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2012年 第34卷 第4期
2012, 34(4): 763-769.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01368
摘要:
在6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上，该文提出应用于物联网的寻址策略，实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略，首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输，该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性；其次，每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀，并与接口标识符相结合，形成Sink节点的全球地址，实现底层网络与互联网的数据交换。同时，通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位，提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC (IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址，则采用简单灵活的IIPHC1方案，如果地址类型为全球地址，则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明，基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。
在6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上，该文提出应用于物联网的寻址策略，实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略，首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输，该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性；其次，每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀，并与接口标识符相结合，形成Sink节点的全球地址，实现底层网络与互联网的数据交换。同时，通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位，提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC (IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址，则采用简单灵活的IIPHC1方案，如果地址类型为全球地址，则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明，基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。
2012, 34(4): 770-775.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01002
摘要:
该文从用户服务质量(QoS)的角度研究了多输入单输出(MISO)认知无线电网络的物理层安全问题。通过在次用户的发送信号中加入适当功率的人为噪声，能够有效地提高网络的物理层安全性能。经过适当的变换，将次用户的安全优化问题转化为一个半定规划，从而可以有效地求得次用户的最优发射方案。另外，针对信道状态信息不确定性的问题，在假设已知信道状态信息误差范围的前提下，采用最差性能最优的方法对系统进行鲁棒性设计，以保证即使在信道状态信息误差最大的情况下，依然可以满足系统的约束条件。最后，通过仿真验证了算法的有效性。
该文从用户服务质量(QoS)的角度研究了多输入单输出(MISO)认知无线电网络的物理层安全问题。通过在次用户的发送信号中加入适当功率的人为噪声，能够有效地提高网络的物理层安全性能。经过适当的变换，将次用户的安全优化问题转化为一个半定规划，从而可以有效地求得次用户的最优发射方案。另外，针对信道状态信息不确定性的问题，在假设已知信道状态信息误差范围的前提下，采用最差性能最优的方法对系统进行鲁棒性设计，以保证即使在信道状态信息误差最大的情况下，依然可以满足系统的约束条件。最后，通过仿真验证了算法的有效性。
2012, 34(4): 776-781.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00653
摘要:
该文提出一种基于控制平面背景流量测量方法的动态偏置时间算法。该算法以控制平面的探测突发丢失率为依据，估计瓶颈核心节点的背景流量，并据此动态设置偏置时间。理论分析和仿真表明：该算法能够在满足目标早到丢弃率的前提下，得到较适中的偏置时间，从而实现时延与早到丢弃率的较好折中。
该文提出一种基于控制平面背景流量测量方法的动态偏置时间算法。该算法以控制平面的探测突发丢失率为依据，估计瓶颈核心节点的背景流量，并据此动态设置偏置时间。理论分析和仿真表明：该算法能够在满足目标早到丢弃率的前提下，得到较适中的偏置时间，从而实现时延与早到丢弃率的较好折中。
2012, 34(4): 782-786.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00301
摘要:
认知无线电用户的分簇由于不同位置频谱环境的巨大差异而成为亟待解决的问题之一。该文分析了认知无线电用户频谱感知结果之间相关性，基于分析结论提出一种基于频谱感知结果相关性的分簇算法，并考察了频谱感知结果量化对该算法的性能影响，得出增加频段数量的方式能够部分补偿量化带来的性能损失的结论。仿真显示，该文的分簇算法能够有效地对认知无线电用户进行分簇，在频谱感知结果量化的条件下，也能达到较好的分簇性能。从可靠性、准确性和自适应能力等方面，相较传统基于地理位置的分簇方法，该文所提出的分簇算法能综合考虑频谱环境的特点，更加具实用价值。
认知无线电用户的分簇由于不同位置频谱环境的巨大差异而成为亟待解决的问题之一。该文分析了认知无线电用户频谱感知结果之间相关性，基于分析结论提出一种基于频谱感知结果相关性的分簇算法，并考察了频谱感知结果量化对该算法的性能影响，得出增加频段数量的方式能够部分补偿量化带来的性能损失的结论。仿真显示，该文的分簇算法能够有效地对认知无线电用户进行分簇，在频谱感知结果量化的条件下，也能达到较好的分簇性能。从可靠性、准确性和自适应能力等方面，相较传统基于地理位置的分簇方法，该文所提出的分簇算法能综合考虑频谱环境的特点，更加具实用价值。
2012, 34(4): 787-794.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00554
摘要:
现有的多小区OFDMA中继通信系统资源分配的研究主要集中在单个小区的场景下，而不考虑由相邻小区引起的共信道干扰的影响。然而，实际系统中更高的频率复用因子和较小的小区半径，会导致严重的小区间干扰。该文考虑了多小区OFDMA解码转发中继通信系统的资源分配，它是一个混合离散型优化问题，即使在单小区场景下也是NP-hard难解的。由于全局最优求解的复杂性，该文提出一种分布式的次优的资源分配算法。算法分成两步：首先基于较低的信道反馈系统开销，分配子载波以满足用户的QoS要求；然后，将功率控制问题进一步简化并分解为多个凸优化的子问题，由椭球算法不断收敛的对偶变量迭代调整各个子问题的最优求解。仿真结果表明，与参考算法相比，所提算法的系统容量和边缘用户的吞吐量性能都有很大的提升。
现有的多小区OFDMA中继通信系统资源分配的研究主要集中在单个小区的场景下，而不考虑由相邻小区引起的共信道干扰的影响。然而，实际系统中更高的频率复用因子和较小的小区半径，会导致严重的小区间干扰。该文考虑了多小区OFDMA解码转发中继通信系统的资源分配，它是一个混合离散型优化问题，即使在单小区场景下也是NP-hard难解的。由于全局最优求解的复杂性，该文提出一种分布式的次优的资源分配算法。算法分成两步：首先基于较低的信道反馈系统开销，分配子载波以满足用户的QoS要求；然后，将功率控制问题进一步简化并分解为多个凸优化的子问题，由椭球算法不断收敛的对偶变量迭代调整各个子问题的最优求解。仿真结果表明，与参考算法相比，所提算法的系统容量和边缘用户的吞吐量性能都有很大的提升。
2012, 34(4): 795-801.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00636
摘要:
针对异步发射MIMO-OFDM链路，论文提出了一种基于预处理矩阵的迭代并行多天线干扰消除方法。该方法在信号发射前，通过预处理矩阵将信号扩展到所有子载波上，从而降低部分子载波深衰落对扩展前原始信号的影响。在接收端，上次迭代的判决错误在干扰重建时被预处理矩阵扩展，缓解了迭代干扰抵消过程中的误差传播。仿真结果表明，在4发2收场景下，误码率为10-5时，5次迭代后信噪比相比于传统的迭代并行多天线干扰消除方法改善约4.5 dB。
针对异步发射MIMO-OFDM链路，论文提出了一种基于预处理矩阵的迭代并行多天线干扰消除方法。该方法在信号发射前，通过预处理矩阵将信号扩展到所有子载波上，从而降低部分子载波深衰落对扩展前原始信号的影响。在接收端，上次迭代的判决错误在干扰重建时被预处理矩阵扩展，缓解了迭代干扰抵消过程中的误差传播。仿真结果表明，在4发2收场景下，误码率为10-5时，5次迭代后信噪比相比于传统的迭代并行多天线干扰消除方法改善约4.5 dB。
2012, 34(4): 802-806.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00562
摘要:
该文研究了剩余类环Z/(pn)上的单圈多项式，其中p5, n2。由于Z/(pn)上单圈多项式的构造可以归结为Z/(p2)上单圈多项式的构造，该文首先给出了Z/(5)上任意次单圈多项式的系数刻画并在此基础上给出了Z/(52)上6次单圈多项式的全部构造。其次，该文给出了Z/(p2)上(p1)次单圈多项式的部分构造。
该文研究了剩余类环Z/(pn)上的单圈多项式，其中p5, n2。由于Z/(pn)上单圈多项式的构造可以归结为Z/(p2)上单圈多项式的构造，该文首先给出了Z/(5)上任意次单圈多项式的系数刻画并在此基础上给出了Z/(52)上6次单圈多项式的全部构造。其次，该文给出了Z/(p2)上(p1)次单圈多项式的部分构造。
2012, 34(4): 807-811.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00863
摘要:
流密码HC-256'是eSTREAM计划候选密码HC-256的改进算法，至今未见关于HC-256'的安全性分析结果。该文提出了一种针对HC-256'的线性区分攻击，利用不同的非线性函数代替内部状态更新函数来寻找偶数位置上密钥流生成序列的弱点，通过线性逼近HC-256'的内部状态构造区分器。分析结果表明，需要约2281bit，就能以0.9545的区分优势对密钥流进行区分。同时，该攻击为解决Sekar等人在2009年IWSEC会议上提出的问题进行了有益的探索。
流密码HC-256'是eSTREAM计划候选密码HC-256的改进算法，至今未见关于HC-256'的安全性分析结果。该文提出了一种针对HC-256'的线性区分攻击，利用不同的非线性函数代替内部状态更新函数来寻找偶数位置上密钥流生成序列的弱点，通过线性逼近HC-256'的内部状态构造区分器。分析结果表明，需要约2281bit，就能以0.9545的区分优势对密钥流进行区分。同时，该攻击为解决Sekar等人在2009年IWSEC会议上提出的问题进行了有益的探索。
2012, 34(4): 812-817.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00787
摘要:
针对云计算环境下存在的信任问题，该文提出基于双层激励和欺骗检测的信任模型(CCIDTM)。该模型提出了一组云计算服务属性评价指标，引入了信任度随时间衰减的动态信任机制，建立了对服务提供商服务行为和用户评价行为的双层激励机制，提出了一个共谋欺骗检测算法，提高了模型的动态适应性和评价的综合性。实验结果表明，与已有信任模型相比，该模型评估的结果更接近服务提供商的真实服务行为，能够有效地抵抗各种恶意行为的攻击，表现出良好的鲁棒性。
针对云计算环境下存在的信任问题，该文提出基于双层激励和欺骗检测的信任模型(CCIDTM)。该模型提出了一组云计算服务属性评价指标，引入了信任度随时间衰减的动态信任机制，建立了对服务提供商服务行为和用户评价行为的双层激励机制，提出了一个共谋欺骗检测算法，提高了模型的动态适应性和评价的综合性。实验结果表明，与已有信任模型相比，该模型评估的结果更接近服务提供商的真实服务行为，能够有效地抵抗各种恶意行为的攻击，表现出良好的鲁棒性。
2012, 34(4): 818-824.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00823
摘要:
该文对多跳路径的可用带宽估计问题进行了研究，提出了在估计过程中必须将全局QoS保障作为可用带宽的估计原则。对多跳路径的干扰进行了定性分析与定量计算，并利用排队网络理论建立了路径性能分析模型，利用该模型能得出路径中各个业务流的QoS参数。在此基础上设计了能提供QoS保障的可用带宽估计方法。该文所提出的估计方法以QoS需求不被破坏为约束条件，克服了现有工作将无约束的最大可达吞吐量作为可用带宽从而导致业务的QoS可能受到影响这一缺陷。仿真实验证明了分析模型与可用带宽估计方法的准确性。
该文对多跳路径的可用带宽估计问题进行了研究，提出了在估计过程中必须将全局QoS保障作为可用带宽的估计原则。对多跳路径的干扰进行了定性分析与定量计算，并利用排队网络理论建立了路径性能分析模型，利用该模型能得出路径中各个业务流的QoS参数。在此基础上设计了能提供QoS保障的可用带宽估计方法。该文所提出的估计方法以QoS需求不被破坏为约束条件，克服了现有工作将无约束的最大可达吞吐量作为可用带宽从而导致业务的QoS可能受到影响这一缺陷。仿真实验证明了分析模型与可用带宽估计方法的准确性。
2012, 34(4): 825-831.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00446
摘要:
该文采用概率性感知模型，并利用数据融合技术构造虚拟节点来增加节点覆盖区域。在此基础上，提出一种栅栏覆盖控制算法。算法借助分治法构造栅栏，以减少节点间通信开销；并调度传感器使冗余节点睡眠，达到减少能耗和延长网络寿命的目的。分析和实验结果表明，针对所提问题设计的模型和算法可有效增加节点覆盖范围及节点间最大间隔距离，且在栅栏数、网络寿命等性能上均优于基于节点监测数据未融合的栅栏覆盖控制算法。
该文采用概率性感知模型，并利用数据融合技术构造虚拟节点来增加节点覆盖区域。在此基础上，提出一种栅栏覆盖控制算法。算法借助分治法构造栅栏，以减少节点间通信开销；并调度传感器使冗余节点睡眠，达到减少能耗和延长网络寿命的目的。分析和实验结果表明，针对所提问题设计的模型和算法可有效增加节点覆盖范围及节点间最大间隔距离，且在栅栏数、网络寿命等性能上均优于基于节点监测数据未融合的栅栏覆盖控制算法。
2012, 34(4): 832-837.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00859
摘要:
为提高波达方向(Direction Of Arrival, DOA)的估计速度，该文基于子空间的正交性原理，利用噪声子空间及其共轭的交集进行奇异值分解(SVD)实现噪声子空间的降维，并基于降维噪声子空间与导向矢量及其共轭的双正交性提出一种2维阵列快速DOA估计算法。理论分析和仿真实验表明：该算法不受实际阵型的限制，能将传统MUSIC谱的角度范围压缩至原来的一半，从而将DOA估计的计算量降至传统方法的50%，并具有与MUSIC算法相当的角度分辨率。
为提高波达方向(Direction Of Arrival, DOA)的估计速度，该文基于子空间的正交性原理，利用噪声子空间及其共轭的交集进行奇异值分解(SVD)实现噪声子空间的降维，并基于降维噪声子空间与导向矢量及其共轭的双正交性提出一种2维阵列快速DOA估计算法。理论分析和仿真实验表明：该算法不受实际阵型的限制，能将传统MUSIC谱的角度范围压缩至原来的一半，从而将DOA估计的计算量降至传统方法的50%，并具有与MUSIC算法相当的角度分辨率。
2012, 34(4): 838-843.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00620
摘要:
混沌压缩感知是一种利用混沌系统实现非线性测量的压缩感知理论。针对稀疏时变信号的混沌压缩感知，该文提出稀疏时变信号的在线估计架构，构建一种递归最小二乘准则下的稀疏约束目标函数；通过利用迭代加权非线性最小二乘算法求解目标函数最小化问题，实现稀疏时变信号的参数估计。以Henon混沌系统为例仿真分析了频域时变稀疏信号的估计性能，数值模拟证明了该方法的有效性。
混沌压缩感知是一种利用混沌系统实现非线性测量的压缩感知理论。针对稀疏时变信号的混沌压缩感知，该文提出稀疏时变信号的在线估计架构，构建一种递归最小二乘准则下的稀疏约束目标函数；通过利用迭代加权非线性最小二乘算法求解目标函数最小化问题，实现稀疏时变信号的参数估计。以Henon混沌系统为例仿真分析了频域时变稀疏信号的估计性能，数值模拟证明了该方法的有效性。
2012, 34(4): 844-850.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00667
摘要:
该文结合JPEG图像压缩编码和细胞自动机，提出一种用于JPEG压缩图像的数字盲水印算法。该算法先用Moore型细胞自动机对水印图像进行置乱；随后用2维正交细胞自动机变换将原始灰度图像进行分解，并在分解后得到的低频细胞自动机域系数中嵌入置乱后的水印信息。最后将嵌入了水印的图像按JPEG图像压缩标准进行编码。水印的提取是在解码过程中进行的。实验结果表明，该水印算法有较好的隐藏性；对常见的攻击如JPEG压缩、滤波、剪切、旋转以及加性噪声攻击等有较好的鲁棒性。
该文结合JPEG图像压缩编码和细胞自动机，提出一种用于JPEG压缩图像的数字盲水印算法。该算法先用Moore型细胞自动机对水印图像进行置乱；随后用2维正交细胞自动机变换将原始灰度图像进行分解，并在分解后得到的低频细胞自动机域系数中嵌入置乱后的水印信息。最后将嵌入了水印的图像按JPEG图像压缩标准进行编码。水印的提取是在解码过程中进行的。实验结果表明，该水印算法有较好的隐藏性；对常见的攻击如JPEG压缩、滤波、剪切、旋转以及加性噪声攻击等有较好的鲁棒性。
2012, 34(4): 851-857.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00851
摘要:
基于证据相似性度量，该文提出一种冲突性区间证据融合的新方法。首先，定义了扩展型Pignistic概率转换，将区间证据转换为区间型Pignistic概率。利用区间模糊集的归一化欧式距离，求取区间型Pignistic概率之间的相似性，以此确定两两证据间的相似度矩阵，从中获取区间证据的置信度。然后，基于该置信度对原始的区间证据进行加权平均得到新的区间证据，利用Demspter区间证据组合公式对其进行融合。该方法可以有效地减弱高冲突性区间证据在组合规则中的作用，从而减小融合后所得区间证据的宽度，最终可降低决策中的不确定性。最后通过多个典型算例验证了经冲突处理后再对区间证据进行融合，要比直接融合能够产生更为合理和可靠的结果。
基于证据相似性度量，该文提出一种冲突性区间证据融合的新方法。首先，定义了扩展型Pignistic概率转换，将区间证据转换为区间型Pignistic概率。利用区间模糊集的归一化欧式距离，求取区间型Pignistic概率之间的相似性，以此确定两两证据间的相似度矩阵，从中获取区间证据的置信度。然后，基于该置信度对原始的区间证据进行加权平均得到新的区间证据，利用Demspter区间证据组合公式对其进行融合。该方法可以有效地减弱高冲突性区间证据在组合规则中的作用，从而减小融合后所得区间证据的宽度，最终可降低决策中的不确定性。最后通过多个典型算例验证了经冲突处理后再对区间证据进行融合，要比直接融合能够产生更为合理和可靠的结果。
2012, 34(4): 858-864.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00827
摘要:
为提高对于图像中人体检测的准确率，该文提出窗口边缘梯度势能(Window Gradient Potential Energy, WGPE)的概念和一种基于窗口边缘梯度势能快速人体检测方法。采用稀疏-稠密梯度势能窗口集对人体进行多尺度检测过滤，缩短了检测时间。采用改进后的加权级联支持向量机训练正负样本，将遮挡情况下的人体正样本进行加权划分，以检测遮挡环境下的人体。在对检测窗口进行过滤时，该算法并不需要增加过多的计算开销。在背景较为平滑的图像中，与多尺度面向梯度直方图(HOG)和HOG-LBP(Histograms of Oriented Gradients and Local Binary Pattern)方法相比在相同的准确率下，具有较少的检测时间。实验表明在人体检测的准确率和效率方面有所提高，对于处于半遮挡情况下人体检测，准确率也有明显提高。
为提高对于图像中人体检测的准确率，该文提出窗口边缘梯度势能(Window Gradient Potential Energy, WGPE)的概念和一种基于窗口边缘梯度势能快速人体检测方法。采用稀疏-稠密梯度势能窗口集对人体进行多尺度检测过滤，缩短了检测时间。采用改进后的加权级联支持向量机训练正负样本，将遮挡情况下的人体正样本进行加权划分，以检测遮挡环境下的人体。在对检测窗口进行过滤时，该算法并不需要增加过多的计算开销。在背景较为平滑的图像中，与多尺度面向梯度直方图(HOG)和HOG-LBP(Histograms of Oriented Gradients and Local Binary Pattern)方法相比在相同的准确率下，具有较少的检测时间。实验表明在人体检测的准确率和效率方面有所提高，对于处于半遮挡情况下人体检测，准确率也有明显提高。
2012, 34(4): 865-870.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00858
摘要:
针对杂波环境下的机动目标跟踪，该文提出一种基于自适应关联门的跟踪算法。该算法以传统交互多模型概率数据关联算法为基础，在关联门内无有效量测点迹时，假设目标在前一滤波时刻或是更早时刻以最大机动水平改变原运动模式，利用该假设条件下所获得的目标预测量测及当前真实预测量测，对用于确定关联门的新息协方差进行修正，使得关联门逐步适当扩大，以尽可能地包含目标真实量测点迹。仿真结果表明，自适应关联门跟踪算法能在不影响跟踪精度和算法运算量的情况下，有效降低机动目标的跟踪丢失概率。
针对杂波环境下的机动目标跟踪，该文提出一种基于自适应关联门的跟踪算法。该算法以传统交互多模型概率数据关联算法为基础，在关联门内无有效量测点迹时，假设目标在前一滤波时刻或是更早时刻以最大机动水平改变原运动模式，利用该假设条件下所获得的目标预测量测及当前真实预测量测，对用于确定关联门的新息协方差进行修正，使得关联门逐步适当扩大，以尽可能地包含目标真实量测点迹。仿真结果表明，自适应关联门跟踪算法能在不影响跟踪精度和算法运算量的情况下，有效降低机动目标的跟踪丢失概率。
2012, 34(4): 871-877.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00796
摘要:
该文研究了高距离分辨海杂波背景下漂浮小目标的检测问题。漂浮目标使得周围海面的散射特性发生了改变，目标所在的分辨单元的回波满足非加性模型，导致该模型中依赖于目标的参数难以统计建模。为了避开参数建模，该文将检测问题转化为二元分类问题，即确定海杂波所属于的类，目标检测就是判别回波是否属于该类。针对此分类问题，提出了基于非加性模型的特征联合检测算法，首先在回波中提取两个特征组成归一化向量，然后利用凸包训练算法获得判别区域，最后以判别区域是否包含该向量作为判别准则。实测的IPIX雷达数据实验结果表明，该文算法在高分辨海杂波下的检测性能优于对比算法，为海事雷达检测小目标提供了新的检测方案。
该文研究了高距离分辨海杂波背景下漂浮小目标的检测问题。漂浮目标使得周围海面的散射特性发生了改变，目标所在的分辨单元的回波满足非加性模型，导致该模型中依赖于目标的参数难以统计建模。为了避开参数建模，该文将检测问题转化为二元分类问题，即确定海杂波所属于的类，目标检测就是判别回波是否属于该类。针对此分类问题，提出了基于非加性模型的特征联合检测算法，首先在回波中提取两个特征组成归一化向量，然后利用凸包训练算法获得判别区域，最后以判别区域是否包含该向量作为判别准则。实测的IPIX雷达数据实验结果表明，该文算法在高分辨海杂波下的检测性能优于对比算法，为海事雷达检测小目标提供了新的检测方案。
2012, 34(4): 878-884.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00788
摘要:
该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上，利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取，根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计，并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计，实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。
该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上，利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取，根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计，并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计，实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。
2012, 34(4): 885-890.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00687
摘要:
传统的动态规划检测前跟踪(Dynamic Programming Track-Before-Detect, DP-TBD)算法在每一阶段的数据关联中，仅用当前帧的观测数据与前一帧的指标函数进行关联积累，对目标状态在连续相邻帧间的相关性以及目标运动特征的考虑不充分，这样在低信噪比时，容易发生目标关联错误，严重影响了DP-TBD算法的检测和跟踪性能。针对此问题，该文提出了一种基于二阶Markov目标状态模型的DP-TBD算法，该算法以目标状态的条件概率比最大为准则，采用二阶Markov模型描述目标状态的相关性，并根据目标运动特征给出了一种与目标转弯角度相关的状态转移概率模型。在此基础上，实现了多帧数据关联的DP-TBD算法。通过仿真实验与传统的DP-TBD算法进行了比较，验证了该算法的检测及跟踪性能。
传统的动态规划检测前跟踪(Dynamic Programming Track-Before-Detect, DP-TBD)算法在每一阶段的数据关联中，仅用当前帧的观测数据与前一帧的指标函数进行关联积累，对目标状态在连续相邻帧间的相关性以及目标运动特征的考虑不充分，这样在低信噪比时，容易发生目标关联错误，严重影响了DP-TBD算法的检测和跟踪性能。针对此问题，该文提出了一种基于二阶Markov目标状态模型的DP-TBD算法，该算法以目标状态的条件概率比最大为准则，采用二阶Markov模型描述目标状态的相关性，并根据目标运动特征给出了一种与目标转弯角度相关的状态转移概率模型。在此基础上，实现了多帧数据关联的DP-TBD算法。通过仿真实验与传统的DP-TBD算法进行了比较，验证了该算法的检测及跟踪性能。
2012, 34(4): 891-897.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01020
摘要:
在未发生散射点越距离单元走动(Moving Through Range Cell, MTRC)的角域内，闪烁现象是导致高分辨距离像(High Resolution Range Profile, HRRP)波动的主要原因。该文基于匹配度准则定量分析闪烁时HRRP常用谱特征(幅度谱、功率谱及高阶谱)的变化规律，比较各种谱特征受闪烁影响的强弱及原因，以获得定量的结论指导谱特征的选择。蒙特卡罗实验和暗室实测数据均表明：闪烁对HRRP谱特征的影响与闪烁散射点在目标能量中所占比重、闪烁区间的远近有关；除此之外，闪烁对高阶谱的影响还与高阶谱的阶数有关；常用谱特征中，功率谱受闪烁的影响最弱。
在未发生散射点越距离单元走动(Moving Through Range Cell, MTRC)的角域内，闪烁现象是导致高分辨距离像(High Resolution Range Profile, HRRP)波动的主要原因。该文基于匹配度准则定量分析闪烁时HRRP常用谱特征(幅度谱、功率谱及高阶谱)的变化规律，比较各种谱特征受闪烁影响的强弱及原因，以获得定量的结论指导谱特征的选择。蒙特卡罗实验和暗室实测数据均表明：闪烁对HRRP谱特征的影响与闪烁散射点在目标能量中所占比重、闪烁区间的远近有关；除此之外，闪烁对高阶谱的影响还与高阶谱的阶数有关；常用谱特征中，功率谱受闪烁的影响最弱。
2012, 34(4): 898-903.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00861
摘要:
为了降低MIMO雷达自适应矩阵算法(Adaptive Matrix Approach, AMA)的计算复杂度和样本需求，该文提出一种双边AMA(Two-Sided AMA, TS-AMA)算法。TS-AMA算法将AMA算法的权矩阵分解成两个低维权矩阵的Kronecker积，从而将AMA算法的代价函数转化为一个双二次的代价函数。新的代价函数可以通过结合半正定规划(Semi-Definite Programming, SDP)和双迭代算法(Bi-Iterative Algorithm, BIA)有效地求解。相比AMA算法，TS-AMA算法的收敛速度更快，样本需求更低，运算量更小。仿真结果说明了该算法的有效性。
为了降低MIMO雷达自适应矩阵算法(Adaptive Matrix Approach, AMA)的计算复杂度和样本需求，该文提出一种双边AMA(Two-Sided AMA, TS-AMA)算法。TS-AMA算法将AMA算法的权矩阵分解成两个低维权矩阵的Kronecker积，从而将AMA算法的代价函数转化为一个双二次的代价函数。新的代价函数可以通过结合半正定规划(Semi-Definite Programming, SDP)和双迭代算法(Bi-Iterative Algorithm, BIA)有效地求解。相比AMA算法，TS-AMA算法的收敛速度更快，样本需求更低，运算量更小。仿真结果说明了该算法的有效性。
2012, 34(4): 904-909.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00847
摘要:
针对双基地MIMO雷达收发角(DOD-DOA)估计问题，该文提出一种基于联合矩阵对角化的快速多目标收发角估计算法。该算法首先根据匹配滤波输出的数据结构，利用奇异值分解和秩1矩阵判断定理将收发角度估计问题转化为联合矩阵对角化问题，然后采用单次-扫描迭代算法对其求解，得到收发阵列流型矩阵，最后通过谱分析方法估计收发角。该算法充分利用匹配滤波输出的所有信息，无需2维谱峰搜索，每次迭代均可得到精确的闭式解，且收发角自动配对。与现有算法相比，该算法不仅提高了角度估计精度，而且有效降低了运算量。仿真结果证明了所提算法的有效性。
针对双基地MIMO雷达收发角(DOD-DOA)估计问题，该文提出一种基于联合矩阵对角化的快速多目标收发角估计算法。该算法首先根据匹配滤波输出的数据结构，利用奇异值分解和秩1矩阵判断定理将收发角度估计问题转化为联合矩阵对角化问题，然后采用单次-扫描迭代算法对其求解，得到收发阵列流型矩阵，最后通过谱分析方法估计收发角。该算法充分利用匹配滤波输出的所有信息，无需2维谱峰搜索，每次迭代均可得到精确的闭式解，且收发角自动配对。与现有算法相比，该算法不仅提高了角度估计精度，而且有效降低了运算量。仿真结果证明了所提算法的有效性。
2012, 34(4): 910-916.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00776
摘要:
阵列下视3D-SAR采用阵列天线实现3维分辨成像，阵列天线包含的大量阵元天线不可避免地会存在相位中心偏差，这会在回波信号中引入相位误差，影响阵列下视3D-SAR 3维成像。该文首先建立了相位中心偏差分析模型，然后在此基础上采用随机过程正交展开法，基于标准勒让德正交基将相位中心偏差带来的回波相位误差展开为正交多项式，分析了其对图像主副瓣性能及对比度的影响，并给出了统计规律上的积分旁瓣比与相位中心偏差方差的关系。最后通过仿真结果验证了理论分析的有效性。
阵列下视3D-SAR采用阵列天线实现3维分辨成像，阵列天线包含的大量阵元天线不可避免地会存在相位中心偏差，这会在回波信号中引入相位误差，影响阵列下视3D-SAR 3维成像。该文首先建立了相位中心偏差分析模型，然后在此基础上采用随机过程正交展开法，基于标准勒让德正交基将相位中心偏差带来的回波相位误差展开为正交多项式，分析了其对图像主副瓣性能及对比度的影响，并给出了统计规律上的积分旁瓣比与相位中心偏差方差的关系。最后通过仿真结果验证了理论分析的有效性。
2012, 34(4): 917-922.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00860
摘要:
为了改善对干涉相位噪声的抑制效果而又确保有用相位跳变信息不被滤除，该文首先研究了模数滤波算法，并提出了一种基于最短子区间搜索的干涉相位模数估计算子对其进行改进，在进一步分析模数估计参数与相位分辨率之间关系的基础上，提出了一种局部相位中心随干涉相位质量自适应变化的中值滤波方法。该方法不仅克服了模数滤波导致的条纹边缘模糊问题，还解决了传统空域滤波进行一致性处理所造成的过滤波和欠滤波问题，而且具有较高的运算效率。最后通过对仿真和实测TerraSARX数据的处理和分析，验证了该方法的有效性。
为了改善对干涉相位噪声的抑制效果而又确保有用相位跳变信息不被滤除，该文首先研究了模数滤波算法，并提出了一种基于最短子区间搜索的干涉相位模数估计算子对其进行改进，在进一步分析模数估计参数与相位分辨率之间关系的基础上，提出了一种局部相位中心随干涉相位质量自适应变化的中值滤波方法。该方法不仅克服了模数滤波导致的条纹边缘模糊问题，还解决了传统空域滤波进行一致性处理所造成的过滤波和欠滤波问题，而且具有较高的运算效率。最后通过对仿真和实测TerraSARX数据的处理和分析，验证了该方法的有效性。
2012, 34(4): 923-928.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00373
摘要:
海杂波背景下的微弱目标检测是一个具有挑战性的难题。该文提出一种应用改进Hough变换检测海面微弱目标的方法。对海面的距离-时间像进行时间向二次采样，并平滑得到的子图，对平滑图应用边缘检测然后进行Hough变换，在Hough域通过两级门限检测出微弱目标。该方法不依赖海杂波模型，具有通用性，可以在没有海面先验信息的情况下检测微弱目标。实测海杂波数据的处理结果验证了该方法的正确性和实用性。
海杂波背景下的微弱目标检测是一个具有挑战性的难题。该文提出一种应用改进Hough变换检测海面微弱目标的方法。对海面的距离-时间像进行时间向二次采样，并平滑得到的子图，对平滑图应用边缘检测然后进行Hough变换，在Hough域通过两级门限检测出微弱目标。该方法不依赖海杂波模型，具有通用性，可以在没有海面先验信息的情况下检测微弱目标。实测海杂波数据的处理结果验证了该方法的正确性和实用性。
2012, 34(4): 929-935.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00856
摘要:
该文主要研究海杂波在频域中的分形特性以及不同参数对频域分形特性的影响。首先，该文以分数布朗运动(FBM)为例，较为系统地阐述了在时域FBM具有分形特性的前提下，FBM频谱也具有分形特性。然后，采用X波段与S波段实测海杂波数据验证频域中海杂波的分形特性，并分析了不同参数对频域海杂波分形特性的影响。结果表明，实测海杂波频谱在统计意义下满足自相似条件，具有分形特性，且频域分形特征对海杂波与目标回波表现出一定的可分性，具有在海杂波微弱目标检测中应用的潜力。
该文主要研究海杂波在频域中的分形特性以及不同参数对频域分形特性的影响。首先，该文以分数布朗运动(FBM)为例，较为系统地阐述了在时域FBM具有分形特性的前提下，FBM频谱也具有分形特性。然后，采用X波段与S波段实测海杂波数据验证频域中海杂波的分形特性，并分析了不同参数对频域海杂波分形特性的影响。结果表明，实测海杂波频谱在统计意义下满足自相似条件，具有分形特性，且频域分形特征对海杂波与目标回波表现出一定的可分性，具有在海杂波微弱目标检测中应用的潜力。
2012, 34(4): 936-942.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00811
摘要:
空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)是一种有效的机载预警雷达动目标检测方法。但当来袭目标具有很强的机动性时，其多普勒频率随时间变化，使得传统STAP方法的相参积累性能大大下降。针对这种情况，该文提出了一种将STAP与分数阶Fourier变换(FRactional Fourier Transform, FRFT)相结合的机载雷达空中机动目标检测和参数估计方法。该方法利用空间采样来重构时间采样，等效于增加了单个阵元的脉冲点数，解决了由于机载预警雷达在一个相干处理时间内发射脉冲点数有限而导致直接应用FRFT估计精度较差的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。
空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)是一种有效的机载预警雷达动目标检测方法。但当来袭目标具有很强的机动性时，其多普勒频率随时间变化，使得传统STAP方法的相参积累性能大大下降。针对这种情况，该文提出了一种将STAP与分数阶Fourier变换(FRactional Fourier Transform, FRFT)相结合的机载雷达空中机动目标检测和参数估计方法。该方法利用空间采样来重构时间采样，等效于增加了单个阵元的脉冲点数，解决了由于机载预警雷达在一个相干处理时间内发射脉冲点数有限而导致直接应用FRFT估计精度较差的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。
2012, 34(4): 943-949.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00720
摘要:
基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元，构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR，并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的成像几何、3维回波信号模型，提出了适用于跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的3维成像算法，最后通过仿真实验验证了算法的有效性并对结果进行了分析。
基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元，构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR，并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的成像几何、3维回波信号模型，提出了适用于跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的3维成像算法，最后通过仿真实验验证了算法的有效性并对结果进行了分析。
2012, 34(4): 950-955.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00918
摘要:
该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means, NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量，能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR图像上的实验表明，与GammaMAP滤波、CHMT算法、BLS-GSM算法、NL-means滤波相比，此方法在有效去除相干斑噪声的同时能更好地保持边缘结构信息。
该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means, NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量，能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR图像上的实验表明，与GammaMAP滤波、CHMT算法、BLS-GSM算法、NL-means滤波相比，此方法在有效去除相干斑噪声的同时能更好地保持边缘结构信息。
2012, 34(4): 956-962.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00699
摘要:
针对传统长基线干涉仪(LBI)定位系统通常需要多个接收通道的缺点，该文提出了一种基于旋转LBI模糊相位差的定位新体制，最少只需两个接收通道即可实现快速、高精度、无模糊定位。针对相位差模糊导致的强非线性问题，提出了一种多假设非线性最小二乘定位算法，给出了算法的实现流程，从理论上分析了子区域宽度的选择依据。该算法计算量小、解定位模糊的能力强，定位精度能够达到克拉美罗下限(CRLB)。计算机仿真实验验证了该文定位体制的可行性以及算法性能的优越性。
针对传统长基线干涉仪(LBI)定位系统通常需要多个接收通道的缺点，该文提出了一种基于旋转LBI模糊相位差的定位新体制，最少只需两个接收通道即可实现快速、高精度、无模糊定位。针对相位差模糊导致的强非线性问题，提出了一种多假设非线性最小二乘定位算法，给出了算法的实现流程，从理论上分析了子区域宽度的选择依据。该算法计算量小、解定位模糊的能力强，定位精度能够达到克拉美罗下限(CRLB)。计算机仿真实验验证了该文定位体制的可行性以及算法性能的优越性。
2012, 34(4): 963-968.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.0050
摘要:
该文提出一种适用于大场景的实时欺骗干扰算法，该算法在对SAR欺骗干扰几何模型分析的基础上，对大场景干扰图像模板进行分块并行调制，从而保证了大场景欺骗干扰算法的实时性。根据SAR成像的距离聚焦深度与方位频率混叠的限制对欺骗干扰范围进行了分析，为大场景欺骗干扰分块提供了理论依据，并通过实时调整欺骗干扰子块聚焦中心使各个欺骗干扰子块都能够在敌方合成孔径雷达成像系统中得到较好的聚焦效果，从而实现对合成孔径雷达的有效欺骗干扰。大场景欺骗干扰仿真试验结果验证了算法的有效性。
该文提出一种适用于大场景的实时欺骗干扰算法，该算法在对SAR欺骗干扰几何模型分析的基础上，对大场景干扰图像模板进行分块并行调制，从而保证了大场景欺骗干扰算法的实时性。根据SAR成像的距离聚焦深度与方位频率混叠的限制对欺骗干扰范围进行了分析，为大场景欺骗干扰分块提供了理论依据，并通过实时调整欺骗干扰子块聚焦中心使各个欺骗干扰子块都能够在敌方合成孔径雷达成像系统中得到较好的聚焦效果，从而实现对合成孔径雷达的有效欺骗干扰。大场景欺骗干扰仿真试验结果验证了算法的有效性。
2012, 34(4): 969-975.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00698
摘要:
传统的物理光学法(PO)能够方便高效地处理开放空间中电大尺寸结构的电磁散射问题，并且通常能获得较好的精度。然而，对于电大尺寸结构内嵌在金属平行板之间的这种特殊问题，传统的PO方法不再适用，而采用全波分析方法来处理往往需要消耗巨大的计算资源。该文在离散实镜像理论的基础上，提出了一种修正的物理光学法(DRMI-PO)，基本思想是先将金属平行板间的激励电磁流展开为傅里叶级数，再对级数的每一项分别应用2维物理光学法求解场，最后把所有求得的场解作线性组合。与多层快速多极子(MLFMA)的全波方法相比，DRMI-PO在解决该类特殊结构的电磁仿真问题时能在保证足够高精度的同时大幅度提高计算效率；作为应用实例，对两种不同极化方式的太赫兹波段扇形波束扫描天线分别进行了DRMI-PO数值仿真与实验测试，结果表明仿真和实验得出的天线方向图吻合较好，从而证实了DRMI-PO方法的有效性。
传统的物理光学法(PO)能够方便高效地处理开放空间中电大尺寸结构的电磁散射问题，并且通常能获得较好的精度。然而，对于电大尺寸结构内嵌在金属平行板之间的这种特殊问题，传统的PO方法不再适用，而采用全波分析方法来处理往往需要消耗巨大的计算资源。该文在离散实镜像理论的基础上，提出了一种修正的物理光学法(DRMI-PO)，基本思想是先将金属平行板间的激励电磁流展开为傅里叶级数，再对级数的每一项分别应用2维物理光学法求解场，最后把所有求得的场解作线性组合。与多层快速多极子(MLFMA)的全波方法相比，DRMI-PO在解决该类特殊结构的电磁仿真问题时能在保证足够高精度的同时大幅度提高计算效率；作为应用实例，对两种不同极化方式的太赫兹波段扇形波束扫描天线分别进行了DRMI-PO数值仿真与实验测试，结果表明仿真和实验得出的天线方向图吻合较好，从而证实了DRMI-PO方法的有效性。
2012, 34(4): 976-980.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00990
摘要:
为了改进传统电路中单端转差分电路的噪声性能，提高传统射频可变增益放大器的覆盖范围和步进精度，该文设计了一种带有低噪声单端转差分电路的射频增益可控放大器。该文利用噪声抵消技术降低了噪声系数，利用电容交叉耦合技术展宽电路带宽，利用输出源级跟随器的增益可调功能实现更高的步进精度。电路采用0.18m CMOS 工艺，1.8 V供电电源，在170-870 MHz频率信号输入下，可以实现最低3.8 dB的噪声系数，55 dB的动态范围，步进精度0.8 dB，消耗14.76 mW的功耗，面积800m 600m 。测试结果表明在覆盖更宽的频段范围下，该文设计的射频可变增益放大器在消耗相同功率条件下与传统的单端转差分电路相比可以达到更低的噪声系数，同时整个可变增益放大器可以提供更高的步进精度。
为了改进传统电路中单端转差分电路的噪声性能，提高传统射频可变增益放大器的覆盖范围和步进精度，该文设计了一种带有低噪声单端转差分电路的射频增益可控放大器。该文利用噪声抵消技术降低了噪声系数，利用电容交叉耦合技术展宽电路带宽，利用输出源级跟随器的增益可调功能实现更高的步进精度。电路采用0.18m CMOS 工艺，1.8 V供电电源，在170-870 MHz频率信号输入下，可以实现最低3.8 dB的噪声系数，55 dB的动态范围，步进精度0.8 dB，消耗14.76 mW的功耗，面积800m 600m 。测试结果表明在覆盖更宽的频段范围下，该文设计的射频可变增益放大器在消耗相同功率条件下与传统的单端转差分电路相比可以达到更低的噪声系数，同时整个可变增益放大器可以提供更高的步进精度。
2012, 34(4): 981-985.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00382
摘要:
效率和线性度是功率放大器的重要指标，也是设计的技术难点。该文设计了2.5-2.6 GHz 高效率GaN逆F类功率放大器，其输入输出谐波匹配网络由解析的方法设计得到。单音测试结果表明，在2.55 GHz处，功放的漏极效率超过75%。为了建立逆F类功放的行为模型进行数字预失真，对传统的Hammerstein模型进行了改进，提升了模型拟合精度，对20 MHz带宽、峰均功率比为9.6 dB的16-QAM OFDM调制信号，结合峰值因子降低技术和数字预失真技术对逆F类功放进行线性化后，功放的相邻信道功率比(ACPR)优于-48 dBc。
效率和线性度是功率放大器的重要指标，也是设计的技术难点。该文设计了2.5-2.6 GHz 高效率GaN逆F类功率放大器，其输入输出谐波匹配网络由解析的方法设计得到。单音测试结果表明，在2.55 GHz处，功放的漏极效率超过75%。为了建立逆F类功放的行为模型进行数字预失真，对传统的Hammerstein模型进行了改进，提升了模型拟合精度，对20 MHz带宽、峰均功率比为9.6 dB的16-QAM OFDM调制信号，结合峰值因子降低技术和数字预失真技术对逆F类功放进行线性化后，功放的相邻信道功率比(ACPR)优于-48 dBc。
2012, 34(4): 986-991.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00915
摘要:
利用不相交乘积项之间逻辑或和逻辑异或可以互换的特性，该文将原逻辑函数转化成由不相交乘积项组成的二级混合极性Reed-Muller (MPRM)函数。然后通过搜索不相交乘积项的多数覆盖和检测乘积项间的位操作结果，实现了二级MPRM函数的优化。另外，该文还提出一种基于逻辑覆盖的功能验证方法也被提出用于验证逻辑函数优化前后逻辑功能的等效性。实验显示，与已发表的方法相比，该文的优化算法在保证优化效果的同时使运算速度获得了明显的改进。
利用不相交乘积项之间逻辑或和逻辑异或可以互换的特性，该文将原逻辑函数转化成由不相交乘积项组成的二级混合极性Reed-Muller (MPRM)函数。然后通过搜索不相交乘积项的多数覆盖和检测乘积项间的位操作结果，实现了二级MPRM函数的优化。另外，该文还提出一种基于逻辑覆盖的功能验证方法也被提出用于验证逻辑函数优化前后逻辑功能的等效性。实验显示，与已发表的方法相比，该文的优化算法在保证优化效果的同时使运算速度获得了明显的改进。
2012, 34(4): 992-996.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00993
摘要:
该文利用韦伯定律和导引滤波提出基于代价分层聚合的快速立体匹配方法。首先提取立体图像对各彩色通道Weber描述符并初始化匹配代价。利用导引滤波增强匹配代价并提取视差候选；利用候选子集联合空间离散采样与自适应支持权重实现分层代价聚合；据此快速择优选取初始视差。视差求精中采用改进型双边滤波和对称映射后处理有效改善初始视差图中歧义区域。实验表明，该文方法能有效消除匹配歧义，获得分段平滑、高精度稠密视差；结构简单、快速高效且对光照变化具有鲁棒性。
该文利用韦伯定律和导引滤波提出基于代价分层聚合的快速立体匹配方法。首先提取立体图像对各彩色通道Weber描述符并初始化匹配代价。利用导引滤波增强匹配代价并提取视差候选；利用候选子集联合空间离散采样与自适应支持权重实现分层代价聚合；据此快速择优选取初始视差。视差求精中采用改进型双边滤波和对称映射后处理有效改善初始视差图中歧义区域。实验表明，该文方法能有效消除匹配歧义，获得分段平滑、高精度稠密视差；结构简单、快速高效且对光照变化具有鲁棒性。
2012, 34(4): 997-1001.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00885
摘要:
针对宽带多线性调频信号2维波达方向(2-D DOA)估计精度低的问题，该文提出了一种基于Radon-Wigner变换(RWT)的2-D DOA估计方法。该方法利用RWT在多目标环境下能够有效抑制交叉项干扰和噪声，具有很好的时频汇聚性特点，通过峰值搜索确定目标个数并重构信号阵列，最后利用MUSIC空间谱分析方法实现了对多个LFM信号的2-D DOA估计。仿真实验表明，基于RWT的DOA估计方法能对非平稳信号进行有效的2-D DOA估计。
针对宽带多线性调频信号2维波达方向(2-D DOA)估计精度低的问题，该文提出了一种基于Radon-Wigner变换(RWT)的2-D DOA估计方法。该方法利用RWT在多目标环境下能够有效抑制交叉项干扰和噪声，具有很好的时频汇聚性特点，通过峰值搜索确定目标个数并重构信号阵列，最后利用MUSIC空间谱分析方法实现了对多个LFM信号的2-D DOA估计。仿真实验表明，基于RWT的DOA估计方法能对非平稳信号进行有效的2-D DOA估计。
2012, 34(4): 1002-1006.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00957
摘要:
该文设计了一种应用于全球导航卫星系统(GNSS)射频接收芯片的新型低功耗小面积宽频率调节范围的压控振荡器(VCO)。根据全波段GNSS信号的特点，将VCO分成两个离散的频率工作区域，可分别对这两个区域进行功耗、相位噪声的优化，减小了VCO结构的复杂度，并节省了芯片面积。利用调谐曲线线性化技术，克服了传统的VCO控制电压有效调节范围窄的问题，使VCO在整个控制电压范围内调节曲线线性，减小了幅度调制转频率调制(AM-FM)，降低了相位噪声。测试结果显示，该VCO频率调节范围为49.5%，控制电压在0.1~0.9 V内，VCO增益(KVCO)恒定，当频率偏移为1 MHz时相位噪声小于-120 dBc/Hz，消耗电流2 mA，占用芯片面积为0.24 mm2。提出的VCO在0.13 m 1P6M工艺上实现，已成功应用于全波段GNSS接收机中。
该文设计了一种应用于全球导航卫星系统(GNSS)射频接收芯片的新型低功耗小面积宽频率调节范围的压控振荡器(VCO)。根据全波段GNSS信号的特点，将VCO分成两个离散的频率工作区域，可分别对这两个区域进行功耗、相位噪声的优化，减小了VCO结构的复杂度，并节省了芯片面积。利用调谐曲线线性化技术，克服了传统的VCO控制电压有效调节范围窄的问题，使VCO在整个控制电压范围内调节曲线线性，减小了幅度调制转频率调制(AM-FM)，降低了相位噪声。测试结果显示，该VCO频率调节范围为49.5%，控制电压在0.1~0.9 V内，VCO增益(KVCO)恒定，当频率偏移为1 MHz时相位噪声小于-120 dBc/Hz，消耗电流2 mA，占用芯片面积为0.24 mm2。提出的VCO在0.13 m 1P6M工艺上实现，已成功应用于全波段GNSS接收机中。
2012, 34(4): 1007-1011.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00899
摘要:
该文研究了多输入多输出(MIMO)系统自适应模式切换问题，综合考虑了实际系统中4个影响模式切换的因素：信道估计误差，系统丢包率限制，自动请求重传技术，离散的发送速率及实际的编解码性能。论文推导了复用和分集模式的吞吐率表达式，提出了吞吐率最大化的MIMO模式切换方法。仿真表明该文提出的自适应模式切换方法能明显提升系统的性能，所考虑的4个因素会对两种传输模式性能以及切换点产生影响。
该文研究了多输入多输出(MIMO)系统自适应模式切换问题，综合考虑了实际系统中4个影响模式切换的因素：信道估计误差，系统丢包率限制，自动请求重传技术，离散的发送速率及实际的编解码性能。论文推导了复用和分集模式的吞吐率表达式，提出了吞吐率最大化的MIMO模式切换方法。仿真表明该文提出的自适应模式切换方法能明显提升系统的性能，所考虑的4个因素会对两种传输模式性能以及切换点产生影响。
2012, 34(4): 1012-1016.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00884
摘要:
为了有效地提升异步零协议逻辑(NCL)流水线的吞吐量，该文提出一种多阈值并行完备流水线。采用独特的半静态零协议阈值门建立异步组合逻辑，使数据串行传输的同时每级流水线数据处理和完备检测并行进行，以串并结合的工作方式提升吞吐量。同时新阈值门的使用降低了流水线空周期时的静态功耗。基于SMIC 0.18 m标准CMOS工艺对所提出的流水线进行了分析测试。与现有流水线比较显示，当组合逻辑为四位串行进位全加器时，新的流水线吞吐量提升62.8%，静态功耗减少40.5%，可用于高速低功耗的异步电路设计。
为了有效地提升异步零协议逻辑(NCL)流水线的吞吐量，该文提出一种多阈值并行完备流水线。采用独特的半静态零协议阈值门建立异步组合逻辑，使数据串行传输的同时每级流水线数据处理和完备检测并行进行，以串并结合的工作方式提升吞吐量。同时新阈值门的使用降低了流水线空周期时的静态功耗。基于SMIC 0.18 m标准CMOS工艺对所提出的流水线进行了分析测试。与现有流水线比较显示，当组合逻辑为四位串行进位全加器时，新的流水线吞吐量提升62.8%，静态功耗减少40.5%，可用于高速低功耗的异步电路设计。
