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2018年40卷8期

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论文
基于局部直角坐标和子区域处理的弹载SAR频域成像算法
别博文, 孙路, 邢孟道, 梁毅, 孙光才
2018, 40(8): 1779-1786. doi: 10.11999/JEIT171107
[摘要](232) [PDF 941KB](191)
摘要:
针对弹载SAR平台非直线轨迹运动和大斜视成像的特点,该文提出一种基于局部直角坐标和子区域处理的频域成像算法。对大斜视成像模式,采用局部直角坐标系建模的方法,使距离走动校正后的方位信号具有更高的近似精度;为精确补偿包络和相位的方位空变,采用子区域成像的方式,可显著提高场景边缘处的聚焦质量;将各子区域图像校正至统一的地面坐标系下,即可得到最终的SAR图像。点目标仿真和实测数据验证了所提算法的有效性。
一种新型的低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法
张博, 戴奉周, 冯大政
2018, 40(8): 1809-1815. doi: 10.11999/JEIT171069
[摘要](98) [PDF 810KB](75)
摘要:
该文通过对经典低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法的改进,提出一种新型的低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法。该方法首先引入发射波形主瓣下界、主瓣上界两个参数,并设定主瓣下界的值;其次分别以最小化峰值旁瓣、最小化积分旁瓣为目标函数,以发射信号协方差矩阵半正定、各阵元发射信号恒功率为约束条件,在此基础上,在约束条件中加入对主瓣波动的限制,建立半正定规划优化问题,并且可通过设定不同的主瓣上界的值来控制主瓣波动、抑制旁瓣;最后利用一次凸优化算法得到全局最优解。仿真结果表明,该方法在只需求解一次凸优化问题的前提下,所设计波形旁瓣降低且可控。
基于柱形抛物面天线的MIMO SAR研究
叶恺, 禹卫东, 徐伟, 王伟
2018, 40(8): 1816-1822. doi: 10.11999/JEIT171105
[摘要](67) [PDF 907KB](37)
摘要:
为了实现星载合成孔径雷达(SAR)的高分辨率宽测绘带成像,该文提出一种基于柱形抛物面天线的多发多收合成孔径雷达系统(MIMO SAR)。根据对系统结构和短偏移正交(STSO)发射波形的分析,该文给出该系统的具体处理方法。基于柱形抛物面天线易于在俯仰向形成高增益窄波束的优势,该系统能够利用数字波束形成技术对不同波形回波数据进行有效分离,从而获取更多的方位向等效相位中心。通过方位向多通道数据重构处理,成像场景回波数据可利用传统成像算法进行成像。仿真结果表明,该系统能够确保MIMO SAR的成像质量,并具有良好的成像性能。
一种适用于BOC(m,n)的无模糊捕获算法
王剑, 戚涵天, 刘瑞华
2018, 40(8): 1829-1837. doi: 10.11999/JEIT171089
[摘要](78) [PDF 1276KB](34)
摘要:
BOC信号的研究主要集中在BOC(n,n)族类,对于不限制m和n取值的无模糊捕获跟踪算法研究较少。该文提出一种适用于BOC(m,n)的基于相关函数的无模糊捕获算法,通过平移重构BOC信号自相关函数构造它的互补函数,再与原函数叠加以消除副相关峰。该算法在消除BOC调制带来的副峰的同时,保留了单一的窄主峰,保持主峰宽度不变,利用BOC调制方式高精度易跟踪的特点,解决了一般BOC信号捕获和跟踪过程中的模糊问题。仿真验证了新算法的特性,并与其他的算法进行了比较分析。
导数法峰值锐化算法提高磁感应成像图像分辨率
罗海军, 廖勇, 潘海涛, 温开旭
2018, 40(8): 1847-1852. doi: 10.11999/JEIT171102
[摘要](98) [PDF 894KB](61)
摘要:
磁感应成像(MIT)是一种利用电磁感应原理重构生物组织电导率分布的非接触式电阻抗成像技术。该文利用亥姆霍兹线圈和20个检测线圈搭建了旋转式磁感应成像系统,利用滤波反投影算法重构图像。分别利用2阶和4阶导数法峰值锐化算法处理单目标和双目标检测线圈的测量数据,通过3个客观参数对比处理前后的重构图像结果。结果证明磁感应成像中导数法峰值锐化能够有效地增加图像质量。
互质阵中基于降维求根的波达角估计算法
李建峰, 沈明威, 蒋德富
2018, 40(8): 1853-1859. doi: 10.11999/JEIT171087
[摘要](71) [PDF 848KB](63)
摘要:
该文提出互质阵中基于降维求根的波达角(DOA)估计算法。互质阵包含两个稀疏均匀线性子阵,拥有互质的阵元间距和阵元数目。该算法基于子阵间的互协方差,利用较长子阵中的旋转不变性扩展较短子阵的虚拟孔径。然后通过矩阵分块构造噪声子空间,并将来自两个子阵的2维参数估计问题降维为1维求根问题,获得自动配对的2维模糊参数估计。最后由这2维模糊参数可恢复出两组参数,根据互质性从两组参数估计的交集中可以获得无模糊的高分辨率DOA估计。相比互质阵中的联合多重信号分类(MUSIC)算法和联合旋转不变技术(ESPRIT)算法,该算法无需特征分解,复杂度低,但可获得更精确的DOA估计,处理更多的信源,并且对色噪声有更强的鲁棒性。多个仿真结果均验证了所提算法的有效性。
基于模糊C均值聚类和随机森林的短时交通状态预测方法
陈忠辉, 凌献尧, 冯心欣, 郑海峰, 徐艺文
2018, 40(8): 1879-1886. doi: 10.11999/JEIT171090
[摘要](69) [PDF 1276KB](64)
摘要:
交通拥堵长期以来是城市面临的主要问题之一,解决交通拥堵瓶颈刻不容缓。准确的短时交通状态预测有利于市民预知交通出行信息,及时采取措施避免陷入拥堵困境。该文提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)和随机森林的短时交通状态预测方法。首先,利用一种新颖的融合时空信息的自适应多核支持向量机(AMSVM)来预测短时交通流参数,包括流量、速度和占有率。其次,基于FCM算法分析历史交通流,获取历史交通状态信息。最后,利用随机森林算法分析所预测的短时交通流参数,得到最终预测的短时交通状态。该方法在融合时空信息的同时采用随机森林算法应用于短时交通状态预测这一全新的研究领域。实验结果表明,FCM对历史交通状态的评估方式适用于不同的高速路和城市道路场景。其次,随机森林比其它常见的机器学习方法具有更高的预测精度,从而提供实时可靠的短时交通出行信息。
车载视频下改进的核相关滤波跟踪算法
黄立勤, 朱飘
2018, 40(8): 1887-1894. doi: 10.11999/JEIT171109
[摘要](61) [PDF 986KB](64)
摘要:
针对相关滤波跟踪算法在车载视频下由于环境复杂及目标尺度变化等情况下容易跟踪失败的问题,该文提出一种基于背景信息的尺度自适应相关滤波跟踪算法。首先利用背景感知相关滤波跟踪器融合方向梯度直方图特征预测目标下一帧位置,然后根据预测位置选取图像块进行检测,最后结合动态尺度比例金字塔模型对目标进行尺度估计。实验选取了KITTI数据库中23段车载视频和标注国内的4段车载视频进行测试,实验结果表明,该算法能有效降低车载环境的复杂背景、目标尺度变化等因素干扰,整体性能优于KCF, DSST, SAMF, SATPLE等主流相关滤波算法,对车载环境下复杂背景和尺度变化的目标跟踪具有鲁棒性。
时分数据调制偏移载波信号的多参数盲估计
周杨, 张天骐, 钱文瑞
2018, 40(8): 1911-1918. doi: 10.11999/JEIT171201
[摘要](63) [PDF 1086KB](41)
摘要:
针对时分数据调制二进制偏移载波(TDDM-BOC)信号副载波速率、伪码速率以及载频等参数盲估计问题,该文提出一种基于频域累积的循环自相关算法。首先在接收端对TDDM-BOC信号求循环自相关函数,再在频域累积,通过检测不同切片上的谱峰间隔,可以同时估计以上多个参数。仿真实验证明了改进型的循环自相关算法能在低信噪比下达到较为精确的估计性能,这为我国北斗导航接收机的研发提供了一定的理论参考。
基于阻抗检测微传感技术的皮肤渗透性评估方法
赵湛, 卢飞, 王辰硕, 赵荣建, 杜利东, 方震
2018, 40(8): 1927-1933. doi: 10.11999/JEIT171242
[摘要](96) [PDF 992KB](43)
摘要:
基于宏电极的单频皮肤阻抗测量是利用阻抗进行皮肤渗透性研究的传统方法之一,其存在误差大、灵敏度低且不易于设备集成的缺点。由此,该文通过分析皮肤的分层生理结构以及皮肤渗透性与角质层(SC)阻抗的关系,设计了基于柔性非对称叉指微电极的皮肤阻抗传感器,构建了RCW分层阻抗模型,实现了对人体角质层阻抗的检测分析。实验结果表明,传感器输出的阻抗模值 和 模型拟合参数可用作表征皮肤渗透性的重要指标。该方法可用于区分不同个体的皮肤渗透性,为人体生理生化检测相关的可穿戴设备参数调节提供依据。
基于次用户分级的PRP M/G/m排队论频谱切换模型
马彬, 成双果, 谢显中
2018, 40(8): 1963-1970. doi: 10.11999/JEIT171117
[摘要](61) [PDF 1027KB](51)
摘要:
为满足次用户不同时延需求并提高信道利用率,该文提出一种基于次用户分级的PRP M/G/m排队论频谱切换模型。首先,根据次用户主要业务的时延需求不同,对次用户进行分级评价,将次用户分为时延敏感型和非时延敏感型用户,时延敏感型次用户具有更高的优先级来接入信道。其次,采用PRP M/G/m排队论来建立基于用户分级的频谱切换模型。同时推导和分析了该模型下不同优先级次用户扩展数据传输时间,进而提出了面向各级次用户自适应频谱切换策略。仿真结果表明,相较于已有频谱切换策略,该模型能有效降低次用户切换时延以及扩展数据传输时间,保证高优先级次用户的服务质量,提升次用户频谱切换的综合性能。
基于构造代价函数求解的自同步扰码盲识别方法
韩树楠, 张旻, 李歆昊
2018, 40(8): 1971-1977. doi: 10.11999/JEIT171026
[摘要](52) [PDF 894KB](40)
摘要:
由于卷积码序列的0,1 bit的概率几乎均衡,对于卷积码自同步加扰的扰码盲识别,现有的基于输入序列0, 1 bit概率不均衡性的识别方法均已失效,为此该文提出一种新的自同步扰码盲识别方法。首先将卷积码自同步加扰序列进行分块处理,通过加扰数据块与卷积码校验向量相乘产生新的序列;然后以最大化新生成序列间线性约束关系成立概率为准则,利用解调输出的软判决序列建立自同步扰码反馈多项式系数的代价函数;最后根据自同步扰码反馈多项式的项数特点,在求解代价函数时改进了动态搜索烟花算法,增加了对烟花个体元素值的约束操作,由求解出的参量值识别出自同步扰码反馈多项式。仿真实验验证了所提方法的有效性,该方法无需遍历搜索反馈多项式,且具有较好的鲁棒性,所需数据量小,随着数据量的增大和扰码阶数的降低,其识别正确率逐渐提高。
节点重要性感知的透明虚拟光网络协同映射策略
刘焕淋, 吕磊, 陈勇, 蔚承英, 胡浩
2018, 40(8): 1978-1984. doi: 10.11999/JEIT171096
[摘要](71) [PDF 942KB](37)
摘要:
针对透明弹性光网络环境下虚拟光链路映射过长和频谱碎片问题,该文提出一种节点重要性感知的协同映射算法。在节点映射阶段,设计节点重要性度量准则,评估未映射节点和已映射节点的邻近性,以及光路的频谱紧密度,以缓解链路频谱碎片和增强节点映射的紧凑性。同时,为了降低节点映射成功而链路映射失败的概率,提出一种节点-链路协同映射算法,当成功映射一对相邻虚拟节点时,立即映射他们之间的虚拟光链路,并分配频谱资源,最小化虚拟光链路所映射物理光路跳数。仿真结果表明,所提算法能够使用更少的频谱资源传输更多的虚拟光网络业务,且缩短了虚拟光链路映射长度。
基于预测方法的无线体域网跨层优化研究
王力立, 黄成, 吴晓蓓
2018, 40(8): 2006-2012. doi: 10.11999/JEIT171007
[摘要](68) [PDF 691KB](41)
摘要:
为改善无线体域网的能效和传输可靠性,该文针对其具有资源有限、信道质量波动频繁、所传输数据有异构性等特点,提出一种基于链路质量预测的跨层优化方案。通过对物理层、网络层和MAC层的松散耦合,自适应地选择传感器节点的传输功率,并且建立高效节能的端到端路由。仿真结果显示,该方案相对于已有的单层协议,整体提高了体域网的能量效率和传输可靠性。
虚拟工作流约束的时间-精确率迭代规约优化算法
罗智勇, 朱梓豪, 尤波, 刘嘉辉
2018, 40(8): 2013-2019. doi: 10.11999/JEIT171038
[摘要](76) [PDF 888KB](37)
摘要:
针对复杂产品生产业务调度这一问题,该文运用工作流技术并以完工时间为约束,提出一种虚拟迭代归约算法,能较好地在完工时间约束下优化生产精确率。通过将各制约任务抽象虚拟成一个虚拟节点,采用逆向迭代的求解方式,确定了一条兼顾完工时间与生产精确率的调度路径。对比发现,虚拟迭代归约算法对全局生产精确率有较大幅度的提高,且通过改变截止期、任务数等参数可以提高算法的效率。
多径条件下米波频分MIMO雷达波束性能及优化方法
李星星, 王党卫, 马晓岩
2018, 40(8): 1787-1794. doi: 10.11999/JEIT171030
[摘要](246) [HTML全文] (55) [PDF 2062KB](7)
摘要:
针对传统米波雷达低仰角下波瓣分裂和盲区问题,该文提出一种频率分集子孔径MIMO雷达,构建了该体制下多径特性定量分析的理论框架,推导了镜面反射和扰动多径模型及其联合发射-接收方向图增益闭合表达式;提出了多径抑制区概念及其边界条件,定义了描述低空波束覆盖性能的低可观测率定量评价指标;根据边界条件的解集优化了波束覆盖性能。理论分析和仿真结果表明由于充分利用了频率分集产生的距离依赖波束,该体制雷达相对传统MIMO相控阵雷达具有更优的低空波束覆盖性能,减小了米波雷达波瓣分裂和探测盲区。
基于防撞雷达的分集相控阵设计方法
唐尧, 李波, 杜自成
2018, 40(8): 1795-1801. doi: 10.11999/JEIT171121
[摘要](271) [HTML全文] (156) [PDF 2566KB](24)
摘要:
常规相控阵雷达通过移相发射空间合成的相参信号形成能量聚集的天线方向图,由于收发天线复用因此所合成的天线孔径要低于收发分置的MIMO雷达。该文首先通过理论推导MIMO雷达在探测性能上和相控阵雷达的一致性及区别,指出MIMO雷达的实质优势在于发射波束的数字赋形。然后设计一种基于防撞雷达的分集相控阵,发射端采用相控体制,接收端采用DBF数字波束形成,通过分析移相器位数对该雷达性能的约束,证明在指定波束指向上该雷达在避免产生正交信号的前提下能达到和MIMO雷达相同的虚拟孔径性能。最后通过计算机仿真,验证该方法的有效性和可行性。采用该雷达体制在保证合成波束宽度的前提下,能有效降低接收通道数,从而有效降低雷达成本并提高通道一致性。
非均匀矩形阵列下双基地MIMO雷达目标定位方法
郑志东, 袁红刚
2018, 40(8): 1802-1808. doi: 10.11999/JEIT171036
[摘要](181) [HTML全文] (51) [PDF 1105KB](11)
摘要:
该文针对双基地MIMO雷达发射端、接收端皆为非均匀矩形阵列配置情况,将MIMO技术和最小冗余阵列相结合,提出基于双重孔径自由度扩展的目标发射俯仰角、发射方位角、接收俯仰角、接收方位角4参数联合估计新算法。首先利用矩阵Khatri-Rao积的运算特性,构造出2个置换矩阵,对接收信号进行矢量行变换,再通过数据的“去冗余”、“多维平滑”和“折叠”运算,使得新数据具备MIMO雷达自身和最小冗余阵列双重自由度扩展的特点。理论和仿真结果表明:该文算法能够有效估计出目标的4个参数值,且能够实现自动配对;在相同仿真条件下,该文算法的估计精度优于交替最小二乘和多维ESPRIT算法,并且提高了最大可估计的目标数目。
短脉冲非相参雷达的补偿相参处理方法研究
汪海波, 黄文华, 姜悦
2018, 40(8): 1823-1828. doi: 10.11999/JEIT171147
[摘要](175) [HTML全文] (58) [PDF 846KB](13)
摘要:
为了对短脉冲非相参雷达信号进行相参处理,该文根据其信号特征,建立了参数化信号模型。分析了信号非相参因素,提出了以匹配滤波和参数估计为基础的补偿相参处理算法。通过理论推导证明了对点目标进行补偿相参处理的可行性。并对距离扩展目标进行了理论分析,推导出其获得近似的补偿相参增益所需要满足的条件。并通过仿真验证了理论分析结果。
基于射线描迹法微分形式的大气折射误差修正方法研究
卫佩佩, 杜晓燕, 江长荫
2018, 40(8): 1838-1846. doi: 10.11999/JEIT171131
[摘要](114) [HTML全文] (70) [PDF 2428KB](12)
摘要:
大气折射误差是影响各类无线电系统同步、跟踪、导航、定位精度的一个主要误差源。射线描迹法利用几何光学原理可以实现对该误差的精确修正。针对传统射线描迹法无法处理异常大气折射误差修正的问题,该文推导了射线描迹法的微分形式,并基于此提出适用于任意大气的折射误差修正方法。选取某地面测控站对目标的跟踪数据,验证了所提方法的可行性。此外,利用该方法对比分析了蒸发波导环境和标准大气环境对大气折射误差的影响。结果表明:完全陷获在蒸发波导内部的电波引入的大气折射误差是最显著的。所提方法为提高无线电系统在任意大气环境下的测量精度提供一种新的技术支持。
K插值单纯形法核极限学习机的研究
苏一丹, 李若愚, 覃华, 陈琴
2018, 40(8): 1860-1866. doi: 10.11999/JEIT171104
[摘要](156) [HTML全文] (76) [PDF 1016KB](11)
摘要:
针对核极限学习机高斯核函数参数选优难,影响学习机训练收敛速度和分类精度的问题,该文提出一种K插值单纯形法的核极限学习机算法。把核极限学习机的训练看作一个无约束优化问题,在训练迭代过程中,用Nelder-Mead单纯形法搜索高斯核函数的最优核参数,提高所提算法的分类精度。引入K插值为Nelder-Mead单纯形法提供合适的初值,减少单纯形法的迭代次数,提高了新算法的训练收敛效率。通过在UCI数据集上的仿真实验并与其它算法比较,新算法具有更快的收敛速度和更高的分类精度。
一种共面波导馈电的双陷波渐变槽天线
李振亚, 竺小松, 张建华
2018, 40(8): 1867-1872. doi: 10.11999/JEIT171055
[摘要](133) [HTML全文] (50) [PDF 1865KB](6)
摘要:
为了滤除WIMAX(3.3~3.8 GHz)和WLAN(5.125~5.825 GHz)窄带信号对超宽带系统的干扰,该文提出一款共面波导馈电的小型化双陷波渐变槽天线。共面波导结构可以有效地扩展天线的带宽,实现对整个UWB(3.1~10.6 GHz)频段的全覆盖。通过在天线的馈线上开L型缝隙和在辐射贴片上开一对E字型缝隙的方法,有效实现了在3.15~3.97 GHz和4.94~6.05 GHz频段的双陷波特性,能够抑制WIMAX和WLAN对超宽带系统的干扰。该天线结构简单紧凑,尺寸非常小,仅为40 mm×18 mm×0.813 mm。仿真和实测结果表明该天线在超宽带波段内具有良好的陷波特性、增益特性,可以应用于小型化超宽带系统中。文中方法对于陷波渐变槽天线的研究具有一定的借鉴意义。
六边形环复合吸波超材料性能的等效电路分析方法
于家傲, 彭世蕤, 陈晓坤, 李有权
2018, 40(8): 1873-1878. doi: 10.11999/JEIT171103
[摘要](302) [HTML全文] (113) [PDF 5734KB](7)
摘要:
该文提出一种针对六边形环复合吸波超材料吸波性能的等效电路分析方法。基于六边形环谐振特性建立了等效电路模型,通过对六边形点阵分布的傅里叶分析,提出了等效分布周期参数,给出了基于模型尺寸的RLC参数提取方法。与全波仿真结果比较,所提出的等效电路模型对分析多种尺寸的六边形环复合吸波材料具有较好的适用性和准确性。通过样品制作和测量,进一步验证了该模型的有效性,最后实现了一款工作于1.7~5.7 GHz的宽带雷达吸波材料。
距离决策下的模糊聚类集成模型
费博雯, 邱云飞, 刘万军, 刘大千
2018, 40(8): 1895-1903. doi: 10.11999/JEIT171065
[摘要](90) [HTML全文] (54) [PDF 1474KB](12)
摘要:
模糊聚类是近年来使用的一类性能较为优越的聚类算法,但该类算法对初始聚类中心敏感且对边界样本的聚类结果不够准确。为了提高聚类准确性、稳定性,该文通过联合多个模糊聚类结果,提出一种距离决策下的模糊聚类集成模型。首先,利用模糊C均值(FCM)算法对数据样本进行多次聚类,得到相应的隶属度矩阵。然后,提出一种新的距离决策方法,充分利用得到的隶属度关系构建一个累积距离矩阵。最后,将距离矩阵引入密度峰值(DP)算法中,利用改进的DP算法进行聚类集成以获取最终聚类结果。在UCI机器学习库中选择9个数据集进行测试,实验结果表明,相比经典的聚类集成模型,该文提出的聚类集成模型效果更佳。
基于公理化模糊子集的改进谱聚类算法
赵小强, 刘晓丽
2018, 40(8): 1904-1910. doi: 10.11999/IEIT170904
[摘要](206) [HTML全文] (70) [PDF 1744KB](12)
摘要:
谱聚类算法通常是采用高斯核作为相似性度量,并利用所有可用的特征来构建具有欧氏距离的相似度矩阵,数据集复杂度会影响其谱聚类性能,因此该文提出一种基于公理化模糊子集(AFS)的改进谱聚类算法。首先结合AFS算法,利用识别特征来衡量更合适的数据成对相似性,生成更强大的亲合矩阵;再有效地利用Nyström采样算法,计算采样点间以及采样点和剩余点间的相似度矩阵去降低计算的复杂度;最后通过在不同数据集以及图像分割上进行实验,证明了提出算法的有效性。
基于互信息的荧光素眼底血管造影图像序列的自动配准方法
刘小燕, 王皓浩, 孙刚, 张谱, 刘敏, 高玲
2018, 40(8): 1919-1926. doi: 10.11999/JEIT170868
[摘要](241) [HTML全文] (97) [PDF 3053KB](11)
摘要:
荧光素眼底血管造影技术(FFA)是眼底疾病诊断的金标准,但是造影过程中病人不可避免地转动眼球,造成FFA图像序列中感兴趣区域(例如视网膜血管分支、新生血管)的位置发生变化,给后续的图像定量分析与病情准确评估诊断带来困难。针对上述问题,该文提出一种基于互信息的FFA图像序列配准方法。首先采用多尺度线性滤波方法分割出图像中的血管,并利用图像金字塔对分割后的图像进行下采样,然后利用互信息计算待配准图像与参考图像的相似性,通过进化策略对配准参数进行优化,获得互信息最大时图像的空间变换矩阵,实现FFA图像的配准。采用上述方法,对4位患者共计1039帧FFA图像进行测试,总体配准率达到93%,失败率仅为1%;与常用的配准方法相比,所提方法的配准率、配准速度和鲁棒性等综合性能良好,为FFA影像的定量分析在未来的临床应用奠定了基础。
低轴间耦合的MEMS三维电场传感器
凌必赟, 彭春荣, 任仁, 储昭志, 张洲威, 雷虎成, 夏善红
2018, 40(8): 1934-1940. doi: 10.11999/JEIT171188
[摘要](156) [HTML全文] (62) [PDF 3151KB](6)
摘要:
轴间耦合干扰是影响3维电场传感器测量准确性的重要因素。该文提出了一种低耦合干扰的MEMS 1维电场敏感芯片,并将3个上述的芯片正交组合研制出一款低轴间耦合的MEMS 3维电场传感器。不同于已见报道的测量垂直方向电场分量的MEMS 1维电场敏感芯片,该文提出的芯片采用轴对称设计,在差分电路的配合下能够测量垂直于对称轴方向的面内电场分量,并能够消除正交于测量轴方向的电场分量的耦合干扰。该MEMS 3维电场传感器具尺寸小和集成度高等优点。实验结果表明在0~120 kV/m电场强度范围内,该MEMS 3维电场传感器的轴间耦合灵敏度小于3.48%,3维电场测量误差小于7.13%。
基于分段凿孔的极化码级联方案
曹阳, 张晗, 涂巧玲, 李小红, 彭小峰
2018, 40(8): 1941-1948. doi: 10.11999/JEIT171113
[摘要](426) [HTML全文] (202) [PDF 1690KB](24)
摘要:
极化码拥有出色的纠错性能,但编码方式决定了其码长不够灵活,需要通过凿孔构造码长可变的极化码。该文引入矩阵极化率来衡量凿孔对极化码性能的影响,选择矩阵极化率最大的码字作为最佳凿孔模式。对极化码的码字进行分段,有效减小了最佳凿孔模式的搜索运算量。由于各分段的第1个码字都会被凿除,且串行抵消译码过程中主要发生1位错,因此在各段段首级联奇偶校验码作为译码提前终止标志,检测前段码字的译码错误并进行重新译码。对所提方法在串行抵消译码下的性能进行仿真分析,结果表明,相比传统凿孔方法,所提方法在10–3误码率时能获得约0.7 dB的编码增益,有效提升了凿孔极化码的译码性能。
一种(41, 21, 9)平方剩余码的快速代数译码算法
吴怡, 罗春兰, 张新球, 林潇, 徐哲鑫
2018, 40(8): 1949-1955. doi: 10.11999/JEIT170983
[摘要](180) [HTML全文] (81) [PDF 478KB](9)
摘要:
为了降低译码时的计算复杂度以及减少译码时间,该文通过对牛顿恒等式进行推导得到了(41, 21, 9) QR码不需要计算未知校验子就可求得错误位置多项式系数的代数译码算法,同时也针对改善部分客观地给出了计算复杂度的理论分析。此外,为了进一步降低译码时间,提出判定接收码字中出现不同错误个数的更简化的判断条件。仿真结果表明该文提出算法在不降低Lin算法所达到的译码性能的前提下,降低了译码时间。
基于可靠性的5G网络切片在线映射算法
唐伦, 赵国繁, 杨恒, 赵培培, 陈前斌
2018, 40(8): 1956-1962. doi: 10.11999/JEIT171119
[摘要](267) [HTML全文] (109) [PDF 1562KB](21)
摘要:
为了满足业务多样性对5G网络切片带来差异化需求的同时保证切片的可靠性,实现网络资源的优化配置。该文针对5G网络切片的动态映射、轻量级可靠映射问题,提出对计算资源、链路资源和RRU频谱资源联合分配方案。首先,该方案建立面向可靠性约束的多目标资源分配模型,引入李雅普诺夫优化模型,在保证队列稳定同时优化资源分配。其次,提出了基于队列稳定性的虚拟节点映射算法和基于可靠性的虚拟链路映射算法。最后,将时间离散为一系列连续的时间窗,利用时间窗动态处理到达的网络切片请求,实现在线的网络切片映射算法。仿真结果表明,该算法提高了资源利用率,并且保证网络可靠性。
基于身份密码的机载自组织网络动态密钥管理
王宏, 李建华, 赖成喆
2018, 40(8): 1985-1991. doi: 10.11999/JEIT171148
[摘要](187) [HTML全文] (58) [PDF 1477KB](11)
摘要:
针对现有机载自组织网络密钥管理存在的预分配密钥更新困难、公钥证书传递开销大、分布式身份密钥传递需要安全信道的问题,该文提出一种无需安全信道的基于身份密码体制的动态密钥管理方案。该方案包括系统密钥自组织生成和用户私钥分布式管理两个算法;采取遮蔽密钥的办法,确保私钥在公共信道中全程安全传递,使得密钥管理易于部署、方便扩展;最后分析了方案的正确性与安全性。结果证明方案理论正确,能够抵抗假冒、重放、中间人攻击。
一个一维离散混沌判定定理及其在伪随机数发生器中的应用
臧鸿雁, 李玖, 李国东
2018, 40(8): 1992-1997. doi: 10.11999/JEIT171139
[摘要](135) [HTML全文] (74) [PDF 1973KB](18)
摘要:
该文研究了一类取模运算的1维离散动力系统,提出了一个这类离散映射的混沌判据,利用Marotto定理证明了其混沌的存在性。给出了几个满足该判据的特殊形式的系统,分析了其分岔图、Lyapunov指数谱等基本动力学性质,通过模拟结果验证了理论的正确性。基于新系统设计了一个伪随机数发生器(PRNG), SP800-22随机性检测结果表明了该序列具有良好的伪随机性。进一步给出了一个图像加密方案,其密钥空间可以达到2747。该文提出的新系统的系统参数可以无穷多,所以理论上该加密方案的密钥空间可以无穷大。
个性化搜索中一种基于位置服务的隐私保护方法
张强, 王国军
2018, 40(8): 1998-2005. doi: 10.11999/JEIT171137
[摘要](214) [HTML全文] (34) [PDF 1894KB](6)
摘要:
在基于位置服务的个性化搜索中,利用可信第三方服务器以及对等节点是保护用户隐私的主要方法,但在现实生活中,它们却是不完全可信的。为了解决这一问题,该文提出一种个性化搜索中基于位置服务的隐私保护方法。该方法通过转换用户的位置信息,并根据用户的查询类型生成用户模型,进而形成带有用户位置信息的查询矩阵,然后利用矩阵加密用户的查询,隐藏查询矩阵中的用户信息,最后根据安全内积计算返回相关性得分最高的前K个查询文件给用户。安全性分析表明该方法能有效地保护用户的查询隐私和位置隐私,通过分析与实验表明,该方法大幅度地缩短了索引构建时间,降低了通信开销,同时为用户提供了基于位置的个性化搜索结果,一定程度上解决了移动设备屏幕小带来的弊端。
基于3D碎裂度布局策略的可重构硬件任务调度算法
徐金甫, 刘露, 李伟, 南龙梅
2018, 40(8): 2020-2027. doi: 10.11999/JEIT171205
[摘要](153) [HTML全文] (80) [PDF 2470KB](7)
摘要:
现有硬件任务调度算法任务描述不完善且忽视时间维上紧凑性。该文考虑任务下载时间、完善任务属性,以器件2维资源与时间建立3维资源模型,将任务布局问题抽象成特殊的3维空间放置问题,在此模型上分析出现有算法不能克服任务不可预知性和资源占用多变性,导致调度成功率和资源利用率低。针对此问题,该文提出了一种3维可重构任务调度算法3D_RTSA。设计并实现了基于任务紧迫度的调度策略和基于3D碎裂度的布局策略。与其他4种算法实验对比结果表明,在重负载、小任务C30情况下,3D_RTSA调度成功率比GC, Look-aheadest, SPSA, DTI算法分别高3%, 21%, 28%, 35%左右;在轻负载、大任务C50情况下,资源利用率比Look-aheadest, SPSA算法分别高5%, 18%左右,且该文算法时间复杂度并未增加。
研究简报
基于正交矩阵构造非周期组间互补序列集
李玉博, 田立影
2018, 40(8): 2028-2032. doi: 10.11999/JEIT171005
[摘要](80) [PDF 681KB](48)
摘要:
基于正交矩阵,该文提出一类非周期组间互补序列集的构造法。构造的非周期组间互补序列集的零相关区长度可灵活设定,且参数达到了理论界限。通过选取二元或多相正交矩阵,可以得到二元或多相非周期组间互补序列集。构造的组间互补序列可以用于同步和非同步码分多址通信系统。

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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