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2011年 第33卷 第4期
2011, 33(4): 763-768.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00839
摘要:
多视角拍摄条件下获取到含有同一刚性或静态目标多幅图像后，快速准确地在所有图像中分割出该目标是一个尚未被关注的问题。该文首次给出这个问题的数学描述，并借助图模型的描述方法，推导了它与传统的基于图割分割问题之间的关系。在求解该问题时，该文提出了迭代式协同直推优化算法，算法思想是将优化目标函数拆分为图像空间和3维空间分割两个子优化问题，利用图割和谱聚类分割的方法迭代求解两个子优化问题，并在迭代过程中设计传播、过滤、投票处理引入两个空间标签一致性约束，算法收敛时同时得到图像空间和3维空间的分割结果。最后，使用实际图像序列实验得出算法的平均误判率为3.4%，比较讨论和改进思路一并给出。
多视角拍摄条件下获取到含有同一刚性或静态目标多幅图像后，快速准确地在所有图像中分割出该目标是一个尚未被关注的问题。该文首次给出这个问题的数学描述，并借助图模型的描述方法，推导了它与传统的基于图割分割问题之间的关系。在求解该问题时，该文提出了迭代式协同直推优化算法，算法思想是将优化目标函数拆分为图像空间和3维空间分割两个子优化问题，利用图割和谱聚类分割的方法迭代求解两个子优化问题，并在迭代过程中设计传播、过滤、投票处理引入两个空间标签一致性约束，算法收敛时同时得到图像空间和3维空间的分割结果。最后，使用实际图像序列实验得出算法的平均误判率为3.4%，比较讨论和改进思路一并给出。
2011, 33(4): 769-774.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.01003
摘要:
该文首先分析了主成分分析法(PCA)和2维主成分分析法(2DPCA)的关系，针对2DPCA丢失具有鉴别能力的协方差信息以及PCA方法不能解决小样本的问题，提出了基于一种加权变形的2DPCA的人脸特征提取方法(WV2DPCA)，该方法利用变形的2DPCA方法分别对人脸3个子部分分别提取特征，然后根据最近邻理论和权值进行分类。经过在ORL人脸库和YALE人脸库的实验研究表明：与2DPCA相比，提高了人脸空间的识别率，压缩了人脸空间的系数，减少了识别时间；在识别的准确率方面，更优于传统的Fisherfaces，IC，Kernel Eigenfaces的算法。
该文首先分析了主成分分析法(PCA)和2维主成分分析法(2DPCA)的关系，针对2DPCA丢失具有鉴别能力的协方差信息以及PCA方法不能解决小样本的问题，提出了基于一种加权变形的2DPCA的人脸特征提取方法(WV2DPCA)，该方法利用变形的2DPCA方法分别对人脸3个子部分分别提取特征，然后根据最近邻理论和权值进行分类。经过在ORL人脸库和YALE人脸库的实验研究表明：与2DPCA相比，提高了人脸空间的识别率，压缩了人脸空间的系数，减少了识别时间；在识别的准确率方面，更优于传统的Fisherfaces，IC，Kernel Eigenfaces的算法。
2011, 33(4): 775-780.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00885
摘要:
步态分析在健康监测等领域中有着广泛的应用，精确估计髋关节角是步态分析的前提。但是大腿运动的高度非线性和不确定性，以及微型传感器测量噪声的不稳定性等诸多因素，基于微型惯性传感器的髋关节角精确估计面临着巨大的挑战。该文提出利用混合动态贝叶斯网络、多运动模型和噪声模型对髋关节角的非线性变化和测量噪声的改变进行建模，然后基于穿戴在大腿上的微型加速度传感器获得的测量值，通过高斯粒子滤波算法估计髋关节角度。实验结果表明该方法能够有效提高髋关节角的估计精度。
步态分析在健康监测等领域中有着广泛的应用，精确估计髋关节角是步态分析的前提。但是大腿运动的高度非线性和不确定性，以及微型传感器测量噪声的不稳定性等诸多因素，基于微型惯性传感器的髋关节角精确估计面临着巨大的挑战。该文提出利用混合动态贝叶斯网络、多运动模型和噪声模型对髋关节角的非线性变化和测量噪声的改变进行建模，然后基于穿戴在大腿上的微型加速度传感器获得的测量值，通过高斯粒子滤波算法估计髋关节角度。实验结果表明该方法能够有效提高髋关节角的估计精度。
2011, 33(4): 781-786.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00763
摘要:
基于极化Freeman分解的极化协方差矩阵参数，极化干涉SAR互协方差矩阵可简化建模为植被高度、消光系数和地面干涉相位的函数。基于此，该文建立了以极化干涉SAR互协方差矩阵估算值与互协方差矩阵观测值之差为目标函数、以3个植被参数为未知量的优化模型，提出了基于Freeman分解的植被参数反演新方法。该方法避免了三阶段植被参数估计方法所面临的体相关系数确定问题，提供了一种独立于三阶段植被参数估计的新思路。仿真结果验证了新方法的有效性。
基于极化Freeman分解的极化协方差矩阵参数，极化干涉SAR互协方差矩阵可简化建模为植被高度、消光系数和地面干涉相位的函数。基于此，该文建立了以极化干涉SAR互协方差矩阵估算值与互协方差矩阵观测值之差为目标函数、以3个植被参数为未知量的优化模型，提出了基于Freeman分解的植被参数反演新方法。该方法避免了三阶段植被参数估计方法所面临的体相关系数确定问题，提供了一种独立于三阶段植被参数估计的新思路。仿真结果验证了新方法的有效性。
2011, 33(4): 787-791.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00681
摘要:
该文分析了应用于扫描模式下的传统多普勒波束锐化成像算法(DBS)及其改进算法的特点和不足，提出一种新的高分辨率多普勒锐化算法。该算法给出了相干累积点数的选取原则，考虑了距离徙动校正，并利用最小二乘直线拟合方法将模仿SAR的方位聚焦处理技术推广到一般大范围扫描情况，较大幅度地提高了DBS算法的成像质量。机载雷达实测数据的处理结果证明了方法的有效性。
该文分析了应用于扫描模式下的传统多普勒波束锐化成像算法(DBS)及其改进算法的特点和不足，提出一种新的高分辨率多普勒锐化算法。该算法给出了相干累积点数的选取原则，考虑了距离徙动校正，并利用最小二乘直线拟合方法将模仿SAR的方位聚焦处理技术推广到一般大范围扫描情况，较大幅度地提高了DBS算法的成像质量。机载雷达实测数据的处理结果证明了方法的有效性。
2011, 33(4): 792-797.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00812
摘要:
视线误差补偿是低频超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)成像处理的关键，该文主要研究基于测量数据的距离空变视线误差补偿，即二阶补偿。标准的二阶补偿在推导的过程中，对回波进行了一定的近似，认为距离空变视线误差对回波距离迁徙校正(RCMC)没有影响，而这个近似条件，在低频超宽带SAR中是不满足的。针对这个问题，该文对二阶补偿在低频超宽带SAR中的应用进行了分析，研究了3种二阶补偿方法，即：二阶补偿位于RCMC之后完成；二阶补偿位于RCMC之前完成；沿距离向划分子带进行二阶补偿。文中对3种二阶补偿方法进行了对比分析，并对每种补偿方法中存在的误差进行了分析。最后采用仿真以及实测低频超宽带SAR数据验证了文中分析的正确性。
视线误差补偿是低频超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)成像处理的关键，该文主要研究基于测量数据的距离空变视线误差补偿，即二阶补偿。标准的二阶补偿在推导的过程中，对回波进行了一定的近似，认为距离空变视线误差对回波距离迁徙校正(RCMC)没有影响，而这个近似条件，在低频超宽带SAR中是不满足的。针对这个问题，该文对二阶补偿在低频超宽带SAR中的应用进行了分析，研究了3种二阶补偿方法，即：二阶补偿位于RCMC之后完成；二阶补偿位于RCMC之前完成；沿距离向划分子带进行二阶补偿。文中对3种二阶补偿方法进行了对比分析，并对每种补偿方法中存在的误差进行了分析。最后采用仿真以及实测低频超宽带SAR数据验证了文中分析的正确性。
2011, 33(4): 798-804.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00668
摘要:
Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)回波信号同时具备ScanSAR和聚束模式回波信号特点，即方位输出时间混叠和多普勒频谱混叠。虽然时域和频域同时升采样操作能够解决混叠问题，但同时带来成像运算量明显提高和内存消耗显著增大的问题。针对TOPSAR回波信号特殊的方位时频关系，该文提出一种结合方位向预处理和后处理的TOPSAR成像方法。该方法利用复制拼接和去斜的方法来解决混叠问题，利用信号截取操作剔除干扰信号，同时还可以减少采样点数，提高算法运算效率。点目标和分布目标的仿真结果验证了这种成像方法的有效性。
Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)回波信号同时具备ScanSAR和聚束模式回波信号特点，即方位输出时间混叠和多普勒频谱混叠。虽然时域和频域同时升采样操作能够解决混叠问题，但同时带来成像运算量明显提高和内存消耗显著增大的问题。针对TOPSAR回波信号特殊的方位时频关系，该文提出一种结合方位向预处理和后处理的TOPSAR成像方法。该方法利用复制拼接和去斜的方法来解决混叠问题，利用信号截取操作剔除干扰信号，同时还可以减少采样点数，提高算法运算效率。点目标和分布目标的仿真结果验证了这种成像方法的有效性。
2011, 33(4): 805-809.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00704
摘要:
该文针对机载MIMO雷达杂波抑制问题，提出一种低复杂度的空时自适应处理 (STAP)方法。首先利用多普勒滤波对杂波信号进行时域降维处理；然后将空域发射-接收2维波束形成权向量表示成发射权和接收权的Kronecker积，并建立关于这两个权值的二元二次代价函数从而实现空域二次降维；最后提出最小化代价函数的双迭代算法，交替优化两个权值。仿真结果表明该算法收敛速度快，运算量小，尤其在小样本条件下其杂波抑制性能显著优于mDT方法。
该文针对机载MIMO雷达杂波抑制问题，提出一种低复杂度的空时自适应处理 (STAP)方法。首先利用多普勒滤波对杂波信号进行时域降维处理；然后将空域发射-接收2维波束形成权向量表示成发射权和接收权的Kronecker积，并建立关于这两个权值的二元二次代价函数从而实现空域二次降维；最后提出最小化代价函数的双迭代算法，交替优化两个权值。仿真结果表明该算法收敛速度快，运算量小，尤其在小样本条件下其杂波抑制性能显著优于mDT方法。
2011, 33(4): 810-815.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00648
摘要:
该文推导了适用于任意轨道高度的星载SAR多普勒中心频率和调频率的精确公式，为中高轨SAR多普勒特性的研究提供了有效的方法。基于上述公式，分析了地球同步轨道SAR多普勒中心频率与低轨SAR的联系；研究了星载SAR多普勒调频率随轨道高度的变化和地球自转对同步轨道SAR和低轨SAR调频率的影响；探讨了同步轨道SAR多普勒中心频率和调频率的特征。通过数值仿真验证了推导公式和多普勒特性分析的正确性。
该文推导了适用于任意轨道高度的星载SAR多普勒中心频率和调频率的精确公式，为中高轨SAR多普勒特性的研究提供了有效的方法。基于上述公式，分析了地球同步轨道SAR多普勒中心频率与低轨SAR的联系；研究了星载SAR多普勒调频率随轨道高度的变化和地球自转对同步轨道SAR和低轨SAR调频率的影响；探讨了同步轨道SAR多普勒中心频率和调频率的特征。通过数值仿真验证了推导公式和多普勒特性分析的正确性。
2011, 33(4): 816-822.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00678
摘要:
该文首次从全极化信息处理角度解决低擦地角下，海杂波中的低可观测小目标检测问题，提出了一种基于极化特征分解的海上小目标检测方法。通过对实测全极化数据分析，验证了海杂波已被阐述的极化特性。并对回波特征矩阵进行极化特征分解，对比了纯海杂波与包含目标回波时海杂波的极化特征量。据此，提出了一个新的极化特征量-联合熵间距()。根据海杂波与小目标DBEA反映的散射机理差异，给出了小目标检测方法，得到了正确的检测结果。经过不同海况数据进行多次验证，得出该方法具有良好的检测能力和较强的鲁棒性。
该文首次从全极化信息处理角度解决低擦地角下，海杂波中的低可观测小目标检测问题，提出了一种基于极化特征分解的海上小目标检测方法。通过对实测全极化数据分析，验证了海杂波已被阐述的极化特性。并对回波特征矩阵进行极化特征分解，对比了纯海杂波与包含目标回波时海杂波的极化特征量。据此，提出了一个新的极化特征量-联合熵间距()。根据海杂波与小目标DBEA反映的散射机理差异，给出了小目标检测方法，得到了正确的检测结果。经过不同海况数据进行多次验证，得出该方法具有良好的检测能力和较强的鲁棒性。
2011, 33(4): 823-830.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00486
摘要:
该文研究了海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征，提出了一种基于分形特征差异的联合动目标检测方法。首先，分析了海杂波数据在FRFT域的统计特性，通过对不同极化方式下分形曲线的仿真分析，得到海杂波在FRFT域满足自相似性。其次，给出了分形参数的提取方法和无标度区间，并分析了变换阶数对分形参数估计的影响。最后，利用临近距离单元或临近时刻的雷达回波信号在FRFT域的分形维数和斜距的差值作为检测统计量，经不同极化方式下的海杂波数据验证，表明算法不仅具有良好的微弱动目标检测能力，而且能够准确估计目标的运动状态。
该文研究了海杂波在分数阶Fourier变换(FRFT)域的分形特征，提出了一种基于分形特征差异的联合动目标检测方法。首先，分析了海杂波数据在FRFT域的统计特性，通过对不同极化方式下分形曲线的仿真分析，得到海杂波在FRFT域满足自相似性。其次，给出了分形参数的提取方法和无标度区间，并分析了变换阶数对分形参数估计的影响。最后，利用临近距离单元或临近时刻的雷达回波信号在FRFT域的分形维数和斜距的差值作为检测统计量，经不同极化方式下的海杂波数据验证，表明算法不仅具有良好的微弱动目标检测能力，而且能够准确估计目标的运动状态。
2011, 33(4): 831-837.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00750
摘要:
基于阵列技术的前视SAR能对载机前方区域高分辨成像，但阵列天线的微动会对成像产生影响。该文提出了基于时频分析提取微动特征参数的方法，研究了阵列天线微动对前视SAR成像影响及补偿问题：基于前视SAR阵列天线特点对阵列天线微动进行建模，并分析了阵列天线形变的补偿方法。然后基于时频分析方法讨论了阵列天线微动的时频特性并对参数进行了估计。最后在天线微动条件下对点目标进行了成像仿真，并结合成像特征对天线微动补偿前后的结果进行了分析比较。结果表明该文所建模型和所提算法是正确和有效的。
基于阵列技术的前视SAR能对载机前方区域高分辨成像，但阵列天线的微动会对成像产生影响。该文提出了基于时频分析提取微动特征参数的方法，研究了阵列天线微动对前视SAR成像影响及补偿问题：基于前视SAR阵列天线特点对阵列天线微动进行建模，并分析了阵列天线形变的补偿方法。然后基于时频分析方法讨论了阵列天线微动的时频特性并对参数进行了估计。最后在天线微动条件下对点目标进行了成像仿真，并结合成像特征对天线微动补偿前后的结果进行了分析比较。结果表明该文所建模型和所提算法是正确和有效的。
2011, 33(4): 838-843.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00730
摘要:
该文基于多波束测深和合成孔径技术原理，提出了多波束合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar, SAS)的实现方案，设计了一种新型的多接收阵元阵列结构，有针对性地推导了相关数学模型，并仿真实现了逐点成像算法。计算机仿真结果表明：相比于传统多波束测深声呐，新方案的方位向分辨率有了明显的提高；相比于常规合成孔径声呐，新方案能够得到更多的目标信息，且能改善成像效果。
该文基于多波束测深和合成孔径技术原理，提出了多波束合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar, SAS)的实现方案，设计了一种新型的多接收阵元阵列结构，有针对性地推导了相关数学模型，并仿真实现了逐点成像算法。计算机仿真结果表明：相比于传统多波束测深声呐，新方案的方位向分辨率有了明显的提高；相比于常规合成孔径声呐，新方案能够得到更多的目标信息，且能改善成像效果。
2011, 33(4): 844-848.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00807
摘要:
一类由快变和慢变吸引子构成的新型超混沌系统，具有强的抗噪声能力，但是采用传统同步算法时，同步收敛速度较慢，同步性能对响应系统参数敏感。针对该问题，该文提出非线性反馈同步算法，根据Hurwitz稳定原理，设计非线性控制变量，使得误差方程雅可比矩阵的特征值实部均小于零，并使得特征值的绝对值较大。该算法比传统同步算法收敛速度快，并且具有对系统参数不敏感的优点。仿真结果验证了上述算法的有效性。
一类由快变和慢变吸引子构成的新型超混沌系统，具有强的抗噪声能力，但是采用传统同步算法时，同步收敛速度较慢，同步性能对响应系统参数敏感。针对该问题，该文提出非线性反馈同步算法，根据Hurwitz稳定原理，设计非线性控制变量，使得误差方程雅可比矩阵的特征值实部均小于零，并使得特征值的绝对值较大。该算法比传统同步算法收敛速度快，并且具有对系统参数不敏感的优点。仿真结果验证了上述算法的有效性。
2011, 33(4): 849-853.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00731
摘要:
诚实发送者承诺是为了构造非交互的非延展承诺而引入的。该文给出了两个诚实发送者承诺：第1个是诚实发送者统计绑定的，第2个是完全隐藏的。这两个协议都不是承诺方案。这说明诚实发送者承诺是弱于承诺方案的密码学原语。此外，该文定义了诚实接收者承诺，并给出了两个构造：第1个构造具有统计绑定性质，第2个构造具有诚实接收者完全隐藏性质。这两个方案都不是承诺方案，从而说明了诚实接收者承诺是弱于承诺方案的密码学原语。
诚实发送者承诺是为了构造非交互的非延展承诺而引入的。该文给出了两个诚实发送者承诺：第1个是诚实发送者统计绑定的，第2个是完全隐藏的。这两个协议都不是承诺方案。这说明诚实发送者承诺是弱于承诺方案的密码学原语。此外，该文定义了诚实接收者承诺，并给出了两个构造：第1个构造具有统计绑定性质，第2个构造具有诚实接收者完全隐藏性质。这两个方案都不是承诺方案，从而说明了诚实接收者承诺是弱于承诺方案的密码学原语。
2011, 33(4): 854-857.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00837
摘要:
SP(Substitution Permutation)模型是分组密码常用模型之一。该文提出了基于扩散结构特征向量构造SP模型高概率差分传递链和线性逼近链的方法。利用该方法构造了ARIA算法6轮概率为2-168的差分传递链，并构造了仅使用一个S盒的6轮弱化ARIA算法达到概率上界2-144的差分传递链。结果表明，SP模型的设计者应当尽量选择特征向量个数较少且不含低重量特征向量的扩散结构。此外，该文还给出了准对合MDS(Maximum Distance Separable)矩阵及循环移位矩阵的特征值以及特征向量计数公式。
SP(Substitution Permutation)模型是分组密码常用模型之一。该文提出了基于扩散结构特征向量构造SP模型高概率差分传递链和线性逼近链的方法。利用该方法构造了ARIA算法6轮概率为2-168的差分传递链，并构造了仅使用一个S盒的6轮弱化ARIA算法达到概率上界2-144的差分传递链。结果表明，SP模型的设计者应当尽量选择特征向量个数较少且不含低重量特征向量的扩散结构。此外，该文还给出了准对合MDS(Maximum Distance Separable)矩阵及循环移位矩阵的特征值以及特征向量计数公式。
2011, 33(4): 858-863.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00708
摘要:
为了提高无线广播网络中数据传输的效率，该文提出了一种新颖的基于机会式网络编码的重传方法。将机会式网络编码技术应用于丢包的重传，并采用高效的丢包组合策略生成重传包。根据网络终端的丢包情况，首先创建丢包的哈希表，再根据哈希表快速选择满足一定编码条件的丢包以生成重传数据包，从而在提高重传性能的同时，有效地降低了重传方法的复杂度。仿真结果表明该方法相比已有算法能有效地减少重传次数，并提高重传包发送和接收的效率。
为了提高无线广播网络中数据传输的效率，该文提出了一种新颖的基于机会式网络编码的重传方法。将机会式网络编码技术应用于丢包的重传，并采用高效的丢包组合策略生成重传包。根据网络终端的丢包情况，首先创建丢包的哈希表，再根据哈希表快速选择满足一定编码条件的丢包以生成重传数据包，从而在提高重传性能的同时，有效地降低了重传方法的复杂度。仿真结果表明该方法相比已有算法能有效地减少重传次数，并提高重传包发送和接收的效率。
2011, 33(4): 864-868.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00134
摘要:
该文将单载波中的Gardner位同步方法应用于OFDM系统中，以解决OFDM系统中的采样率同步问题。同步环路由定时误差提取、环路滤波器和插值器3部分组成。由于采样率偏差基本恒定，本文将环路滤波器用线性最小二乘拟合代替。拟合过程用递推实现以降低运算量。经过分析，最小二乘拟合可使采样率偏差的估计误差随拟合的符号数以立方律减小。但最小二乘拟合在实际中存在两个问题：首先，由于温度等因素，采样率偏差会缓慢变化，并不恒定；其次，随着时间的积累，递推中间变量总会溢出。该文给出了相应的解决方法，只需定期修正递推的中间变量，即可通过限制拟合的时间跨度并定期变换坐标系，解决了以上两个问题。
该文将单载波中的Gardner位同步方法应用于OFDM系统中，以解决OFDM系统中的采样率同步问题。同步环路由定时误差提取、环路滤波器和插值器3部分组成。由于采样率偏差基本恒定，本文将环路滤波器用线性最小二乘拟合代替。拟合过程用递推实现以降低运算量。经过分析，最小二乘拟合可使采样率偏差的估计误差随拟合的符号数以立方律减小。但最小二乘拟合在实际中存在两个问题：首先，由于温度等因素，采样率偏差会缓慢变化，并不恒定；其次，随着时间的积累，递推中间变量总会溢出。该文给出了相应的解决方法，只需定期修正递推的中间变量，即可通过限制拟合的时间跨度并定期变换坐标系，解决了以上两个问题。
2011, 33(4): 869-873.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00830
摘要:
多中继感知协作通信技术是无线通信领域中，利用时空分集提升网络吞吐量的热门研究方向。该文首次提出了感知无线网中分布式译码转发后的中继冗余问题，并在理论与仿真上证明了现有传输协议不仅不足以支持多中继感知通信，而且由于其衍生了大量冗余而降低了网络吞吐量。针对该问题，该文提出了在缓存队列中结合随机网络编码的中继机制，从而有效地避免了中继冗余，使得多中继感知的吞吐量接近理想上界，减少缓存空间的占用，仿真结果表明该文提出的机制是一种高效实用的感知中继传输机制。
多中继感知协作通信技术是无线通信领域中，利用时空分集提升网络吞吐量的热门研究方向。该文首次提出了感知无线网中分布式译码转发后的中继冗余问题，并在理论与仿真上证明了现有传输协议不仅不足以支持多中继感知通信，而且由于其衍生了大量冗余而降低了网络吞吐量。针对该问题，该文提出了在缓存队列中结合随机网络编码的中继机制，从而有效地避免了中继冗余，使得多中继感知的吞吐量接近理想上界，减少缓存空间的占用，仿真结果表明该文提出的机制是一种高效实用的感知中继传输机制。
2011, 33(4): 874-879.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00692
摘要:
该文首次在同时考虑3种高阶效应和孤子互作用的条件下，应用变分法，导出了孤子各特性参数随传输距离的演化方程，基于此方程应用线性扰动法，从理论上导出了稳定性条件，论证了160 Gb/s高斯准孤子系统零频移稳定传输的可行性，并设计出一个比特率为160 Gb/s高速长距离孤子通信系统，对其性能进行数值模拟仿真，其结果和理论分析一致。
该文首次在同时考虑3种高阶效应和孤子互作用的条件下，应用变分法，导出了孤子各特性参数随传输距离的演化方程，基于此方程应用线性扰动法，从理论上导出了稳定性条件，论证了160 Gb/s高斯准孤子系统零频移稳定传输的可行性，并设计出一个比特率为160 Gb/s高速长距离孤子通信系统，对其性能进行数值模拟仿真，其结果和理论分析一致。
2011, 33(4): 880-884.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00930
摘要:
多跳Alamouti放大转发(AAF-MH)协作方案中，信号的传输没有考虑信道状态信息(CSI)。针对此问题，该文提出了基于相位旋转的多跳Alamouti放大转发(AAF-MH-PR)协作方案，通过部分中继节点发送的信号旋转适当的角度，改变了系统的等效信道矩阵。理论分析表明AAF-MH-PR的可靠性显著优于AAF-MH，仿真结果验证了理论分析的正确性，误符号率(SER)为10-5时，AAF-MH-PR只需1 bit的反馈量就获得了5 dB的增益。
多跳Alamouti放大转发(AAF-MH)协作方案中，信号的传输没有考虑信道状态信息(CSI)。针对此问题，该文提出了基于相位旋转的多跳Alamouti放大转发(AAF-MH-PR)协作方案，通过部分中继节点发送的信号旋转适当的角度，改变了系统的等效信道矩阵。理论分析表明AAF-MH-PR的可靠性显著优于AAF-MH，仿真结果验证了理论分析的正确性，误符号率(SER)为10-5时，AAF-MH-PR只需1 bit的反馈量就获得了5 dB的增益。
2011, 33(4): 885-890.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00836
摘要:
针对现有链路质量预测算法不适用于实际通信场景的问题，该文提出一个不依赖于任何特定信号传输模型和节点移动模型、低复杂度的实时链路质量预测算法，并将其应用于稳定路由协议设计。通信节点存储并更新其邻节点的接收信号强度集合以构成时间序列，将时间序列分析中的局部线性核平滑方法和滑动窗口局部多项式预测方法引入链路质量判断及预测。在此基础上，结合跨层协作思想，提出了节点移动自适应的提前路由修复机制。仿真结果表明，该预测算法具有较高的预测准确度，并能显著增强路由稳定性，提高网络性能。
针对现有链路质量预测算法不适用于实际通信场景的问题，该文提出一个不依赖于任何特定信号传输模型和节点移动模型、低复杂度的实时链路质量预测算法，并将其应用于稳定路由协议设计。通信节点存储并更新其邻节点的接收信号强度集合以构成时间序列，将时间序列分析中的局部线性核平滑方法和滑动窗口局部多项式预测方法引入链路质量判断及预测。在此基础上，结合跨层协作思想，提出了节点移动自适应的提前路由修复机制。仿真结果表明，该预测算法具有较高的预测准确度，并能显著增强路由稳定性，提高网络性能。
2011, 33(4): 891-895.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00780
摘要:
无线传感器网络中基于接收信号强度指示(RSSI)的定位易受多径干扰。传统的基于RSSI定位方法主要通过增加测距样本来抵抗多径干扰，而在物理层研究抗多径干扰的较少。该文将片内多径分离技术应用于基于RSSI的定位中，通过抽取每个码片的第1个采样点进行相关解扩得到分离多径后的直达径，并求其功率得到抗多径干扰的RSSI值。理论分析其多径的分离能力，信噪比损失情况。最后通过仿真比较了传统方法与该文方法求得的RSSI值方差，该文方法在多径信道下的方差更小。
无线传感器网络中基于接收信号强度指示(RSSI)的定位易受多径干扰。传统的基于RSSI定位方法主要通过增加测距样本来抵抗多径干扰，而在物理层研究抗多径干扰的较少。该文将片内多径分离技术应用于基于RSSI的定位中，通过抽取每个码片的第1个采样点进行相关解扩得到分离多径后的直达径，并求其功率得到抗多径干扰的RSSI值。理论分析其多径的分离能力，信噪比损失情况。最后通过仿真比较了传统方法与该文方法求得的RSSI值方差，该文方法在多径信道下的方差更小。
2011, 33(4): 896-901.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00813
摘要:
该文针对RSS信号的时变性降低WLAN室内定位精度的问题，提出了一种新的基于核直接判别分析和支持向量回归的定位算法。该算法利用核直接判别分析对原始RSS信号进行定位信息重组，去除冗余定位特征和噪声，提取最具判别力的定位特征，然后采用支持向量回归算法建立定位特征与物理位置的映射关系。实验结果表明，提出算法的定位精度明显高于传统定位算法，且大大降低了离线阶段数据采集的工作量。
该文针对RSS信号的时变性降低WLAN室内定位精度的问题，提出了一种新的基于核直接判别分析和支持向量回归的定位算法。该算法利用核直接判别分析对原始RSS信号进行定位信息重组，去除冗余定位特征和噪声，提取最具判别力的定位特征，然后采用支持向量回归算法建立定位特征与物理位置的映射关系。实验结果表明，提出算法的定位精度明显高于传统定位算法，且大大降低了离线阶段数据采集的工作量。
2011, 33(4): 902-907.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00751
摘要:
该文针对模型检测过程中所存在的状态爆炸问题，提出了一种基于模型检测工具SPIN的模块化模型检测方法。所提出的方法能够将指定的抽象模型分解成若干的模块，并对这些验证复杂度相对低的模块执行模型检测，以替代对原模型的模型检测。所提方法所用的分解过程保留了原模型所有的语义，同时不增加额外的语义，从而使得验证所有模块等同于验证原模型。理论和实验分析结果显示了所提方法的有效性。
该文针对模型检测过程中所存在的状态爆炸问题，提出了一种基于模型检测工具SPIN的模块化模型检测方法。所提出的方法能够将指定的抽象模型分解成若干的模块，并对这些验证复杂度相对低的模块执行模型检测，以替代对原模型的模型检测。所提方法所用的分解过程保留了原模型所有的语义，同时不增加额外的语义，从而使得验证所有模块等同于验证原模型。理论和实验分析结果显示了所提方法的有效性。
2011, 33(4): 908-914.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00735
摘要:
该文在已有的映射算法基础上，结合K短路径的思想，改进了链路映射过程。算法通过多次搜索K短路径，寻找满足虚链路带宽需求的物理路径，有效地提高了虚链路的映射率。同时，根据虚拟网映射特性，针对节点映射过程，提出了物理节点可重复映射的映射算法，即在同一虚拟网映射过程中，物理节点可接受多个虚节点的映射。算法不仅减少了部分虚链路的映射过程，降低了映射的复杂度，而且节约了链路映射的成本，使物理网可以接收更多的虚拟网请求，有效地提高了映射效率。模拟实验表明，算法在执行时间、映射成功率以及映射收益等指标上都有着明显优势。
该文在已有的映射算法基础上，结合K短路径的思想，改进了链路映射过程。算法通过多次搜索K短路径，寻找满足虚链路带宽需求的物理路径，有效地提高了虚链路的映射率。同时，根据虚拟网映射特性，针对节点映射过程，提出了物理节点可重复映射的映射算法，即在同一虚拟网映射过程中，物理节点可接受多个虚节点的映射。算法不仅减少了部分虚链路的映射过程，降低了映射的复杂度，而且节约了链路映射的成本，使物理网可以接收更多的虚拟网请求，有效地提高了映射效率。模拟实验表明，算法在执行时间、映射成功率以及映射收益等指标上都有着明显优势。
2011, 33(4): 915-921.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00729
摘要:
该文针对基于临近空间飞行器的新型区域自组织网络，提出一种优化部署方案。采用线性递减权值粒子群算法，对于临近空间飞行器节点，一个粒子代表所有飞行器节点坐标集合，以最大化网络覆盖空间的联合通信覆盖率为目标，进行节点的优化部署。对于地面骨干节点，一个粒子代表一个网络分区内骨干节点坐标，以最多覆盖节点数和最小平均跳数为目标，进行初始化。网络运行过程中根据任务区域内数据业务分布情况，以趋近数据量多、业务优先级高的区域为目标，动态调整更新地面骨干节点位置。仿真结果表明，所提方案能为上层协议的运行提供良好基础，使网络分组投递率、延迟和开销等性能得到改善。
该文针对基于临近空间飞行器的新型区域自组织网络，提出一种优化部署方案。采用线性递减权值粒子群算法，对于临近空间飞行器节点，一个粒子代表所有飞行器节点坐标集合，以最大化网络覆盖空间的联合通信覆盖率为目标，进行节点的优化部署。对于地面骨干节点，一个粒子代表一个网络分区内骨干节点坐标，以最多覆盖节点数和最小平均跳数为目标，进行初始化。网络运行过程中根据任务区域内数据业务分布情况，以趋近数据量多、业务优先级高的区域为目标，动态调整更新地面骨干节点位置。仿真结果表明，所提方案能为上层协议的运行提供良好基础，使网络分组投递率、延迟和开销等性能得到改善。
2011, 33(4): 922-926.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00792
摘要:
该文利用并矢格林函数法求解海水中水平电偶极子辐射场的矢量位和标量位格林函数。将在高频领域获得广泛应用的离散复镜像法引入海水里极低频电磁波传播计算中。高频和极低频情况下的波数公式不同导致积分路径发生变化，该文提出了一条新的适用于极低频情况的积分路径。使用广义笔函数束法将被积函数表示成指数和的形式，使用二级离散复镜像法得到空气-海水-海床3层水平分层模型的空间域闭式格林函数。基于混合位积分方程对电场进行了计算。与软件FEKO和WHAM的结果比较说明离散复镜像法在极低频电磁波传播计算中是有效的，并且在远区比WHAM能更好地体现出电场的衰减趋势。
该文利用并矢格林函数法求解海水中水平电偶极子辐射场的矢量位和标量位格林函数。将在高频领域获得广泛应用的离散复镜像法引入海水里极低频电磁波传播计算中。高频和极低频情况下的波数公式不同导致积分路径发生变化，该文提出了一条新的适用于极低频情况的积分路径。使用广义笔函数束法将被积函数表示成指数和的形式，使用二级离散复镜像法得到空气-海水-海床3层水平分层模型的空间域闭式格林函数。基于混合位积分方程对电场进行了计算。与软件FEKO和WHAM的结果比较说明离散复镜像法在极低频电磁波传播计算中是有效的，并且在远区比WHAM能更好地体现出电场的衰减趋势。
2011, 33(4): 927-931.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00685
摘要:
基于特征线方法的传输线模型只能保证模型的因果性，但是不能保证模型的无源性。针对上述问题，该文提出了一种无源性补偿方法来实现传输线宏模型的无源性。该方法扩展了现有的用于集总模型的无源性补偿算法，以等式约束的二次规划方法为基础，采用拉格朗日乘数法进行优化。数值例子表明该方法在有限的仿真时间内产生了精确的无源宏模型。
基于特征线方法的传输线模型只能保证模型的因果性，但是不能保证模型的无源性。针对上述问题，该文提出了一种无源性补偿方法来实现传输线宏模型的无源性。该方法扩展了现有的用于集总模型的无源性补偿算法，以等式约束的二次规划方法为基础，采用拉格朗日乘数法进行优化。数值例子表明该方法在有限的仿真时间内产生了精确的无源宏模型。
2011, 33(4): 932-937.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00776
摘要:
混合极性转换是RM (Reed-Muller)电路逻辑综合过程的一个重要环节，能够实现从Boolean逻辑最小项表达式到RM逻辑MPRM (Mixed-Polarity Reed-Muller)表达式的转换。该文通过对OKFDDs (Ordered Kronecker Functional Decision Diagrams)展开规律的研究，建立MPRM表达式与OKFDDs数据结构的对应关系。在此基础上，根据最小项系数与MPRM系数的下标包含关系，结合多输出函数描述方式，提出一种直接从最小项表达式展开到MPRM表达式的新型混合极性转换算法。最后通过对多个Benchmark测试的实验结果表明其转换效率相比其它混合极性转换算法有明显提高。
混合极性转换是RM (Reed-Muller)电路逻辑综合过程的一个重要环节，能够实现从Boolean逻辑最小项表达式到RM逻辑MPRM (Mixed-Polarity Reed-Muller)表达式的转换。该文通过对OKFDDs (Ordered Kronecker Functional Decision Diagrams)展开规律的研究，建立MPRM表达式与OKFDDs数据结构的对应关系。在此基础上，根据最小项系数与MPRM系数的下标包含关系，结合多输出函数描述方式，提出一种直接从最小项表达式展开到MPRM表达式的新型混合极性转换算法。最后通过对多个Benchmark测试的实验结果表明其转换效率相比其它混合极性转换算法有明显提高。
2011, 33(4): 938-944.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00714
摘要:
该文提出一种可用于多核片上系统和片上网络的快速延时无关异同步通信接口，由在独特运行协议下工作的环形FIFO实现，可在支持多种数据传输协议的前提下，保证数据从异步模块到同步时钟模块的完整高速传输。在0.18 m标准CMOS工艺下，传输接口的延时为792 ps，平均能耗为4.87 pJ/request，可满足多核片上系统和片上网络芯片高速低功耗、鲁棒性强和重用性好的设计要求。
该文提出一种可用于多核片上系统和片上网络的快速延时无关异同步通信接口，由在独特运行协议下工作的环形FIFO实现，可在支持多种数据传输协议的前提下，保证数据从异步模块到同步时钟模块的完整高速传输。在0.18 m标准CMOS工艺下，传输接口的延时为792 ps，平均能耗为4.87 pJ/request，可满足多核片上系统和片上网络芯片高速低功耗、鲁棒性强和重用性好的设计要求。
2011, 33(4): 945-950.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00895
摘要:
深亚微米片上总线的功耗、布线面积约束和线间串扰是限制总线数据吞吐率的关键因素，为此该文提出一种自适应时空编码方法以降低总线的串扰延迟和功耗。该方法首先采用空间编码将总线分割为两个子总线，从而减小了恶性串扰发生几率；然后通过恶性串扰判决器分别判断子总线的原码数据及反码数据是否存在恶性串扰：对于任意子总线的原码数据与反码数据均存在恶性串扰的情况，传送屏蔽字；否则，选取无恶性串扰且动态功耗小的总线数据形式并传送。采用SPEC标准数据源对算法进行了评估，该方法在消除恶性串扰的同时使总线数据吞吐率提高了62.59%~81.62%，功耗比同类方法降低14.63%~54.67%，对于32位数据总线，仅需7根冗余线，在动态功耗、布线资源和性能方面获得了有效的优化。
深亚微米片上总线的功耗、布线面积约束和线间串扰是限制总线数据吞吐率的关键因素，为此该文提出一种自适应时空编码方法以降低总线的串扰延迟和功耗。该方法首先采用空间编码将总线分割为两个子总线，从而减小了恶性串扰发生几率；然后通过恶性串扰判决器分别判断子总线的原码数据及反码数据是否存在恶性串扰：对于任意子总线的原码数据与反码数据均存在恶性串扰的情况，传送屏蔽字；否则，选取无恶性串扰且动态功耗小的总线数据形式并传送。采用SPEC标准数据源对算法进行了评估，该方法在消除恶性串扰的同时使总线数据吞吐率提高了62.59%~81.62%，功耗比同类方法降低14.63%~54.67%，对于32位数据总线，仅需7根冗余线，在动态功耗、布线资源和性能方面获得了有效的优化。
2011, 33(4): 951-955.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00789
摘要:
该文利用场效应管的非线性作用，替代通常预失真线性化电路中的衰减器和移相器，使这种预失真器在相位扩张量变化较小的同时，可以对增益扩张量进行调节控制，有效提升了预失真电路改善行波管非线性的作用。实际设计电路实验表明，在频率为8.38-8.58 GHz和额定输入功率范围内，设计了实际电路并完成相应的实验，获得了6 dB和45的增益和相位扩张以及15.4 dB的载波与交叉调制分量比值的改善。
该文利用场效应管的非线性作用，替代通常预失真线性化电路中的衰减器和移相器，使这种预失真器在相位扩张量变化较小的同时，可以对增益扩张量进行调节控制，有效提升了预失真电路改善行波管非线性的作用。实际设计电路实验表明，在频率为8.38-8.58 GHz和额定输入功率范围内，设计了实际电路并完成相应的实验，获得了6 dB和45的增益和相位扩张以及15.4 dB的载波与交叉调制分量比值的改善。
2011, 33(4): 956-961.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00795
摘要:
该文基于周期永磁聚焦系统的理论分析，采用2维2次有限元方法求解圆柱坐标系下轴对称永磁体结构的磁感应强度分布。首先对线性有限元法和2次有限元法进行收敛性对比，验证了2次有限元法具有更好的收敛性和更快的收敛速度。然后将2维2次有限元模拟仿真结果与Ansoft Maxwell 2D以及UESTC_PPM的模拟结果进行对比，验证了2维2次有限元法具有较高的计算精度，基本能够满足工程需要。
该文基于周期永磁聚焦系统的理论分析，采用2维2次有限元方法求解圆柱坐标系下轴对称永磁体结构的磁感应强度分布。首先对线性有限元法和2次有限元法进行收敛性对比，验证了2次有限元法具有更好的收敛性和更快的收敛速度。然后将2维2次有限元模拟仿真结果与Ansoft Maxwell 2D以及UESTC_PPM的模拟结果进行对比，验证了2维2次有限元法具有较高的计算精度，基本能够满足工程需要。
2011, 33(4): 962-966.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00787
摘要:
本征脸从人脸自身的差别出发，将每一人脸分为脸部共同差别、个体类间差别和个体类内差别，取得了较好的识别效果。但是它未考虑人脸的流形结构，并且会遇到矩阵的奇异性，即小样本问题。针对这些问题，该文提出了零空间保局判别本征脸，该算法充分考虑了个体类内差别和个体类间差别，结合流形学习思想并借助于判别准则使得投影后个体类内之间保持一定的相似性而个体类间之间的区分度有所增加。通过在个体类内保局差异散度矩阵的零空间中求最优特征向量，避免了矩阵的奇异性问题，解决了小样本问题。在人脸识别上的实验验证了算法的正确性和有效性。
本征脸从人脸自身的差别出发，将每一人脸分为脸部共同差别、个体类间差别和个体类内差别，取得了较好的识别效果。但是它未考虑人脸的流形结构，并且会遇到矩阵的奇异性，即小样本问题。针对这些问题，该文提出了零空间保局判别本征脸，该算法充分考虑了个体类内差别和个体类间差别，结合流形学习思想并借助于判别准则使得投影后个体类内之间保持一定的相似性而个体类间之间的区分度有所增加。通过在个体类内保局差异散度矩阵的零空间中求最优特征向量，避免了矩阵的奇异性问题，解决了小样本问题。在人脸识别上的实验验证了算法的正确性和有效性。
2011, 33(4): 967-971.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00684
摘要:
模型化压缩感知图像重构在标准压缩感知重构的基础上利用了小波树结构的先验知识，分别用贪婪树逼近和最优树逼近的方法求解重构优化问题。该文以模型化压缩感知重构中已有的小波树结构为基础，依据对大量自然图像小波系数关系的统计结果，提出了基于相邻系数、父系数与子系数之间统计相依关系的小波系数合理树结构，并结合小波系数合理树结构的思想，改进了普通迭代硬阈值压缩感知图像重构算法和基于最优树的模型化压缩感知图像重构算法。实验结果表明，该文算法能获得更高的图像重构质量。
模型化压缩感知图像重构在标准压缩感知重构的基础上利用了小波树结构的先验知识，分别用贪婪树逼近和最优树逼近的方法求解重构优化问题。该文以模型化压缩感知重构中已有的小波树结构为基础，依据对大量自然图像小波系数关系的统计结果，提出了基于相邻系数、父系数与子系数之间统计相依关系的小波系数合理树结构，并结合小波系数合理树结构的思想，改进了普通迭代硬阈值压缩感知图像重构算法和基于最优树的模型化压缩感知图像重构算法。实验结果表明，该文算法能获得更高的图像重构质量。
2011, 33(4): 972-976.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00783
摘要:
该文针对加权子空间拟合(WSF)算法多维非线性优化计算量大，难以工程应用的问题，将连续空间蚁群算法与加权子空间拟合算法相结合，提出了基于蚁群算法的加权子空间拟合(Ant Colony Optimization based Weighted Subspace Fitting，ACO-WSF) 方位估计新方法。该方法利用连续蚁群算法中的信息量高斯核概率分布函数，经过有限次迭代得到加权子空间拟合算法的非线性全局最优解。仿真结果表明，低信噪比、小快拍条件下该方法估计性能与WSF方法基本相同，优于MUSIC方法，而且显著减少了计算量。
该文针对加权子空间拟合(WSF)算法多维非线性优化计算量大，难以工程应用的问题，将连续空间蚁群算法与加权子空间拟合算法相结合，提出了基于蚁群算法的加权子空间拟合(Ant Colony Optimization based Weighted Subspace Fitting，ACO-WSF) 方位估计新方法。该方法利用连续蚁群算法中的信息量高斯核概率分布函数，经过有限次迭代得到加权子空间拟合算法的非线性全局最优解。仿真结果表明，低信噪比、小快拍条件下该方法估计性能与WSF方法基本相同，优于MUSIC方法，而且显著减少了计算量。
2011, 33(4): 977-981.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00599
摘要:
该文针对水下目标探测中的多传感器分布式量化估计融合问题，建立了分布式量化估计融合模型，在考虑信道噪声且其统计特性不完全已知条件下，充分利用EM算法在观测数据缺失时参数估计的优越性，提出了一种基于期望极大化(EM)算法的极大似然分布式量化估计融合新方法。该方法将未知的水声信道噪声参数以及局部量化器量化概率建模为EM算法中二元高斯混合模型参数，利用极大似然估计方法的估计不变性得到目标参数的估计融合结果。仿真实验表明：该方法在局部传感器观测样本数目大于5000和信噪比大于6 dB时与已有理想信道条件下的估计方法性能相当，该方法为水下目标探测中分布式量化估计融合系统的工程实现提供了理论依据。
该文针对水下目标探测中的多传感器分布式量化估计融合问题，建立了分布式量化估计融合模型，在考虑信道噪声且其统计特性不完全已知条件下，充分利用EM算法在观测数据缺失时参数估计的优越性，提出了一种基于期望极大化(EM)算法的极大似然分布式量化估计融合新方法。该方法将未知的水声信道噪声参数以及局部量化器量化概率建模为EM算法中二元高斯混合模型参数，利用极大似然估计方法的估计不变性得到目标参数的估计融合结果。仿真实验表明：该方法在局部传感器观测样本数目大于5000和信噪比大于6 dB时与已有理想信道条件下的估计方法性能相当，该方法为水下目标探测中分布式量化估计融合系统的工程实现提供了理论依据。
2011, 33(4): 982-986.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00691
摘要:
随着宽带雷达技术的发展，经典窄带信号参数估计的克拉美罗(CR)界已经不能再作为参数估计算法的评估标准。该文以宽带频率步进雷达为应用背景，首先推导了宽带频率步进信号参数估计的CR界，给出了Fisher信息阵元的闭合表达式。然后深入揭示了宽带CR界的特性，证明了频率步进信号参数估计的性能不仅与信号带宽、信噪比有关，还会受到相对带宽的影响。最后验证了窄带CR界只是宽带CR界的一个特例，宽带CR界综合考虑了宽带模型下各种因素的影响，在理论分析中有更加全面的指导意义。
随着宽带雷达技术的发展，经典窄带信号参数估计的克拉美罗(CR)界已经不能再作为参数估计算法的评估标准。该文以宽带频率步进雷达为应用背景，首先推导了宽带频率步进信号参数估计的CR界，给出了Fisher信息阵元的闭合表达式。然后深入揭示了宽带CR界的特性，证明了频率步进信号参数估计的性能不仅与信号带宽、信噪比有关，还会受到相对带宽的影响。最后验证了窄带CR界只是宽带CR界的一个特例，宽带CR界综合考虑了宽带模型下各种因素的影响，在理论分析中有更加全面的指导意义。
2011, 33(4): 987-991.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00794
摘要:
天线高度是宽带卫星移动通信系统推广应用的一个重要制约因素，采用多子阵技术可以降低平板天线的天线高度。然而多子阵平板天线阵的离散口径会造成天线波束指向频率响应的恶化。为改善天线波束指向频率响应，该文采用固定长度延迟线与移相器相结合的两级馈相方法，提出了一种基于多套延迟线的切换波束技术，将天线波束的扫描范围划分为多个区域，各区域采用不同的延迟线以合成相应的波束。仿真结果表明，该方法可以有效减小天线波束指向漂移，满足卫星移动通信系统对天线波束指向精度的要求。
天线高度是宽带卫星移动通信系统推广应用的一个重要制约因素，采用多子阵技术可以降低平板天线的天线高度。然而多子阵平板天线阵的离散口径会造成天线波束指向频率响应的恶化。为改善天线波束指向频率响应，该文采用固定长度延迟线与移相器相结合的两级馈相方法，提出了一种基于多套延迟线的切换波束技术，将天线波束的扫描范围划分为多个区域，各区域采用不同的延迟线以合成相应的波束。仿真结果表明，该方法可以有效减小天线波束指向漂移，满足卫星移动通信系统对天线波束指向精度的要求。
2011, 33(4): 992-996.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00756
摘要:
矩量法常与渐近波形估计技术结合用于目标宽带雷达散射截面的快速计算，然而当目标为电大尺寸时，此种方法仍然十分耗时。该文使用一种基于可变内外迭代技术的Krylov子空间迭代法FBICGSTAB求解由电场积分方程离散得到的大型稠密矩阵方程。同时近场矩阵预处理技术将与双阈值不完全LU分解预处理技术结合用于降低FBICGSTAB的迭代求解次数。数值计算表明：在不影响精度的前提下，该文方法可以大大提高目标宽带雷达散射截面的计算效率。
矩量法常与渐近波形估计技术结合用于目标宽带雷达散射截面的快速计算，然而当目标为电大尺寸时，此种方法仍然十分耗时。该文使用一种基于可变内外迭代技术的Krylov子空间迭代法FBICGSTAB求解由电场积分方程离散得到的大型稠密矩阵方程。同时近场矩阵预处理技术将与双阈值不完全LU分解预处理技术结合用于降低FBICGSTAB的迭代求解次数。数值计算表明：在不影响精度的前提下，该文方法可以大大提高目标宽带雷达散射截面的计算效率。
2011, 33(4): 997-1001.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00471
摘要:
基于COSTAS环的载波同步环路在对大频偏OQPSK信号进行载波同步时，所需的入锁时间较长，不能满足突发信号的处理要求。针对这一问题，该文将OQPSK信号的平方谱与载波同步环路相结合设计了改进算法。仿真结果显示，改进算法比传统算法的估计精度更高；在信噪比高于6 dB时，入锁时间短、误比特率接近理论限，满足大频偏突发信号的处理要求。
基于COSTAS环的载波同步环路在对大频偏OQPSK信号进行载波同步时，所需的入锁时间较长，不能满足突发信号的处理要求。针对这一问题，该文将OQPSK信号的平方谱与载波同步环路相结合设计了改进算法。仿真结果显示，改进算法比传统算法的估计精度更高；在信噪比高于6 dB时，入锁时间短、误比特率接近理论限，满足大频偏突发信号的处理要求。
2011, 33(4): 1002-1006.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00721
摘要:
论文建立了短波数据链多音并行体制的通信仿真模型，在此模型的基础上分析研究了其抗窄带干扰和宽带干扰的性能。提出了一种针对窄带多音干扰的短波数据链副载波跳变抗干扰新方法，并通过建立的通信仿真模型多音副载波在信道带宽内、信道带宽外跳变等多种条件下进行了仿真。仿真结果表明，基于多音并行体制短波战术数据链通信使用该方法能够有效躲避多音等窄带干扰。
论文建立了短波数据链多音并行体制的通信仿真模型，在此模型的基础上分析研究了其抗窄带干扰和宽带干扰的性能。提出了一种针对窄带多音干扰的短波数据链副载波跳变抗干扰新方法，并通过建立的通信仿真模型多音副载波在信道带宽内、信道带宽外跳变等多种条件下进行了仿真。仿真结果表明，基于多音并行体制短波战术数据链通信使用该方法能够有效躲避多音等窄带干扰。
2011, 33(4): 1007-1011.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00758
摘要:
该文提出了一种新的基于相邻视点融合的多视点图像编码方法，通过融合与拆分对非同源图像同时进行编码。编码时，原始图像经过CEMD(Complex Empirical Mode Decomposition)同步分解成2维的固有模态函数和余量图像并分别融合，再对融合图像进行基于EMD的压缩编码。解码时，将融合图像拆分，重构出原始图像。实验结果表明，该方法具有失真度小和压缩比高的优势，具有实践意义。
该文提出了一种新的基于相邻视点融合的多视点图像编码方法，通过融合与拆分对非同源图像同时进行编码。编码时，原始图像经过CEMD(Complex Empirical Mode Decomposition)同步分解成2维的固有模态函数和余量图像并分别融合，再对融合图像进行基于EMD的压缩编码。解码时，将融合图像拆分，重构出原始图像。实验结果表明，该方法具有失真度小和压缩比高的优势，具有实践意义。
2011, 33(4): 1012-1016.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2010.00712
摘要:
拥有一个有效的一致性维护机制是保证P2P系统正常运行的关键之一。非结构化P2P系统中的消息传播主要通过邻居的转发，会产生大量冗余消息；并且，系统中节点的物理位置和逻辑位置存在着不匹配，会增加消息传播的时间开销。为减少一致性维护代价，该文提出基于物理位置与Bloom-filter的副本一致性维护机制。该机制利用复杂网络中社团划分思想，将网络中的节点按物理位置划分成多个簇，簇中节点物理位置相近，让更新在簇内进行；再引入双层Bloom-filter和冗余二级邻居改进现有更新消息的传播方法。实验表明，该机制可以降低更新消息的冗余传播和一致性维护的时间开销。
拥有一个有效的一致性维护机制是保证P2P系统正常运行的关键之一。非结构化P2P系统中的消息传播主要通过邻居的转发，会产生大量冗余消息；并且，系统中节点的物理位置和逻辑位置存在着不匹配，会增加消息传播的时间开销。为减少一致性维护代价，该文提出基于物理位置与Bloom-filter的副本一致性维护机制。该机制利用复杂网络中社团划分思想，将网络中的节点按物理位置划分成多个簇，簇中节点物理位置相近，让更新在簇内进行；再引入双层Bloom-filter和冗余二级邻居改进现有更新消息的传播方法。实验表明，该机制可以降低更新消息的冗余传播和一致性维护的时间开销。
