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2012年34卷2期

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论文
基于有向体模型的植被参数反演及室内宽带实验研究
胡楚锋, 周洲, 李南京, 张麟兮, 许家栋
2012, 34(2): 255-260. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00553
[摘要](2052) [PDF 345KB](1101)
摘要:
该文对具有极化特征的植被提出一种基于有向体(OV)模型的参数反演算法,并尝试在微波暗室内构建全极化干涉合成孔径雷达半实物宽带测量系统,对模型及算法进行实验验证。根据OV模型的植被特征,以同极化之差所代表的二面角散射机理作为地形相位点的判别依据,结合计算平均值和标准差的方法反演出植被高度。接下来,在环境可控的微波暗室内构建了实验系统,采用两个高度已知的三面角对干涉基线距进行校准,提高了参数反演精度。实验结果表明:在场景的地体幅度比较大的情况下,植被反演高度与实际高度的误差仅为0.03 m,全频带内的高度反演误差不超过0.2 m,说明了反演算法的有效性。
基于Tetrolet Packet变换的SAR图像稀疏表示
陈原, 张荣, 尹东
2012, 34(2): 261-267. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00584
[摘要](2552) [PDF 322KB](1209)
摘要:
Tetrolet变换作为多尺度几何分析的一种,能够对平滑的自然图像进行有效的稀疏表示。SAR图像具有丰富的细节纹理信息,因此经过Tetrolet变换后的高频系数依然具有较大的幅值,从而严重影响了稀疏表示SAR图像的性能。该文针对此问题提出了一种新的变换方法Tetrolet Packet,该算法将高频子带系数进行重新排序后,使用熵作为代价函数对不同的高频子带进行不同层次的Tetrolet分解得到Tetrolet最优分解树,从而使系数能量更加集中同时尽量减少方向信息,以便于后续SAR图像压缩。实验比较了Tetrolet和Tetrolet Packet两种算法,用相同个数的变换系数来进行图像重建,无论是主观视觉质量还是客观参数PSNR评价,Tetrolet Packet稀疏表示SAR图像的性能都优于Tetrolet。最后针对两种算法的变换系数均具有类似零树结构的特性,提出分别使用SPIHT和Modified-SPIHT算法对Tetrolet和Tetrolet Packet变换系数进行编码,并探讨了该两种算法对SAR图像的压缩性能。
基于稀疏表示及光谱信息的高光谱遥感图像分类
宋相法, 焦李成
2012, 34(2): 268-272. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00540
[摘要](3582) [PDF 308KB](3212)
摘要:
该文结合稀疏表示及光谱信息提出了一种新的高光谱遥感图像分类算法。首先提出利用高光谱遥感图像数据集构造学习字典,然后根据学习字典计算每个像元的稀疏系数,从而获得像元的稀疏表示特征,最后根据稀疏表示特征和光谱信息分别构造随机森林,通过投票机制得到最终的分类结果。在AVIRIS高光谱遥感图像上的实验结果表明:该文所提方法能够提高分类效果,且其分类总精度和Kappa系数要高于光谱信息和稀疏表示特征方法。
一种差分SAR层析高分辨成像方法
孙希龙, 余安喜, 董臻, 梁甸农
2012, 34(2): 273-278. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00676
[摘要](1999) [PDF 369KB](873)
摘要:
城区建筑的4维成像是差分SAR层析的重要应用领域之一。此种应用背景下,如何利用空间-时间2维平面内稀疏分布的观测数据,在保持方位向-距离向分辨率的同时实现高程向-形变速率向的高分辨成像是差分SAR层析面临的难点问题。在确定性点目标模型下,基于松弛(RELAX)算法,该文提出了一种适用于城区建筑目标的差分SAR层析高分辨成像方法。与统计模型下的空间谱估计方法相比,该方法无需多视处理,能够保持方位向-距离向分辨率。与奇异值分解方法相比,该方法具有更优的高程向-形变速率向分辨能力。在仿真实验和Envisat-ASAR实测数据处理中,该方法的有效性得到了验证。
周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像
吴玉峰, 孙光才, 杨军, 邢孟道, 周峰
2012, 34(2): 279-288. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00498
[摘要](2019) [PDF 434KB](729)
摘要:
针对单通道星载SAR系统高分辨与宽测绘带之间的矛盾,该文提出了一种周期性非均匀采样的解决方法。该方法利用非均匀的方位采样,避开距离盲区的重叠,使得相同距离单元的盲区最多出现在一个采样通道内;然后利用方位采样的周期性,构造出等效的多通道数据,通过多通道解模糊的方法实现方位信号频谱恢复。文中还详细分析了非均匀采样的优化设计方法。最后仿真实验验证了该文方法的有效性。
基于大尺度双边SIFT的SAR图像同名点自动提取方法
王山虎, 尤红建, 付琨
2012, 34(2): 287-293. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00568
[摘要](2257) [PDF 472KB](1022)
摘要:
针对SIFT应用于SAR图像同名点自动提取的问题,该文提出了一种新的基于各向异性尺度空间的同名点提取方法。该方法首先基于双边滤波器建立图像的各向异性尺度空间,在滤除斑点噪声的同时保留了图像细节;然后利用SIFT在大尺度上检测并描述特征,弱化了斑点噪声对匹配的影响;最后采用双向匹配策略建立同名点,提高了正确匹配的概率。该方法在保持同名点精度的同时增加了同名点的数量。通过不同时相、不同极化、不同波段以及不同视角下的SAR图像同名点提取实验,验证了该方法的优越性和适应性。
压缩感知SAR成像中的运动补偿
徐建平, 皮亦鸣
2012, 34(2): 294-299. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00661
[摘要](2331) [PDF 265KB](994)
摘要:
由于其具有压缩采样特性,压缩感知在高分辨SAR成像技术中得到了广泛应用。然而作为一种参数化的成像方法,基于压缩感知的成像方法对位置误差非常敏感。位置误差会造成图像偏离真实位置、散焦、甚至根本不能成像。该文针对SAR压缩成像系统中存在的运动误差,分析了平台非理想运动对回波信号的调制机理和运动相位误差对信号稀疏表征的影响,提出了基于传感器测量数据进行运动补偿的压缩感知SAR成像方法,通过在稀疏矩阵中引入附加项完成空不变运动误差的补偿。该方法不仅能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而且能有效降低运动误差对成像质量的影响,实现高分辨成像。
基于四元数的Root-MUSIC的双基地MIMO雷达中角度估计算法
李建峰, 张小飞, 汪飞
2012, 34(2): 300-304. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00612
[摘要](2332) [PDF 242KB](830)
摘要:
该文将四元数理论应用到双基地集中式多输入多输出(MIMO)雷达的角度估计中。文中通过传统数据模型构造四元数矩阵,提出了基于四元数的求根-多重信号分类(Root MUltiple SIgnal Classification, Root-MUSIC)的MIMO雷达中角度估计算法,该算法通过奇异值分解和Root-MUSIC来估计出发射角(Direction Of Departure, DOD)和接收角(Direction Of Arrival, DOA)。该算法的角度估计性能远优于现有文献的方法,并且无需谱峰搜索,复杂度大大降低。仿真结果验证了算法的有效性。
基于线性动态模型的雷达高分辨距离像小样本目标识别方法
王鹏辉, 刘宏伟, 杜兰, 潘勉, 张学峰
2012, 34(2): 305-311. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00680
[摘要](2081) [PDF 313KB](715)
摘要:
为了解决雷达高分辨距离像识别系统对训练样本需求量过大的问题,该文提出一种基于线性动态模型的小样本目标识别方法。首先分析了距离像频谱的统计特性,然后从其广义平稳性出发,使用线性动态模型对距离像频谱幅度建模,并用期望最大化算法估计模型参数。实测数据的实验结果表明:即使在很少的训练样本条件下,该方法仍能获得较高的正确识别率和良好的拒判性能。
一种新的双基地MIMO雷达快速多目标定位算法
程院兵, 顾红, 苏卫民
2012, 34(2): 312-317. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00555
[摘要](2106) [PDF 290KB](816)
摘要:
针对双基地MIMO雷达目标定位问题,该文提出一种基于三阶张量分解的快速多目标定位算法。该算法首先将匹配滤波输出转化为三阶张量,并对其进行降维预处理,然后利用交替最小二乘(ALS)算法估计收发阵列流型矩阵和多普勒矩阵,最后通过谱估计算法恢复目标收发角和多普勒频率。同时利用线性搜索加快ALS算法的收敛速度。与现有算法相比,该算法避免了2维谱峰搜索和协方差矩阵估计,得到的目标三参数自动配对,不仅提高了估计性能,而且有效降低了运算量和存储量。仿真结果证明了所提算法的有效性和优越性。
MIMO雷达稳健的发射波束形成算法
王勇, 刘宏伟, 纠博, 杨晓超
2012, 34(2): 318-323. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00647
[摘要](1649) [PDF 289KB](961)
摘要:
针对发射导向矢量存在未知误差的问题,该文提出了一种MIMO雷达稳健的发射波束形成算法(Robust Transmitting Beamforming, RTB)。该算法在稳健的接收波束形成算法的基础上,以最大化最差情况输出信干噪比为优化准则,对发射导向矢量误差做稳健的发射波束形成。RTB算法属于对角加载方法。仿真结果表明,相比于已有算法,RTB算法的稳健性更好、计算复杂度更低、收敛速度更快。
奇异值分解在InSAR区域网连接点检测中的应用
姜丽敏, 陈曙暄, 向茂生
2012, 34(2): 324-332. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00487
[摘要](1831) [PDF 731KB](556)
摘要:
该文针对干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)区域网连接点(Tie Points, TPs)检测问题,提出一种基于奇异值分解(Singular Value Decomposition, SVD)的检测方法。其核心思想是:为每个特征点构建特征描述符,针对特征描述符的相异性度量距离按一定的相似性分布构建相似性分布矩阵,再由相似性分布矩阵的SVD建立匹配矩阵,并结合匹配矩阵次大值和最大值比值实现TPs检测。该算法具有快速、简单、操作性强等特点。对不同地貌的SAR影像实验验证了该方法的有效性。
双基地高频地波雷达系统布站研究
何缓, 柯亨玉, 万显荣, 胡林华, 邓刚
2012, 34(2): 333-337. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00708
[摘要](1671) [PDF 313KB](568)
摘要:
由发射机(T)和接收机(Rm)共站的单基地高频地波雷达增设分置的接收系统(Rb)构成的T/Rm-Rb双基地高频地波雷达系统用于海洋环境监测时,既可测得矢量流速度,又可消除风向模糊性,是目前高频地波雷达的发展趋势之一。该文首次从T/Rm-Rb系统的探测能力与海流测量误差两方面分析最佳基线长度和最佳双基地角范围,从而确定其布站原则,即:在确定T/Rm单基地雷达的位置后,先根据T-Rb双基地雷达设计指标中的最大探测距离和确定基线长度,然后根据T/Rm-Rb系统海流测量误差最小的原则确定最佳双基地角范围,从而确定T-Rb双基地雷达接收站Rb的位置。该布站原则可为双(多)基地高频地波雷达的海洋环境监测应用提供参考和依据。
中国移动多媒体广播外辐射源雷达参考信号获取方法研究
万显荣, 岑博, 易建新, 方亮, 柯亨玉
2012, 34(2): 338-343. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00572
[摘要](2465) [PDF 326KB](815)
摘要:
该文结合中国移动多媒体广播(CMMB)信号的特殊结构,提出了两种CMMB外辐射源雷达参考信号获取方法,即基于CMMB同步信号的自适应滤波提纯算法与利用CMMB调制解调理论的参考信号重构算法。首先给出了两种算法的具体处理流程;接着通过计算机仿真重点分析比较了两种算法的性能,利用实测处理验证了重构算法的有效性。研究表明基于参考信号重构的提纯方法能有效地消除参考信号中的噪声干扰和多径干扰,具有获取参考信号纯度高、算法稳健等优点。
基于机载前向阵雷达的三通道斜视SAR-GMTI技术研究
张佳佳, 周芳, 孙光才, 邢孟道, 保铮
2012, 34(2): 344-350. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00581
[摘要](1830) [PDF 373KB](670)
摘要:
现有的基于前向阵雷达的SAR-GMTI方法主要是空时自适应处理(STAP),而STAP在实际工程中难以实现。针对这一情况,该文提出了一种基于机载前向阵雷达的斜视SAR-GMTI新方法。文中建立了基于前向阵雷达的三通道斜视SAR-GMTI体制下的运动目标回波信号模型,利用等效分析建立了该模型与传统三通道相位中心偏置天线(DPCA)模型的联系。通过改进的DPCA技术,实现该体制下的动目标检测、测速和定位。最后仿真结果验证了改进的DPCA技术的有效性。
基于地形可视性分析的机载气象雷达地杂波剔除方法
秦娟, 吴仁彪, 苏志刚, 卢晓光
2012, 34(2): 351-355. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00714
[摘要](1918) [PDF 296KB](689)
摘要:
针对机载气象雷达工作于气象模式时的地杂波抑制,该文提出一种基于地形可视性分析的时域地杂波剔除方法。该方法根据可视性判断原理,分析机载雷达可视域地面点的下视角分布的规律,利用其计算雷达波束触地的位置,然后将触地距离单元的回波剔除,从而抑制地杂波。仿真和实测数据验证了该方法的有效性。
分布式卫星SAR相位同步的实现方案及试验验证
李世强, 禹卫东
2012, 34(2): 356-360. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00719
[摘要](1606) [PDF 284KB](638)
摘要:
雷达载波的相位同步是分布式卫星SAR正常工作的前提,该文提出了一种分布式卫星SAR系统相位同步的改进方案,在采用GPS驯服晶振基础上利用相位同步脉冲的双向对传实现相位同步。分析了影响相位同步性能的各种因素,并通过地面试验验证了该文方案的性能。
用于宽带频谱感知的全盲亚奈奎斯特采样方法
盖建新, 付平, 乔家庆, 孟升卫
2012, 34(2): 361-367. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00314
[摘要](2082) [PDF 349KB](993)
摘要:
亚奈奎斯特采样方法是缓解宽带频谱感知技术中采样率过高压力的有效途径。该文针对现有亚奈奎斯特采样方法所需测量矩阵维数过大且重构阶段需要确切稀疏度的问题,提出了将测量矩阵较小的调制宽带转换器(MWC)应用于宽带频谱感知的方法。在重新定义频谱稀疏信号模型的基础上,提出了一个改进的盲谱重构充分条件,消除了构建MWC系统对最大频带宽度的依赖;在重构阶段,将稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法引入到多测量向量(MMV)问题的求解中。最终实现了既不需要预知最大频带宽度也不需要确切频带数量的全盲低速采样,实验结果验证了该方法的有效性。
基于支持向量回归的立体图像客观质量评价模型
顾珊波, 邵枫, 蒋刚毅, 郁梅
2012, 34(2): 368-374. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00513
[摘要](2500) [PDF 342KB](1362)
摘要:
立体图像质量评价是评价立体视频系统性能的有效途径,而如何利用人类视觉特性对立体图像质量进行有效评价是目前的研究难点。该文根据图像奇异值有较强稳定性的特点,结合立体图像的主观视觉特性,提出了一种基于支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)的立体图像客观质量评价模型。该模型通过分析立体图像的视觉特性,提取左右图像的奇异值作为立体图像的特征信息,然后根据立体图像的不同失真类型情况对其特征进行融合,通过SVR预测得到立体图像质量的客观评价值。实验结果表明,采用该文提出的客观评价模型对立体数据测试库进行评价,Pearson线性相关系数值在0.93以上,Spearman等级相关系数值在0.94以上,均方根误差值接近6,异常值比率值为0.00%,符合人眼视觉特性,能够很好地预测人眼对立体图像的主观感知。
一种新的基于二值水平集和形态学的局部分割方法
郑强, 董恩清
2012, 34(2): 375-381. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00598
[摘要](2212) [PDF 434KB](869)
摘要:
局部分割是图像分割中的关键性工作,针对局部分割方法中存在的窄带控制不稳定和局部分割精度不足的问题,文中提出一种新的基于二值水平集和形态学运算的局部分割方法。该方法引入二值水平集取代传统的符号距离函数,并在曲线进化过程中保持水平集函数的二值性以确保窄带控制的稳定性和一个像素宽度的局部分割精度。为增加曲线平滑方案的灵活性,引入可选择的形态学算子来平滑曲线,并采用稀疏场算法以提高效率。在合成图像和医学图像上的实验结果表明,提出的方法能更好地实现图像局部分割。
互耦条件下均匀线阵DOA盲估计
胡增辉, 朱炬波, 何峰, 梁甸农
2012, 34(2): 382-387. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00205
[摘要](1857) [PDF 236KB](785)
摘要:
阵元间存在互耦时,经典的波达角(DOA)估计算法性能急剧下降甚至失效。针对互耦条件下均匀线阵DOA估计问题,该文提出一种基于盲源分离的DOA盲估计算法。首先,利用源信号的统计特性,由盲源分离方法估计广义阵列流形矩阵;然后,利用均匀线阵互耦矩阵带状、Toeplitz矩阵的特点,将DOA估计问题转化为多个可分离非线性最小二乘问题,由多个1维频域搜索得到DOA的估计。该算法无需高维搜索或多维迭代,对互耦自由度要求更低,互耦自由度未知时仍旧适用,稳健度高。数值仿真验证了该文算法的有效性。
复杂背景下基于贝叶斯-全概率联合估计的前景检测
李拥军, 曾标, 徐克付, 李阳
2012, 34(2): 388-392. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00626
[摘要](2060) [PDF 296KB](1024)
摘要:
针对复杂背景下前景提取较为困难或者提取准确率较低等问题,该文提出了基于贝叶斯-全概率联合估计的目标检测模型并引入了背景误差控制变量的概念。通过选择适当的特征向量,在贝叶斯-全概率估计模型下,背景像素将会分为静止与运动两种不同的类型,进而准确提取前景像素点。实验结果表明,该模型是一个较为通用的目标检测模型,在目标提取时,该文算法对各种类型的视频背景环境(包括复杂背景)都具有较好的适用效果。
Mean Shift的渐进无偏变换图像配准
杨烜
2012, 34(2): 393-397. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00689
[摘要](1790) [PDF 308KB](680)
摘要:
基于标志点对应关系的图像配准方法不能保证变换的无偏性,一般不适用于大形变配准问题。该文提出了一种基于标志点对应关系的渐进式无偏变换图像配准方法,该方法利用少量的初始标志点对,通过Mean Shift迭代寻找对应标志点对,构造无偏性较好的变换函数,逐步得到一致的配准结果。文中详细讨论了标志点的分布对变换函数无偏性的影响,实验结果表明该文方法可以同时适用于大形变和小形变配准,是一种简单、有效的配准方法。
基于LGJMS-GMPHDF的多机动目标联合检测、跟踪与分类算法
杨威, 付耀文, 黎湘, 龙建乾
2012, 34(2): 398-403. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00596
[摘要](2257) [PDF 288KB](717)
摘要:
线性高斯跳变马尔可夫系统模型下的高斯混合概率假设密度滤波器(LGJMS-GMPHDF)为杂波背景下多机动目标跟踪提供了一种有效方法。该文将类别辅助信息引入LGJMS-GMPHDF,提出了一种密集杂波背景下多机动目标联合检测、跟踪与分类算法。该算法在LGJMS-GMPHDF中用属性向量扩展单目标状态向量,用位置和属性的组合测量似然函数代替单目标位置及杂波位置测量似然函数,提高了不同类目标与杂波测量间的鉴别能力,进而改善了目标数目及状态的估计精度;在更新目标状态的同时,对目标属性信息进行更新。该算法实现了时变数目的目标状态和类别估计。杂波背景下交叉和临近并行机动目标的跟踪实验验证了该文算法的联合检测、跟踪与分类性能。
基于空频域稀疏表示的宽频段DOA估计
李鹏飞, 张旻, 钟子发, 罗争
2012, 34(2): 404-409. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00503
[摘要](2088) [PDF 246KB](825)
摘要:
该文提出一种基于空频域稀疏表示的宽频段波达方向(DOA)估计方法,解决稀疏表示方法在宽带接收机对窄带信号的频率和角度估计中的难题。用空间频率代替频率和方位角的 2 维组合构建过完备字典,字典的长度仅相当于窄带信号DOA估计的字典长度,却能覆盖整个无模糊频段,大大降低了稀疏分解的计算量。该方法首先在频域估计信号的准确频率,根据频域峰值的位置构建频域峰值协方差矩阵。对频域峰值协方差矩阵进行特征分解,利用主特征向量建立稀疏模型估计信号的DOA。算法在低信噪比下具有较高的估计精度,仿真实验和分析验证了该文方法的正确性和有效性。
一种基于伪循环MDS码的准循环LDPC码构造方法
章坚武, 颜欢, 包建荣
2012, 34(2): 410-415. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00786
[摘要](1857) [PDF 244KB](909)
摘要:
该文提出了一种利用两个信息符号的伪循环最大距离可分(MDS)码,构造围长为6的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的方法。在GF(q)中,它通过直接计算长为q+1的伪循环MDS码生成多项式,构造准循环LDPC码的校验矩阵。其主要利用了含两个信息符号的伪循环MDS码字特殊的循环性,及任意两个码字间距离不小于q的特点,使所构造的准循环LDPC码保证无4环。仿真结果表明,基于伪循环MDS码的准循环LDPC码在高斯信道下,能获得较好的误码性能。
不对称放大转发双向中继功率分配及中继位置选择
吉晓东, 郑宝玉
2012, 34(2): 416-422. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00623
[摘要](2066) [PDF 311KB](766)
摘要:
该文研究基于放大转发中继的不对称双向中继系统容量问题。首先,在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率精确表达式和渐进表达式。理论分析发现节点发射功率和源节点目标速率共同决定系统中断概率,并且在大多数业务下系统中断性能仅取决于单向链路,而与另一链路无关。基于此,以优化系统中断性能为目标,提出一种基于业务知识的节点功率分配算法和中继位置选择算法。数值仿真实验结果表明,通过功率分配和中继位置选择可以显著提高不对称放大转发双向中继系统的中断性能。
基于半正定松弛的MIMO系统下行链路预编码方案
李新民, 白宝明
2012, 34(2): 423-426. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00602
[摘要](1805) [PDF 216KB](875)
摘要:
多用户多输入多输出系统下行链路中,信漏噪比最大化的预编码方法的发射功率控制方式并不能有效保证用户可达的信漏噪比,该文提出追求信漏噪比约束下最小化发射总功率的预编码器设计方案。利用半正定松弛的方法对目标问题可以进行有效地求解,并且在设计目标中增加功率约束条件,能有效降低基站的发射总功率。仿真结果显示相比于信漏噪比最大化方法,该文提出的方案在满足较大的信漏噪比门限时具有更好的系统误码性能和更低的发射总功率,并且随着信噪比的增加,其发射总功率不断降低。
一种改进的OFDM/OQAM系统信道估计算法
程国兵, 肖丽霞, 肖悦, 李少谦
2012, 34(2): 427-432. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00530
[摘要](2149) [PDF 260KB](917)
摘要:
基于块状导频的信道估计方法可以克服OFDM/OQAM(OFDM/Offset QAM)系统所固有的符号间和载波间干扰,从而成为该类系统通用的信道估计方法。该文基于块状导频结构和OFDM/OQAM的系统特点,分析了系统相邻子载波之间的相关性,并在此基础上提出一种改进的信道估计算法,通过计算相邻子载波的相关系数,在频域进行有效的加权运算来降低干扰和噪声对信道估计的影响。分析和仿真结果表明,该算法能够有效地提高传统算法的信道估计精度和系统性能。
基于结构相似的H.264主观率失真性能改进机制
崔子冠, 朱秀昌
2012, 34(2): 433-439. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00586
[摘要](2302) [PDF 290KB](983)
摘要:
H.264以客观失真作为失真准则进行码率控制(RC)和率失真优化(RDO)模式选择,无法得到最优的主观质量。该文在作者之前研究成果的基础上将基于结构相似(SSIM)的主观失真用于指导H.264基于RDO的帧间模式选择,进一步提出了宏块(MB)层自适应的分析型拉格朗日(Lagrange)乘子来更好地平衡码率和SSIM失真。实验结果表明:在给定目标码率下,该文算法相比基于客观质量的编码算法及基于SSIM的RC算法(但未进行基于SSIM的RDO帧间预测)更有效地编码了图像结构信息,得到了更好的主观率失真性能和主观图像质量。
一种有效的基于宽带功率放大器强记忆效应特性的PMEC预失真方法
都天骄, 于翠屏, 刘元安, 高锦春, 黎淑兰
2012, 34(2): 440-445. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00590
[摘要](2117) [PDF 304KB](735)
摘要:
针对宽带功率放大器的强记忆效应特性,论文提出了一种新的预失真方法PMEC (Parallel MP-EMP-CIMT),该方法基于记忆多项式(MP),包络记忆多项式(EMP)及记忆时刻信号交叉项(CIMT)3个基函数构造预失真器。与传统混合记忆多项式(HME)方法相比,PMEC方法增加了记忆时刻信号间的交叉相乘项,此外,为了解决系统复杂度高的问题,对EMP子预失真器进行了简化并截断了CIMT子预失真器的高阶非线性项。实际测试结果表明,PMEC方法比MP方法和HME方法能带来更好的线性化效果,与MP方法相比,PMEC方法将输出信号的三阶邻信道功率比(ACPR)降低了1.07 dB/1.32 dB,预失真系数量节省了18.75%;与HME方法相比,PMEC方法利用79.59%的预失真系数将输出信号的三阶ACPR降低了0.2 dB/0.99 dB。
一种新的七元联合稀疏型表示及其应用
杨先文, 李峥
2012, 34(2): 446-450. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00686
[摘要](1589) [PDF 240KB](672)
摘要:
为了进一步提高椭圆曲线密码体制中k1P+k2Q的计算效率,该文提出了一种新的七元联合稀疏型。对任一整数对,给出了新七元联合稀疏型的定义和算法,证明了新七元联合稀疏型的唯一性,并证明了新七元联合稀疏型的平均联合Hamming密度约为0.3023。采用新七元联合稀疏型计算k1P+k2Q时,比最优三元联合稀疏型减少了0.1977l次点加运算,比一种五元联合稀疏型减少了0.031l次点加运算,比另一种七元联合稀疏型减少了0.0392l次点加运算。
多属性机构环境下的属性基认证密钥交换协议
魏江宏, 胡学先, 刘文芬
2012, 34(2): 451-456. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00701
[摘要](1654) [PDF 253KB](933)
摘要:
已有基于属性的认证密钥交换协议都是在单属性机构环境下设计的,而实际应用中不同属性机构下的用户也有安全通信的需求。该文在Waters属性基加密方案的基础上提出了一个多属性机构环境下的属性基认证密钥交换协议,并在基于属性的eCK(extended Canetti-Krawczyk)模型中将该协议的安全性归约到GBDH(Gap Bilinear Diffie-Hellman)和CDH(Computational Diffie-Hellman)假设,又通过布尔函数传输用线性秘密共享机制设计的属性认证策略,在制订灵活多样的认证策略的同时,显著地降低了通信开销。
隐藏访问结构的基于属性加密方案
王海斌, 陈少真
2012, 34(2): 457-461. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00682
[摘要](1592) [PDF 215KB](1281)
摘要:
该文利用双系统密码技术在素数群中提出了一个具有隐藏访问结构功能的基于属性加密方案。该方案的安全性依赖于D-Linear假设和DBDH(Decision Bilinear Diffie-Hellman)假设,并且在标准模型下证明是完全安全的。同时,方案中用户私钥长度和解密过程中双线性对的运算量都为固定值,适用于存储量和计算量小的系统。
基于LWE的集合相交和相等的两方保密计算
夏峰, 杨波, 张明武, 马莎, 雷涛
2012, 34(2): 462-467. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00541
[摘要](1733) [PDF 242KB](861)
摘要:
利用格上LWE (Leaning With Error)困难性假设,将保密地比较两个数是否相等转化为判断对随机串加密后的解密是否正确,有效地解决了数和集合关系的判定、求集合交集和集合相等安全多方计算问题,并利用模拟范例证明该协议在半诚实模型下是安全的。与传统的基于数论的协议相比,该方案由于不需要模指数运算,因而具有较低的计算复杂度,同时因其基于格中困难问题,因而能抵抗量子攻击。
可重构服务承载网容错构建算法研究
齐宁, 汪斌强, 王志明
2012, 34(2): 468-473. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00670
[摘要](1477) [PDF 256KB](688)
摘要:
基于可重构柔性网络(Reconfigurable Flexible Network, ReFlexNet)构建可重构服务承载网(Reconfigurable Service Carrying Network, RSCN)能够有效解决传统互联网体系结构面临的困境。论文在物理链路易发故障的前提下针对RSCN容错构建问题进行了数学建模和理论分析。为尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,基于不同资源的重要程度,设计了资源紧迫度感知的RSCN构建算法RSF-ACA。为提高RSCN的运行成功率,设计了发生网络故障时的RSCN恢复算法RSLFRA。最后,通过仿真实验,从RSCN成功运行率、资源紧迫度和物理链路利用率3个方面验证了该文提出的算法的优越性。
基于优先级降低策略的回卷恢复容错实时调度算法研究
郭锐锋, 刘娴, 丁万夫
2012, 34(2): 474-480. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00520
[摘要](1684) [PDF 294KB](569)
摘要:
实时系统中任务的超时完成将会导致灾难性后果,因此实时系统必须具备实时性和可靠性保障。为了提升系统的容错能力,该文基于回卷恢复容错模型,提出了容错优先级降低策略,并基于此策略对系统进行可调度性分析,推导出了任务最坏响应时间的计算公式。为了快速确定一组最优的容错优先级降低配置,该文提出了一种有效的搜索算法,该算法能够将容错优先级降低配置的搜索空间由O(n!)降低为O(n2)。最后,仿真实验表明容错优先级降低策略可以显著提升系统的容错能力。
有限扫描反射面天线相控波束重构技术
刘肖萌, 高文军, 邓云凯
2012, 34(2): 481-486. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00593
[摘要](1709) [PDF 359KB](827)
摘要:
该文研究一种采用聚焦馈源阵列馈电的反射面天线,相控阵馈源离开焦平面向反射面移动一定距离,位于焦散区,能够增强反射面天线的波束重构赋形能力和有限视角扫描能力。采用改进的投影矩阵法,利用仅相位控制技术,求解相控阵馈源的激励系数,有效综合了聚焦馈源偏置抛物面天线的方向图。对算例的设计达到了采用仅相位技术控制波束指向、波束赋形、旁瓣电平等性能要求,实现了相控阵馈电偏置抛物面天线的波束重构或扫描,并利用商用GRASP仿真软件验证了该文的设计结果,说明了该文方法的有效性。
基于关键路径的三模冗余表决器插入算法
谭宜涛, 杨海钢, 黄娟, 郝亚男, 崔秀海
2012, 34(2): 487-492. doi: TN406
[摘要](1471) [PDF 232KB](850)
摘要:
在FPGA的三模冗余设计中,寄存器的反馈环路会导致错误持续出现,严重影响三模冗余的容错性能,因此需要在寄存器的反馈环路上插入表决器。该文首次提出了一种针对映射后网表进行三模冗余设计的方法,同时提出了基于关键路径的表决器插入算法,该算法在表决器的插入时避开关键路径,缓解了三模冗余设计中插入表决器时增加延时的影响。与国外同类算法相比,该文算法在不降低电路可靠性的前提下,以不到1%的面积开销,使得关键路径延时减少3%~10%,同时算法运算速度平均提高35.4%。
缩短微机械圆盘谐振器缝隙的电极移动法
邓成, 鲍景富, 杜亦佳, 赵兴海
2012, 34(2): 493-498. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00403
[摘要](1668) [PDF 411KB](669)
摘要:
针对现有微机械(Micromechanical,也称MEMS)圆盘谐振器串联动态电阻过大的问题,该文提出了电极移动法,将其它MEMS器件的可调性能引入MEMS圆盘谐振器,在现有最窄缝隙工艺条件下实现了电极-圆盘缝隙的进一步缩减,降低了串联动态电阻。该文给出了悬置电极的设计方法,推导了电极移动后有效缝隙宽度的表达式,提出了可防电极接触短路的微小圆孔状凹陷设计,并给出了加入凹陷后的有效缝隙宽度表达式。通过ANSYS仿真结果可知,分别加载2.10 V和66.38 V偏置电压后,0.1 m和1 m电极-圆盘缝隙缩小为0.0016 m和0.01 m。对于0.1~1.1 m缝隙谐振器,串联动态电阻变为原来的10-8倍以下。
研究简报
一种改进的N-FINDR高光谱端元提取算法
赵春晖, 齐滨, 王玉磊
2012, 34(2): 499-503. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00575
[摘要](1699) [PDF 255KB](1303)
摘要:
光谱端元提取是对高光谱数据进一步分析的重要前提。在各种端元提取算法中,N-FINDR算法因其全自动和选择效果较好等优点受到了广泛的关注。然而样本的排序对该算法的端元提取会造成一定影响,并且传统N-FINDR算法需要根据端元的个数进行降维处理,从而限制了该算法的应用。实际高光谱数据中存在的同一地物在高维空间中非紧密团聚现象也对端元提取增加了难度。为此该文提出改进的算法停机准则和数据特征预处理方法,并使用支持向量机对提取到的端元进行二次提取。实验结果表明,改进的停机准则进一步增加了由端元向量组组成的凸体体积。数据特征预处理和基于支持向量机的二次端元提取分别提升了数据的可分性和提取到端元的精度。
同轨构型下LBF双基谱精度分析
陈士超, 武其松, 周鹏, 邢孟道, 保铮
2012, 34(2): 504-508. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00629
[摘要](1700) [PDF 343KB](625)
摘要:
双基谱精度分析是设计成像算法的前提,该文针对同轨等速构型详细给出了LBF(Loffelds bistatic formula)的谱精度分析,当半双基角的余弦值为1和基线长与目标到航线的最近距离的比值等于半双基角的正切值这两个条件同时满足时,LBF谱是完全严格解析的。谱精度不受基线长度和斜视角大小的影响,通过仿真实验分析讨论了各种约束对于谱精度的影响。

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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