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2016年38卷5期

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论文
高分辨SAR图像自动区域筛选目标检测算法
宋文青, 王英华, 刘宏伟
2016, 38(5): 1017-1025. doi: 10.11999/JEIT150808
[摘要](489) [PDF 6021KB](663)
摘要:
在G0分布背景杂波假设下,基于VI-CFAR算法该文提出一种自动区域筛选的恒虚警目标检测算法,以解决高分辨SAR图像复杂环境背景下的目标检测问题。该算法首先利用变化指数(VI)统计量对局部参考窗内的均匀区域进行筛选,以剔除参考窗内具有目标干扰点的非均匀区域;然后利用均值比(MR)统计量对参考窗内同质的均匀区域进行区域合并,以解决杂波边界处的背景杂波筛选问题;最后利用筛选到的同质均匀区域内的像素集合进行背景杂波参数估计,对待检测区域实现二值检测。通过实测SAR图像车辆目标检测实验表明,在多目标和杂波边界复杂环境背景下,该算法具有较稳定的检测性能和虚警抑制能力。
一种新的MIMO雷达发射波形设计方法
黄中瑞, 单凉, 陈明建, 张剑云
2016, 38(5): 1026-1033. doi: 10.11999/JEIT150758
[摘要](327) [PDF 667KB](471)
摘要:
该文提出一种约束基波束权值动态的MIMO雷达发射波形设计方法。首先,构造一组发射波形集并从理论上推导了阵元发射波形的恒模特性,在此基础之上,将各阵元平均发射功率的均匀性控制问题转化为基波束权值动态的定量约束问题;其次,建立了直接约束权值动态的基波束优化模型,利用切线投影法和区域迭代法将其进行凸松弛,并且给出了二阶锥规划子问题和序列锥迭代流程;最后,利用二阶锥规划设计出了基波束的比例系数。所提方法在保证MIMO雷达发射方向图匹配性能的前提下,能够兼顾阵元发射功率均匀性和发射方向图旁瓣功率的性能,因而在设计发射波形时更具灵活性。仿真实验验证了所提方法的有效性。
基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法
王珽, 赵拥军, 赵闯
2016, 38(5): 1034-1040. doi: 10.11999/JEIT150741
[摘要](276) [PDF 296KB](301)
摘要:
针对传统机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)中由于发射功率分散而造成的输出信杂噪比(SCNR)下降的问题,该文提出一种基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法。首先建立了发射波束域MIMO雷达STAP的信号模型,并且给出了发射波束加权矩阵的优化设计准则,能够使发射功率聚集于感兴趣的目标空域。然后对发射波束域MIMO雷达的杂噪比(CNR)进行分析,表明其与发射总功率的关系,理论推导显示:相比于全向等功率发射的传统MIMO雷达CNR,发射波束域MIMO雷达CNR减小。同时,为进一步降低发射波束域MIMO-STAP的训练样本数需求与运算复杂度,采用三迭代算法进行权值降维求解。理论分析与仿真实验结果表明:通过相应的三迭代降维处理,发射波束域MIMO-STAP与传统全向等功率发射MIMO-STAP相比能够获取更加优越的输出SCNR性能,且运算量进一步降低。因此,本文提出的发射波束域-三迭代方法具有重要的工程应用价值。
基于分形特性改进的EMD目标检测算法
张林, 李秀友, 刘宁波, 关键
2016, 38(5): 1041-1046. doi: 10.11999/JEIT150731
[摘要](318) [PDF 1651KB](313)
摘要:
为克服原有检测算法在目标和海杂波混叠时检测性能下降的问题,该文提出一种基于分形特性改进的经验模态分解(EMD)目标检测算法。该算法对原始信号经经验模态分解后得到的固有模态函数进行数据重构,再采用快速傅里叶变换获得去噪后的海杂波单元和目标单元的频谱,计算两者的单一Hurst指数,并将其输入非参量检测器中进行目标检测。研究表明,虽然目标和海杂波在频谱中难以区分,但两者在无标度区间内的单一Hurst指数存在差异,因此所提检测算法相比于原有频域检测算法性能更优。
组合字典下超宽带穿墙雷达自适应稀疏成像方法
晋良念, 申文婷, 钱玉彬, 欧阳缮
2016, 38(5): 1047-1054. doi: 10.11999/JEIT150884
[摘要](250) [PDF 818KB](263)
摘要:
针对现有超宽带穿墙雷达稀疏成像算法大多只采用点目标稀疏基表示模型和稀疏优化的正则化参数不能被自适应调整以及目标位置不在划分网格上带来虚假像的问题,该文提出一种基于贝叶斯证据框架的自适应稀疏成像方法。该方法首先利用组合字典独立稀疏表示场景中的点目标和扩展目标,然后在建立的偏离网格稀疏表示模型的基础上分层最大化各参数的似然函数,用第1层推理结合共轭梯度算法估计组合字典的各稀疏表示系数,用第2层推理估计正则化参数和目标的偏离网格量,最终通过迭代优化参数的设置得到问题的求解。仿真和实验结果表明,该方法不仅同时自适应增强穿墙场景中的点目标和扩展目标,还消除了偏离网格目标引起的虚假像。
基于时分MIMO的地基雷达高分辨率成像研究
蒋留兵, 杨涛, 车俐
2016, 38(5): 1055-1063. doi: 10.11999/JEIT150905
[摘要](376) [PDF 410KB](519)
摘要:
基于时分多输入多输出(MIMO)的地基雷达成像有许多很好的应用价值,比如替代合成孔径雷达成像在山体滑坡监测方面的应用。针对基于时分MIMO的地基雷达高效高分辨率成像,该文提出一种基于逆傅里叶变换脉冲压缩和波束形成的成像算法。雷达通过步进频连续波技术获得高距离向分辨率,利用MIMO技术获得高方位向分辨率。通过逆傅里叶变换法实现雷达数据距离向压缩,采用波束形成算法实现雷达数据方位向压缩。同时该算法还针对MIMO天线阵列所引起的回波信号相位不连续问题进行了适当的校正,在保持算法高效性的同时提高了成像质量。根据真实的山体滑坡监测成像场景参数,通过数值仿真验证了该成像算法的可行性,应用在山体滑坡监测上理论效果良好。
基于正交压缩采样系统的脉冲雷达回波信号实时重构方法
张素玲, 席峰, 陈胜垚, 刘中
2016, 38(5): 1064-1071. doi: 10.11999/JEIT150767
[摘要](241) [PDF 399KB](319)
摘要:
正交压缩采样是低速获取带通模拟信号同相和正交分量的新型模信转换系统,可广泛应用于雷达、通信等电子系统。但是对于宽带或超宽带脉冲雷达,重构奈奎斯特率的全程回波信号需要大的存储空间和计算量,以致于难以实现实时重构。该文在对正交压缩采样系统特性进行分析的基础上,将测量矩阵近似成一种具有特殊带状结构的矩阵,然后采用分段滑动重构思想实现实时重构。仿真结果表明,在对测量矩阵进行合理近似的基础上,该文提出的重构方法可以极大地节省存储空间和计算时间,实现近似最优的重构性能。
一种航迹恒虚警的目标检测跟踪一体化算法
刘红亮, 周生华, 刘宏伟, 严俊坤
2016, 38(5): 1072-1078. doi: 10.11999/JEIT150638
[摘要](310) [PDF 307KB](458)
摘要:
对于传统雷达系统,目标检测和目标跟踪通常被看作是两个独立的过程。然而,在跟踪阶段,可以获得目标位置信息(跟踪信息),将该信息反馈至目标检测器将有助于提升检测性能。为此,该文提出一种航迹恒虚警的目标检测跟踪一体化算法。首先根据目标跟踪信息和目标运动模型,建立预测波门;然后按照给定的航迹虚警概率,计算帧虚警概率,即预测波门内至少出现一个虚警的概率;最终根据帧虚警概率调整预测波门内的检测门限,完成目标检测过程。仿真实验表明,该算法可以大大提高目标检测概率,推远目标跟踪距离,同时也可以保证目标突然消失时航迹能够以较高的概率结束。
基于最小二乘估计的InISAR空间目标三维成像方法
毕严先, 魏少明, 王俊, 毛士艺
2016, 38(5): 1079-1084. doi: 10.11999/JEIT151000
[摘要](280) [PDF 957KB](531)
摘要:
InISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道InISAR系统,对各天线接收到的回波分别采用各自的参考距离进行聚焦处理,采用传统的距离-多普勒算法得到目标散射点2维像,通过提取各散射点的干涉相位和多普勒信息,采用最小二乘方法对目标的有效转动角速度大小和方向进行估计,进而估计出散射点的3维位置,实现目标3维成像。仿真实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性。
基于低秩结构提取的高光谱图像压缩表示
唐中奇, 付光远, 陈进, 张利
2016, 38(5): 1085-1091. doi: 10.11999/JEIT150906
[摘要](255) [PDF 11002KB](355)
摘要:
为实现高效、精准的高光谱图像分类,该文利用低秩矩阵恢复从原始数据中提取低维特征,实现高光谱图像的压缩表示。针对高光谱应用的特殊性,该文算法基于结构相似性度量(Structural Similarity Index Measurement, SSIM)对矩阵恢复过程提出了信噪分离约束,有助于选择更优的模型参数,增强表示的准确性。实验证明,相比现有相关方法,该文算法能够有效去除高光谱图像中的噪声,表示结果更为鲁棒;在仅使用低维特征时,仍能达到较高的分类精度。
基于感兴趣区域和HOG-MBLBP特征的交通标识检测
刘成云, 常发亮, 陈振学
2016, 38(5): 1092-1098. doi: 10.11999/JEIT150918
[摘要](396) [PDF 21065KB](355)
摘要:
交通标识检测中样本类别间的不平衡常常导致分类器的检测性能弱化,为了克服这一问题,该文提出一种基于感兴趣区域和HOG-MBLBP融合特征的交通标识检测方法。首先采用颜色增强技术分割提取出自然背景中交通标识所在的感兴趣区域;然后对标识样本库提取HOG-MBLBP融合特征,并用遗传算法对SVM交叉验证进行参数的优化选取,以此来训练和提升SVM分类器性能;最后将提取的感兴趣区域图像的HOG-MBLBP特征送入训练好的SVM多分类器,进行进一步的精确检测和定位,剔除误检区域。在自建的中国交通标识样本库上进行了实验,结果表明所提方法能达到99.2%的分类准确度,混淆矩阵结果也表明了该方法的优越性。
基于颜色属性直方图的尺度目标跟踪算法研究
毕笃彦, 库涛, 查宇飞, 张立朝, 杨源
2016, 38(5): 1099-1106. doi: 10.11999/JEIT150921
[摘要](298) [PDF 21444KB](1604)
摘要:
利用目标颜色信息的跟踪算法,容易受到环境光照、尺度变化、相似背景等因素的干扰,导致跟踪任务失败。为了克服以上问题,该文提出一种基于颜色属性空间的鲁棒尺度目标跟踪算法。该算法首先将原始的RGB颜色空间映射到颜色属性(Color Names, CN)空间,减少目标颜色在跟踪过程中受环境变化影响。然后采用一种背景加权约束的颜色属性直方图,来抑制相似背景的干扰。最后,为了解决目标尺度变化带来的影响,先用梯度上升法粗略估计尺度,再用约束项精确求解尺度,并利用反向一致性检验,进一步提高尺度估计的准确性。该文选取了5段典型视频进行实验,并与相关算法进行比较。结果表明所提算法能够消除环境光照、阴影、相似背景和尺度变化等因素所带来的影响,在中心位置误差和跟踪成功率性能指标上,优于其它算法。
一种多子块协同的自适应快速数字稳像方法
翟博, 郑锦, 刘养科
2016, 38(5): 1107-1114. doi: 10.11999/JEIT150875
[摘要](252) [PDF 7343KB](386)
摘要:
针对现有数字稳像系统稳像精度低、难以实时处理的问题,该文提出一种快速鲁棒的数字视频稳像方法。采用亚像素相位相关对图像子块进行局部匹配,根据局部运动的一致性,利用多子块协同获取全局运动矢量,在减少计算量的同时保证了稳像精度与范围;进而提出主动运动平稳性和一致性两种度量,利用其反馈调整卡尔曼滤波参数,实现主动运动和抖动的准确分离;最后根据帧间抖动特点选择邻近适合图像进行存储,在节省存储资源的同时达到较好的补偿效果。实验结果表明,该文提出的稳像方法具有较高的稳像精度以及较强的抗干扰能力,可用于实时电子稳像产品。
n-words模型下Hesse稀疏表示的图像检索算法
王瑞霞, 彭国华
2016, 38(5): 1115-1122. doi: 10.11999/JEIT150617
[摘要](180) [PDF 2921KB](314)
摘要:
论文针对视觉词袋(BOVW)模型放弃图像空间结构的缺点,提出一种基于Hesse稀疏编码的图像检索算法。首先,建立n-words模型,获得图像局部特征表示。n-words模型由一系列连续视觉词获得,是图像特征的一种高级描述。该文从n=1到n=5进行试验,寻找最恰当的n值;其次,将二阶Hesse能量函数融入标准稀疏编码的目标函数,得到Hesse稀疏编码公式;最后,以获得的n-words序列作为编码特征,利用特征符号搜索算法求解最优Hesse系数,计算相似度,返回检索结果。实验在两类数据集上进行,与BOVW模型和已有的算法相比,新算法极大地提高了图像检索的准确率。
基于小波阈值去噪和共轭模糊函数的时频差联合估计算法
窦慧晶, 王千龙, 张雪
2016, 38(5): 1123-1128. doi: 10.11999/JEIT150878
[摘要](213) [PDF 949KB](336)
摘要:
为了解决二阶互模糊函数对相关噪声处理的局限性问题,以及基于四阶累积量的联合估计算法的运算量大的问题,该文利用小波阈值去噪方法结合非圆信号的特性,提出一种新的时频差联合估计算法。该方法首先对接收信号进行小波阈值去噪,然后构造共轭模糊函数,最后再进行2维搜索,得到时差和频差参数。仿真实验给出不同信噪比下的参数估计结果,得出这种算法能抑制相关噪声,又能相对降低运算复杂度,并且在较低信噪比下也能做出准确估计。
稀疏极化敏感阵列的波达方向和极化参数联合估计
司伟建, 周炯赛, 曲志昱
2016, 38(5): 1129-1134. doi: 10.11999/JEIT150840
[摘要](186) [PDF 452KB](304)
摘要:
该文采用稀疏分布极化敏感阵列(SD-PSA),研究了多目标波达方向(DOA)和极化参数的估计问题。首先建立稀疏极化敏感阵列信号模型;然后利用阵列的空间旋转不变性运用ESPRIT算法得出信号的高精度周期性模糊多值DOA估计;同时利用子阵列导向矢量之间的关系得出信号的极化信息和DOA的无模糊粗估计;最后利用DOA粗估计值解模糊,得到信号的高精度无模糊DOA估计。该文所提阵列的阵元间距大于半个波长距离,扩展了阵列2维物理孔径,一定程度上降低了阵元间的互耦影响,相应的信号DOA估计精度大大提高。仿真实验结果验证了该算法对信号DOA和极化参数估计的有效性。
无窗全相位FFT/FFT相位差频移补偿频率估计器
黄翔东, 王越冬, 靳旭康, 吕卫
2016, 38(5): 1135-1142. doi: 10.11999/JEIT151041
[摘要](289) [PDF 367KB](659)
摘要:
为提高经典全相位FFT/FFT相位差频率估计器的精度,该文提出无窗模式和频移补偿两项改进措施。借助谱分析试验和理论分析,该文证明无窗模式相比于原有加窗模式更能增强全相位FFT和FFT的峰值谱幅度,从而增强抵御噪声的能力;借助频移补偿措施,使得无窗模式下的apFFT和FFT总能工作在小频偏状态,从而有助于提取准确的相位差信息。仿真实验表明,该文的改进估计器,对于单频测量情况,其频率估计方差紧靠克拉美-罗限,对于多频情况,相比于现有的Tsui内插估计器,在低信噪比环境下表现出更好的抗干扰性能,因而具有较广泛的应用前景。
一种稳健的室内无模糊多声源TDOA估计算法
房玉琢, 许志勇
2016, 38(5): 1143-1150. doi: 10.11999/JEIT150824
[摘要](195) [PDF 662KB](447)
摘要:
该文针对室内环境下的宽间距多声源到达时间差(TDOA)估计问题,研究了一种基于近似核密度估计(KDE)的无模糊算法。根据声频信号的短时频谱稀疏性,利用相关性检测(CT)提取单个声源能量占优的时频支撑域,进而将观测信号的归一化互功率谱(NCS)所构建的近似核函数通过累加平均削弱室内混响的干扰,同时引入多阶段(MS)分频带处理有效解决宽间距时的空域模糊。理论推导及仿真研究验证了该算法是一种稳健的室内无模糊多声源TDOA估计算法。
标准模型下的服务器辅助验证代理重签名方案
杨小东, 李亚楠, 高国娟, 王彩芬, 鲁小勇
2016, 38(5): 1151-1157. doi: 10.11999/JEIT150966
[摘要](234) [PDF 240KB](236)
摘要:
代理重签名具有转换签名的功能,在云存储、数据交换、跨域身份认证等领域有广泛的应用前景。目前大多数代理重签名方案需要复杂的双线性对运算,无法适用于计算能力较弱的低端计算设备。为了提高代理重签名的签名验证效率,该文给出了双向服务器辅助验证代理重签名的安全性定义,并提出一个高效的服务器辅助验证代理重签名方案,在标准模型下证明新方案在合谋攻击和选择消息攻击下是安全的。分析结果表明,新方案有效减少了双线性对的计算量,大大降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于已有的代理重签名方案。
八维广义同步系统在伪随机数发生器中的应用
韩丹丹, 闵乐泉, 赵耿
2016, 38(5): 1158-1165. doi: 10.11999/JEIT150899
[摘要](213) [PDF 1294KB](248)
摘要:
该文提出一类4维离散系统。利用系统平衡点处 Jacobi 矩阵的特征值来分析系统在平衡点处的稳定性,建立了一个判别这类系统为周期或混沌的定理。依据该定理构造了一个新的4维离散系统。该系统具有正的Lyapunov指数,数值模拟显示该系统的动力学行为具有混沌特性。结合该系统和系统广义同步定理构造了一个8维广义同步混沌系统。利用该系统构造了一个16 bit混沌伪随机数发生器 (CPRNG),其密钥空间大于21245。利用FIPS 140-2 检测/广义FIPS 140-2检测判别标准分别检测由CPRNG, Narendra RBG, RC4 PRNG和ZUC PRNG生成的1000个长度为20000 bit的密钥流的随机性。检测结果表明,分别有100%/99%, 100%/82.9%, 99.9%/ 98.8%和100%/97.9%密钥流通过FIPS 140-2检测/广义FIPS 140-2 检测标准。数值仿真显示不同密钥流之间有平均50.004%不同码。结果说明设计的伪随机数发生器有好的随机性,可以抵抗穷尽攻击。该文提出的CPRNG为密码安全的研究与发展提供了新的工具。
基于宽带突发单载波频域均衡传输的时域精细信道估计方法
吴钊, 张彧, 姜龙, 宋健
2016, 38(5): 1166-1172. doi: 10.11999/JEIT150682
[摘要](267) [PDF 1035KB](386)
摘要:
单载波频域均衡(SC-FDE)是宽带无线通信系统中一种具有竞争力的解决方案,获得了广泛的关注和研究。SC-FDE方案不仅抗多径能力出色、复杂度低,且具有比正交频分复用(OFDM)信号更低的峰均比值。在突发SC- FDE系统中,接收机需要利用训练序列快速获取信道的特征信息,以避免解调性能损失。传统的基于训练序列的信道估计方法并不适合宽带猝发SC-FDE系统,难以兼顾估计准确性和复杂度。该文提出一种基于时域训练序列的精细信道估计方法。该方法利用时域PN序列得到信道参数的最大似然估计值,并利用信道稀疏的特征,根据信道噪声强度对信道估计值进行噪声抑制处理。仿真表明:与传统信道估计方法相比,该信道估计方法能取得更高的估计精度,且具有较低的实现复杂度。
超密集小峰窝网中基于干扰协调的小区分簇和功率分配算法
朱晓荣, 朱蔚然
2016, 38(5): 1173-1178. doi: 10.11999/JEIT150756
[摘要](327) [PDF 897KB](499)
摘要:
干扰的有效管理是超密集小蜂窝网中的一个研究难点。该文提出将超密集小蜂窝网中的小区干扰协调和分簇相结合的算法,通过分配最优的功率降低干扰,最大化系统吞吐量。根据干扰的程度,将干扰强的小蜂窝划为一个簇,同一个簇内的小蜂窝共享频谱资源,协作为用户服务,簇与簇之间实现频谱复用。仿真结果表明,该算法在网络密集部署时,有效地减小干扰,提高系统吞吐量。
基于空间谱的频谱感知算法及性能分析
党小宇, 李阿明, 虞湘宾
2016, 38(5): 1179-1185. doi: 10.11999/JEIT150823
[摘要](249) [PDF 717KB](414)
摘要:
现有的基于特征值或谱密度的频谱感知算法,多分别使用近似高斯分布和Tracy-Widom分布来分别分析求解检验统计量在信号是否存在时的分布,未能给出统一的解析表达式。该文提出均匀线阵(ULA)条件下基于空间谱密度比的频谱感知算法,并且基于顺序统计量的最新研究成果,给出检验统计量统一的闭合表达式。该算法基于离散空间谱密度最大最小值的比建立检验统计量。仿真结果表明,对于8阵元的ULA,在采样点数为1000、检测概率为0.9时,所提算法比最大最小特征值(MME)比算法有约1.7 dB的性能优势,同时也有效验证了检验统计量理论分布的准确性。
互信息量最大化和低复杂度的全双工中继网络自干扰消除和干扰对齐算法
谢显中, 王闯, 雷维嘉, 兰顺福
2016, 38(5): 1186-1193. doi: 10.11999/JEIT150791
[摘要](147) [PDF 309KB](281)
摘要:
该文针对多用户全双工中继干扰信道,同时考虑全双工中继自干扰消除及用户端干扰消除问题。首先,提出了基于最大化全局互信息量的自干扰消除和干扰对齐算法,并具体给出了自干扰消除矩阵的具体求解算法和方案。进一步,给出了信号对齐和干扰抑制的可行性条件,并分析了系统的互信息量和所受干扰噪声功率,以及系统的自由度。理论分析和仿真结果显示,与现有的典型全双工中继方案相比,该文算法可以提高系统互信息量和自由度,并有较低误码率;另外,该文算法的中继只需进行简单的功率约束,不需做复杂的信号处理,降低了整个系统的信号处理复杂度。
高性能视频编码帧间预测的单元划分优化算法
单娜娜, 周巍, 段哲民, 魏恒璐
2016, 38(5): 1194-1201. doi: 10.11999/JEIT150843
[摘要](172) [PDF 2659KB](545)
摘要:
新一代的高性能视频编码(HEVC)通过应用各种先进技术来大幅提高视频编码的性能,然而,这些方法也大大增加了整个编码过程,尤其是预测编码阶段的计算复杂度。该文提出一种应用于高性能视频编码帧间预测的快速单元划分算法。该算法基于HEVC灵活的四叉树结构,根据被编码单元的运动特性来确定所编码信息的阈值,并以此作为单元划分的提前终止条件,从而减少了不必要的单元划分操作和率失真代价的相关计算,达到节省编码时间和降低编码复杂度的目的。实验结果表明,在峰值信噪比(PSNR)损失仅为0.0418 dB的情况下,所提算法可以平均降低46.1%的编码时间。
一种基于人眼对比度敏感视觉特性的图像自适应量化方法
姚军财, 刘贵忠
2016, 38(5): 1202-1210. doi: 10.11999/JEIT150848
[摘要](361) [PDF 6236KB](565)
摘要:
为了提高图像的压缩比和压缩质量,结合人眼对比度敏感视觉特性和图像变换域频谱特征,该文提出一种自适应量化表的构建方法。并将该表代替JPEG中的量化表,且按照JPEG的编码算法对3幅不同的彩色图像进行了压缩仿真实验验证,同时与JPEG压缩作对比分析。实验结果表明:与JPEG压缩方法相比,在相同的压缩比下,采用自适应量化压缩后,3幅解压彩色图像的SSIM和PSNR值分别平均提高了1.67%和4.96%。表明该文提出的结合人眼视觉特性的自适应量化是一种较好的、有实用价值的量化方法。
软件定义光网络中基于最小点覆盖的控制平面跨层生存性设计
熊余, 董先存, 李圆圆, 吕翊, 王汝言
2016, 38(5): 1211-1218. doi: 10.11999/JEIT150815
[摘要](215) [PDF 913KB](399)
摘要:
为降低软件定义光网络对单控制器的依赖,并避免多控制器冲突,有效提升控制平面的生存性,该文提出基于最小点覆盖的控制平面生存性设计策略。该策略结合集中控制约束条件,以最小点覆盖理论为基础,建立可靠的分级管控模型,设定控制器的管控优先级:全局控制器具有最高管控优先级,对全网进行集中管控;本地控制器次之,只对本地业务进行集中管控;权威交换机的管控优先级最低,用于完成局部波长粒度的光层快速管控。在此基础上,基于跨层信息模型为控制信道路由和资源分配进行生存性冗余设计。仿真表明,该策略能够满足网络对控制时延的要求,使控制平面的故障概率降低了30%,有效提升了网络在恶劣环境下的生存性。
一种基于可靠最远转发的车载网广播协议
2016, 38(5): 1219-1226. doi: 10.11999/JEIT150763
[摘要](164) [PDF 2527KB](301)
摘要:
许多车载自组网应用依赖于可靠高效的广播,但车载自组网节点高速移动,网络连通性随场景和时间动态变化的特性给广播协议的设计带来巨大挑战。为了应对这种挑战,该文在分析和验证简单最远转发机制具有低可靠性的同时,提出一种基于广播方向的可靠最远转发策略,并结合捎带确认机制设计了一种新的自组网多跳广播协议。与简单最远转发相比,可靠最远转发能明显降低转发节点失效的概率,提高消息单跳传播的可靠性;捎带确认机制使得协议能够适应网络连通性较差的场景,提升了消息全网传播的可靠性。仿真结果表明,提出的协议能在各种场景中实现高可靠性、低冗余的广播。
基于组合模型的短时交通流量预测算法
芮兰兰, 李钦铭
2016, 38(5): 1227-1233. doi: 10.11999/JEIT150846
[摘要](282) [PDF 840KB](926)
摘要:
交通流量预测是实现智能交通技术的核心问题,及时准确地预测道路交通流量是实现动态交通管理的前提,短时交通流量的预测是交通流量预测的重要组成部分。该文针对十字路口的短时交通流量预测问题设计了基于交通流量序列分割和极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)组合模型的交通流量预测算法(Traffic Flow Prediction Based on Combined Model, TFPBCM)。该算法首先采用K-means对交通流量数据在时间上进行序列分割,然后采用ELM对各个序列进行建模和预测。仿真实验证明,与单一的BP(Back Propagation)神经网络和ELM相比,该组合模型算法建模时间为BP的1/10, ELM建模时间的4倍,均方误差为BP的1/50, ELM的1/20,该组合模型算法决定系数R2更接近于1,模型可信度更高。
一种软件定义网络的安全服务链动态组合机制
熊钢, 胡宇翔, 段通, 兰巨龙
2016, 38(5): 1234-1241. doi: 10.11999/JEIT150876
[摘要](207) [PDF 2075KB](570)
摘要:
网络安全功能与硬件设备的紧耦合关系,造成传统网络安全服务模式静态僵化,难以满足未来业务发展的多样化安全需求。为此,基于软件定义网络环境,该文提出一种灵活可配的安全服务链动态组合机制。首先,介绍了该机制的总体结构,并建立了基于向量空间和整数规划的组合模型。其次,设计了启发式算法进行模型求解,并构建了该机制的实现原型。最后,实验结果表明所提组合算法在性能指标上优于对比算法,并且试验验证了该机制的优势。
一种基于OpenFlow的多路径传输机制
陈鸣, 胡慧, 刘波, 邢长友, 许博
2016, 38(5): 1242-1248. doi: 10.11999/JEIT150928
[摘要](400) [PDF 267KB](841)
摘要:
针对高连通度数据中心网络存在吞吐量低、网络负载均衡差等流量工程问题,该文提出一种基于OpenFlow的多路径传输(OpenFlow based Multipath Transmission, OFMT)机制。借助OpenFlow集中控制的优势,OFMT为每条流精确计算传输路径,将网络中的流量优化分配到端到端的多条路径上,并通过周期性轮询和动态调度实现良好的负载均衡,进而提高数据中心网络吞吐量。实验结果表明,在相同的网络流量负载下,OFMT与较典型数据中心传输协议相比,有效提高了网络的吞吐量,并降低了流完成时间。
论电磁环境的相对性与接地气的复杂度评估
王健, 张江明, 王瑞, 李旭
2016, 38(5): 1249-1255. doi: 10.11999/JEIT150947
[摘要](191) [PDF 2369KB](301)
摘要:
为了更加客观地评估电磁环境复杂度及其对电子信息系统的影响,该文以通信系统为例剖析了电磁环境复杂度根源表征量 信干噪比,建立了电磁环境等级与2FSK, BPSK, QPSK, MSK, QAM数据通信系统性能的映射,并引入电磁环境余量和信号余量概念,给出了面向典型数据通信系统的电磁环境图谱,为实现有用信号强度、电磁环境干扰和噪声信号强度到电磁环境复杂度等级间转换提供了直接途径。以此为基础,研究了面向电子信息系统的极化量提取、实时频谱分析技术,提出了电磁环境测量评估系统组成,分析了其工作原理,设计了面向电子信息系统的电磁环境测量、评估流程。最后,利用数字仿真方式,对于应用MSK/单极天线、64-QAM/偶极天线、QPSK/喇叭天线、2FSK/缝隙天线的4类通信系统,分析了上述系统在同一电磁环境下的不同效应,其复杂度等级分别为III级,V级,IV级和II级。结果显示,面向对象的电磁环境要素测量可有效地获取与电子信息系统相关的电磁环境分量;相同电磁环境下不同通信设备可产生不同效应,这充分验证了电磁环境的复杂度具有明显的相对性。
研究简报
多调频广播外辐射源雷达目标探测实验研究
邵启红, 龚子平, 张勋, 尤君, 万显荣
2016, 38(5): 1256-1260. doi: 10.11999/JEIT150868
[摘要](249) [PDF 1967KB](352)
摘要:
该文针对单调频广播外辐射源雷达面临的带宽时变及RCS闪烁等问题,研究了多调频信号联合探测的实验方案,并利用武汉大学研制的多调频外辐射源雷达系统开展了外场实验验证。首先,阐述了多调频广播外辐射源雷达的工作原理。然后,分析了多调频广播信号特性,论证了利用多调频信号联合探测的必要性和优越性。最后,重点展示了实测数据的处理结果。研究表明:多调频探测方案能大幅提高目标检测概率,提升调频外辐射源雷达探测稳健性,外场实验验证了该方案的可行性。
GEOSAR舰船目标三维转动对检测信噪比影响分析
张升, 孙光才, 邢孟道
2016, 38(5): 1261-1265. doi: 10.11999/JEIT150821
[摘要](209) [PDF 1328KB](279)
摘要:
回波信号信噪比(SNR)是决定地球同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)舰船目标检测性能的关键指标。该文针对GEOSAR卫星与舰船目标超远作用距离导致的单脉冲回波低信噪比问题,具体分析了方位脉冲相干积累对舰船目标检测信噪比的提升,以及信噪比提升受舰船目标3维转动的影响,并通过实测数据处理和仿真实验得出了相关结论。
基于感兴趣脑区LASSO-Granger因果关系的脑电特征提取算法
佘青山, 陈希豪, 高发荣, 罗志增
2016, 38(5): 1266-1270. doi: 10.11999/JEIT150851
[摘要](310) [PDF 424KB](428)
摘要:
该文将脑功能网络引入到脑电特征提取的研究中,提出一种基于感兴趣脑区LASSO-Granger因果关系的新方法,克服了当前基于孤立脑区的研究方法的不足。先利用主成分分析提取各感兴趣区的最大主成分,然后计算它们之间的LASSO-Granger因果度量,并将其作为特征向量,最后输入支持向量机分类器,对BCI Competition IV dataset 1中的4组数据进行分类识别。结果表明,基于感兴趣脑区间LASSO-Granger因果关系分析和支持向量机分类器的方法对不同的运动想象任务识别率较高,提供了新的研究思路。

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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