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2012年34卷1期

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论文
认知网络主用户吞吐量受限下的传输半径分析与仿真
廖勇, 杨士中, 陈徐洪, 程金波, 彭小秦
2012, 34(1): 1-6. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00493
[摘要](2622) [PDF 382KB](820)
摘要:
该文针对认知无线电中认知用户对主用户接收机造成的并发通信干扰问题,采用信息论的观点,在主用户吞吐量门限和主用户通信中断概率的限制条件下,首先分析了认知用户对主用户接收机的干扰功率,并引用马尔科夫不等式,推导出主用户传输半径范围,同时数值分析表明:在其他条件一定时,主用户平均吞吐量、认知用户接入数目和主用户传输半径之间是相互量化制约的关系。其次,改进开发了一个基于中断概率的认知无线电网络仿真平台,分析了在不同认知用户密度下,主用户吞吐量和传输半径之间的实际作用关系,验证了所提模型的合理性和正确性。
DFT-S-OFDM系统发射端IQ失衡的广义迭代均衡器
刘锐, 孙强, 高西奇
2012, 34(1): 7-13. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00429
[摘要](2404) [PDF 270KB](1088)
摘要:
该文研究了离散傅里叶变换扩展正交频分复用 (DFT-S-OFDM) 系统的零中频(ZIF)射频(RF)前端非理想特性导致同相与正交分路失衡(IQI)干扰时,改进的频域迭代均衡技术。利用广义正交原理和迭代均衡原理,本文推导了频域广义线性最小均方误差(WLMMSE)迭代均衡器,并通过矩阵变换降低其复杂度。仿真结果表明,在DFT-S-OFDM系统发射端IQ失衡的情况下,所提出的迭代均衡算法性能显著优于常规迭代均衡算法,而复杂度只有少量提高。
基于压缩感知信道能量观测的协作频谱感知算法
顾彬, 杨震, 胡海峰
2012, 34(1): 14-19. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00393
[摘要](2373) [PDF 291KB](1622)
摘要:
压缩感知为认知无线电宽带频谱感知提供了一种新思路。基于压缩感知原理,该文提出一种不需要重构宽带频谱本身,而是直接重构各信道能量的协作频谱感知方法。多个次用户使用宽带随机滤波器组获取信道能量的观测值。融合中心同步接收多个用户的能量观测,并利用同步稀疏自适应匹配追踪协作重构算法重构所有次用户的信道能量。仿真结果表明加性高斯白噪声环境下该协作感知方法所需的滤波器数目仅为传统方法的20%左右,瑞利衰落信道下也仅需传统方法的40%,有效降低了系统复杂度并改善感知性能。同时,该文提出的同步稀疏自适应匹配追踪算法对比经典的同步正交匹配追踪算法在重构精度及算法复杂度两方面都有所提升。
协同中继系统同步算法研究
蒋雁翔, 尤肖虎
2012, 34(1): 20-25. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01421
[摘要](1873) [PDF 281KB](573)
摘要:
该文考虑了协同中继系统中的多时偏和多频偏估计问题,提出了一种基于恒幅零自相关基础序列的同步序列,进而提出了相应的多时偏和多频偏估计算法,相关的定时与频偏估计算法只需要做简单的自相关和互相关运算就可以获得良好的估计性能。仿真结果表明,所提出的同步序列和同步算法在协同中继系统中可以取得满意的系统性能。
有限反馈中继系统基于业务速率的跨层调度算法
陈前斌, 蒋广健, 唐伦, 李征
2012, 34(1): 26-32. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00163
[摘要](2019) [PDF 287KB](598)
摘要:
针对正交频分复用(OFDM)中继系统中用户不同业务速率需求的应用场景,该文提出了一种基于用户业务速率的反馈机制(Considering Traffic Rate Feedback, CTRF)。CTRF根据业务速率动态调整用户的反馈效用函数值,并与反馈门限比较判决用户是否反馈,从而减少系统的反馈量。同时,提出了一种基于业务队列公平性(Traffic Queue Proportional Fair, TQPF)的跨层调度准则。在此基础上,给出了一种联合CTRF与TQPF的支持不同业务速率的减少反馈调度算法(CTRF-TQPF)。理论和仿真结果表明,CTRF可以有效地减少反馈量,CTRF-TQPF算法可以有效保障用户的不同业务需求,降低系统的丢包率。
基于高阶统计处理技术的m-序列帧同步码识别
白彧, 杨晓静, 张玉
2012, 34(1): 33-37. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00500
[摘要](2022) [PDF 311KB](677)
摘要:
该文针对保密通信体制下帧同步码识别问题,在对m-序列采样后的三阶相关函数(TCF)和偏三阶相关函数进行研究的基础上,首次提出了基于偏三阶相关函数峰值特性的识别方法分析和判断帧长。该方法首先对同步码各位上的序列进行偏三阶相关函数运算,然后利用m-序列采样后的偏三阶相关函数峰值相似度高的特性区分信息码和同步码,最后通过进一步运算得到同步码的码长和起始位。仿真实验表明:该方法能够利用较少的数据快速准确地识别出帧同步码,并具有良好的容错性能。
基于FPGA的LDPC码编译码器联合设计
袁瑞佳, 白宝明
2012, 34(1): 38-44. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00539
[摘要](1923) [PDF 295KB](1196)
摘要:
该文通过对低密度校验(LDPC)码的编译码过程进行分析,提出了一种基于FPGA的LDPC码编译码器联合设计方法,该方法使编码器和译码器共用同一校验计算电路和复用相同的RAM存储块,有效减少了硬件资源的消耗量。该方法适合于采用校验矩阵进行编码和译码的情况,不仅适用于全并行的编译码器结构,同时也适用于目前广泛采用的部分并行结构,且能够使用和积、最小和等多种译码算法。采用该方法对两组不同的LDPC码进行部分并行结构的编译码器联合设计,在Xilinx XC4VLX80 FPGA上的实现结果表明,设计得到的编码器和译码器可并行工作,且仅占用略多于单个译码器的硬件资源,提出的设计方法能够在不降低吞吐量的同时有效减少系统对硬件资源的需求。
一种基于EDCA的视频数据包动态映射算法
杜建超, 肖嵩, 吴成柯
2012, 34(1): 45-50. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00471
[摘要](1836) [PDF 248KB](633)
摘要:
为了改善无线局域网中视频流的传输性能,该文提出一种基于增强分布式协调接入机制(EDCA)的动态映射算法。该算法首先建立视频数据包重要性排序模型,统计EDCA各个访问类的平均服务率,然后根据其可用资源动态地将排序后的视频数据包映射到不同的访问类中进行传输。该方法改进了EDCA机制中对数据包的静态映射机制,能够充分利用网络资源,从而改善了视频流在无线局域网中的传输性能。实验结果表明,该文提出的方法降低了数据包的传输延迟,提高了重建图像的质量。
水声扩频通信中多普勒估计与补偿算法研究
袁兆凯, 隋天宇, 李宇, 黄海宁
2012, 34(1): 51-56. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00528
[摘要](1961) [PDF 300KB](769)
摘要:
通信系统普遍受多普勒效应影响,因而载波同步成为通信中的一项关键技术。在水声通信中,由于声速有限,信道中的多普勒效应的影响更为明显。该文在一个基于软件无线电机制的水声扩频通信系统中,对水声信道的多普勒效应进行分析和建模,并在此基础上提出了一种有效的水声扩频多普勒估计与补偿算法。仿真实验表明,算法能够在-22 dB的情况下有效地对15 m/s以内产生的多普勒频移进行估计与补偿。算法经过海试测试,在6节速度及加速减速过程中,系统均能够成功地完成载波同步。
基于跨层网络演算模型的无线网络移动性能分析
喻莉, 姜烈, 罗晶晶, 张婕
2012, 34(1): 57-62. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00383
[摘要](1887) [PDF 289KB](693)
摘要:
为了研究终端移动对无线网络服务质量(QoS)的影响,该文建立了跨层网络演算模型来计算通信终端处于不同移动速度下无线网络的延时积压性能参数。该模型的建立结合了跨层分析思想和网络演算理论,将无线网络中网络层、链路层及物理层等层次的特性映射为一系列网络演算模块的串联。基于构造的模型应用网络演算能够方便地推导出终端处于不同移动速度下无线网络的服务曲线,进而计算出网络的延时积压性能。仿真结果表明,构造的跨层网络演算模型可以准确地分析终端在不同移动速度下无线网络的延时积压性能。
无线网络中基于位置的能量高效协作路由算法
张晚生, 刘凯
2012, 34(1): 63-68. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00425
[摘要](1937) [PDF 260KB](660)
摘要:
为了降低无线网络中路由的整体发射功率,该文提出了一种基于位置的能量高效协作路由(LBCR)算法。首先分析了协作链路在一定中断概率要求下的发射功率性能,理论分析表明,合适的协作节点可以降低协作链路的发射功率。在自适应转发分群路由(AFCR)算法的基础上,LBCR算法利用节点位置信息为每跳选择合适的中继节点,然后结合多跳协作策略,建立从源节点到目的节点的协作路由。仿真结果表明,与无协作的AFCR算法和基于一跳协作的MPCR算法相比,LBCR算法可以明显改善路由的整体发射功率。
效率感知的无线网络编码机制
王斌, 吴伟仁, 岩延, 张宝贤
2012, 34(1): 69-74. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00366
[摘要](2059) [PDF 260KB](799)
摘要:
网络编码在无线网络中的应用可以显著提高无线网络的吞吐量和容量。然而,当前大多数的无线网络编码机制在进行编码操作时,都没有考虑将不同长度的报文编码在一起时的效率问题。该文研究了在进行网络编码操作时如何获得最优的每字节编码效率,并设计了编码效率感知的无线网络编码机制(coDing Efficiency awarE Network coding, DEEN),以提升每字节的编码效率。模拟结果表明,DEEN协议能够有效地提升无线网络的容量。
移动Ad hoc网络容量非合作规划博弈模型的稳定性
杨娟, 李颖, 张志军, 李季青
2012, 34(1): 75-81. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00420
[摘要](2086) [PDF 332KB](719)
摘要:
该文研究了非合作规划博弈移动Ad hoc网络容量分析模型的稳定性。首先求得非合作规划博弈移动Ad hoc网络容量分析模型的源节点流量发送速率演化方程,在此基础上构造Lyapunov函数,运用MakuH稳定性定理得到非合作规划博弈移动Ad hoc网络容量分析模型的稳定性。仿真试验验证了该模型具有优良的稳定性。
保证100%吞吐率的两级组播交换结构
周婷, 赵有健, 王瑞生
2012, 34(1): 82-88. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00257
[摘要](2002) [PDF 297KB](533)
摘要:
在路由器或交换机的交换结构中实现组播是提高组播应用速度的重要途径之一。传统的交叉开关结构(crossbar)组播调度方案有两种缺陷,一种是性能较低,另一种是实现的复杂度太高,无法满足高速交换的需要。该文提出了一个新的基于交叉开关的两级组播交换结构(TSMS),第1级是组播到单播的交换结构,第2级是联合输入和输出排队(CIOQ)交换,并为该结构设计了合适的最大扇出排队(FCN)优先-均匀分配中间缓存调度算法(LFCNF-UMBA)。理论分析和仿真实验都显示在该结构中,加速比低于22/(N+1)倍时吞吐率不可能实现100%;而采用LFCNF-UMBA调度算法,2倍加速比就可保证在任意允许(admissible)组播的吞吐率达到100%。
一种异构网络中基于聚集流的水平QoS映射方法
王再见, 董育宁, 孙刚友, 张晖
2012, 34(1): 89-94. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00311
[摘要](2002) [PDF 333KB](587)
摘要:
保证无线异构网络端到端QoS需求,同时兼容现有网络业务和未来需求,是下一代网络的一个研究热点。QoS映射是保证异构网络端到端QoS的有效方法。该文提出一种基于聚集流的QoS映射方法(QoS Mapping Technology based on Flow Aggregate, QMT-FA),该方法在现有物理网络上建立虚拟的流处理层,在流处理层,原网络中的QoS参数被映射执行器透明封装,映射执行器根据网络情况决定是原样转发还是解聚集。通过建立基于高维的聚集流映射空间,屏蔽了多级网络间映射累积误差影响终端网络QoS指标,保证了异构网络端到端QoS;基于聚集流的QoS映射方法具有较好的可扩展性和伸缩性,能应用于现有的各种异构网络系统和应用业务。最后,通过数值和仿真分析验证了该方法的有效性。
无线传感器网络中面向紧急信息可靠传输协议
梁露露, 高德云, 秦雅娟, 张宏科
2012, 34(1): 95-100. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00592
[摘要](2064) [PDF 335KB](704)
摘要:
在无线传感器网络的监测领域,紧急信息的可靠传输成为关键问题。该文研究了面向紧急信息可靠传输的特点,提出一种适用于无线传感器网络的紧急信息可靠传输协议。该协议采用全新的拥塞控制方式,将缓冲区队列长度与队列长度变化率相结合,并引入状态机对节点的拥塞程度进行评估。节点在本地计算其拥塞度,并以此对其工作状态进行划分,进而采用不同的速率、带宽调整策略。仿真结果表明,该协议保证了紧急信息的可靠传输。
机会网络中消息冗余度动态估计的缓存管理策略
吴大鹏, 周建二, 王汝言, 张普宁
2012, 34(1): 101-107. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00039
[摘要](1939) [PDF 310KB](930)
摘要:
机会网络以存储-携带-转发的方式实现节点间通信,高效的节点缓存管理策略能够充分利用有限的缓存空间。该文提出了一种基于消息冗余度动态估计的自适应缓存管理机制,利用消息携带节点的活跃程度和当前网络状态下消息副本数量,预测给定消息的投递状态,节点以消息冗余程度为参数确定消息的转发以及携带优先级。结果表明,所提出的节点活跃度和消息副本数的估计方法比较准确,同时所提出的缓存管理策略能有效提高消息成功投递率,降低网络平均时延和网络负载率。
基于回溯与引导的关键代码区域覆盖的二进制程序测试技术研究
崔宝江, 梁晓兵, 王禹, 王建新
2012, 34(1): 108-114. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00532
[摘要](1862) [PDF 283KB](745)
摘要:
基于路径覆盖的测试方法是软件测试中比较重要的一种测试方法,但程序的路径数量往往呈指数增长,对程序的每一条路径都进行测试覆盖基本上是不可能的。从软件安全测试的观点看,更关心程序中的关键代码区域(调用危险函数的语句、圈复杂度高的函数、循环写内存的代码片断)的执行情况。该文提出了覆盖关键代码区域的测试数据自动生成方法,该方法基于二进制程序,不依赖于源码。通过回溯路径获取所有可达关键代码区域的程序路径,并通过路径引导自动为获得的路径生成相应的测试数据。路径引导策略基于程序的符号执行与实际执行,逐步调整输入,使用约束求解器生成相应的测试用例。理论分析与实验结果显示该文给出的方法可以降低生成测试数据所需要的运行次数,与传统的覆盖路径测试数据生成方法相比,所需要的运行次数显著降低,提高了生成测试数据的效率。
二元及四元零相关区周期互补序列集构造法
李玉博, 许成谦, 李刚
2012, 34(1): 115-120. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00462
[摘要](1888) [PDF 204KB](583)
摘要:
该文基于二元周期互补序列集,研究了二元和四元零相关区(ZCZ)周期互补序列集的构造方法。利用移位序列和交织法来构造二元ZCZ周期互补序列集,序列集的零相关区长度可以灵活设定。利用逆Gray映射构造了四元ZCZ周期互补序列集,零相关区长度同样可以灵活设定。如果采用的初始周期互补序列集参数达到理论界限,得到的二元和四元ZCZ周期互补序列集参数都是可以达到理论界限的。
基于局部Hilbert谱平均带宽的微弱目标检测算法
张建, 关键, 董云龙, 何友
2012, 34(1): 121-127. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00091
[摘要](1996) [PDF 426KB](707)
摘要:
该文采用实测海杂波数据分析了目标出现频段内海杂波局部Hilbert谱的脊线及其平均带宽,研究了目标和天线极化方式对海杂波局部Hilbert谱脊线及其平均带宽的影响。研究发现,目标的出现将导致目标所处频段的海杂波局部Hilbert谱脊线起伏趋于和缓,局部Hilbert谱平均带宽减小,在此基础上,借鉴恒虚警检测技术提出了一种新的微弱目标检测算法。该算法先采用目标所处频段的局部Hilbert谱脊线计算平均带宽,以提取目标与海杂波的差异,然后将平均带宽作为检测统计量,实现对海杂波中的微弱目标进行检测。与基于海杂波盒维数的方法和单元平均恒虚警(CA-CFAR, 100个脉冲)方法相比,该方法有效提高了对海杂波中微弱目标的检测性能。
非均匀环境中分布目标的参量广义似然比检测
尚秀芹, 宋红军, 陈倩, 闫贺
2012, 34(1): 128-133. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00264
[摘要](1823) [PDF 267KB](535)
摘要:
在高距离分辨率(HRR)雷达中,目标很可能跨越多个距离门。该文研究了这种分布目标的参量自适应检测。其中,主、辅数据中的干扰信号用随机空域协方差矩阵的向量自回归模型表示。随后,分别根据贝叶斯1步参量广义似然比(B1S-PGLRT)和贝叶斯两步参量广义似然比(B2S-PGLRT)检测准则推导了对应的检测器。前者没有闭式解而后者和经典的参量自适应匹配滤波器(PAMF)具有相似的检测结构,并使用了空域协方差矩阵的最大后验(MAP)估计代替了最大似然估计(MLE)。同时,还给出了B2S-PGLRT的归一化形式。最后,分析了贝叶斯参量检测器的运算步骤和运算复杂度,并通过蒙特卡洛仿真评价了它们的检测性能。结果表明:当训练数据不足时,贝叶斯框架下的参量匹配滤波器比广义似然比性能更好。
一种新型超宽带穿墙雷达运动目标跟踪成像算法
吴世有, 陈洁, 孟升卫, 方广有, 阴和俊
2012, 34(1): 134-139. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00294
[摘要](1906) [PDF 478KB](723)
摘要:
近场区域的非接触式穿墙目标跟踪成像探测是超宽带脉冲雷达在火灾救援、安全保卫、城市巷战以及生命威胁等方面的一个重要应用。基于超宽带脉冲雷达的边界散射变换和直接散射波形提取的边界估计算法(SEABED)由于其不适用于穿墙条件下运动目标的成像与跟踪的情况,该文结合SEABED算法的成像原理,提出回波时延差关系曲线概念从而利用三角定位原理和坐标转换实现运动目标的成像与跟踪。文中提出的算法假设在近场条件下,针对运动目标场景建立系统模型,通过成像结果和速度值的同时估计,对墙体背后的运动目标的边界和轨迹进行有效估计。仿真结果表明,该算法能够弥补墙体对目标回波的影响,精确度高,达到穿墙目标跟踪成像探测的目的。
非正交发射的宽域高分辨MIMO InSAR成像模式研究
刘楠, 刘昕, 张娟, 张林让
2012, 34(1): 140-147. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00466
[摘要](2326) [PDF 506KB](640)
摘要:
MIMO InSAR具有比多基线InSAR更稳健和精确的地形高程重建能力,但其关键技术之一是在各阵元接收端分离出源自不同阵元发射信号的回波。现有正交信号正交性不足,依赖它们实现回波分离会产生严重回波间相互干扰。为此,该文提出了一种非正交发射的MIMO InSAR成像模式,该模式首先通过控制各阵元交替发射信号,使其主瓣回波交替出现在各脉冲重复周期,此时只需压低各阵元天线俯仰维旁瓣即可大幅降低回波间的相互干扰,从而避免回波分离对发射信号正交性的依赖。在此模式基础上,该文又引入基于方位向多通道处理的波束扫描技术以缓解交替发射时方位不模糊与距离不模糊之间矛盾,从而实现宽域、高分辨观测。仿真结果证明了该文MIMO InSAR成像模式的有效性。
高分辨率条件下延时有源定标器SAR成像质量分析与校正
李亮, 洪峻, 明峰, 胡继伟
2012, 34(1): 148-153. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00494
[摘要](1897) [PDF 286KB](523)
摘要:
延时有源定标器是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像质量评估和辐射定标的关键设备,有源定标器延时技术的采用可以降低本地杂波的影响,提高测量精度。但其点目标成像质量不可避免地会受到延时的影响,尤其在高分辨率条件下更为严重。该文建立了高分辨率条件下延时对有源定标器点目标成像质量影响分析模型,定量地分析了不同延时对有源定标器点目标响应峰值功率、主瓣3 dB宽度、峰值旁瓣比和积分旁瓣比的影响程度,通过研究提出了一种延时影响的校正方法,仿真实验验证了该方法的正确性。
通道失配对多通道子带合成SAR性能的影响分析与补偿
郜参观, 邓云凯, 冯锦
2012, 34(1): 154-159. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00232
[摘要](2109) [PDF 304KB](541)
摘要:
通道间的不一致性会降低多通道子带合成SAR的成像性能,必须设法补偿。该文提出了一种基于原始数据的通道间幅相误差的补偿方法。在采集子带合成数据前,先发射和接收一段单一子带信号,并利用各通道信号间的多普勒谱关系来提取通道误差。它不需要借助额外的内定标通路,从而大大简化了系统设计。实测偏置相位中心方位向多波束数据处理结果表明,这种方法对于子带合成通道间的幅相补偿具有较高的实用性。
基于矢量传感器MIMO雷达的DOD DOA和极化联合估计算法
王克让, 朱晓华, 何劲
2012, 34(1): 160-165. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00576
[摘要](2081) [PDF 282KB](745)
摘要:
该文研究了一种基于多输入多输出(MIMO)电磁矢量传感器阵列雷达目标波离角(DOD),波达角(DOA)和极化联合估计问题。提出一种新型矢量阵MIMO雷达系统模型,发射阵列采用常规阵元,而接收阵列采用电磁矢量传感器。在此基础上,该文提出4维MUSIC, ESPRIT和迭代1维MUSIC 3种联合参数估计算法。其中迭代1维MUSIC算法首先利用矢量传感器的内在结构特点获得目标DOA预估计,随后采用MUSIC算法对DOD和DOA分别进行1维搜索获得目标角度的高精度估计,最后给出一种基于ESPRIT的目标极化估计算法。迭代1维MUSIC算法可用于不规则阵列,对接收阵列约束较少,无需2维搜索及多维搜索,还可以利用矢量阵特点扩展阵列孔径提高DOA估计精度。此外,论文还推导了DOD, DOA和极化联合估计的CRB。仿真实验表明,与前两种算法相比,迭代1维MUSIC算法具有与CRB更接近的估计精度。
一种机载干涉SAR区域网平面定位算法
毛永飞, 向茂生, 韦立登
2012, 34(1): 166-171. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00302
[摘要](2002) [PDF 328KB](500)
摘要:
平面定位就是获取SAR图像中每个像素点的地理坐标。在平面定位时,需要对相关参数进行定标,以保证精度。该文从平面定位的几何关系出发,通过线性化平面位置误差,提出了基于敏感度方程的平面定标算法。在此算法基础上,又提出了多场景联合平面定标算法,该算法利用相邻场景之间的同名点信息,能够实现稀少控制点条件下的大区域平面定位。实测数据处理结果表明,在少量控制点情况下,该文算法的平面定位精度优于传统的多项式模型和距离多普勒模型。
一种多维编码全极化SAR回波分离改进方法
冯帆, 李世强, 禹卫东
2012, 34(1): 172-178. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00279
[摘要](2305) [PDF 398KB](538)
摘要:
通过依次发射H与V极化脉冲和双极化通道接收回波,多维编码全极化SAR能在一个脉冲重复间隔(PRI)内获得所有极化分量。然而,该模式下不同的极化回波会发生混叠,因此需要将它们有效分离开。该文提出了一种将FIR时域滤波处理嵌入到零点指向波束形成器的新型俯仰向数字波束形成(DBF)方法来分离回波。与传统零点指向法相比,该文方法中的FIR滤波能够解决脉冲空域延展所带来的问题,从而取得更好的分离效果。文中给出了详细的信号处理流程及新型波束形成器系统框图。仿真结果验证了该方法的有效性。
基于SAR子孔径序列图像配准的海洋动态信息获取
孙海青, 王小青, 种劲松
2012, 34(1): 179-186. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00478
[摘要](2106) [PDF 865KB](661)
摘要:
合成孔径雷达(SAR)在海洋遥感中发挥着重要的作用。海洋的动态信息如洋流的运动和海浪的传播等是海洋信息中的重要组成部分。但是通常的SAR海洋图像信息处理是将SAR图像作为海面的瞬时状态进行处理,无法获取海洋的动态信息。该文采用子孔径分割的方法获取海面的具有连续时间间隔的序列图像,通过改进的相位相关法对序列图像间的对应部分进行亚像素级配准,获取了海面各个部分的海浪纹理信息运动的速度大小和方向。仿真实验表明改进的配准方法具有1/10像素精度和极强的噪声鲁棒性。对序列图像间相同的舰船目标,分别采用该文提出的配准法与较成熟的尾迹法计算的舰船速度基本一致,证明了该文方法的有效性。
高效星载TOPSAR场景回波信号模拟方法
徐伟, 邓云凯
2012, 34(1): 187-193. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00216
[摘要](1789) [PDF 392KB](561)
摘要:
星载TOPSAR回波信号模拟中时域逐点法运算效率低,而2维频域法又无法直接模拟星载TOPSAR回波信号。针对这个问题,该文提出了一种高效的星载TOPSAR模式场景回波模拟方法。该方法在距离向上利用参考点回波与场景散射矩阵卷积完成,在方位向上采用对逐个慢时间进行模拟和存储。文中详细给出该方法的处理流程,分析了该方法的运算量,同时还对比了点目标模拟结果与精确的时域模拟方法的差异,最后利用模拟回波信号的成像及干涉结果验证了该文方法的有效性。
基于L1范数凸包数据描述的多观测样本分类算法
胡正平, 王玲丽
2012, 34(1): 194-199. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00545
[摘要](2480) [PDF 275KB](769)
摘要:
为建立高维空间样本分布的最佳覆盖为目标来实现覆盖分类,该文提出基于L1范数凸包数据描述的多观测样本分类算法。首先对训练集的每个类别以及测试集的多观测样本分别构造凸包模型,这样多观测样本的分类就转化为凸包模型的相似性度量问题。若测试集的凸包模型与训练集无重叠,采用L1范数距离测度进行凸包模型之间的相似性度量;若有重叠,采用L1范数距离测度进行收缩凸包(reduced convex hulls)之间的相似性度量。然后采用最近邻准则作为多观测样本的分类决策。在3个数据库上进行的实验结果,表明该文提出方法对于多观测样本分类具有可行性和有效性。
利用颜色滤波矩阵估计原图的拼接定位盲取证方法
王波, 孔祥维, 尤新刚
2012, 34(1): 200-206. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00377
[摘要](2577) [PDF 436KB](713)
摘要:
图像拼接是伪造数字图像最基本的操作,对其的被动盲检测和定位也是数字图像取证亟待解决的关键问题之一。该文通过对图像进行颜色滤波矩阵插值,对图像进行了原图估计,重建其像素邻域一致性。利用待取证图像的边缘点在像素邻域一致性上偏离估计的原始图像的程度,对图像的拼接进行准确定位。实验表明,该方法能够有效地检测图像拼接伪造区域的位置、大小和形状。
融合图像块低维流形特性与解析轮廓波稀疏性的压缩成像算法
练秋生, 张红卫, 陈书贞, 李林
2012, 34(1): 207-212. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00424
[摘要](2325) [PDF 319KB](691)
摘要:
基于图像的整体稀疏表示和图像块的局部特性,融合图像块低维流形特性和整幅图像在解析轮廓波表示下的稀疏性两种先验知识,该文提出了一种高质量压缩成像算法。该算法利用迭代硬阈值法和流形投影法重构图像。为减小运算复杂度,该文用多个线性子流形的并集来近似表示包含所有图像块的非线性流形,并根据图像块的主方向进行初始分类后再用稀疏正交变换获得各线性子空间的基。实验结果表明,该文算法的重构图像在峰值信噪比和视觉效果两方面均有显著提高。
基于HHT和OSF的复杂环境语音端点检测
卢志茂, 金辉, 张春祥, 任明溪
2012, 34(1): 213-217. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00477
[摘要](2186) [PDF 263KB](686)
摘要:
希尔伯特-黄变换是一种全数据驱动的自适应非平稳信号时频分析方法,但是在强噪声环境下语音信号的希尔伯特能量谱曲线波动较大,对语音端点检测造成很大的影响,该文提出了一种基于希尔伯特-黄变换和顺序统计滤波的检测方法。该方法将含噪语音信号进行经验模态分解,通过对固有模态函数进行自适应权重选取获得信号的希尔伯特能量谱,利用顺序统计滤波器对每帧的能量谱进行平滑处理作为语音/非语音的鉴别特征。实验结果表明,该方法适用于复杂噪声环境的端点检测,在低信噪比情况下仍然能够有效地检测出语音信号,降低信号误检率。
研究简报
基于IEEE 802.11ad标准的单载波60 GHz通信系统性能分析
张昌明, 肖振宇, 曾烈光, 高波, 苏厉, 金德鹏
2012, 34(1): 218-222. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00447
[摘要](2586) [PDF 297KB](2587)
摘要:
基于IEEE 802.11ad标准,该文设计了单载波(Single-Carrier, SC)60 GHz通信系统的物理层结构,并对系统性能进行评估。研究了硬件减损(hardware impairments)对通信性能的影响,包括相位噪声及功率放大器(Power Amplifier, PA)的非线性影响,且PA非线性的影响更为显著。结果表明,硬件减损对/2-BPSK及/2-QPSK调制的影响较小,而对/2-16QAM的影响较大。为获得较高的通信速率且保证较好的通信性能,一般情况下应选择/2-QPSK调制,在硬件减损很小时可采用/2-16QAM调制。
基于上下文和粒子滤波的辅助切换机制
王玉祥, 徐翰, 马廷淮
2012, 34(1): 223-226. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00300
[摘要](2124) [PDF 248KB](526)
摘要:
无线通信系统切换机制是支持用户无缝移动服务的一项关键技术,切换成功与否直接影响着用户业务体验和应用。该文提出基于上下文和粒子滤波算法的辅助切换机制,利用粒子滤波算法准确预测移动台下一时刻位置,用户上下文信息对移动台切换起辅助支撑作用。文中提出一种预切换决策机制,为快速、准确和可靠切换判决提供依据,并提前预留资源,显著改善网络服务质量。理论分析和仿真结果表明,该方法位置预测更接近用户真实运动轨迹,位置和速度均方根误差较小,大大提高切换成功率。
嵌套代替-扩散网络的CLEFIA结构零相关线性逼近的构造
崔霆, 金晨辉
2012, 34(1): 227-230. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00475
[摘要](2205) [PDF 202KB](566)
摘要:
零相关线性分析是一种新的分组密码分析方法。进行零相关线性分析首先需要构造相关系数为0的线性逼近。该文研究了嵌套代替-扩散(SP)的CLEFIA结构相关系数为0的线性逼近构造问题,给出了该结构的一类新的(4n+1)轮零相关线性逼近的构造算法。利用该方法可以给出9轮CLEFIA算法的大量零相关线性逼近。
采用字典词条衍生模式的测试数据压缩
刘杰, 易茂祥, 朱勇
2012, 34(1): 231-235. doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01416
[摘要](2117) [PDF 204KB](558)
摘要:
为了降低数字集成电路测试成本,压缩预先计算的测试集是一种有效的解决途径。该文根据索引位数远少于字典词条,以及测试数据中存在大量无关位,提出一种采用词条衍生和二级编码的字典压缩方案。该方案引入循环移位操作,确保无关位按序任意移动而不丢失,从而扩大词条衍生性能,减少非词条向量个数。另外,采用规则的两级编码可以减少码字数量和解压电路的复杂度。实验结果表明该文所提方案能够进一步提高测试数据压缩率,减少测试时间。
国家自然科学基金信息
基金项目智能受理相关问题申请代码、研究方向与关键词
熊小芸, 宋朝晖, 季飞, 马惠珠
2012, 34(1): 236-254.
[摘要](2077) [PDF 327KB](1921)
摘要:
本文在统计分析的基础上,首先对2011年信息一处项目智能分组的试点情况作了简要的介绍。继而,结合2012年项目受理方式的调整,介绍了项目智能受理的基本方案,给出了信息科学一处依据项目智能受理方案制定的申请代码、研究方向与关键词的对应关系,以及申请人在选择信息一处申请代码、研究方向、关键词时需要注意的问题。

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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