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2013年35卷5期

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论文
基于Viterbi-双向搜索的咬尾码最大似然译码算法
王晓涛, 钱骅, 康凯
2013, 35(5): 1017-1022. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01219
[摘要](1404) [PDF 328KB](857)
摘要:
传统咬尾码最大似然(ML)译码算法在译码时存在两个问题:复杂度高和消耗存储空间大。针对这两个问题,该文提出了一种基于Viterbi算法和双向搜索算法的最大似然译码算法。新算法利用Viterbi算法得到的幸存路径度量值与最大似然咬尾路径度量值的关系,删除不可能的起始状态及其对应的咬尾格形子图,缩小搜索空间;然后利用双向搜索算法中门限值与最大似然咬尾路径度量值的关系来降低双向搜索算法的复杂度,从而得到一种在咬尾格形图上高效率的最大似然译码算法。新的最大似然译码算法不仅降低了译码复杂度,同时降低了译码器对存储空间的需求。
OFDMA中继网络变时域节能资源分配策略
黄博, 方旭明, 陈煜
2013, 35(5): 1023-1030. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01180
[摘要](1398) [PDF 294KB](748)
摘要:
现有正交频分多址接入(OFDMA)中继网络资源分配的研究均采用固定时域配置下的频域分配和功率分配,不能很好适应用户业务在时域上的变化。该文针对OFDMA中继网络提出一种可最优节能的资源分配策略和一种简化的节能资源分配策略,为资源分配问题建立一般化的模型,即动态分配时域资源、频域资源和功率资源,所建模型具有很强的灵活性和适应性,不仅适用于固定时域分配系统,也适用于非固定时域分配系统。此外针对非满负荷业务,在保证用户服务质量的情况下,以节能为目标对无线非协作中继网络的资源分配进行能效最大化建模,使用拉格朗日乘数法对模型求解。考虑到算法复杂度,应用指派问题中的匈牙利算法设计出一种简化的资源分配策略。理论和仿真结果表明,最优节能资源分配算法能够得到能效的最大化,而简化节能资源分配算法与最优节能资源分配算法在能效上的差距不足5%,但算法复杂度得到了显著降低。而且,动态分配时域资源比固定时域分配对用户分布不均或链路分布不均有更强的适应性。
三小区环境中基于三角分解的低复杂度干扰对齐算法
谢显中, 徐冰, 雷维嘉, 马彬
2013, 35(5): 1031-1036. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01120
[摘要](1471) [PDF 306KB](596)
摘要:
针对3小区每小区2个边缘用户的MIMO下行链路,在不改变系统自由度的前提下对联合信道进行下三角分解得到系统的等效模型;在此基础上,根据不同小区受到的干扰不同,该文提出一种线性干扰对齐算法同时消除小区间干扰和小区内干扰。该算法利用联合信道分解可以先消除一半的小区间干扰,并根据不同小区的用户设计其干扰抑制矩阵,减少了用户端接收矩阵个数及相应处理,从而降低了接收端的复杂度。仿真表明,随着数据流的增加,系统容量和能量效率都有明显的提高,在自由度相同的情况下,天线数不同对系统容量和能量效率有较大影响。
基于形状约束和局部演化的二值水平集运动目标分割
郑锦, 仙树, 李波
2013, 35(5): 1037-1043. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01727
[摘要](1148) [PDF 506KB](720)
摘要:
针对水平集分割模型运算效率较低且易出现过分割的现象,结合视频中运动目标分割的应用背景,该文提出一种将运动目标检测作为先验形状约束和曲线局部演化方法相结合的二值水平集分割模型。该模型提出将运动目标检测的区域作为先验形状信息对水平集分割进行约束,并使用二值函数替换传统水平集函数提高运算效率,同时融入曲线的局部演化方法解决二值水平集模型缺乏曲线演化渐进性的问题。实验结果表明,该文方法在分割准确性、鲁棒性和运算效率等方面与相关模型相比均有不同程度的提高。
环Fq+uFq++uk1Fq上任意长度的(u1)-常循环码
李平, 朱士信, 开晓山
2013, 35(5): 1044-1048. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01257
[摘要](1204) [PDF 209KB](528)
摘要:
该文利用环同态理论,给出了环R=Fq+uFq++uk1Fq上任意长度N的所有(u1)-常循环码的生成元,是R的可逆元。证明了R[x]xN+1u是主理想环。给出了环R上任意长度N的(u1)-常循环码的计数。确定了环R上任意长度N的(u1)-常循环码的最高阶挠码的生成多项式,由此给出了环R上长度ps的所有(u1)-常循环码的汉明距离。
基于交织的零相关区序列偶集构造方法研究
李明阳, 柏鹏, 彭卫东, 王徐华, 王峰
2013, 35(5): 1049-1054. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01080
[摘要](1100) [PDF 272KB](348)
摘要:
移位序列的设计是交织法构造零相关区序列集的核心问题。该文根据相关函数分析了移位序列的约束条件,并据此条件提出一种基于交织构造零相关区序列集的方法。文中通过选择不同基序列和满足约束条件的移位序列,能够得到具有灵活零相关区长度的序列偶。该文将此序列偶和正交矩阵相结合,构造出具有一定序列长度和数目的零相关区序列偶集。该方法扩展了交织法的应用,可以构造具有一定容量和灵活零相关区的序列集。
基于压缩算法的存取式多秘密视觉密码
付正欣, 郁滨, 房礼国
2013, 35(5): 1055-1062. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00415
[摘要](974) [PDF 612KB](432)
摘要:
依据多幅秘密图像的像素组合与基矩阵之间的映射关系,该文分析了目前存取式多秘密视觉密码存在的冗余基矩阵问题,提出了一种减小基矩阵规模的压缩算法。该算法以一列像素为处理单元,且满足秘密图像的整体对比性。在此基础上,设计了新的存取式多秘密视觉密码的秘密分享与恢复流程。与现有的方案相比,该方案能够有效减小共享份的尺寸,且对于简单图像的压缩效果更加明显。
拟态式蜜罐诱骗特性的博弈理论分析
石乐义, 姜蓝蓝, 刘昕, 贾春福
2013, 35(5): 1063-1068. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01213
[摘要](1596) [PDF 214KB](650)
摘要:
该文基于非合作不完全信息动态博弈理论,形式化描述了拟态式蜜罐诱骗博弈的各局中人策略和收益,构建了诱骗博弈收益矩阵,推理分析了拟态式蜜罐诱骗博弈中存在的贝叶斯纳什均衡策略,通过进一步讨论博弈均衡条件和影响因素并与传统蜜罐博弈相比较,给出了拟态式蜜罐模型中保护色、警戒色等机制在诱骗博弈中的适用条件,证明了拟态式蜜罐模型具有更好的主动性、有效性和迷惑性。
无线环境下具有实时约束的主动队列管理机制
裴畅姣, 卢汉成, 洪佩琳
2013, 35(5): 1069-1075. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01053
[摘要](1563) [PDF 370KB](595)
摘要:
实时流业务的超期丢包率是衡量无线网络传输过程服务质量的常用参数,但是该参数并不能反映出具有不同重要度的数据包对视频质量的影响。该文将实时传输流的数据包重要度与超期丢包率结合,提出加权超期丢包率的概念,更加准确地描述丢包与视频质量的关系,在无线环境下提出基于数据包不同重要度的适用于实时约束流的主动队列管理算法,通过主动丢弃数据包以最小化服务过程中实时流的加权超期丢包率。仿真结果表明,相比于传统的队列管理算法和实时视频流滤波器算法,该超期数据包主动丢弃算法能够有效降低加权超期丢包率,提供更好的服务质量,提高大约0.5~1.5 dB的峰值信噪比(PSNR)增益。
Ad-hoc网络中一种低控制开销的多信道MAC协议
蔡凤梅, 邝育军
2013, 35(5): 1076-1082. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01048
[摘要](1083) [PDF 287KB](585)
摘要:
针对Ad-hoc网络中多信道MAC机制引起的控制信道瓶颈问题和隐终端问题,该文提出一种低控制开销MAC协议(LCO-MAC)。与基于信道使用表一类的MAC机制不同,LCO-MAC参考Meshhadany提出的RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send)信道分配机制,将数据信道映射为帧中时隙,但不同的是LCO-MAC不限制RTS的发送时间,且一旦申请信道后即可发送数据。仿真结果表明,LCO-MAC无需传输太多的控制信息用于预约信道,有效缓解了控制信道瓶颈问题和多信道隐终端问题,网络吞吐量也得到明显提升。
一种新的高速报文解析结构研究
董永吉, 郭云飞, 黄万伟, 夏军波
2013, 35(5): 1083-1089. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00344
[摘要](1709) [PDF 374KB](861)
摘要:
随着新协议的不断涌现和网络速率的迅猛增长,报文解析结构在解析灵活度和解析速率上面临挑战。该文结合流水线设计和二叉trie树查表思想,提出一种应用于路由转发的报文协议解析结构(Parsing Pipeline Architecture for Forwarding, PPAF),通过构建协议二叉trie树来支持报文协议解析的灵活度,利用硬件多级流水查表提升报文协议解析处理速率,采用节点映射算法解决协议二叉trie树节点到流水线映射过程中存储资源不均衡的问题。基于NetFPGA平台的仿真结果表明,相对于现有的高速解析结构,PPAF在处理速率和资源占用上取得较好的均衡的同时,能够提供基于接口的独立灵活解析能力。
基于俯冲模型的频域距离走动校正NLCS-SAR成像算法
肖忠源, 徐华平, 李春升
2013, 35(5): 1090-1096. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01207
[摘要](1306) [PDF 415KB](469)
摘要:
弹载SAR末制导阶段的高速、俯冲、大斜视等特点使得常规SAR成像算法失效,为此,该文首先建立了精确的俯冲SAR回波信号模型,并根据大斜视下距离徙动主要由距离走动构成这一特点,先行补偿距离走动以使大斜视成像转化为等效小斜视或正侧视成像,简化后期成像处理,而后再利用方位向非线性变标方法解决补偿距离走动带来的多普勒调频率随方位时间空变问题,使得同一距离门的方位压缩可在相同参数下进行,从而有效增大方位向的聚焦深度。仿真实验验证了算法的有效性。
连续场景的稀疏阵列SAR侧视三维成像研究
张清娟, 李道京, 李烈辰
2013, 35(5): 1097-1102. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01136
[摘要](1406) [PDF 415KB](820)
摘要:
合成孔径雷达的回波数据和图像数据都是复数,由于各个分辨单元散射点的初始相位是随机的,致使连续变化地物场景的信号带宽较大,传统的单天线SAR很难实现空间稀疏降采样。该文采用交轨向多天线观测结构,分析了交轨向稀疏阵列SAR的成像模型,首次提出利用信号重构方法,去除散射点随机初相位,降低复信号带宽,以较大间隔的空间稀疏采样实现稀疏阵列SAR侧视3维成像。干涉SAR 2维成像实际数据处理结果验证了通过信号重构可以降低复信号带宽,稀疏阵列SAR侧视3维成像的仿真结果验证了该文方法的有效性。
前向散射阴影逆合成孔径雷达成像误差分析
胡程, 周超
2013, 35(5): 1103-1107. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01122
[摘要](1318) [PDF 304KB](436)
摘要:
阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像算法可以从前向散射雷达(FSR)目标回波中提取目标侧影轮廓像,其成像精度由目标的运动轨迹跟踪精度决定。该文基于小衍射角前向散射信号模型,解析推导了SISAR成像误差与目标运动轨迹跟踪误差的关系;分析了跟踪误差对目标侧影轮廓高度差和中线成像结果的影响,给出了对跟踪精度的定量要求。通过大量仿真验证了分析的正确性。
基于单频连续波的无源雷达成像研究
刘玉春, 王俊, 杨杰, 王海环, 陈朝焰
2013, 35(5): 1108-1113. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01148
[摘要](1562) [PDF 273KB](500)
摘要:
该文提出一种新的单频连续波无源雷达成像时域算法。该算法先建立信号匹配矩阵,再将接收到的回波信号拓展为回波信号矩阵,然后将信号匹配矩阵和回波信号矩阵的Hadamard积在时间维上求和,实现回波信号的匹配积累,得到散射点目标的像。给出了算法成像分辨率,分析了影响成像质量的因素并综合得到算法聚焦能力的量度。算法完全在时域中进行成像处理,避免了频域的插值处理。在理论分析的基础上,仿真实验得到了较好成像结果,验证了所提算法有效性。
穿墙雷达多视角建筑布局成像
贾勇, 孔令讲, 马静, 杨晓波
2013, 35(5): 1114-1119. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01056
[摘要](1996) [PDF 417KB](1194)
摘要:
穿墙雷达成像主要包括建筑物的建筑布局成像和内部隐蔽目标成像,其中,建筑布局成像形成的建筑物墙体图像作为参照物能够确定隐蔽目标在建筑物内的相对位置,进而辅助内部隐蔽目标成像实现墙体穿透相位补偿和多径杂波抑制。该文提出了一种多视角建筑布局成像算法,针对多个视角的合成孔径探测回波,首先采用后向投影成像算法形成多幅包含部分墙体图像的单视角建筑布局图像;然后采用M-N-K检测器融合多幅单视角建筑布局图像,形成一幅包含全部墙体图像的二值化建筑布局全景图像;最后,采用中值滤波和Hough变换抑制墙体图像的空洞残缺和边缘毛刺,形成相对整齐的建筑布局全景图像。XFDTD仿真数据和穿墙雷达实验数据验证了算法的正确性和可行性。
基于局部混合滤波的SAR图像边缘检测
刘帅奇, 胡绍海, 肖扬, 安永丽
2013, 35(5): 1120-1127. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01198
[摘要](1536) [PDF 579KB](940)
摘要:
该文结合基于非下采样方向滤波-双树复小波变换(NonSubsampled Direction Filter Bank-Dual-Tree Complex Wavelet Transform, NSDFB-DTCWT)的局部混合滤波算法和Dempster-Shafet (DS)证据理论提出一种基于局部混合滤波的SAR图像边缘检测算法。该算法首先对SAR图像进行局部混合滤波,然后对不同尺度滤波图像使用指数加权均值比(Ratio Of Exponentially Weighted Averages, ROEWA)算子检测边缘的强度,再使用Canny算子检测边缘的方向,从而得到SAR图像各尺度上的边缘,最后使用DS证据理论融合各尺度的边缘形成原始SAR图像的边缘。实验结果表明:该文所提出的算法具有很好的边缘检测效果,检测到的SAR图像的边缘定位准确和完整,且伪边缘较少。
基于距离单元筛选快速最小熵的含旋转部件目标相位补偿方法
袁斌, 陈曾平, 徐世友, 唐鹏飞, 林钱强
2013, 35(5): 1128-1134. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01663
[摘要](1836) [PDF 375KB](659)
摘要:
该文针对逆合成孔径雷达成像中某些含旋转部件雷达目标,其回波多普勒中心受到旋转部件微多普勒的扰动,使得对回波初相的估计和补偿精度下降,从而导致目标主体成像质量变差的问题,提出一种自适应的距离单元筛选快速最小熵相位补偿方法。该方法利用筛选得到的仅包含目标主体散射点的距离单元数据完成相位校正,既提高了相位补偿的精度,又能加快搜索效率。最后通过实测数据说明该方法的有效性。
基于距离Keystone变换的改进的多普勒调频率估计方法
吴玉峰, 孙光才, 邢孟道, 保铮
2013, 35(5): 1135-1141. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01157
[摘要](1380) [PDF 439KB](884)
摘要:
多普勒调频率估计是SAR成像处理中的一个重要步骤。针对聚束、滑动聚束SAR采用全孔径算法进行成像时的调频率估计问题,该文提出一种改进的平移相关(SAC)算法。将距离Keystone变换引入到SAC算法中,去除了互相关峰值位置与目标距离间的耦合关系,从而消除了聚焦深度的限制。由于没有时域补零操作,调频率估计过程中将会出现模糊,针对此,给出了一种基于最小熵准则的模糊数估计方法。仿真及实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。
双基地稀疏阵列MIMO雷达快速多目标定位方法
孙理, 朱晓华, 贺亚鹏, 王克让, 顾陈
2013, 35(5): 1142-1148. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01070
[摘要](1917) [PDF 306KB](1530)
摘要:
针对双基地稀疏阵列MIMO雷达目标定位问题,该文提出一种基于投影处理与奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解(Projection-SVD-RMFOCUSS, PSVDRMF)算法。该算法首先估计接收角,接着依次将回波信号向目标存在的角度进行投影,最后将投影后的数据重排进行发射角估计,从而得到目标的准确位置。同时借助奇异值分解(SVD)进行信号降维与能量积累,进一步降低运算量,提高了传统压缩感知恢复算法在低信噪比下的估计性能。与现有稀疏重建算法相比,该算法减少了2维场景带来的庞大运算负担,且保持了良好的性能,可以稳健地对相干与非相干目标进行定位。
基于单次快拍的双基地MIMO雷达多目标角度估计方法
洪升, 万显荣, 易建新, 柯亨玉
2013, 35(5): 1149-1155. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01167
[摘要](1520) [PDF 289KB](825)
摘要:
该文提出了一种双基地MIMO雷达体制下,利用单次快拍的回波数据进行多目标2维发射角(DOD)和2维接收角(DOA)联合估计的新方法。首先对等效接收阵数据的自相关矩阵进行发射分集平滑实现接收角(DOA)的估计,然后对等效发射阵数据的自相关矩阵进行接收分集平滑实现发射角(DOD)的估计,最后通过最大似然法完成两种角度的配对。该算法仅用一个时域快拍的数据实现了多目标回波的解相干,对发射和接收阵型有着广泛的适应性,同时为高速机动目标的角度测量提供了一种新的思路,仿真实验表明了该算法的有效性。
利用互相关和Hough变换快速检测探地雷达目标
王建, 袁宵, 李禹, 黄春琳, 粟毅
2013, 35(5): 1156-1162. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01134
[摘要](1461) [PDF 409KB](967)
摘要:
考虑到探地雷达目标检测效率低的问题,该文基于目标回波能量空间分布的三参数双曲线模型,提出了一种快速的地下目标检测算法。算法首先利用相邻1维回波的相关性提取回波双曲线,再能量加权拟合曲线以估计出回波模型的两个参数,最后通过1维Hough变换来完成目标检测与定位。实测数据实验结果表明该文算法在不降低目标检测性能和定位精度的同时,计算时间只有传统基于Hough变换检测算法的1.5%左右,计算量的理论分析证明了该文算法在计算效率上的优势。
一种米波相控阵雷达四代机目标检测算法
战立晓, 汤子跃, 朱振波
2013, 35(5): 1163-1169. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01249
[摘要](1777) [PDF 350KB](950)
摘要:
四代机目标具有隐身、高速、高机动等特点,传统雷达对其检测失效。该文以米波相控阵雷达为背景,利用米波段反隐身特性和相控阵天线波束控制灵活的优势,提出了一种四代机目标长时间相参积累检测算法。首先利用修正的Keystone变换校正距离徙动,然后把各个距离单元数据变换到时频平面内,利用Sandglass变换解除慢时间域信号双线性变换中的时延和慢时间的耦合,最后通过2维快速傅里叶变换进行长时间相参积累和目标检测,仿真实验验证了所提算法的有效性。同时,该算法不需要进行搜索,且可通过快速变换算法实现,因此具有运算效率高,便于工程实现的优点。
基于边缘强度映射的SAR图像等效视数非监督估计方法
朱磊, 水鹏朗
2013, 35(5): 1170-1176. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01069
[摘要](1706) [PDF 376KB](1172)
摘要:
该文结合边缘强度映射(Edge Strength Map, ESM)对SAR图像等效视数(Equivalent Number of Looks, ENL),提出一种自适应非监督估计方法。该方法先利用各向异性高斯核平行窗通过比率运算生成ESM,进而在简单的图像分块处理基础上,利用一种有效的非监督估计方法分别估计各分块图像在比率ESM下的区域阈值,并由各分块图像的阈值化ESM操作完成对SAR图像的区域划分,然后对非边缘区域中的所有像素在ESM的两次约束下,通过施加大尺度不规则窗完成局部ENL估计,最后通过直方图统计方法从局部ENL中获得全局ENL估计。实验表明:该文方法可有效克服传统空域估计方法ENL估计值受局域统计方法选择影响大的不足,同时也可避免基于统计模型的估计方法需要相干斑先验信息且对抑斑后SAR图像估计失效的弊端。
基于非负稀疏图的高光谱数据降维
高阳, 王雪松, 程玉虎
2013, 35(5): 1177-1184. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01082
[摘要](1998) [PDF 402KB](899)
摘要:
为减少因大量的光谱信息带来的计算复杂及数据冗余带来的高光谱数据分类性能降低,该文提出一种非负稀疏图降维算法。首先,构建超完备块字典对高维高光谱数据进行非负稀疏表示。然后,根据块非负稀疏表示,分别构建内部非负稀疏图和惩罚非负稀疏图,基于单调递减函数定义边的权重以体现样本间的相似程度。最后,通过同时最大化异类和最小化同类非负稀疏重构样本间的距离,得到从高维到低维的最优映射关系,从而实现对高维高光谱数据的降维。AVIRIS 92AV3C高光谱数据上的实验结果表明,所提算法能以较少的训练样本获得较高的整体分类精度和Kappa系数。
一种基于分段DPC和拟合的合成孔径声呐运动补偿方法
江泽林, 刘维, 李保利, 刘纪元, 张春华
2013, 35(5): 1185-1189. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01096
[摘要](1774) [PDF 300KB](611)
摘要:
为了解决大测绘带条件下合成孔径声呐的运动误差在斜距向上的空变性会影响运动补偿效果的问题,该文提出了一种基于分段的偏移相位中心(Displaced Phase Center, DPC)算法和拟合的运动误差估计及补偿方法。该方法首先对原始回波数据在斜距向上进行分段,利用DPC算法估计各个子段的斜距运动误差,其后利用最小二乘方法对声呐运动的横荡误差和升沉误差进行估计,最后对不同斜距上的原始回波数据做逐点非均匀运动补偿处理。仿真和湖试数据处理结果证明了该方法的有效性。
图像分解的多尺度变分模型
白键, 冯象初, 王旭东
2013, 35(5): 1190-1195. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01459
[摘要](1389) [PDF 483KB](814)
摘要:
该文提出了一种新的多尺度变分图像分解模型。首先在Tadmar的分层多尺度变分模型的基础上,给出了一种新的(BV, H-1)分层多尺度图像分解方法,然后在逆尺度空间上积分尺度图像并将拉普拉斯算子作用于曲率项就得到了新的积分微分方程。该方程包含一个单调递增的尺度函数,它的值与残差图像的星范数成反比。接着讨论了该方程的重要性质,并给出了数值离散算法。理论分析与数值实验表明新的积分微分方程是一种有效的图像分解模型。
基于稀疏贝叶斯学习的高效DOA估计方法
孙磊, 王华力, 许广杰, 苏勇
2013, 35(5): 1196-1201. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01429
[摘要](2288) [PDF 287KB](1835)
摘要:
针对采用l1范数优化的稀疏表示DOA估计算法正则化参数选取困难、计算复杂度高的问题,该文提出一种基于稀疏贝叶斯学习的高效算法。该算法首先利用均匀线阵的结构特性,将DOA估计联合稀疏模型的构建与求解转换到实数域进行。其次,通过优化稀疏贝叶斯学习的基消除机制,使该算法具有更快的收敛速度。仿真结果表明,与l1范数优化类算法相比,该文方法具有更高的空间分辨率和估计精度且计算复杂度低。
基于交替迭代的混合信号DoA与ULA互耦误差估计算法
景小荣, 杨洋, 张祖凡, 陈前斌
2013, 35(5): 1202-1207. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01138
[摘要](1549) [PDF 305KB](639)
摘要:
针对互耦条件下均匀线阵(Uniform Linear Array, ULA),该文基于交替迭代提出一种适用于混合信号模型的波达方向(Direction of Arrival, DoA)与互耦误差估计算法。算法首先利用ULA互耦矩阵的带状Toeplitz结构,提出一种基于门限的非相干信源DoA估计方法,进而实现互耦误差初步估计;在此基础上,以交互迭代方式实现混合信号DoA估计及互耦误差更新。算法最多只需二次交互迭代,就可实现收敛。计算机仿真结果表明:该算法在较少接收快拍数及低信噪比情况下,均具有良好的DoA及互耦误差估计性能。
基于多尺度极值的一维信号趋势项快速提取方法研究
杨达, 王孝通, 徐冠雷
2013, 35(5): 1208-1214. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00960
[摘要](1726) [PDF 370KB](1387)
摘要:
现有1维信号趋势项提取算法效率低、并且缺乏适应性和灵活性。该文提出基于多尺度极值的1维信号趋势项快速提取方法,充分利用时间序列信号极值点信息,建立信号极值点的二叉树结构,避免了传统经验模式分解(EMD)方法逐层筛选求取内蕴模式函数(IMF)分量的耗时过程,在获得与现有方法趋势项提取精度相当的情况下,极大地提高了计算速度,并且可以直接提取不同层次的趋势。仿真和实际数据实验结果表明:与传统EMD趋势分解方法和趋势滤波方法相比较,计算速度可提高1到2个数量级。
Contourlet-SIFT特征匹配算法
陈抒瑢, 李勃, 董蓉, 陈启美
2013, 35(5): 1215-1221. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01132
[摘要](1813) [PDF 496KB](2032)
摘要:
基于局部特征的匹配算法中SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法性能好,应用广泛,但其描述子的维度高、匹配耗时大,对局部相似区域的匹配鲁棒性差。为此,该文提出一种Contourlet-SIFT特征匹配算法。在尺度空间下提取旋转不变特征,对特征及其邻域进行Contourlet变换,由各方向子带分解系数的均值和标准差构建全局纹理描述向量,根据向量间欧氏距离的大小进行特征点排序,选取距离较小的前1%的特征再进行SIFT最近邻比值匹配。实验结果表明该算法对亮度差异大、相似区域多的图像的匹配性能优于SIFT,在保证尺度、旋转、视角等不变性与SIFT相当的同时,匹配速度大为提升。
基于改进光流场和尺度不变特征变换的非刚性医学图像配准
王婕妤, 王加俊, 张静亚
2013, 35(5): 1222-1228. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01142
[摘要](1835) [PDF 414KB](1113)
摘要:
该文对传统的变分光流模型进行了改进,结合尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取提出一种新颖的非刚性医学图像配准算法。该算法模型使用亮度守恒与梯度守恒假设相结合的数据项,很好地解决了对医学图像中局部病灶异常、亮度不均匀等区域的处理问题;通过采用自适应的各向异性正则项,解决了传统光流模型中的过平滑所导致的图像严重模糊和重要细节丢失的问题;通过结合SIFT特征点提取,并采用多分辨率分层细化、内部不动点迭代以及由粗到细的变形技术求解策略,很好地解决了传统光流场模型无法对大形变医学图像以及细节进行配准的问题。实验证明:该文的模型和算法可以很好地实现对医学图像的非刚性配准。
抗重量化转码的H.264/AVC视频水印算法
徐达文, 王让定
2013, 35(5): 1229-1235. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01205
[摘要](1510) [PDF 459KB](1116)
摘要:
根据H.264/AVC特定的编解码架构,该文提出一种基于残差系数符号编码的新水印方案。在重量化转码分析的基础上,结合纹理复杂度和率失真开销差距选择嵌入水印的宏块,解决了重量化转码过程中宏块模式变化引起水印不同步问题。水印嵌入不是直接对系数进行叠加,而是结合DCT残差系数特点,通过特定的符号编码方式对系数进行轻微调制。实验结果表明,该算法可以抵抗重量化转码、加性白高斯噪声、亮度与对比度调节等攻击,并且能很好地保持视频感知质量。
焦面场分析与相控阵馈源设计
伍洋, 杜彪, 刘肖萌, 金乘进, 甘恒谦, 龚书喜
2013, 35(5): 1236-1240. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01059
[摘要](1621) [PDF 297KB](1096)
摘要:
该文介绍了焦面场的计算方法及其与反射面焦径比的关系,分析了焦面场与馈源口径场的联系,并建立了基于焦面场分析进行相控阵馈源设计的方法,包括确定单元间距、阵列规模以及实现目标方向图所需要的激励。按照这一方法,分别以未赋形卡塞格伦天线和前馈抛物面天线为对象,设计了各自的相控阵馈源以实现赋形波束的效果,并在后者上验证了波束扫描性能。通过仿真,天线性能实现了预定目标,证明了设计方法的有效性。
一种新型滤波器加载同轴复合腔输出回路
华逢珍, 沈斌, 张兆传, 丁耀根, 曹静, 王彩英
2013, 35(5): 1241-1246. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01256
[摘要](1453) [PDF 453KB](557)
摘要:
该文介绍了一种适用于S波段宽带多注速调管的新型滤波器加载同轴复合腔输出回路。根据耦合谐振腔理论对该输出结构进行了理论分析并给出其等效电路;采用3维电磁场仿真软件CST-MWS进行计算模拟,研究了输出腔间隙的场分布均匀性及输出回路间隙阻抗的频率特性。研究结果表明,采用该滤波器加载同轴复合腔输出回路不仅可以极大地降低多注速调管总体对高阴极发射电流密度的要求,而且在保证多注速调管128 MHz/dB带宽的同时输出腔间隙处的轴向电场有较好的均匀性。
研究简报
基于二次表示的空间目标图像分类
蒋飞云, 孙锐, 张旭东, 李超
2013, 35(5): 1247-1251. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01289
[摘要](1404) [PDF 291KB](853)
摘要:
针对空间目标图像的特点,该文提出一种基于局部不变特征的空间目标图像分类方法。该方法首先提取每幅图像的局部不变特征,利用混合高斯模型(GMM)建立全局的视觉模式,然后依据最大后验概率匹配局部特征和视觉模式来构造整个训练集图像的共现矩阵,采用概率潜在语义分析(PLSA)模型得到图像的潜在类别表示来实现图像的二次表示,最后利用SVM算法实现分类。实验结果验证了该方案的有效性。
基于功率谱FFT的BPSK信号参数估计
马秀荣, 张媛
2013, 35(5): 1252-1256. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01075
[摘要](1912) [PDF 228KB](933)
摘要:
针对低信噪比环境下二相编码(BPSK)信号参数估计的问题,该文提出一种基于功率谱FFT的信号参数估计算法。该算法根据信号功率谱傅里叶变换得到的幅度谱和相位谱与各参数之间的关系,实现BPSK信号的码元宽度、载频和码长估计。该算法对功率谱继续做傅里叶变换可以进一步消除噪声对估值的影响,更适合在低信噪比环境下实现参数的估计,且计算简单易于实现。仿真试验证明了该算法的准确性和抗噪性,在信噪比为-10 dB时BPSK信号的载频和码元宽度估计正确率分别比循环谱算法提高了9.9%和190.9%。
效用及实时业务QoS联合保证的资源分配方案
青亮, 方旭明, 曾斌
2013, 35(5): 1257-1261. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01174
[摘要](1664) [PDF 245KB](689)
摘要:
为了有效利用和公平分配有限的网络资源,从而优化网络性能,提高社会福利,该文提出了一种效用及实时业务QoS联合保证的资源分配方案,将效用模型与具有不同服务质量需求的业务相结合,引入需求带宽和期望带宽,建立优化模型。方案不仅体现了资源分配效率的要求,达到系统效用的最优,同时优先保证实时业务的QoS要求,并达到QoS保证业务和尽力而为(Best Effort, BE)业务之间的公平分配。仿真结果表明,提出的方案较传统方案有效地提高了系统总效用,实现了面向服务的资源分配目标,优化了网络系统的整体性能。
一种高效的门级电路可靠度估算方法
蔡烁, 邝继顺, 刘铁桥, 周颖波
2013, 35(5): 1262-1266. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01169
[摘要](1394) [PDF 224KB](882)
摘要:
随着半导体技术的不断发展,芯片的集成度越来越高,软差错已经成为影响电路可靠性的关键因素之一。为了有效评估软差错对电路的影响,该文提出一种基于信号取值概率的门级电路可靠度估算方法。首先计算电路所有节点在软差错影响下的取值概率,然后用故障模拟分析电路整体可靠性。通过对基准电路的实验并与概率转移矩阵方法进行比较,该方法在不损失准确度的前提下,在时间与空间开销方面都具有优势,尤其适合估算特定向量和随机向量激励下电路的可靠度。
速调管输出腔高阶横磁模式加载波导滤波器输出回路
董玉和, 刘永霞, 朱敏
2013, 35(5): 1267-1270. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.01269
[摘要](1488) [PDF 230KB](638)
摘要:
该文设计了工作于高阶横磁TM310模式单间隙封闭圆柱同轴腔。在输出矩形波导内设计了横向电感滤波膜片的新型结构。用模拟场分析法计算了腔内6个漂移管中心处间隙阻抗平均值的频率特性。模拟和计算发现,该结构模式输出回路的间隙阻抗平均值随频率的变化出现双峰曲线。这表明,采用滤波膜片波导的输出带宽比采用空波导情形的带宽有明显的增加。

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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