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2008年 第30卷 第5期
2008, 30(5): 1017-1021.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00578
摘要:
镇对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同，从而带来不同的回波表现形式，该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模，分析了信号的特征，揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性，将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式，并在频域完成补偿，给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法，相对于原有的频率变标算法，几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。
镇对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同，从而带来不同的回波表现形式，该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模，分析了信号的特征，揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性，将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式，并在频域完成补偿，给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法，相对于原有的频率变标算法，几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。
2008, 30(5): 1022-1026.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01699
摘要:
该文提出了一种基于相位中心偏移方位多波束的宽测绘带星载SAR实现方案。通过在方位向上配置相位中心偏移的多个波束使雷达在一个脉冲周期内完成多个多普勒历程的信号采样，显著降低系统对脉冲重复频率的要求，实现宽测带SAR成像。针对卫星速度的非恒定性和不同波位所需PRF的多样性造成的方位信号非均匀采样，该方案采用了多通道信号重建技术来恢复均匀采样信号的算法。与采用高轨技术和分布式技术的宽测绘带SAR方案相比，这种方案的技术难度较小、易于实现。
该文提出了一种基于相位中心偏移方位多波束的宽测绘带星载SAR实现方案。通过在方位向上配置相位中心偏移的多个波束使雷达在一个脉冲周期内完成多个多普勒历程的信号采样，显著降低系统对脉冲重复频率的要求，实现宽测带SAR成像。针对卫星速度的非恒定性和不同波位所需PRF的多样性造成的方位信号非均匀采样，该方案采用了多通道信号重建技术来恢复均匀采样信号的算法。与采用高轨技术和分布式技术的宽测绘带SAR方案相比，这种方案的技术难度较小、易于实现。
2008, 30(5): 1027-1031.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01446
摘要:
该文首先应用散射矩阵的Wishart 联合分布推导了高斯分布散射矩阵的Stokes参数分布，利用极化不变量思想得到了全部4个Stokes参数分布相当理想的理论结果，并与前人的结果进行了对比，体现了此分析算法的简洁性与统一性，他们可以具体描述Stokes参数的起伏性。在此基础上，求出了SAR多视情况下标准化Stokes参数分布的概率密度函数，从另一方面描述了SAR多视图像的随机状态特性，这些结果对于降低斑点噪声、地表分类与背景中的目标识别具有重要的指导意义。
该文首先应用散射矩阵的Wishart 联合分布推导了高斯分布散射矩阵的Stokes参数分布，利用极化不变量思想得到了全部4个Stokes参数分布相当理想的理论结果，并与前人的结果进行了对比，体现了此分析算法的简洁性与统一性，他们可以具体描述Stokes参数的起伏性。在此基础上，求出了SAR多视情况下标准化Stokes参数分布的概率密度函数，从另一方面描述了SAR多视图像的随机状态特性，这些结果对于降低斑点噪声、地表分类与背景中的目标识别具有重要的指导意义。
2008, 30(5): 1032-1036.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00191
摘要:
为了分析各种非均匀、非线性、非密集阵列雷达的杂波抑制性能，该文基于带限信号自由度理论提出了一种适用于多种阵列构型的杂波自由度估计方法。该方法能有效估计杂波大特征值的个数，并揭示了杂波自由度与系统参数、杂波场景的内在联系。研究表明，为了提高稀疏阵雷达的杂波抑制性能，需增加系统自由度来减少稀疏采样区。最后通过计算机仿真验证了该文提出的估计方法的有效性。
为了分析各种非均匀、非线性、非密集阵列雷达的杂波抑制性能，该文基于带限信号自由度理论提出了一种适用于多种阵列构型的杂波自由度估计方法。该方法能有效估计杂波大特征值的个数，并揭示了杂波自由度与系统参数、杂波场景的内在联系。研究表明，为了提高稀疏阵雷达的杂波抑制性能，需增加系统自由度来减少稀疏采样区。最后通过计算机仿真验证了该文提出的估计方法的有效性。
2008, 30(5): 1037-1040.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01626
摘要:
对于尺寸小于雷达距离分辨率的太空碎片进行雷达成像，以前提出的方法只有SRDI (Single Range Doppler Interferometry)。该文针对太空碎片运动特点，给出了一种单距离匹配滤波太空碎片成像方法。该方法利用一个距离单元横向回波数据经不同旋转半径参考信号匹配滤波后得到太空碎片二维像。仿真结果表明这种方法比SRDI方法计算量少、成像效果好。
对于尺寸小于雷达距离分辨率的太空碎片进行雷达成像，以前提出的方法只有SRDI (Single Range Doppler Interferometry)。该文针对太空碎片运动特点，给出了一种单距离匹配滤波太空碎片成像方法。该方法利用一个距离单元横向回波数据经不同旋转半径参考信号匹配滤波后得到太空碎片二维像。仿真结果表明这种方法比SRDI方法计算量少、成像效果好。
2008, 30(5): 1041-1046.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01614
摘要:
该文针对机载双站SAR收、发系统分置的特点,首先建立了接收机静止模式下双站SAR的回波信号模型,然后分析该模式下几何特点、距离徙动及距离徙动差和方位向调频率的变化情况,接着讨论距离多谱勒域距离向调频率的变化情况,并提出了方位向调频率扰动函数的解析表达式,在此基础上结合单站的CS算法实现接收机静止的双站SAR数据聚焦,并对应用此成像算法所得扭曲聚焦图像进行几何校正处理。仿真实验验证了该文提出的方法的正确性和在接收机静止模式下应用此算法处理大测绘带成像的可行性。
该文针对机载双站SAR收、发系统分置的特点,首先建立了接收机静止模式下双站SAR的回波信号模型,然后分析该模式下几何特点、距离徙动及距离徙动差和方位向调频率的变化情况,接着讨论距离多谱勒域距离向调频率的变化情况,并提出了方位向调频率扰动函数的解析表达式,在此基础上结合单站的CS算法实现接收机静止的双站SAR数据聚焦,并对应用此成像算法所得扭曲聚焦图像进行几何校正处理。仿真实验验证了该文提出的方法的正确性和在接收机静止模式下应用此算法处理大测绘带成像的可行性。
2008, 30(5): 1047-1051.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00754
摘要:
针对高分辨极化SAR目标增强问题,该文提出一种基于改善极化相似性的目标增强新方法。利用Huynen分解、极化方位角提取及极化方位角归零化处理消除了扰动分量、相干斑噪声及极化取向等因素对像素点极化特性的影响,改善了极化SAR图像同类区域内部像素点的极化相似性。与已有方法相比,该方法克服了区域内部像素点极化特性不一致对高分辨极化SAR目标增强的影响,可以获得理想的目标区域整体增强效果。利用全极化SAR实测数据验证了该文方法的优良性能。
针对高分辨极化SAR目标增强问题,该文提出一种基于改善极化相似性的目标增强新方法。利用Huynen分解、极化方位角提取及极化方位角归零化处理消除了扰动分量、相干斑噪声及极化取向等因素对像素点极化特性的影响,改善了极化SAR图像同类区域内部像素点的极化相似性。与已有方法相比,该方法克服了区域内部像素点极化特性不一致对高分辨极化SAR目标增强的影响,可以获得理想的目标区域整体增强效果。利用全极化SAR实测数据验证了该文方法的优良性能。
2008, 30(5): 1052-1055.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01668
摘要:
该文给出了一种基于离散小波变换和独立分量分析的SAR图像斑点噪声抑制方法。首先利用小波变换对图像进行分解,然后将分解出的各部分子图像分别进行独立分量分析,提取出相应的独立源,去除噪声分量,最后依次进行ICA重构和小波重构。该文还同时比较了采用不同小波基函数时斑点噪声的抑制效果,研究了它们对斑点抑制的影响。对MSTAR实测SAR图像的实验结果表明该方法能够有效地抑制图像中的斑点噪声,且在性能上优于ICA和Lee滤波方法。
该文给出了一种基于离散小波变换和独立分量分析的SAR图像斑点噪声抑制方法。首先利用小波变换对图像进行分解,然后将分解出的各部分子图像分别进行独立分量分析,提取出相应的独立源,去除噪声分量,最后依次进行ICA重构和小波重构。该文还同时比较了采用不同小波基函数时斑点噪声的抑制效果,研究了它们对斑点抑制的影响。对MSTAR实测SAR图像的实验结果表明该方法能够有效地抑制图像中的斑点噪声,且在性能上优于ICA和Lee滤波方法。
2008, 30(5): 1056-1059.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01651
摘要:
该文基于主辅星编队模式下的分布式卫星SAR系统,对Range-Doppler域地面运动目标检测方法进行了改进,提出回波信号经方位向相位补偿后,应用Chirp-Z变换能够将地面同一方位单元回波的频谱在不同通道内精确配准,而后通过干涉处理和频谱相位补偿来提取运动目标信息,并给出了频谱相位补偿对系统参数的约束条件以及频谱配准对目标速度的约束条件。最后仿真表明该方法在约束条件下是有效的。
该文基于主辅星编队模式下的分布式卫星SAR系统,对Range-Doppler域地面运动目标检测方法进行了改进,提出回波信号经方位向相位补偿后,应用Chirp-Z变换能够将地面同一方位单元回波的频谱在不同通道内精确配准,而后通过干涉处理和频谱相位补偿来提取运动目标信息,并给出了频谱相位补偿对系统参数的约束条件以及频谱配准对目标速度的约束条件。最后仿真表明该方法在约束条件下是有效的。
2008, 30(5): 1060-1063.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01681
摘要:
线性预测类STAP方法在很少的样本数下就能达到稳定的性能,特别适合非均匀杂波环境。该文分析了线性预测类STAP方法具有较好非均匀处理性能的原因,并给出了线性预测类STAP方法的定阶公式。仿真结果验证了所得结论的正确性。
线性预测类STAP方法在很少的样本数下就能达到稳定的性能,特别适合非均匀杂波环境。该文分析了线性预测类STAP方法具有较好非均匀处理性能的原因,并给出了线性预测类STAP方法的定阶公式。仿真结果验证了所得结论的正确性。
2008, 30(5): 1064-1067.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01700
摘要:
该文针对旋转扫描干涉式成像系统非均匀采样网格结构,提出了一种加窗反投影算法,通过采样数据进行一维加窗傅里叶变换处理,再反投影到原图像空间来进行图像重建,将二维傅里叶变换转化为一维傅里叶变换和投影变换,避免了空间频域的插值处理。此方法可以对每一个方位的采样数据进行独立处理,实现边采样边处理的成像方式,因此具有很高的成像精度和效率。在此基础上对天线阵采样策略进行分析,得出了角度采样与天线阵基线数之间的平衡关系,为实际应用提供了依据。数值模拟表明了窗函数对噪声抑制和分辨率的影响,通过与其它方法进行比较,进一步验证了此算法的优越性。
该文针对旋转扫描干涉式成像系统非均匀采样网格结构,提出了一种加窗反投影算法,通过采样数据进行一维加窗傅里叶变换处理,再反投影到原图像空间来进行图像重建,将二维傅里叶变换转化为一维傅里叶变换和投影变换,避免了空间频域的插值处理。此方法可以对每一个方位的采样数据进行独立处理,实现边采样边处理的成像方式,因此具有很高的成像精度和效率。在此基础上对天线阵采样策略进行分析,得出了角度采样与天线阵基线数之间的平衡关系,为实际应用提供了依据。数值模拟表明了窗函数对噪声抑制和分辨率的影响,通过与其它方法进行比较,进一步验证了此算法的优越性。
2008, 30(5): 1068-1071.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01683
摘要:
雷达天线超低旁瓣技术和压缩滤波技术使得宽带阻塞式远距离支援干扰的效能急剧下降。针对这种情况,该文首先分析了远距离支援干扰的弱点和现代雷达采取的抗压制性干扰措施,然后提出近距离主瓣干扰战术和相参干扰技术组合的近距离相参干扰方法。文中给出了干扰机的原理框图,详细设计了干扰样式和干扰信号,并且分析了该干扰方法的功率和时频特性。计算机仿真试验表明此种干扰方法较宽带阻塞式远距离支援干扰有较大的优越性。
雷达天线超低旁瓣技术和压缩滤波技术使得宽带阻塞式远距离支援干扰的效能急剧下降。针对这种情况,该文首先分析了远距离支援干扰的弱点和现代雷达采取的抗压制性干扰措施,然后提出近距离主瓣干扰战术和相参干扰技术组合的近距离相参干扰方法。文中给出了干扰机的原理框图,详细设计了干扰样式和干扰信号,并且分析了该干扰方法的功率和时频特性。计算机仿真试验表明此种干扰方法较宽带阻塞式远距离支援干扰有较大的优越性。
2008, 30(5): 1072-1074.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01657
摘要:
该文提出一种基于相位匹配原理的噪声调幅干扰下LFM信号检测方法。推导了噪声调幅干扰信号载频估计方法,利用干扰信号载频信息,实现信号的相位匹配,并基于最小二乘相位匹配方法实现LFM信号检测。仿真结果证明了文中原理和方法的正确性。
该文提出一种基于相位匹配原理的噪声调幅干扰下LFM信号检测方法。推导了噪声调幅干扰信号载频估计方法,利用干扰信号载频信息,实现信号的相位匹配,并基于最小二乘相位匹配方法实现LFM信号检测。仿真结果证明了文中原理和方法的正确性。
2008, 30(5): 1075-1079.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01677
摘要:
伪距多径误差的存在使得单历元确定宽巷模糊度可靠性不高。为此,该文提出了一种用卡尔曼滤波实现宽巷模糊度与多径误差实时分离的方法。此方法将多径误差作为一阶高斯马尔可夫过程,在估计宽巷模糊度的同时也将多径误差求解出来,实现了伪距多径误差与宽巷模糊度的实时分离,可在短时间内得到模糊度的可靠值。文中用不同基线长度的实际观测数据进行了实验分析,实验结果证明了该方法的正确性及可靠性。
伪距多径误差的存在使得单历元确定宽巷模糊度可靠性不高。为此,该文提出了一种用卡尔曼滤波实现宽巷模糊度与多径误差实时分离的方法。此方法将多径误差作为一阶高斯马尔可夫过程,在估计宽巷模糊度的同时也将多径误差求解出来,实现了伪距多径误差与宽巷模糊度的实时分离,可在短时间内得到模糊度的可靠值。文中用不同基线长度的实际观测数据进行了实验分析,实验结果证明了该方法的正确性及可靠性。
2008, 30(5): 1080-1083.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01718
摘要:
该文提出了一种基于M估计变步长自适应仿射投影方法的稳健时延估计(TDE)算法。该算法将自适应仿射投影算法应用于时延估计,无须事先假定信号和噪声的统计特性,自适应调整自身参数;应用稳健M估计理论,抵消重尾噪声干扰。数值仿真表明,在高斯噪声、非高斯噪声甚至冲激噪声的干扰下,该文算法比高阶统计量法和最小均方自适应法有更强的稳健性和更高的估计精度。
该文提出了一种基于M估计变步长自适应仿射投影方法的稳健时延估计(TDE)算法。该算法将自适应仿射投影算法应用于时延估计,无须事先假定信号和噪声的统计特性,自适应调整自身参数;应用稳健M估计理论,抵消重尾噪声干扰。数值仿真表明,在高斯噪声、非高斯噪声甚至冲激噪声的干扰下,该文算法比高阶统计量法和最小均方自适应法有更强的稳健性和更高的估计精度。
2008, 30(5): 1084-1087.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01761
摘要:
该文分析了LFM干扰对伪码引信相关输出的影响,当干扰强度超出伪码引信自身的抗干扰容限时,相关输出严重恶化,因此必须采取相应的抗干扰措施。考虑到LFM干扰与伪码引信有用信号间存在着强的时频耦合,提出了基于FRFT的自适应干扰对消方法。该方法首先对观察信号进行FRFT,估计干扰的特征参数,利用估计出的干扰参数构造自适应干扰对消器,将干扰去除。仿真表明,该方法能够有效滤除LFM干扰,相关输出得到显著改善,该方法对单分量和多分量干扰均有效,不受交叉项影响。
该文分析了LFM干扰对伪码引信相关输出的影响,当干扰强度超出伪码引信自身的抗干扰容限时,相关输出严重恶化,因此必须采取相应的抗干扰措施。考虑到LFM干扰与伪码引信有用信号间存在着强的时频耦合,提出了基于FRFT的自适应干扰对消方法。该方法首先对观察信号进行FRFT,估计干扰的特征参数,利用估计出的干扰参数构造自适应干扰对消器,将干扰去除。仿真表明,该方法能够有效滤除LFM干扰,相关输出得到显著改善,该方法对单分量和多分量干扰均有效,不受交叉项影响。
2008, 30(5): 1088-1091.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01704
摘要:
该文首先定义了用以度量MUSIC算法分辨性能的平均信噪比分辨门限,并给出它的表达式。然后通过数据模拟得知,功率不一致会降低MUSIC算法的分辨能力;在一定条件下,功率不一致对MUSIC算法分辨性能的相对影响与其他参量无关。该文还讨论了功率不一致对阵元数、快拍数和两信号源方位参数绝对差的影响。
该文首先定义了用以度量MUSIC算法分辨性能的平均信噪比分辨门限,并给出它的表达式。然后通过数据模拟得知,功率不一致会降低MUSIC算法的分辨能力;在一定条件下,功率不一致对MUSIC算法分辨性能的相对影响与其他参量无关。该文还讨论了功率不一致对阵元数、快拍数和两信号源方位参数绝对差的影响。
2008, 30(5): 1092-1095.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01632
摘要:
存在相干信号情况下的常规波束形成器,由于相干信号的相对信号强度估计误差、天线阵导向矢量扰动误差和采样协方差矩阵估计误差的存在,会产生波束畸变及信号相消,输出信干噪比会明显下降。该文提出一种基于量子信号处理中内积成形算法的波束形成器,并分析了波束形成器的性能,通过仿真比较验证了新的波束形成器的有效性。分析和实验表明,新波束形成器作为一种鲁棒性波束形成器,在上述应用环境中,通过适当调整影响因子,可以得到比传统波束形成器更稳定的性能输出。
存在相干信号情况下的常规波束形成器,由于相干信号的相对信号强度估计误差、天线阵导向矢量扰动误差和采样协方差矩阵估计误差的存在,会产生波束畸变及信号相消,输出信干噪比会明显下降。该文提出一种基于量子信号处理中内积成形算法的波束形成器,并分析了波束形成器的性能,通过仿真比较验证了新的波束形成器的有效性。分析和实验表明,新波束形成器作为一种鲁棒性波束形成器,在上述应用环境中,通过适当调整影响因子,可以得到比传统波束形成器更稳定的性能输出。
2008, 30(5): 1096-1099.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01576
摘要:
该文提出了一种均匀圆阵相干波束形成方法,这里称为模式空间矩阵重构(MODE-TOEP)波束形成算法。该算法在对均匀圆形阵列(UCA)的输出信号进行模式空间转换的此基础上,重新构一个特殊的Toeplitz矩阵,然后进行基于特征空间的波束形成,可以有效地抑制相干干扰。与模式空间平滑ESB算法相比,MODE-TOEP波束形成算法运算量小而且干扰抑制性能更好。计算机仿真表明MODE-TOEP波束形成算法的有效性和优越性。
该文提出了一种均匀圆阵相干波束形成方法,这里称为模式空间矩阵重构(MODE-TOEP)波束形成算法。该算法在对均匀圆形阵列(UCA)的输出信号进行模式空间转换的此基础上,重新构一个特殊的Toeplitz矩阵,然后进行基于特征空间的波束形成,可以有效地抑制相干干扰。与模式空间平滑ESB算法相比,MODE-TOEP波束形成算法运算量小而且干扰抑制性能更好。计算机仿真表明MODE-TOEP波束形成算法的有效性和优越性。
2008, 30(5): 1100-1103.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00481
摘要:
该文对波束空间数字波束合成(Digital Beamforming,DBF)的前后向平滑协方差矩阵估计算法进行了改进,利用对称阵列特殊结构,把复数运算转化为实数运算,从而减少了运算量。文章介绍了算法的原理和实现过程,并分析了运算量。而仿真表明,改进算法在减少运算量的同时,保持了阵列抑制干扰性能。
该文对波束空间数字波束合成(Digital Beamforming,DBF)的前后向平滑协方差矩阵估计算法进行了改进,利用对称阵列特殊结构,把复数运算转化为实数运算,从而减少了运算量。文章介绍了算法的原理和实现过程,并分析了运算量。而仿真表明,改进算法在减少运算量的同时,保持了阵列抑制干扰性能。
2008, 30(5): 1104-1108.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01491
摘要:
为了避免核匹配追踪通过贪婪算法在基函数字典中寻找一组基函数的线性组合来逼近目标函数的计算量大的缺陷,本文利用免疫克隆选择算法全局最优和局部快速收敛的特性,加快对核匹配追踪算法每次的匹配过程进行优化,提出了一种免疫克隆核匹配追踪图像目标识别算法,该算法有效降低了核匹配追踪算法的计算量,对UCI数据集和遥感图像进行的仿真实验结果表明,相比标准核匹配追踪,该算法保持相当识别率情况下可以明显缩短一次匹配追踪的时间,尤其当字典规模较大时效果更为明显;同基于遗传算法优化相比,本文方法目标识别速度快,精度高。
为了避免核匹配追踪通过贪婪算法在基函数字典中寻找一组基函数的线性组合来逼近目标函数的计算量大的缺陷,本文利用免疫克隆选择算法全局最优和局部快速收敛的特性,加快对核匹配追踪算法每次的匹配过程进行优化,提出了一种免疫克隆核匹配追踪图像目标识别算法,该算法有效降低了核匹配追踪算法的计算量,对UCI数据集和遥感图像进行的仿真实验结果表明,相比标准核匹配追踪,该算法保持相当识别率情况下可以明显缩短一次匹配追踪的时间,尤其当字典规模较大时效果更为明显;同基于遗传算法优化相比,本文方法目标识别速度快,精度高。
2008, 30(5): 1109-1112.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01760
摘要:
为快速生成高质量混淆网络,该文提出一种最大后验弧主导的快速生成算法。它只需遍历一遍Lattice,具有线性时间复杂度。采用K-L散度(Kullback-Leibler Divergence,KLD)来度量弧标号之间的发音相似性,改善了混淆网络生成中弧对齐的准确性。实验结果显示,所提算法在生成速度上和Xue的快速算法是可比的,而生成质量更好。通过采用KLD作为弧标号相似性测度,生成混淆网络的质量得到了进一步提高。
为快速生成高质量混淆网络,该文提出一种最大后验弧主导的快速生成算法。它只需遍历一遍Lattice,具有线性时间复杂度。采用K-L散度(Kullback-Leibler Divergence,KLD)来度量弧标号之间的发音相似性,改善了混淆网络生成中弧对齐的准确性。实验结果显示,所提算法在生成速度上和Xue的快速算法是可比的,而生成质量更好。通过采用KLD作为弧标号相似性测度,生成混淆网络的质量得到了进一步提高。
2008, 30(5): 1113-1117.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01588
摘要:
该文给出了一种彩色图像检索的新方法。在特征描述时,首先划分连通区域,进而求取勒让德色度矩和纹理共生矩阵,获取区域的色彩和纹理特征(Regional Color and Texture,RCT);在相似度匹配时,将动态局部距离函数(Dynamic Partial distance Function,DPF)应用到动态区域匹配中。实验结果显示,该RCT-DPF方法对彩色图像检索是有效的,并且优于纹理共生矩阵、基于色彩连通的图像纹理检索方法和非DPF区域匹配的多特征描述方法。
该文给出了一种彩色图像检索的新方法。在特征描述时,首先划分连通区域,进而求取勒让德色度矩和纹理共生矩阵,获取区域的色彩和纹理特征(Regional Color and Texture,RCT);在相似度匹配时,将动态局部距离函数(Dynamic Partial distance Function,DPF)应用到动态区域匹配中。实验结果显示,该RCT-DPF方法对彩色图像检索是有效的,并且优于纹理共生矩阵、基于色彩连通的图像纹理检索方法和非DPF区域匹配的多特征描述方法。
2008, 30(5): 1118-1121.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01557
摘要:
与SOFM,最大熵聚类,K均值聚类相比,Neural-Gas网络算法具有收敛速度快、代价误差小等优点。但Neural-Gas网络用于非均匀分布的线性或非线性数据集进行降维或可视化时,输出空间上固定有序的神经元表现出极不理想的距离信息。为此,该文根据归一化概率自组织特征映射的基本思想,提出混合Neural-Gas网络和Sammon映射的新方法来解决此问题,通过Neural-Gas网络算法进行特征聚类以降低计算复杂度,通过Sammon映射保持输入空间和输出空间上神经元间的距离相似性。仿真结果表明,该混合算法对合成数据集或现实数据集的可视化能够取得较理想的效果,从而验证了该混合算法的可行性和有效性。
与SOFM,最大熵聚类,K均值聚类相比,Neural-Gas网络算法具有收敛速度快、代价误差小等优点。但Neural-Gas网络用于非均匀分布的线性或非线性数据集进行降维或可视化时,输出空间上固定有序的神经元表现出极不理想的距离信息。为此,该文根据归一化概率自组织特征映射的基本思想,提出混合Neural-Gas网络和Sammon映射的新方法来解决此问题,通过Neural-Gas网络算法进行特征聚类以降低计算复杂度,通过Sammon映射保持输入空间和输出空间上神经元间的距离相似性。仿真结果表明,该混合算法对合成数据集或现实数据集的可视化能够取得较理想的效果,从而验证了该混合算法的可行性和有效性。
2008, 30(5): 1122-1126.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01666
摘要:
该文给出了一种描述人眼运动及表情的多线谱表示及其获取的方法。该方法以人眼三维肌肉控制模型(3D-MCE)为基础,用一组归一化肌肉收缩量随时间变化的多线谱曲线来表示人眼运动及表情;给出了由单视频获取人眼多线谱的方法,通过跟踪人眼控制点的位移,计算肌肉收缩量,进而获得其随时间变化的曲线。实验结果表明,所获得曲线能较逼真地模拟人的眼部运动和部分表情。
该文给出了一种描述人眼运动及表情的多线谱表示及其获取的方法。该方法以人眼三维肌肉控制模型(3D-MCE)为基础,用一组归一化肌肉收缩量随时间变化的多线谱曲线来表示人眼运动及表情;给出了由单视频获取人眼多线谱的方法,通过跟踪人眼控制点的位移,计算肌肉收缩量,进而获得其随时间变化的曲线。实验结果表明,所获得曲线能较逼真地模拟人的眼部运动和部分表情。
2008, 30(5): 1127-1130.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01689
摘要:
该文提出一种基于粗糙集增量式规则自动学习来实现问题分类的方法,通过深入提取问句特征并采用决策表形式构建训练语料,利用机器学习的方法自动获取分类规则。与其他方法相比优势在于,用于分类的规则自动生成,并采用粗糙集理论的简约方法获得优化的最小规则集;首次在问题分类中引入增量式学习理念,不但提高了分类精度,而且避免了繁琐的重新训练过程,大大提高了学习速度,并且提高了分类的可扩展性和适应性。对比实验表明,该方法分类精度高,适应性好。在国际TREC2005Q/A实际评测中表现良好。
该文提出一种基于粗糙集增量式规则自动学习来实现问题分类的方法,通过深入提取问句特征并采用决策表形式构建训练语料,利用机器学习的方法自动获取分类规则。与其他方法相比优势在于,用于分类的规则自动生成,并采用粗糙集理论的简约方法获得优化的最小规则集;首次在问题分类中引入增量式学习理念,不但提高了分类精度,而且避免了繁琐的重新训练过程,大大提高了学习速度,并且提高了分类的可扩展性和适应性。对比实验表明,该方法分类精度高,适应性好。在国际TREC2005Q/A实际评测中表现良好。
2008, 30(5): 1131-1135.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01640
摘要:
编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,该文介绍了影响编码的各种因素及模板编码的基本思想。在此基础上分析了移位杂交出现的原因,提出了提高模板结合移位距离的一种新算法。该算法一方面降低了搜索空间,另一方面筛选了那些自身移位距离性质差的序列因而提高了算法的效率。计算结果表明模板集合的性能明显提高。此外,在保持01含量基本不变的情况下,适当扩展模板集合的搜索范围可以增加模板的数量。
编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,该文介绍了影响编码的各种因素及模板编码的基本思想。在此基础上分析了移位杂交出现的原因,提出了提高模板结合移位距离的一种新算法。该算法一方面降低了搜索空间,另一方面筛选了那些自身移位距离性质差的序列因而提高了算法的效率。计算结果表明模板集合的性能明显提高。此外,在保持01含量基本不变的情况下,适当扩展模板集合的搜索范围可以增加模板的数量。
2008, 30(5): 1136-1139.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01617
摘要:
该文提出了一种用于低空声源目标超视距被动声定位的新算法。该算法根据低空声源目标的声信号在定位反射点的基础上定位目标点,能有效降低声信号超视距传播误差的影响,提高定位精度,为雷达进一步跟踪和定位提供重要信息。仿真结果表明在时延估计精确的情况下,该方法对隐蔽于山后的低空声源目标的位置有较好的估计效果。
该文提出了一种用于低空声源目标超视距被动声定位的新算法。该算法根据低空声源目标的声信号在定位反射点的基础上定位目标点,能有效降低声信号超视距传播误差的影响,提高定位精度,为雷达进一步跟踪和定位提供重要信息。仿真结果表明在时延估计精确的情况下,该方法对隐蔽于山后的低空声源目标的位置有较好的估计效果。
2008, 30(5): 1140-1143.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00739
摘要:
该文在并行次梯度投影技术(Parallel Subgradient Projection,PSP)的基础上,提出一种加速回波抵消算法。加速算法通过一种角度寻优策略,对由分属不同状态下的输入信号组成的空间进行寻优,从而找到一对最优投影空间。然后向这一对最优半空间的交集投影,实现对自适应算法的加速。实验仿真表明,加速算法相比传统方法收敛速率更快,无论是用均方误差还是自适应滤波器失准(Echo Path Misalignment)指标衡量加速算法在性能上都有一定程度的提升。
该文在并行次梯度投影技术(Parallel Subgradient Projection,PSP)的基础上,提出一种加速回波抵消算法。加速算法通过一种角度寻优策略,对由分属不同状态下的输入信号组成的空间进行寻优,从而找到一对最优投影空间。然后向这一对最优半空间的交集投影,实现对自适应算法的加速。实验仿真表明,加速算法相比传统方法收敛速率更快,无论是用均方误差还是自适应滤波器失准(Echo Path Misalignment)指标衡量加速算法在性能上都有一定程度的提升。
2008, 30(5): 1144-1147.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00210
摘要:
该文介绍了语音变换与支持向量回归(SVR)的基本理论。提出了基于多输出支持向量回归的语音变换特征参数映射规则,并对该映射规则进行了仿真实验。对变换后语音所进行的主客观测试表明,该映射规则对比码书映射和高斯混合模型,能够在参数映射离散性和平滑性之间有效折中,提高语音可懂度。
该文介绍了语音变换与支持向量回归(SVR)的基本理论。提出了基于多输出支持向量回归的语音变换特征参数映射规则,并对该映射规则进行了仿真实验。对变换后语音所进行的主客观测试表明,该映射规则对比码书映射和高斯混合模型,能够在参数映射离散性和平滑性之间有效折中,提高语音可懂度。
2008, 30(5): 1148-1150.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01687
摘要:
该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。
该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。
2008, 30(5): 1151-1154.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01231
摘要:
在BICM-ID(Bit-Interleaved Coded Modulation with Iterative Decoding,BICM-ID)系统或其他级联码系统中实现迭代检测接收机需要对信道的信噪比(SNR)进行估计。该文研究信噪比估计误差对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法对信噪比估计误差的敏感程度。理论分析和仿真结果表明max-log-APP算法对信噪比估计具有最好的鲁棒性,log-APP及其他简化算法对SNR估计误差的鲁棒性在SNR过估计时比SNR欠估计时好,原因在于各个算法所采用的修正函数不同。满足算法性能没有大的损失的SNR估计误差精度范围随着信道条件的改善而增大,通常在-2dB到+6dB之间。因此在非理想的信道状态信息条件下,max-log-APP算法是BICM-ID系统的最佳译码算法。
在BICM-ID(Bit-Interleaved Coded Modulation with Iterative Decoding,BICM-ID)系统或其他级联码系统中实现迭代检测接收机需要对信道的信噪比(SNR)进行估计。该文研究信噪比估计误差对BICM-ID系统性能的影响,分析各种译码算法对信噪比估计误差的敏感程度。理论分析和仿真结果表明max-log-APP算法对信噪比估计具有最好的鲁棒性,log-APP及其他简化算法对SNR估计误差的鲁棒性在SNR过估计时比SNR欠估计时好,原因在于各个算法所采用的修正函数不同。满足算法性能没有大的损失的SNR估计误差精度范围随着信道条件的改善而增大,通常在-2dB到+6dB之间。因此在非理想的信道状态信息条件下,max-log-APP算法是BICM-ID系统的最佳译码算法。
2008, 30(5): 1155-1158.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01754
摘要:
该文在高速FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片上实现了m序列和FIR(Finite Impulsive Response)滤波算法产生幅度和带宽可控的带限白噪声,提出了一种反sinc平方函数FIR数字滤波器构建方法来补偿噪声在带内的幅度下降,极大地改善了带内幅度平坦度;另外该文还分析了该种噪声产生方法的最大带宽、带内功率平坦度和带外杂散幅度位置之间的关系以及折中设计的方法。设计结果和实际测量结果进行了对比,证明了文中方法的正确性和有效性。
该文在高速FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片上实现了m序列和FIR(Finite Impulsive Response)滤波算法产生幅度和带宽可控的带限白噪声,提出了一种反sinc平方函数FIR数字滤波器构建方法来补偿噪声在带内的幅度下降,极大地改善了带内幅度平坦度;另外该文还分析了该种噪声产生方法的最大带宽、带内功率平坦度和带外杂散幅度位置之间的关系以及折中设计的方法。设计结果和实际测量结果进行了对比,证明了文中方法的正确性和有效性。
2008, 30(5): 1159-1162.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01616
摘要:
蜂窝间干扰分析是CDMA无线通信网络中研究的一个重要方面，但干扰分析的传统方法存在3个主要缺陷，不能准确地反映蜂窝系统的实际情况。该文提出了一种新的计算蜂窝间干扰的分析方法，该方法克服了传统方法中存在的3个不足之处。用该方法对蜂窝间干扰进行了定量计算，得到了干扰均值和方差的解析表达式。最后通过数值计算，对不同环境下的干扰进行了分析。结果表明，随着蜂窝间距离的增加，干扰值下降的速率不断减少。
蜂窝间干扰分析是CDMA无线通信网络中研究的一个重要方面，但干扰分析的传统方法存在3个主要缺陷，不能准确地反映蜂窝系统的实际情况。该文提出了一种新的计算蜂窝间干扰的分析方法，该方法克服了传统方法中存在的3个不足之处。用该方法对蜂窝间干扰进行了定量计算，得到了干扰均值和方差的解析表达式。最后通过数值计算，对不同环境下的干扰进行了分析。结果表明，随着蜂窝间距离的增加，干扰值下降的速率不断减少。
2008, 30(5): 1163-1166.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01625
摘要:
针对传统八天线全码率准正交空时分组码解码复杂度高的问题,该文提出了两种基于预编码的传输方案。利用四天线正交码扩展得到新的八天线准正交码,结合两个反馈相位信息构成的预编码矩阵,使信道矩阵正交化,消除码间串扰,实现码元独立最大似然解码。发送端采用交织技术,进一步提高了性能,实现了双码元联合最大似然解码。和获得满分集增益的星座图旋转方案不同,预编码方案最大程度上减少了码间串扰,提高准正交码的性能。仿真结果表明,基于预编码的两种准正交码性能好于星座旋转准正交码,而且降低了解码复杂度。
针对传统八天线全码率准正交空时分组码解码复杂度高的问题,该文提出了两种基于预编码的传输方案。利用四天线正交码扩展得到新的八天线准正交码,结合两个反馈相位信息构成的预编码矩阵,使信道矩阵正交化,消除码间串扰,实现码元独立最大似然解码。发送端采用交织技术,进一步提高了性能,实现了双码元联合最大似然解码。和获得满分集增益的星座图旋转方案不同,预编码方案最大程度上减少了码间串扰,提高准正交码的性能。仿真结果表明,基于预编码的两种准正交码性能好于星座旋转准正交码,而且降低了解码复杂度。
2008, 30(5): 1167-1170.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01763
摘要:
级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性。然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台。因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误码性能。仿真表明改进的算法提高了误码性能,译码复杂度也增加不大。
级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性。然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台。因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误码性能。仿真表明改进的算法提高了误码性能,译码复杂度也增加不大。
2008, 30(5): 1171-1175.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01533
摘要:
该文将一种类似ABBA码的空时分组码进行了扩展,并用于协作分集网络中。分析了此码的可分解特性,讨论了该码的非正交性对性能带来的影响。通过仿真实验,给出了协作节点数目和系统性能之间的关系以及协作节点数的限制。结果表明,对于文中的协作通信系统而言,其中继节点数目为8业已足够,再增加中继数目对于系统性能的提升很小。
该文将一种类似ABBA码的空时分组码进行了扩展,并用于协作分集网络中。分析了此码的可分解特性,讨论了该码的非正交性对性能带来的影响。通过仿真实验,给出了协作节点数目和系统性能之间的关系以及协作节点数的限制。结果表明,对于文中的协作通信系统而言,其中继节点数目为8业已足够,再增加中继数目对于系统性能的提升很小。
2008, 30(5): 1176-1179.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00541
摘要:
基于时域重叠复用和频域重叠复用的思想，该文提出了时频二维重叠复用系统OvHDM系统。研究了OvHDM系统的最佳检测、频谱效率、复杂度、性能以及峰均比。OvHDM系统模型是向量卷积编码约束模型。为了检测OvHDM信号，提出了向量空间上的最大似然序列检测算法，MU-MLSD。计算机仿真证明：频谱效率为 时，OvHDM较64QAM具有4.5dB的功率增益，较OvTDM也有1.5dB的功率增益；同时，OvHDM的峰均比较128个子载波的OFDM有2dB的增益，较1024个子载波的OFDM有2.6dB的增益。
基于时域重叠复用和频域重叠复用的思想，该文提出了时频二维重叠复用系统OvHDM系统。研究了OvHDM系统的最佳检测、频谱效率、复杂度、性能以及峰均比。OvHDM系统模型是向量卷积编码约束模型。为了检测OvHDM信号，提出了向量空间上的最大似然序列检测算法，MU-MLSD。计算机仿真证明：频谱效率为 时，OvHDM较64QAM具有4.5dB的功率增益，较OvTDM也有1.5dB的功率增益；同时，OvHDM的峰均比较128个子载波的OFDM有2dB的增益，较1024个子载波的OFDM有2.6dB的增益。
2008, 30(5): 1180-1184.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01377
摘要:
为了降低TD-SCDMA的终端成本,该文提出了一种基于块判决反馈的联合检测算法。与已有的联合检测算法相比,该算法以微小的性能损失为代价,极大地降低了计算复杂度,从而使得TD-SCDMA的联合检测协处理器面积小、功耗低、实现容易。在该算法的基础上,该文给出了终端联合检测协处理器的VLSI架构。在0.18m的工艺下该协处理器只有16万门。
为了降低TD-SCDMA的终端成本,该文提出了一种基于块判决反馈的联合检测算法。与已有的联合检测算法相比,该算法以微小的性能损失为代价,极大地降低了计算复杂度,从而使得TD-SCDMA的联合检测协处理器面积小、功耗低、实现容易。在该算法的基础上,该文给出了终端联合检测协处理器的VLSI架构。在0.18m的工艺下该协处理器只有16万门。
2008, 30(5): 1185-1188.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01621
摘要:
该文分析了功率约束条件下MIMO-OFDM系统广播信道的发送优化问题，提出了两种不同准则下的多用户传输策略和功率分配方案，即最优空间距离OSD-DPC(Optimal Space Distance Dirty Paper Coding)方案和最大化信噪比波束成形MSNR-DPC(Max Signal to Noise Ratio Dirty Paper Coding)方案。数据结果表明，两种传输策略与理论上的最优传输方案性能非常接近，可以显著提高功率约束条件下的系统性能与容量。
该文分析了功率约束条件下MIMO-OFDM系统广播信道的发送优化问题，提出了两种不同准则下的多用户传输策略和功率分配方案，即最优空间距离OSD-DPC(Optimal Space Distance Dirty Paper Coding)方案和最大化信噪比波束成形MSNR-DPC(Max Signal to Noise Ratio Dirty Paper Coding)方案。数据结果表明，两种传输策略与理论上的最优传输方案性能非常接近，可以显著提高功率约束条件下的系统性能与容量。
2008, 30(5): 1189-1192.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01407
摘要:
该文提出了一种广义复球形解码算法。它能处理多输入多输出系统(MIMO)中发送天线多于接收天线的情形,并能同时检测具有格型结构和不具有格型结构的二维空间星座信号。该算法对信号矢量的超定部分进行优化搜索,从而避免了穷尽搜索的高复杂度。仿真结果表明该广义复球形解码算法的复杂度明显低于采用穷尽搜索策略的复杂度。
该文提出了一种广义复球形解码算法。它能处理多输入多输出系统(MIMO)中发送天线多于接收天线的情形,并能同时检测具有格型结构和不具有格型结构的二维空间星座信号。该算法对信号矢量的超定部分进行优化搜索,从而避免了穷尽搜索的高复杂度。仿真结果表明该广义复球形解码算法的复杂度明显低于采用穷尽搜索策略的复杂度。
2008, 30(5): 1193-1197.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01366
摘要:
该文在研究MIMO系统中相关信道下穷举搜索算法、盖尔圆算法等基础上,提出一种低复杂度盖尔圆算法。算法通过每次迭代中删除最小特征值所对应的列,来提高特征值的下界并减小天线间的相关性使得容量最大化或误码率最小化。理论分析和仿真结果表明,该算法在所选天线数目较多场合下具有较低的复杂度,同时其容量和误码性能优于基于范数最大的算法,接近最优穷举搜索算法。
该文在研究MIMO系统中相关信道下穷举搜索算法、盖尔圆算法等基础上,提出一种低复杂度盖尔圆算法。算法通过每次迭代中删除最小特征值所对应的列,来提高特征值的下界并减小天线间的相关性使得容量最大化或误码率最小化。理论分析和仿真结果表明,该算法在所选天线数目较多场合下具有较低的复杂度,同时其容量和误码性能优于基于范数最大的算法,接近最优穷举搜索算法。
2008, 30(5): 1198-1202.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01593
摘要:
基于小波域的JPEG2000压缩编码算法,对重建图像造成的失真是结构信息的丢失,从而使人眼的图像感知质量下降。为了解决这个问题,该文提出一种基于人眼感知预测的JPEG2000码率控制算法(SIRA),首先提出了一种度量图像感知质量下降的参数模型,然后建立了一个能在编码之前预测JPEG2000压缩图像感知质量下降的单端预测模型,基于预测模型实现了JPEG2000标准的码率分配。仿真实验结果验证了模型的正确性及算法的有效性。
基于小波域的JPEG2000压缩编码算法,对重建图像造成的失真是结构信息的丢失,从而使人眼的图像感知质量下降。为了解决这个问题,该文提出一种基于人眼感知预测的JPEG2000码率控制算法(SIRA),首先提出了一种度量图像感知质量下降的参数模型,然后建立了一个能在编码之前预测JPEG2000压缩图像感知质量下降的单端预测模型,基于预测模型实现了JPEG2000标准的码率分配。仿真实验结果验证了模型的正确性及算法的有效性。
2008, 30(5): 1203-1205.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00515
摘要:
数字信号自动调制识别(AMR)有基于决策论和统计模式两种方法,该文提出一种将两者相结合的自动调制识别系统,利用提取决策论特征向量集和统计特征向量集相结合的特征参数,使用带动量项的自适应权重的BP神经网络对MASK,MFSK,MPSK,MQAM等4类信号进行分类识别。当信噪比在0-10dB,在估计载频与实际载频相差0-100Hz的情况下正确识别率仍高达97%以上,实验证明这种分类识别方法的鲁棒性和实用性。
数字信号自动调制识别(AMR)有基于决策论和统计模式两种方法,该文提出一种将两者相结合的自动调制识别系统,利用提取决策论特征向量集和统计特征向量集相结合的特征参数,使用带动量项的自适应权重的BP神经网络对MASK,MFSK,MPSK,MQAM等4类信号进行分类识别。当信噪比在0-10dB,在估计载频与实际载频相差0-100Hz的情况下正确识别率仍高达97%以上,实验证明这种分类识别方法的鲁棒性和实用性。
2008, 30(5): 1206-1209.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01563
摘要:
Based on some basic handover rules, a new routing handover strategy is proposed and the performance is analyzed. The handover strategy is under considerations of handover, delay and load. Its performance is compared with other handover strategies The simulation results show that the new strategy performs better with less delay, lower handover frequency and can equipoise the network flux.
Based on some basic handover rules, a new routing handover strategy is proposed and the performance is analyzed. The handover strategy is under considerations of handover, delay and load. Its performance is compared with other handover strategies The simulation results show that the new strategy performs better with less delay, lower handover frequency and can equipoise the network flux.
2008, 30(5): 1210-1213.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01759
摘要:
对于任意两个相互无关的参数k,n,该文提出了一种基于正交排列的迭代方法,并以该方法为主构造了一类信源数目为k,认证符数目为n的Cartesian认证码。在信源和编码规则分布等概的条件下,敌方模仿攻击和替换攻击成功的概率均为1/n。在相同的k,n条件下,与已知的笛卡儿积构造法相比,迭代法所构造的Cartesian认证码的编码规则数目更少。
对于任意两个相互无关的参数k,n,该文提出了一种基于正交排列的迭代方法,并以该方法为主构造了一类信源数目为k,认证符数目为n的Cartesian认证码。在信源和编码规则分布等概的条件下,敌方模仿攻击和替换攻击成功的概率均为1/n。在相同的k,n条件下,与已知的笛卡儿积构造法相比,迭代法所构造的Cartesian认证码的编码规则数目更少。
2008, 30(5): 1214-1217.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01627
摘要:
该文在BB短签名方案的基础上演化出一个新的签名方案,并由此构建了一个新的群签名方案。新的群签名方案的安全性建立在随机预言机模型下,q-SDH假设和判定Diffie-Hellman假设之上的。该文提出的群签名方案的签名长度比BBS的短群签名方案的签名长度略长,但在为群成员发放资格证书以及成员私钥时,不需要可信任第三方的参与。
该文在BB短签名方案的基础上演化出一个新的签名方案,并由此构建了一个新的群签名方案。新的群签名方案的安全性建立在随机预言机模型下,q-SDH假设和判定Diffie-Hellman假设之上的。该文提出的群签名方案的签名长度比BBS的短群签名方案的签名长度略长,但在为群成员发放资格证书以及成员私钥时,不需要可信任第三方的参与。
2008, 30(5): 1218-1221.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00689
摘要:
该文针对复杂约束优化问题,提出了一种模糊粒子群算法(FPSO),设计了一个新的扰动算子,在此基础上定义了模糊个体极值和模糊全局极值,利用这两个定义改进了粒子群进化的方程,利用该方程更新粒子的速度与位置,可以避免早熟收敛问题;定义了不可行度阈值,利用此定义给出了新的粒子比较准则,该准则可以保留一部分性能较优的不可行解微粒。用概率论的有关知识证明了算法的收敛性。仿真结果表明,对于复杂约束优化问题,算法寻优性能优良,特别是对于超高维约束优化问题,该算法获得了更高精度的解。
该文针对复杂约束优化问题,提出了一种模糊粒子群算法(FPSO),设计了一个新的扰动算子,在此基础上定义了模糊个体极值和模糊全局极值,利用这两个定义改进了粒子群进化的方程,利用该方程更新粒子的速度与位置,可以避免早熟收敛问题;定义了不可行度阈值,利用此定义给出了新的粒子比较准则,该准则可以保留一部分性能较优的不可行解微粒。用概率论的有关知识证明了算法的收敛性。仿真结果表明,对于复杂约束优化问题,算法寻优性能优良,特别是对于超高维约束优化问题,该算法获得了更高精度的解。
2008, 30(5): 1222-1225.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00735
摘要:
定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距离值,而单个锚节点估计的平均跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距离。本文提出了一种基于加权处理的平均跳距离估计算法,考虑多个锚节点估计的平均跳距离值,根据距离未知节点的跳数进行加权,使网络平均跳距离的估计更加准确,从而提高定位精度。仿真结果表明,与DV-Hop算法的平均跳距离估计算法相比,本文算法更准确地估计平均跳距离,降低了均方根误差,并提高了定位精度。
定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距离值,而单个锚节点估计的平均跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距离。本文提出了一种基于加权处理的平均跳距离估计算法,考虑多个锚节点估计的平均跳距离值,根据距离未知节点的跳数进行加权,使网络平均跳距离的估计更加准确,从而提高定位精度。仿真结果表明,与DV-Hop算法的平均跳距离估计算法相比,本文算法更准确地估计平均跳距离,降低了均方根误差,并提高了定位精度。
2008, 30(5): 1226-1229.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01125
摘要:
各传感器节点的能耗不平衡严重地影响了无线传感器网络的生命周期。该文提出了基于传输概率的能量平衡算法。首先把圆形区域网络模型划分成若干圆环，每一圆环中的传感器节点以混合传输的方式传输数据。其次，为使每个传感器节点能耗均衡，提出了一种混合传输概率求解算法，获得一组传输概率决定节点传输数据的方式，从而更好地平衡网络能耗。然后对圆环宽度进行了分析和优化。仿真结果证明这些算法可以有效地降低网络能耗，延长网络生命周期。
各传感器节点的能耗不平衡严重地影响了无线传感器网络的生命周期。该文提出了基于传输概率的能量平衡算法。首先把圆形区域网络模型划分成若干圆环，每一圆环中的传感器节点以混合传输的方式传输数据。其次，为使每个传感器节点能耗均衡，提出了一种混合传输概率求解算法，获得一组传输概率决定节点传输数据的方式，从而更好地平衡网络能耗。然后对圆环宽度进行了分析和优化。仿真结果证明这些算法可以有效地降低网络能耗，延长网络生命周期。
2008, 30(5): 1230-1233.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01755
摘要:
为了有效解决无线传感器网络路由节能问题,该文提出适合无线传感器网络的节能路由算法。在引入博弈理论概念建立网络模型的基础上,通过对于以往传感器网络簇首选择方法的研究,设计了一种基于博弈论的,兼顾节点剩余能量及簇首分布的节能路由DEER(DistributedEnergy-EconomicalRouting),大大节省了分布式决策网络协议的能量损耗。仿真证明了该方法在无线传感器网络中,能够有效地平衡网络负载,节省节点能量,延长网络寿命。
为了有效解决无线传感器网络路由节能问题,该文提出适合无线传感器网络的节能路由算法。在引入博弈理论概念建立网络模型的基础上,通过对于以往传感器网络簇首选择方法的研究,设计了一种基于博弈论的,兼顾节点剩余能量及簇首分布的节能路由DEER(DistributedEnergy-EconomicalRouting),大大节省了分布式决策网络协议的能量损耗。仿真证明了该方法在无线传感器网络中,能够有效地平衡网络负载,节省节点能量,延长网络寿命。
2008, 30(5): 1234-1238.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01559
摘要:
该文提出了IEEE802.11DCF差错帧模型的概念,并在详细分析这一模型的基础上,指出了GloMoSim仿真环境中现有的DCF差错帧模型仿真算法存在的问题,然后严格按照DCF差错帧模型中的相关规约改进了该仿真算法。仿真与分析表明,与GloMoSim中现有的仿真算法相比,改进后的仿真算法能正确地模拟IEEE802.11DCF协议处理差错帧的相关规约,为仿真实验提供了更加可靠的结果。
该文提出了IEEE802.11DCF差错帧模型的概念,并在详细分析这一模型的基础上,指出了GloMoSim仿真环境中现有的DCF差错帧模型仿真算法存在的问题,然后严格按照DCF差错帧模型中的相关规约改进了该仿真算法。仿真与分析表明,与GloMoSim中现有的仿真算法相比,改进后的仿真算法能正确地模拟IEEE802.11DCF协议处理差错帧的相关规约,为仿真实验提供了更加可靠的结果。
2008, 30(5): 1239-1242.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00787
摘要:
国际上权威的通用布局布线工具（Versatile Place and Route tool，VPR）所支持的开关盒（Switch Box，SB）结构限定在Disjoint，Wilton和Universal3种类型，并且通道内同种类型的互连线必须相邻排列。针对这两个约束，该文提出了FPGA（Field Programmable Gate Array）层次化通用开关盒模型，可涵盖FPGA中的任意开关盒结构，并基于这种模型，提出了具有更高布通率的新型开关盒结构JSB（Joint Switch Box，JSB），与Disjoint，Wilton和Universal结构相比，布通率分别提高了10.1%，3.3%和4.6%；还通过优化分布FPGA中互连线，大幅度减小了电路延时，在相同工艺参数和相同开关盒的条件下，比VPR的布线时延关键路径平均缩短了10.4%。
国际上权威的通用布局布线工具（Versatile Place and Route tool，VPR）所支持的开关盒（Switch Box，SB）结构限定在Disjoint，Wilton和Universal3种类型，并且通道内同种类型的互连线必须相邻排列。针对这两个约束，该文提出了FPGA（Field Programmable Gate Array）层次化通用开关盒模型，可涵盖FPGA中的任意开关盒结构，并基于这种模型，提出了具有更高布通率的新型开关盒结构JSB（Joint Switch Box，JSB），与Disjoint，Wilton和Universal结构相比，布通率分别提高了10.1%，3.3%和4.6%；还通过优化分布FPGA中互连线，大幅度减小了电路延时，在相同工艺参数和相同开关盒的条件下，比VPR的布线时延关键路径平均缩短了10.4%。
2008, 30(5): 1243-1246.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01497
摘要:
圆柱型同轴谐振腔中的横磁模TMs10的电场分量沿圆周方向呈周期性均匀分布，电感调谐的圆柱型谐振腔的圆周边界不再规则，腔内场分布的均匀性遭到破坏。为了能准确描述场分布的情况，该文建立了不规则圆周边界的同轴谐振腔的物理模型，通过理论分析得出了边界发生变化时同轴谐振腔中电场分布的变化规律。并通过三维电磁场软件进行了数值模拟，模拟结果与理论分析所得结论一致。
圆柱型同轴谐振腔中的横磁模TMs10的电场分量沿圆周方向呈周期性均匀分布，电感调谐的圆柱型谐振腔的圆周边界不再规则，腔内场分布的均匀性遭到破坏。为了能准确描述场分布的情况，该文建立了不规则圆周边界的同轴谐振腔的物理模型，通过理论分析得出了边界发生变化时同轴谐振腔中电场分布的变化规律。并通过三维电磁场软件进行了数值模拟，模拟结果与理论分析所得结论一致。
2008, 30(5): 1247-1250.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01733
摘要:
多级降压收集极被广泛应用于提高微波放大器件效率。多级降压收集极中的二次电子发射对其效率有重要影响。该文探讨了真二次电子、弹性反射电子、非弹性反射电子3种二次电子发射模型,对发射率、发射角度以及能量分布情况进行了深入分析,并对考虑二次电子后的收集极模拟计算收敛条件进行了讨论。上述结果在多级降压收集极CAD软件中得到应用,定量分析了其对多级降压收集极效率的影响。
多级降压收集极被广泛应用于提高微波放大器件效率。多级降压收集极中的二次电子发射对其效率有重要影响。该文探讨了真二次电子、弹性反射电子、非弹性反射电子3种二次电子发射模型,对发射率、发射角度以及能量分布情况进行了深入分析,并对考虑二次电子后的收集极模拟计算收敛条件进行了讨论。上述结果在多级降压收集极CAD软件中得到应用,定量分析了其对多级降压收集极效率的影响。
2008, 30(5): 1251-1256.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01701
摘要:
数字水印对抗各种攻击的鲁棒性一直是水印研究者所关注的一个焦点,其中几何攻击是实际应用中经常出现的一种攻击方式,而常规的水印算法对几何攻击却无能为力,因此水印算法对几何攻击的鲁棒性被认为是数字水印技术走上商用的一个关键点。该文总结了已有的典型抗几何攻击数字水印算法,从理论分析和实验验证两个角度对他们进行了比较和分析,并指出了下一步可能的发展方向,对抵抗几何攻击水印算法的发展具有一定的指导作用。
数字水印对抗各种攻击的鲁棒性一直是水印研究者所关注的一个焦点,其中几何攻击是实际应用中经常出现的一种攻击方式,而常规的水印算法对几何攻击却无能为力,因此水印算法对几何攻击的鲁棒性被认为是数字水印技术走上商用的一个关键点。该文总结了已有的典型抗几何攻击数字水印算法,从理论分析和实验验证两个角度对他们进行了比较和分析,并指出了下一步可能的发展方向,对抵抗几何攻击水印算法的发展具有一定的指导作用。
2008, 30(5): 1257-1260.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01697
摘要:
相对于中值滤波而言,伪中值滤波具有计算快速等特点。通过引入负加权系数并使滤波窗口大小无奇偶限制,该文将原有的伪中值滤波扩展为具有负系数的加权伪中值滤波。基于Mallows样本选择概率理论,由FIR滤波器的脉冲响应来获得伪中值滤波器加权系数,使其具有和FIR滤波器一样的频率选择特性。仿真结果表明,本文提出的滤波方法在赋予了伪中值滤波频率选择特性的基础上,减小了计算量,保持了中值滤波所具有的优点,并且能够去除信号中高频的周期性干扰噪声。
相对于中值滤波而言,伪中值滤波具有计算快速等特点。通过引入负加权系数并使滤波窗口大小无奇偶限制,该文将原有的伪中值滤波扩展为具有负系数的加权伪中值滤波。基于Mallows样本选择概率理论,由FIR滤波器的脉冲响应来获得伪中值滤波器加权系数,使其具有和FIR滤波器一样的频率选择特性。仿真结果表明,本文提出的滤波方法在赋予了伪中值滤波频率选择特性的基础上,减小了计算量,保持了中值滤波所具有的优点,并且能够去除信号中高频的周期性干扰噪声。
2008, 30(5): 1261-1263.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01656
摘要:
该文讨论了基于空时编码发射分集正交频分复用(OFDM)系统的跨层传输技术。该技术结合了传统物理层自适应调制和链路层自动请求重发,利用链路层的误包率和信道估计参数计算自适应调制门限,在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高了频谱利用率。仿真结果表明,该算法相比传统物理层自适应传输,在频谱利用率性能上有1.5dB以上的增益。但随着最大重传次数的增加频谱利用率的提高越来越小,这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益。
该文讨论了基于空时编码发射分集正交频分复用(OFDM)系统的跨层传输技术。该技术结合了传统物理层自适应调制和链路层自动请求重发,利用链路层的误包率和信道估计参数计算自适应调制门限,在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高了频谱利用率。仿真结果表明,该算法相比传统物理层自适应传输,在频谱利用率性能上有1.5dB以上的增益。但随着最大重传次数的增加频谱利用率的提高越来越小,这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益。
2008, 30(5): 1264-1266.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01726
摘要:
大数逻辑译码算法的突出优点是实现非常简单,但其纠错能力不强。该文提出了一种改进方法,除利用接收矢量中正确码元提供的信息外,还利用了错误码元提供的信息。改进算法遵循码字错误概率最小和码元错误概率最小两种最佳译码准则,实现了最小距离译码。理论分析和仿真结果均表明改进算法可有效提高纠错能力。
大数逻辑译码算法的突出优点是实现非常简单,但其纠错能力不强。该文提出了一种改进方法,除利用接收矢量中正确码元提供的信息外,还利用了错误码元提供的信息。改进算法遵循码字错误概率最小和码元错误概率最小两种最佳译码准则,实现了最小距离译码。理论分析和仿真结果均表明改进算法可有效提高纠错能力。
2008, 30(5): 1267-1270.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01560
摘要:
该文利用ANSYS软件对采用不同结构夹持杆的慢波组件的散热性能进行了分析。分别在稳态和瞬态两种情况下,分析与比较了采用不同结构的夹持杆对慢波组件的散热性能的影响。得出了不同结构夹持杆在影响组件散热时的几个因素,对慢波组件夹持杆结构和尺寸的设计有一定的参考作用。
该文利用ANSYS软件对采用不同结构夹持杆的慢波组件的散热性能进行了分析。分别在稳态和瞬态两种情况下,分析与比较了采用不同结构的夹持杆对慢波组件的散热性能的影响。得出了不同结构夹持杆在影响组件散热时的几个因素,对慢波组件夹持杆结构和尺寸的设计有一定的参考作用。
