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2004年 第26卷 第12期
2004, 26(12): 1849-1855.
摘要:
该文采用Parzen窗非参数估计的活动围道方法进行图像分割，不必假定图像区域符合特定的概率分布，大大增加了该算法的应用范围。通过动态调整Parzen窗口参数，更好地利用了图像灰度区域一致的信息，使之更好地适应图像分割的任务。通过合成图像和真实图像的实验证明此方法具有很好的合理性，具有很好的分割精度和抗噪性能。
该文采用Parzen窗非参数估计的活动围道方法进行图像分割，不必假定图像区域符合特定的概率分布，大大增加了该算法的应用范围。通过动态调整Parzen窗口参数，更好地利用了图像灰度区域一致的信息，使之更好地适应图像分割的任务。通过合成图像和真实图像的实验证明此方法具有很好的合理性，具有很好的分割精度和抗噪性能。
2004, 26(12): 1856-1862.
摘要:
该文在阐述了灰度图像顺序形态变换的基础上，介绍了顺序形态变换硬件实现的图像处理系统。该系统采用DSP+FPGA的框架结构，利用FPGA的可重构特性将其中一片FPGA作为协处理器可以实现不同的图像处理功能。文中将软硬件实现的顺序形态图像处理图片在处理效果和速度两个方面作了比较。算法在FPGA芯片上的高速实现特征使数学形态学在图像实时处理领域的应用成为可能。
该文在阐述了灰度图像顺序形态变换的基础上，介绍了顺序形态变换硬件实现的图像处理系统。该系统采用DSP+FPGA的框架结构，利用FPGA的可重构特性将其中一片FPGA作为协处理器可以实现不同的图像处理功能。文中将软硬件实现的顺序形态图像处理图片在处理效果和速度两个方面作了比较。算法在FPGA芯片上的高速实现特征使数学形态学在图像实时处理领域的应用成为可能。
2004, 26(12): 1863-1870.
摘要:
皮肤的颜色特性被广泛地应用于人脸检测和跟踪中，本文采用HSV空间与归一化RGB空间相结合的肤色模型，提取原始图像中的类肤色区域作为候选人脸目标；采用数学形态学算子，分别用来完成去除噪声和干扰，分离侯选目标，提取眼睛嘴巴孔洞，以及标示人脸轮廓等处理过程。大量实验表明，该方法能有效地剔除臂和手等非人脸肤色目标；能克服人脸遮挡，姿势和方向变化，大小差异，光照变化等造成的困难；该方法的计算开销较小，易于实现，适合快速人脸检测。
皮肤的颜色特性被广泛地应用于人脸检测和跟踪中，本文采用HSV空间与归一化RGB空间相结合的肤色模型，提取原始图像中的类肤色区域作为候选人脸目标；采用数学形态学算子，分别用来完成去除噪声和干扰，分离侯选目标，提取眼睛嘴巴孔洞，以及标示人脸轮廓等处理过程。大量实验表明，该方法能有效地剔除臂和手等非人脸肤色目标；能克服人脸遮挡，姿势和方向变化，大小差异，光照变化等造成的困难；该方法的计算开销较小，易于实现，适合快速人脸检测。
2004, 26(12): 1871-1874.
摘要:
传统的主分量分析在处理图像识别问题时是基于向量的，且没有充分利用训练样本的类别信息。该文提出了一种直接基于图像矩阵的广义主分量分析方法，该方法能够提取包含在类平均图像中的鉴别信息，与传统的主分量分析相比，具有更强的鉴别力。在ORL标准人脸库上的试验结果表明，所提出的方法不仅识别性能优于传统的主分量分析和Fisher线性鉴别分析，而且极大地提高了特征抽取的速度。
传统的主分量分析在处理图像识别问题时是基于向量的，且没有充分利用训练样本的类别信息。该文提出了一种直接基于图像矩阵的广义主分量分析方法，该方法能够提取包含在类平均图像中的鉴别信息，与传统的主分量分析相比，具有更强的鉴别力。在ORL标准人脸库上的试验结果表明，所提出的方法不仅识别性能优于传统的主分量分析和Fisher线性鉴别分析，而且极大地提高了特征抽取的速度。
2004, 26(12): 1875-1881.
摘要:
该文实现了一种抵抗几何攻击的数字图像水印方案。水印信号为根据密钥产生的服从正态分布的实数序列，对水印信号作预处理并进行周期化之后在空域将其嵌入数字图像中。检测端不需要原始图像，根据预测水印的自相关函数(ACF)判断水印图像遭受的几何变换攻击并进行逆变换，然后进行水印检测。实验表明该方案对压缩、滤波、剪切等常见的图像处理攻击同样具有很高的鲁棒性。
该文实现了一种抵抗几何攻击的数字图像水印方案。水印信号为根据密钥产生的服从正态分布的实数序列，对水印信号作预处理并进行周期化之后在空域将其嵌入数字图像中。检测端不需要原始图像，根据预测水印的自相关函数(ACF)判断水印图像遭受的几何变换攻击并进行逆变换，然后进行水印检测。实验表明该方案对压缩、滤波、剪切等常见的图像处理攻击同样具有很高的鲁棒性。
2004, 26(12): 1882-1887.
摘要:
该文提出一种基于时间约束的FPGA数字水印技术,其基本思想是将准备好的水印标记嵌入非关键路径上的时间约束来定制最终的下载比特流文件,同时并不改变设计的原始性能.这一方法能保证水印标记所对应的下载比特流文件的唯一性,从而可对FPGA设计模块的所有权提供强有力的证明。与其他方法相比,该文提出的技术不仅具有零空间开销和低时间开销,而且还有效地提高了信息嵌入量。
该文提出一种基于时间约束的FPGA数字水印技术,其基本思想是将准备好的水印标记嵌入非关键路径上的时间约束来定制最终的下载比特流文件,同时并不改变设计的原始性能.这一方法能保证水印标记所对应的下载比特流文件的唯一性,从而可对FPGA设计模块的所有权提供强有力的证明。与其他方法相比,该文提出的技术不仅具有零空间开销和低时间开销,而且还有效地提高了信息嵌入量。
2004, 26(12): 1888-1894.
摘要:
基于相对误差协方差矩阵信息，该文给出线性逆问题求解的多尺度降阶模型，把高阶模型的求解问题转化为一个近似的低阶模型再进行求解．利用该降阶模型可以得到与完全模型相当的估计效果，同时又能大大降低逆算法的计算量，从而有效地解决逆问题求解中计算复杂度过高的难题，增强逆问题求解算法的可实施性，采用降阶模型进行求解还可以增加那些提供显著信息的点的估计精度。
基于相对误差协方差矩阵信息，该文给出线性逆问题求解的多尺度降阶模型，把高阶模型的求解问题转化为一个近似的低阶模型再进行求解．利用该降阶模型可以得到与完全模型相当的估计效果，同时又能大大降低逆算法的计算量，从而有效地解决逆问题求解中计算复杂度过高的难题，增强逆问题求解算法的可实施性，采用降阶模型进行求解还可以增加那些提供显著信息的点的估计精度。
2004, 26(12): 1895-1900.
摘要:
序列图像中低信噪比运动点目标的实时检测算法,是许多实时处理系统中的关键算法之一。该文在对面临的实际问题与对检测算法分析的基础上,详细阐述和研究了利用LS线性预测器的动态规划能量累积算法,并根据仿真实验的效果,指出此算法较直接动态规划能量累积算法可最大程度地降低能量扩散,减少团聚在目标周围的虚警目标点,十分利于后续轨迹关联检测处理.
序列图像中低信噪比运动点目标的实时检测算法,是许多实时处理系统中的关键算法之一。该文在对面临的实际问题与对检测算法分析的基础上,详细阐述和研究了利用LS线性预测器的动态规划能量累积算法,并根据仿真实验的效果,指出此算法较直接动态规划能量累积算法可最大程度地降低能量扩散,减少团聚在目标周围的虚警目标点,十分利于后续轨迹关联检测处理.
2004, 26(12): 1901-1907.
摘要:
该文分析了合成孔径雷达图像辐射分辨率的本质，指出了目前工程应用的合成孔径雷达图像辐 射分辨率估算值存在着较大的误差，只适合于定性分析。在利用信号检测错误概率的基础上推导出了适合于定量分析的合成孔径雷达图像辐射分辨率工程估算公式。
该文分析了合成孔径雷达图像辐射分辨率的本质，指出了目前工程应用的合成孔径雷达图像辐 射分辨率估算值存在着较大的误差，只适合于定性分析。在利用信号检测错误概率的基础上推导出了适合于定量分析的合成孔径雷达图像辐射分辨率工程估算公式。
2004, 26(12): 1908-1914.
摘要:
该文详细地分析了基于距离压缩数据的运动补偿和基于复图像的运动补偿的机理，提出了基于 回波数据的高分辨力机载SAR运动补偿算法。该算法采用子孔径技术，利用修改的最大对比度法提取子孔径的多普勒调频斜率，作距离压缩数据的时域运动补偿，然后用PGA作复图像的频域运动补偿。实录数据的成像实验表明，该算法能有效地克服单一运动补偿算法的场景依赖性，获得比较满意的成像质量。
该文详细地分析了基于距离压缩数据的运动补偿和基于复图像的运动补偿的机理，提出了基于 回波数据的高分辨力机载SAR运动补偿算法。该算法采用子孔径技术，利用修改的最大对比度法提取子孔径的多普勒调频斜率，作距离压缩数据的时域运动补偿，然后用PGA作复图像的频域运动补偿。实录数据的成像实验表明，该算法能有效地克服单一运动补偿算法的场景依赖性，获得比较满意的成像质量。
2004, 26(12): 1915-1917.
摘要:
在低信噪比条件下，WVD-Hough变换可以有效的地检测多个线性调频信号，但是当多个线性调频信号能量相差很大时，强信号的平台会将弱信号的峰值给淹没， WVD-Hough变换就很难同时将这多个线性调频信号检测出来。该本文基于在WVD-Hough变换的基础上，提出了基于修正的平滑伪WVD和Hough变换二值积累的方法。这种方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号，具有很大的实用价值，仿真的结果验证了算法的有效性。
在低信噪比条件下，WVD-Hough变换可以有效的地检测多个线性调频信号，但是当多个线性调频信号能量相差很大时，强信号的平台会将弱信号的峰值给淹没， WVD-Hough变换就很难同时将这多个线性调频信号检测出来。该本文基于在WVD-Hough变换的基础上，提出了基于修正的平滑伪WVD和Hough变换二值积累的方法。这种方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号，具有很大的实用价值，仿真的结果验证了算法的有效性。
2004, 26(12): 1918-1924.
摘要:
借鉴生物免疫学的有关理论，该文阐述了用于人工免疫系统的免疫优势概念，包括抗体免疫优势和抗原免疫优势。进一步地，构造了不同的免疫优势算子，并结合抗体克隆选择机理，提出了一种新的混合人工免疫系统算法一免疫优势克隆算法。0-1背包问题和复杂函数优化问题的仿真试验表明，新算法具有处理类似复杂问题的能力，且性能要优于相应的遗传算法。
借鉴生物免疫学的有关理论，该文阐述了用于人工免疫系统的免疫优势概念，包括抗体免疫优势和抗原免疫优势。进一步地，构造了不同的免疫优势算子，并结合抗体克隆选择机理，提出了一种新的混合人工免疫系统算法一免疫优势克隆算法。0-1背包问题和复杂函数优化问题的仿真试验表明，新算法具有处理类似复杂问题的能力，且性能要优于相应的遗传算法。
2004, 26(12): 1925-1932.
摘要:
在介绍伪码体制引信的工作原理和噪声调频干扰原理的基础上，详细推导了伪码调相引信和伪码调相与PAM复合引信在噪声调频干扰环境下的总信干比增益，并仿真实现了伪码体制引信的工作过程，得出的仿真总信干比增益与理论的推导值接近。理论和仿真结果及输出的相关值证明，一般而言，伪码体制引信具有较强的抗噪声调频干扰能力。
在介绍伪码体制引信的工作原理和噪声调频干扰原理的基础上，详细推导了伪码调相引信和伪码调相与PAM复合引信在噪声调频干扰环境下的总信干比增益，并仿真实现了伪码体制引信的工作过程，得出的仿真总信干比增益与理论的推导值接近。理论和仿真结果及输出的相关值证明，一般而言，伪码体制引信具有较强的抗噪声调频干扰能力。
2004, 26(12): 1933-1937.
摘要:
产生统计独立的多径相关瑞利信道是无线信道仿真的一个基本问题。Jakes模型得到了广泛应 用，但它在统计独立性方面还存在一些问题。该文提出一种新的相关瑞利信道的数学模型。理论分析和仿真比较表明它在计算复杂度和统计独立性方面比最初的Jakes模型及其近来发现的改进模型更加简单有效。
产生统计独立的多径相关瑞利信道是无线信道仿真的一个基本问题。Jakes模型得到了广泛应 用，但它在统计独立性方面还存在一些问题。该文提出一种新的相关瑞利信道的数学模型。理论分析和仿真比较表明它在计算复杂度和统计独立性方面比最初的Jakes模型及其近来发现的改进模型更加简单有效。
2004, 26(12): 1938-1943.
摘要:
该文从提高信道传输有效性的角度，提出了一种新的多天线选择发送策略--贪婪搜索(GS)法，使用这种方法挑选出使容量最大化的发送天线组合作为传输信号的天线。此法在结合注水(waterfilling)法进行天线功率分配的情况下，与理想的全天线注水法相比，可以减小发射机的复杂度，在独立信道下传输容量略有损失，在相关信道下可以提高传输容量，并且所付出的代价是仅需要对信道矩阵进行Schmidt正交化变换。这种方法一般用于信道矩阵列不满秩，即发送端天线数大于接收端天线数，发送端已知信道矩阵的情况(与注水法结合)或者接收端已知信道矩阵的情况(等功率分配)。
该文从提高信道传输有效性的角度，提出了一种新的多天线选择发送策略--贪婪搜索(GS)法，使用这种方法挑选出使容量最大化的发送天线组合作为传输信号的天线。此法在结合注水(waterfilling)法进行天线功率分配的情况下，与理想的全天线注水法相比，可以减小发射机的复杂度，在独立信道下传输容量略有损失，在相关信道下可以提高传输容量，并且所付出的代价是仅需要对信道矩阵进行Schmidt正交化变换。这种方法一般用于信道矩阵列不满秩，即发送端天线数大于接收端天线数，发送端已知信道矩阵的情况(与注水法结合)或者接收端已知信道矩阵的情况(等功率分配)。
2004, 26(12): 1944-1950.
摘要:
该文研究了多用户多径条件下采用空时扩谱(STS)技术的CDMA系统的性能。该STS设计方案在基站使用两天线阵元,在移动终端使用一全向天线，与一新型扩谱算法联合使用，可提高下行链路的性能。与现有的研究不同的是，该文在单用户STS设计方案的基础上，进一步研究了多用户的情况，给出了理论分析和误码率的表达式。通过仿真结果表明，这种方案相对于传统方案，性能有一定提高，可有效降低误码率，改善下行链路的接收质量，但系统实现的复杂性增加，对移动台有较多的技术要求，STS技术有待进一步完善。
该文研究了多用户多径条件下采用空时扩谱(STS)技术的CDMA系统的性能。该STS设计方案在基站使用两天线阵元,在移动终端使用一全向天线，与一新型扩谱算法联合使用，可提高下行链路的性能。与现有的研究不同的是，该文在单用户STS设计方案的基础上，进一步研究了多用户的情况，给出了理论分析和误码率的表达式。通过仿真结果表明，这种方案相对于传统方案，性能有一定提高，可有效降低误码率，改善下行链路的接收质量，但系统实现的复杂性增加，对移动台有较多的技术要求，STS技术有待进一步完善。
2004, 26(12): 1951-1957.
摘要:
该文提出了在闭环MIMO容量研究中引入了率失真理论的研究方法,推导出了反馈信道速率和闭环MIMO容量之间的数学关系。通过理论分析和仿真结果,得出了有关反馈信道速率与信噪比,天线数,闭环MIMO容量之间变化关系的四个重要结论。为实际的闭环MIMO系统设计提供了折衷反馈信道开销和闭环MIMO容量的依据,对系统设计有重要的指导意义.
该文提出了在闭环MIMO容量研究中引入了率失真理论的研究方法,推导出了反馈信道速率和闭环MIMO容量之间的数学关系。通过理论分析和仿真结果,得出了有关反馈信道速率与信噪比,天线数,闭环MIMO容量之间变化关系的四个重要结论。为实际的闭环MIMO系统设计提供了折衷反馈信道开销和闭环MIMO容量的依据,对系统设计有重要的指导意义.
2004, 26(12): 1958-1964.
摘要:
目前超宽带系统均假设已知发射机与接收机之间准确的传播时延,收发双方完全同步,而任何系统收发双方必然存在同步误差.该文针对这一点,提出了一种具有同步跟踪功能的单用户TH-SS PPM超宽带系统,设计了同步跟踪方法,推导出了系统中存在同步误差时,解调器输出端信噪比计算公式和系统BER表达式.理论分析与仿真结果表明,系统BER与同步误差大小有很大关系,同步误差越小,系统BER越小.
目前超宽带系统均假设已知发射机与接收机之间准确的传播时延,收发双方完全同步,而任何系统收发双方必然存在同步误差.该文针对这一点,提出了一种具有同步跟踪功能的单用户TH-SS PPM超宽带系统,设计了同步跟踪方法,推导出了系统中存在同步误差时,解调器输出端信噪比计算公式和系统BER表达式.理论分析与仿真结果表明,系统BER与同步误差大小有很大关系,同步误差越小,系统BER越小.
2004, 26(12): 1965-1971.
摘要:
由于Ad hoc网络是能量受限网络，因此如何提高Ad hoc网络的能量效率问题非常重要。该文提出了一种新的路由选择度量，该度量把节点链路层的拥塞度与节点当前剩余能量综合在一起考虑，使得网络中能量消耗和网络负荷能更加均匀地分布，提高了网络的连通性，增加了网络的吞吐量。仿真结果表明，该度量对于不同规模的网络，其吞吐量均有不同程度的提高。
由于Ad hoc网络是能量受限网络，因此如何提高Ad hoc网络的能量效率问题非常重要。该文提出了一种新的路由选择度量，该度量把节点链路层的拥塞度与节点当前剩余能量综合在一起考虑，使得网络中能量消耗和网络负荷能更加均匀地分布，提高了网络的连通性，增加了网络的吞吐量。仿真结果表明，该度量对于不同规模的网络，其吞吐量均有不同程度的提高。
2004, 26(12): 1972-1977.
摘要:
在IEEE 802.11无线局域网中引入基于传输时间的实时业务接纳控制算法，当新申请的业务 加入系统后使系统总的传输时间超过预算时，拒绝该业务加入。对已接纳的业务流按照令牌桶算法分配传输时间，并采用轮询机制保证实时业务的服务质量。通过拒绝接纳过多的实时业务流，为非实时业务留出部分资源，避免了实时业务耗尽系统资源使非实时业务得不到服务的情况。
在IEEE 802.11无线局域网中引入基于传输时间的实时业务接纳控制算法，当新申请的业务 加入系统后使系统总的传输时间超过预算时，拒绝该业务加入。对已接纳的业务流按照令牌桶算法分配传输时间，并采用轮询机制保证实时业务的服务质量。通过拒绝接纳过多的实时业务流，为非实时业务留出部分资源，避免了实时业务耗尽系统资源使非实时业务得不到服务的情况。
2004, 26(12): 1978-1983.
摘要:
该文首先分析了多径衰落信道下CDMA系统上行链路信道容量,文章对单用户接收机、多用户接收机两种情况下的信道容量分别作了讨论.对LS码和Walsh码的上行链路容量进行了比较.通过仿真可以看出在多用户检测条件下,两种扩频码提供的容量相差不大,而在单用户检测条件下,LS码则要大大优于Walsh码。
该文首先分析了多径衰落信道下CDMA系统上行链路信道容量,文章对单用户接收机、多用户接收机两种情况下的信道容量分别作了讨论.对LS码和Walsh码的上行链路容量进行了比较.通过仿真可以看出在多用户检测条件下,两种扩频码提供的容量相差不大,而在单用户检测条件下,LS码则要大大优于Walsh码。
2004, 26(12): 1984-1989.
摘要:
该文介绍了一种改进的通信测距复合系统,即应用自适应组合滤波器和Gardner于1986年的基于循环谱分析法的SPECCORR_TDOA估计模型，来改进系统的抗窄带干扰和高斯白噪声的能力，并建立了系统仿真平台。同时提出了应用峰值比对复合系统的抗干扰能力进行评估。仿真结果证明，改进的复合系统具有强抗干扰能力。
该文介绍了一种改进的通信测距复合系统,即应用自适应组合滤波器和Gardner于1986年的基于循环谱分析法的SPECCORR_TDOA估计模型，来改进系统的抗窄带干扰和高斯白噪声的能力，并建立了系统仿真平台。同时提出了应用峰值比对复合系统的抗干扰能力进行评估。仿真结果证明，改进的复合系统具有强抗干扰能力。
2004, 26(12): 1990-1995.
摘要:
由于Rijndael的S盒的代数表达式是逆函数合成GF(28)上一个q-多项式，该文合理假设S盒的变量并通过讨论各变量之间的关系，把Rijndael用GF(28)上一个多变量二次方程组来表示，使得Rijndael的密钥恢复等同于求解这个方程组.该方程组较Murphy-Robshaw方程组更简单，用XSL技术求解复杂度更低。
由于Rijndael的S盒的代数表达式是逆函数合成GF(28)上一个q-多项式，该文合理假设S盒的变量并通过讨论各变量之间的关系，把Rijndael用GF(28)上一个多变量二次方程组来表示，使得Rijndael的密钥恢复等同于求解这个方程组.该方程组较Murphy-Robshaw方程组更简单，用XSL技术求解复杂度更低。
2004, 26(12): 1996-2001.
摘要:
该文分别对一个指名签名方案(KPW方案)和一个指名代理签名方案(PL方案)进行分析，结果表明：在KPW方案中签名人不仅能验证而且也能向第三方证明签名的有效性，甚至能将签名转化为通常的自认证签名，因此不是指名签名方案；在PL方案中任何人都可验证签名的有效性，它只是一个自认证签名方案。该文进一步给出了KPW方案的一个改进方案，使之具有指名签名的全部性质，同时也给出了一个基于该方案的指名代理签名方案。
该文分别对一个指名签名方案(KPW方案)和一个指名代理签名方案(PL方案)进行分析，结果表明：在KPW方案中签名人不仅能验证而且也能向第三方证明签名的有效性，甚至能将签名转化为通常的自认证签名，因此不是指名签名方案；在PL方案中任何人都可验证签名的有效性，它只是一个自认证签名方案。该文进一步给出了KPW方案的一个改进方案，使之具有指名签名的全部性质，同时也给出了一个基于该方案的指名代理签名方案。
2004, 26(12): 2002-2005.
摘要:
该文根据模型反射面天线的爆炸实验测试结果建立了反射面天线形变的数学模型，应用物理光学(P0)法和物理绕射(PTD)理论计钟：了一种赋形反射面天线形变后的辐射特性，同时还计算了反射面天线表面被爆炸破片穿孔后的辐射特性，结果表明，由于反射面的局部形变，直接导致辐射方向图的恶化，并且随着形变部分面积的增大，水平面的副瓣抬高很大，穿孔也会使水平面的副瓣抬高。
该文根据模型反射面天线的爆炸实验测试结果建立了反射面天线形变的数学模型，应用物理光学(P0)法和物理绕射(PTD)理论计钟：了一种赋形反射面天线形变后的辐射特性，同时还计算了反射面天线表面被爆炸破片穿孔后的辐射特性，结果表明，由于反射面的局部形变，直接导致辐射方向图的恶化，并且随着形变部分面积的增大，水平面的副瓣抬高很大，穿孔也会使水平面的副瓣抬高。
2004, 26(12): 2006-2012.
摘要:
该文分析了现有移动代理系统的几种代表性的迁移技术，阐述了在作者设计的移动代理系统(Mobile Agent System，MAS)中代理迁移机制的具体实现，着重解决了代理的动态路由和与迁移相关的安全要素的改变，并提出了一种扩展的代理迁移机制，最后给出了应用实例分析。
该文分析了现有移动代理系统的几种代表性的迁移技术，阐述了在作者设计的移动代理系统(Mobile Agent System，MAS)中代理迁移机制的具体实现，着重解决了代理的动态路由和与迁移相关的安全要素的改变，并提出了一种扩展的代理迁移机制，最后给出了应用实例分析。
