠根, 水鹏朗
2011, 33(12): 2831-2836. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00345
[摘要](1883) [PDF 600KB](509)
摘要:
针对目前大多数瞬态干扰抑制方法需要先抑制海(地)杂波,计算复杂度高等问题,该文提出了一种基于复数据经验模式分解(CEMD)的天波超视距雷达瞬态干扰抑制方法。该方法在CEMD分解雷达回波信号后,同时完成瞬态干扰的检测、挖除和数据重构。它的主要优点是无需抑制杂波,也不需要通过自回归(AR)模型预测恢复数据,运算量小,实用性强。实测数据处理结果表明:该方法可以有效地抑制瞬态干扰。
面向InSAR稀疏控制点测图的同名点提取方法
姜丽敏, 陈曙暄, 向茂生
2011, 33(12): 2837-2845. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00359
[摘要](1754) [PDF 1920KB](478)
摘要:
同名点(Homologue Points, HPs)的自动提取是实现InSAR测图自动化的关键步骤之一。基于干涉相位质量约束,该文从特征匹配的思路出发,提出一种以质量图导引的同名点提取新方法。该方法利用SIFT (Scale Invariant Feature Transform)和SURF (Speeded-Up Robust Feature)实现不变特征检测,并结合干涉优化准则采用三重约束的筛选法自适应地提取满足测图要求的HPs,且不需要任何人工干预。通过对分辨率不同、尺度缩放不同、仿射变形不同、旋转变换不同以及增益差异的同航带和相邻航带相邻影像的大量实验,验证了该文方法的有效性。
基于多视角一维距离像序列的进动目标特征提取
艾小锋, 李永祯, 赵锋, 肖顺平
2011, 33(12): 2846-2851. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00360
[摘要](2147) [PDF 621KB](705)
摘要:
该文研究了利用多视角观测1维距离像序列联合提取弹道目标进动角和真实长度的方法。以锥形弹头为例,详细分析了目标进动条件下1维距离像长度随视角的变化规律,指出该规律通常情况下可近似为正弦曲线;基于此建立了多视角雷达目标观测模型,提出了基于多视角1维距离像序列目标进动角和真实长度的联合提取新方法,并分析了雷达布站对特征提取精度的影响。最后通过计算机仿真证明了算法的有效性和适应性。
广域监视模式下新的杂波加噪声谱密度矩阵估计方法
闫贺, 郑明洁, 李飞, 艾加秋
2011, 33(12): 2852-2857. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00442
[摘要](2083) [PDF 597KB](444)
摘要:
该文研究了SAR/GMTI系统广域监视(WAS)模式下杂波的特点,基于该特点,可以通过一个多普勒单元的杂波加噪声谱密度矩阵来估计另一个多普勒单元的杂波加噪声谱密度矩阵,并推导了相应的估计公式。在此基础上提出新的杂波加噪声谱密度矩阵估计方法,即通过第#em/em#-1个和第#em/em#+1个多普勒单元的杂波加噪声谱密度矩阵来估计第#em/em#个多普勒单元的杂波加噪声谱密度矩阵,并联合特征矢量子空间投影的方法可以大大减弱目标污染样本对空时处理性能的影响。仿真结果表明这种方法的有效性。
空间色噪声环境下双基地MIMO雷达角度和多普勒频率联合估计方法
符渭波, 苏涛, 赵永波, 何学辉
2011, 33(12): 2858-2862. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01269
[摘要](2168) [PDF 271KB](875)
摘要:
该文提出了一种空间色噪声环境下双基地MIMO雷达角度和多普勒频率的联合估计方法。该方法利用相邻时刻匹配滤波器输出的互相关矩阵构造新矩阵,消除了空间色噪声的影响,通过对其进行奇异值分解(SVD)获得信号子空间,然后将相邻时刻匹配滤波器输出的时间相位差作为时间旋转因子,采用ESPRIT方法获得目标多普勒频率、波离方向(DOD)和波达方向(DOA)的联合估计。该方法没有阵列孔径损失,且所估计参数能够实现自动配对。计算机仿
基于贝叶斯压缩感知的合成孔径雷达高分辨成像
徐建平, 皮亦鸣, 曹宗杰
2011, 33(12): 2863-2868. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01377
[摘要](1955) [PDF 778KB](793)
摘要:
基于压缩感知(CS)的合成孔径雷达成像方法可以显著减少数据采样时间、数据量以及节省信号带宽。然而,基于CS的方法对噪声和杂波相当敏感,在信噪比较低的时候,成像质量较差。该文结合CS理论提出了合成孔径雷达中的随机孔径贝叶斯压缩感知(BCS)高分辨2维成像方法。在距离向应用CS减少采样数据的同时,在方位向随机抽取部分孔径位置发射和接收信号,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。基于贝叶斯的分析方法由于考虑了成像场景中的杂波以及压缩采样过程中的加性噪声,因而能够更好地重建目标空间。仿真结果表明,基于贝叶斯方法得到的图像比基于FFT方法得到的图像更加尖锐,比基于CS方法得到的图像更加稀疏,因而具有更高的分辨率。
基于平滑l0范数的高分辨雷达一维成像研究
邱伟, 赵宏钟, 陈建军, 付强
2011, 33(12): 2869-2874. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00418
[摘要](2124) [PDF 348KB](677)
摘要:
雷达高分辨距离像对于目标检测、识别具有重要意义。该文针对高频区雷达散射响应的特点,采用稀疏信号表示方法研究了雷达高分辨1维成像问题。以理想点散射模型为基础,构造了相应的过完备基,并引入平滑l0范数法实现雷达高分辨成像。实验结果表明该方法在观测数据采样率降低、观测数据缺失等实验条件下均能正确成像,验证了该方法的有效性。
基于发射波束域-平行因子分析的MIMO雷达收发角度估计
郑志东, 张剑云, 杨瑛
2011, 33(12): 2875-2880. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00440
[摘要](2274) [PDF 290KB](574)
摘要:
该文提出了基于发射波束域-平行因子分析的双基地MIMO雷达收发角度估计方法。针对传统MIMO雷达发射功率分散的问题,将发射功率聚集范围与期望发射方向矢量相结合,提出了发射波束加权矩阵的优化准则,并转化为二阶锥规划形式,通过内点法求出其数值解,进而利用平行因子分析(PARAFAC)算法估计出收发角度。仿真结果表明:离线设计得到的波束加权矩阵使发射功率聚集于感兴趣的目标空域,且近似服从均匀分布,因此,在发射功率和角度估计算法相同时,基于发射波束域的角度估计精度优于全向等功率发射时的角度估计精度。
基于自类推的NSCT域单幅图像超分辨率重建
程倩倩, 范新南, 李庆武
2011, 33(12): 2881-2887. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00331
[摘要](2036) [PDF 975KB](676)
摘要:
单幅图像放大是一个病态问题。本文利用图像局部结构的自相似性和可传递性,结合非下采样Contourlet变换(NSCT)的优点,提出一种基于自类推的NSCT域单幅图像超分辨率重建方法。首先采用NSCT对源图像和退化图像进行多尺度、多方向分解,得到用于学习的低通子带对和各带通方向子带对,再利用图像自类推技术生成高分辨率的低通子带和各带通方向子带,最后进行NSCT重构得到超分辨率重建的图像。实验结果表明,该方法可以独立进行,摆脱一般方法对训练集合的依赖,并且较一般的图像类推算法速度大为加快,能产生更为合理的细节,视觉边缘更清晰,图像更逼真。
超高斯加载的稳健自适应波束形成及性能分析
邹翔, 钟子发, 张旻
2011, 33(12): 2888-2893 . doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01371
[摘要](2031) [PDF 347KB](531)
摘要:
该文提出了一种超高斯加载的稳健自适应波束形成方法,解决由于导向矢量和样本方差矩阵失配误差所导致的波束形成器性能下降的问题,利用p-范数来对两种误差不确定性进行总体修正,克服了2-范数不能同时兼顾两者实现最优修正的缺点。采用遗传算法求得最优范数p,验证了在不同实验设置下,当使用最优范数时,都比2-范数约束具有更好的性能。超高斯加载方法把复杂的不确定性建模问题转化为范数p的寻优问题,从而获得比对角加载方法更优异的性能。
基于组合区域形状特征的物体检测算法
王晏, 孙怡
2011, 33(12): 2894-2901. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00233
[摘要](2092) [PDF 282KB](690)
摘要:
该文提出了一种基于组合区域形状特征的物体检测算法,通过图像分割后各个区域之间的关系,组合选取候选目标,提取候选目标夹角链码和弧弦距比特征,构造并联支持向量机分类器。算法对分割要求不高,可对模糊和低对比度的图像目标进行正确检测。通过在ETHZ图像类库上对算法进行测试,验证了算法的准确性。
基于伪测量方程模型库的延迟量测滤波
冯肖亮, 文韬, 徐立中
2011, 33(12): 2902-2908. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00304
[摘要](2127) [PDF 346KB](446)
摘要:
信息在传感器网络传输过程中会出现延迟、错序和丢包等现象,如何充分地利用这些信息对有效提高状态估计精度非常重要。针对现有延迟量测滤波方法中存在的问题,本文基于所建立的伪测量方程模型库,提出一种用于处理延迟量测的滤波方法。首先,利用线性定常系统的参数时不变特性,在测量值有限延迟条件下建立伪测量方程模型库;然后,基于当前时刻到来的延迟或即时测量数据,在模型库中选取与之对应的测量方程模型,并结合系统状态模型,建立系统状态的预测估计器或滤波估计器或滤波融合估计器。仿真对比验证了新方法的有效性与最优性。
基于ML-pLSA模型的目标识别算法
陈琳, 卢湖川
2011, 33(12): 2909-2915. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00455
[摘要](2050) [PDF 1189KB](1050)
摘要:
为了避免图像目标识别过程中识别结果对分割结果的过度依赖,该文提出了一种基于多尺度的概率潜在语义分析目标识别方法(Multi-Level-probabilistic Latent Semantic Analysis, ML-pLSA)。该方法利用多种分割算法对图像进行多尺度分割,再利用pLSA算法和词袋方法(Bag Of Words, BOW)对分割区域进行目标类别估计,最后联合多尺度的估计值给出最终分割结果。在目标尺度、目标角度、外界光照变化都相对较大的GRAZ-02数据库上进行实验,结果表明:与传统目标识别算法相比,该方法鲁棒性更强;在识别准确率方面,也有了很大的提高,取得了很好的效果。
高效的在线/离线代理重签名方案
杨小东, 王彩芬
2011, 33(12): 2916-2921. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00406
[摘要](2430) [PDF 230KB](632)
摘要:
为了改善代理重签名的性能,该文提出在线/离线代理重签名方案。其基本思想是将重签名算法分成离线阶段和在线阶段。在签名消息到来之前,离线阶段进行重签名的大部分计算,并将这些运算结果保存起来;在签名消息到来时,利用离线阶段保存的数据能在很短的时间内生成消息的在线重签名。文中给出了在线/离线代理重签名方案形式化定义,在此基础上构造了具体实现的方案,并在随机预言模型下给出其安全性证明。该方案可将任意一个代理重签名方案转换为一个高效的在线/离线代理重签名方案。分析结果表明,新方案在效率上优于已有的代理重签名方案,在线重签名算法仅需要1次模减法运算和1次模乘法运算。
SA-IBE:一种安全可追责的基于身份加密方案
曹丹, 王小峰, 王飞, 胡乔林, 苏金树
2011, 33(12): 2922-2928. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00399
[摘要](2209) [PDF 468KB](846)
摘要:
基于身份加密(Identity-Based Encryption, IBE)方案中,用户公钥直接由用户身份得到,可以避免公钥基础设施(Public Key Infrastructure, PKI)系统的证书管理负担。但IBE存在密钥托管问题,即私钥生成器(Private Key Generator, PKG)能够解密用户密文或泄漏用户私钥,而现有解决方案一般需要安全信道传输私钥,且存在用户身份认证开销大或不能彻底解决密钥托管问题的缺陷。该文提出一种安全可追责的基于身份加密方案,即SA-IBE方案,用户原私钥由PKG颁发,然后由多个密钥隐私机构并行地加固私钥隐私,使得各机构无法获取用户私钥,也不能单独解密用户密文;设计了高效可追责的单点PKG认证方案;并采用遮蔽技术取消了传输私钥的安全信道。文中基于标准的Diffie-Hellman假设证明了SA-IBE方案的安全性、解决密钥托管问题的有效性以及身份认证的可追责性。
抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案
孙瑾, 胡予濮
2011, 33(12): 2929-2934. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00372
[摘要](1717) [PDF 265KB](583)
摘要:
考虑到热点议题抗选择性公开安全性近年来一直局限在公钥加密方案(PKE)中很难应用于身份型加密方案的事实,该文结合广播加密模型,采用Waters等人新提出的线性又随机的技巧提出一个抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案。该方案建立在标准模型下,具有尺寸固定的密文与密钥,同时无需使用随机标签,具有较高的计算效率与存储效率。该方案的安全性依赖于判定性线性假设,证明结果显示此方案达到了抗选择性公开安全性的高安全要求。
一种高性能全分集LDPC码的构造方法
郭锐, 胡方宁, 刘济林
2011, 33(12): 2935-2941. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00483
[摘要](1997) [PDF 571KB](578)
摘要:
块衰落信道上全分集LDPC的构造与性能分析成为近期研究的热点。ML译码算法下全分集LDPC码可以通过设计列满秩的校验子矩阵来实现。然而,基于ML准则的全分集码字,采用迭代译码算法时,不能保证全分集。因此,该文通过设计特定结构的校验矩阵,实现了在迭代译码算法下能取得全分集的LDPC码,分析了其密度演化过程。 在此基础上,进一步研究了全分集LDPC码字结构与性能的关系,提出了提高全分集LDPC码编码增益的方法。仿真结果表明,该文构造的LDPC码不仅能够取得全分集,并且具有较高的编码增益。
10 Gbps LDPC编码器的FPGA设计
袁瑞佳, 白宝明, 童胜
2011, 33(12): 2942-2947. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01338
[摘要](1853) [PDF 265KB](1204)
摘要:
该文针对准循环双对角结构的低密度奇偶校验(LDPC)码,提出了一种基于FPGA的高吞吐量编码器实现方法。提出了一种快速流水线双向递归编码算法,能显著提高编码速度;同时设计了一种行间串行列间并行的处理结构计算中间变量,在提高编码并行度的同时可有效减少存储资源的占用量;设计还针对多帧并行编码的情况优化了存储结构,有效复用了数据存储单元和RAM地址发生器,进一步提高FPGA的资源利用率。对一组码长为2304的IEEE 802.16e标准LDPC码,在Xilinx XC4VLX40芯片上,该方法可实现时钟频率200 MHz,信息吞吐量达10 Gbps以上的编码器,且占用不超过15%的芯片逻辑资源和50%左右的RAM存储资源。
基于马尔可夫过程的卫星移动信道模型及长期预测方法
周坡, 曹志刚
2011, 33(12): 2948-2953. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00437
[摘要](1932) [PDF 345KB](905)
摘要:
卫星移动信道可被描述为基于有限状态马尔可夫过程的衰落模型,该文分析了卫星信道的可预测性,然后基于加权预测思想提出了一种卫星移动信道长期预测方法,该方法在当前信道采样的基础上进行二次采样,采样频率大于马尔可夫状态转移速率的2倍,利用信道状态的相关性和信道状态转移概率信息来加权预测未来长期内的信道状态,并依据自回归预测模型给出信道预测输出值,仿真结果表明,采用此方法对卫星信道未来的信道状态进行预测,在信噪比较高时均方误差能够达到10-2量级,在自适应传输过程中可以降低系统平均误比特率,且能够提高系统吞吐量性能,这对卫星移动通信系统的自适应传输和自适应资源分配都具有一定的指导意义。
基于FDD-OFDMA系统的多用户下行传输跨层优化
胡莹, 黄永明, 杨绿溪
2011, 33(12): 2954-2959. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00347
[摘要](1776) [PDF 292KB](546)
摘要:
该文针对FDD-OFDMA移动通信下行系统受限干扰的问题,提出了一种资源调度跨层设计方法。所提方法在满足目标误包率的前提下,以最大化系统goodput(发射端成功发射的比特率)为准则建立优化模型,能在发射端完全不知道信道状态信息(CSI)的情况下,利用反馈的确认/否定确认(ACK/NAK)信息实现用户调度以及速率分配的优化。仿真结果表明,所提算法在较低复杂度前提下获得很接近发射端完全已知信道状态信息的系统goodput。
自相关匹配中继间干扰抑制方法
王礼锋, 李强
2011, 33(12): 2960-2964. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00401
[摘要](1729) [PDF 290KB](518)
摘要:
该文提出一种在两路中继协同系统中基于自相关匹配理论抑制中继间干扰的新方法,实现了在中继端抑制干扰。中继端对信号处理分3部分:首先,将收到的信号中的干扰信号进行有效抑制,与部分干扰消除(PIC)和全干扰消除(FIC)方法相比,新方法对要求中继间时间同步不敏感;其次,信号经过一有限长冲激响应预滤波器,以满足信号的自相关分集特性,两个中继使用的预滤波器是相同的;最后,中继采用放大前传(AF)协议对信号传输。收端将收到的信号先经过一逆滤波器,这是由中继端引入预滤波导致的,然后就可以和常规通信系统一样对信号均衡、解调及译码。与PIC和FIC比较,新方法减少了收端负荷,其性能不依赖于收端知道系统所有链路的完整信道状态信息,而且具有良好的通信性能及鲁棒性。
CDMA/OFDMA异构网络中最小化中断概率的网络选择方案
李宁, 林家儒
2011, 33(12): 2965-2970. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00387
[摘要](1960) [PDF 489KB](574)
摘要:
该文针对采用周期式负载测量机制的CDMA/OFDMA异构网络场景,提出了一种最小化SIR中断概率(Minimizing SIR Outage Probability, MSOP)网络选择方案。该算法采用Wilkinson近似方法得出呼叫最佳接纳概率。仿真结果证明,在较长的测量周期下,该算法能有效实现负载均衡,获得更高的中继增益,提高资源的使用效率;同时,该算法也能大大降低呼叫的平均中断概率,使用户获得更好的通信体验。
无线Ad hoc网络中一种基于网络编码的协同MAC协议
李楠, 戚进勇, 蔡跃明, 程乃平
2011, 33(12): 2971-2977. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00310
[摘要](2227) [PDF 318KB](679)
摘要:
协同通信中,中继节点通常用来转发源节点的数据分组。但是从中继节点的角度出发,帮助其它节点转发数据会降低其自身的性能,导致中继低效率问题的出现。针对此问题,该文基于网络编码设计了一种适用于无线Ad hoc网络的协同MAC协议。该协议将网络编码和协同机制相结合,在需要协同传输时,利用网络编码让中继节点在发送源节点数据的同时也发送自身的数据,利用网络编码来解决协同传输中中继低效率问题,进一步提升协同传输的性能。该文还在维Markov退避模型的基础上,加入了网络编码和协同机制,对所提协议在多跳网络中进行了吞吐量性能分析,并探讨了网络节点数、多跳和信道质量对吞吐量性能的影响。仿真结果表明,相比一般的协同MAC协议,采用网络编码的协同MAC协议可以显著的改善系统性能,是解决协同传输中的中继低效率问题的有效手段。
协作分集技术AF模式下反馈延迟随机性分析
汪三骏, 黄生叶
2011, 33(12): 2978-2883. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00098
[摘要](1809) [PDF 325KB](588)
摘要:
该文采用一个三节点协作分集放大中继网络为研究模型。在Nakagami-m衰落信道条件下,对源节点发送一帧数据的反馈延迟的随机性进行了研究。数据帧在三节点协作网络中可以通过直接链路和中继链路到达目的节点,在物理层源节点根据信道条件不同,采用自适应调制编码技术,选择不同调制编码模式发送数据帧。结合以上原因,对数据帧的反馈延迟稳态分布进行研究。构造有限状态马尔科夫模型分析Nakagami-m信道的相关性,得到信道状态转移关系矩阵。推导出在研究模型中数据帧发送一次的反馈延迟的转移概率关系,经过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了推导分析方法的准确性。最后分析信道衰落系数和物理层最大误帧率Pmax对于反馈延迟概率分布的影响。
基于交叉流网络编码的节能路由
朱艺华, 唐春光, 田贤忠
2011, 33(12): 2984-2989. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00119
[摘要](1752) [PDF 303KB](609)
摘要:
节能路由是无线自组织网络的一个重要研究课题,对延长网络生存时间极为重要。在传统路由下,多对节点之间通信使用的多条数据传递路径会出现交叉存在公共节点,这些公共节点因需要转发来自多条交叉路径的数据包而比其它节点消耗更多的能量,从而过早因能量耗竭而失效。为了克服这一能耗不均衡问题,该文提出基于网络编码的节能路由NCBEER (Network Coding Based Energy Efficient Routing),它可捕捉多条路径交叉的机会,让公共节点对所转发的数据包进行编码,然后把编码数据包多播(Multicast)邻居节点,以减少公共节点转发数据包次数从而降低能耗;推导了编码节点使全部接收节点接收到编码数据包所需要的平均多播次数,定义了无线链路的传输代价,并将之作为信源将流量分配给不同路径的依据。仿真试验表明,NCBEER可降低和均衡节点的能耗,且能够延长网络生存时间。
基于子空间距离的低复杂度码字搜索方法
吕磊, 张忠培
2011, 33(12): 2990-2994. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00627
[摘要](1837) [PDF 257KB](927)
摘要:
针对有限反馈预编码多用户MIMO的码字搜索问题,该文提出两种基于子空间距离的码字搜索算法。首先证明了子空间距离与弦距的等效性,然后分析了弦距计算与两种子空间距离计算方法的运算复杂度。仿真证明与传统的的弦距计算相比子空间距离的计算复杂度较低,并且根据不同的硬件实现和发射天线数目可在两种子空间距离算法中选择复杂度较低的一个。
基于信道转换的蓝牙微微网之间同频干扰抑制方法
钱志鸿, 郭雨齐, 侯金凤, 王义君
2011, 33(12): 2995-3001. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00634
[摘要](1959) [PDF 470KB](923)
摘要:
多个蓝牙微微网之间的同频干扰十分严重,该文针对此问题提出一种基于信道转换的同频干扰抑制方法。该方法在蓝牙微微网重传时进行信道转换,以同频不一定会产生干扰为前提,综合考虑了返回分组、跳频保护间隔、3种时隙分组共存等多种情况,使分析更加接近真实情况。对网络性能指标进行大量仿真,由仿真分析可见,该方法有效地降低了蓝牙微微网的分组错误率,提高了微微网的吞吐量,尤其当网络数量在14~57范围内时,微微网吞吐量最大可增加260 kbps。
移动通信网中基于用户社会化关系挖掘的协同过滤算法
黄武汉, 孟祥武, 王立才
2011, 33(12): 3002-3007. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00364
[摘要](2519) [PDF 253KB](992)
摘要:
该文面对移动通信网中个性化服务推荐问题,结合社会化网络分析方法提出一种基于移动用户社会化关系挖掘的协同过滤算法。利用移动通信网中所形成社会化网络,预测潜在的社会化网络关系,并按关系紧密程度找到相似用户;然后结合基于用户评分相似度计算发现的最近邻用户,找到最相似的用户集合,进行移动用户偏好预测和推荐,有效地缓解数据稀疏性。仿真数据集和公开数据集实验表明了该算法在预测移动用户偏好和提高推荐精确度方面的可行性和有效性。
基于随机线性网络编码的双源交替调度算法
汪玉, 卢汉成, 洪佩琳, 薛开平
2011, 33(12): 3008-3014. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00297
[摘要](1762) [PDF 469KB](677)
摘要:
为减少单源组播中链路质量最差的组播成员对组播速率的影响,该文提出了适用于双源可靠组播的静态和动态交替调度算法。算法通过交替传输编码数据包,可充分挖掘组播成员到不同源节点链路质量的差异性。与单源组播相比,理论分析和仿真表明:两种调度算法可以有效提高组播速率,从而减少期望传输时间。动态交替调度算法通过动态更新参数,可以获得更低的期望传输时间。
基于扩展网络攻击图的网络攻击策略生成算法
王会梅, 鲜明, 王国玉
2011, 33(12): 3015-3021. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00414
[摘要](1751) [PDF 373KB](796)
摘要:
该文针对网络攻防领域攻击策略生成问题的特性,从攻击者角度研究网络攻击图。根据漏洞信息对攻击模板进行实例化,维护原子攻击以及攻击的前提条件和攻击效果等因果关系,形成扩展网络攻击图,并进一步提出基于扩展网络攻击图的网络攻击策略生成算法,该算法能够动态的预测下一步网络攻击效果,求出达到该攻击效果的攻击链及其成功概率,为网络攻击过程的顺利实施提供决策支持。通过网络攻防实验,验证了网络攻击图的扩张和网络攻击策略生成算法的正确性。
基于网络预测的改进型PMIPv6快速切换方法
唐军, 裴昌幸, 苏博, 张曼君
2011, 33(12): 3022-3027. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01272
[摘要](1938) [PDF 565KB](706)
摘要:
针对PMIPv6协议切换效率较低的问题,该文提出了一种基于网络预测的改进型PMIPv6快速切换方法。该方法在不变更切换决策主体的前提下,通过学习先验切换经验,利用距离加权最近邻算法来预测移动节点的切换目的地;同时采用软转发机制来保护在切换过程中到达移动节点的数据分组。仿真结果表明,改进方法产生的切换延迟和分组丢失数量明显少于PMIPv6。
基于拓扑划分的片上网络快速映射算法
邓植, 顾华玺, 杨银堂, 李慧
2011, 33(12): 3028-3034. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00422
[摘要](2024) [PDF 484KB](1108)
摘要:
该文针对片上网络建立了以能耗和流量均衡为优化目标的映射模型,提出一种基于拓扑划分的快速映射算法(TPBMAP)。该算法不仅考虑芯片的布局特性从而产生规整的拓扑,还采用虚拟IP核技术修正通信核图以完成IP核和网络节点数不等的映射;通过引入以流量均衡为目标的优化模型同时将通信量大的IP核映射到拓扑边缘区域,有效地降低了网络中心的流量;采用迭代的拓扑划分方法以及将通信量大的IP核映射到网络相邻位置,可快速完成低能耗映射。仿真结果表明,相比现有算法,该文提出的算法在映射速度、全网能耗以及网络中心流量等方面有较大优势。
一种2.4 GHz全集成SiGe BiCMOS功率放大器
阮颖, 刘炎华, 陈磊, 赖宗声
2011, 33(12): 3035-3039. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00441
[摘要](1945) [PDF 335KB](936)
摘要:
针对2.4 GHz 802.11 b/g无线局域网(WLAN)的应用,该文设计了一种单片全集成的射频功率放大器(PA)。由于在自适应偏置电路中采用异质结晶体管(HBT)和电容构成的简单结构提高PA的线性度,因此不增加PA的直流功耗、插损和芯片面积。在基极偏置的DC通路中采用电阻负反馈实现温度稳定功能,有效避免热崩溃的同时不引起射频损耗。采用了GRACE 0.18mSiGe BiCMOS 工艺流片,芯片面积为1.56 mm2,实现了包括所有偏置电路和匹配电路的片上全集成。测试结果表明,在2.4-2.5 GHz工作频段,PA的小信号S21增益达23 dB,输入回波损耗S11小于-15 dB。PA的 1 dB 输出压缩点的线性输出功率为19.6 dBm,功率附加效率为20%,功率增益为22 dB。
覆锇膜阴极表面同步辐射光电子谱研究
阴生毅, 张洪来, 杨靖鑫, 奎热西, 钱海杰, 王嘉欧, 王宇, 王欣欣
2011, 33(12): 3040-3045. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00358
[摘要](1775) [PDF 552KB](540)
摘要:
为何浸渍阴极表面覆一层高功函数的锇(Os)膜后发射能力可以显著增加?这是一个长期未搞清的重要问题。该文在对阴极进行发射性能测试和扫描电镜分析的基础上,利用同步辐射光电子谱装置,对覆钨(W)膜阴极和覆Os膜阴极表面的元素成分及化学状态进行了全面系统的研究。结果表明,覆Os膜阴极的电子发射能力是覆W膜阴极2.65倍;与覆W膜相比,覆Os膜使阴极表面的钡(Ba)原子和低结合能态的吸附氧(O)原子分别增加了40%和56%。进一步分析认为,Os膜具有易氧化及氧化物易分解的特性,这一特性决定了覆Os膜阴极在激活后可以获得更多的超额钡Ba+(a),并因此具备更高的电子发射能力。
研究简报
基于最小生成树的异构传感器网络抗共谋优化方案
马春光, 戴膺赞, 王九如, 王慧强
2011, 33(12): 3046-3050. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01367
[摘要](1810) [PDF 373KB](613)
摘要:
基于EBS (Exclusion Basis Systems)的密钥管理协议,以安全性高、动态性和扩展性好,较适用于异构传感器网络,但却存在共谋问题。该文提出了一种基于MST (Minimum Spanning Tree)的密钥共谋问题优化方案。该方案利用Prim算法对由簇内感知节点所构成的无向连通图进行最小生成树求解,并对该树进行遍历,根据所得节点遍历顺序进行密钥的指派与分配,使得相邻节点间所含的密钥重叠程度增大,发生共谋的可能性得到降低。实验结果表明:同比于密钥随机分配方案与SHELL方案,所提方案有效提高了网络的抗捕获能力。

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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