邮件订阅
2012年 第34卷 第6期
2012, 34(6): 1271-1276.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01108
摘要:
针对连续波穿墙雷达在检测过程中可能出现的高虚警及频率模糊区域内的目标丢失问题，该文提出了一种基于高维频率拟合技术的恒虚警目标定位算法。该算法首先根据恒虚警检测技术实时调节系统噪声阈值，抑制虚假目标的产生，然后利用2维拟合处理实现不同目标分量的初步识别和参数估计，最后结合检测的实际需求，通过自适应频率拟合算法对分离的各分量进行高维度的参数修正，并给出目标准确的定位结果。实验结果证明该算法能有效去除检测过程中的虚假目标，在不增加硬件复杂度的前提下，提高系统对不同探测环境的适应能力，并能在频率模糊区域内准确识别和定位多个目标。
针对连续波穿墙雷达在检测过程中可能出现的高虚警及频率模糊区域内的目标丢失问题，该文提出了一种基于高维频率拟合技术的恒虚警目标定位算法。该算法首先根据恒虚警检测技术实时调节系统噪声阈值，抑制虚假目标的产生，然后利用2维拟合处理实现不同目标分量的初步识别和参数估计，最后结合检测的实际需求，通过自适应频率拟合算法对分离的各分量进行高维度的参数修正，并给出目标准确的定位结果。实验结果证明该算法能有效去除检测过程中的虚假目标，在不增加硬件复杂度的前提下，提高系统对不同探测环境的适应能力，并能在频率模糊区域内准确识别和定位多个目标。
2012, 34(6): 1277-1283.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00935
摘要:
基于超宽带雷达的穿墙成像技术在灾难救援和反恐作战等非侵入式探测领域有着广泛的应用前景，而这些应用领域往往需要对探测目标的高分辨成像以确定其边界形状。该文针对这一需求，提出一种基于超宽带雷达的边界成像算法从而实现墙后目标的外形估计及识别。该算法假定在近场探测条件下，利用提出的回波时延差关系曲线确定回波的入射方向，进而消除墙体影响，对墙后目标进行有效的边界估计。对具有不同边界的目标进行的仿真和实验结果表明，该算法能够有效补偿墙体影响，目标边界估计效果好，达到依据估计的目标外形实现目标初步识别的要求。
基于超宽带雷达的穿墙成像技术在灾难救援和反恐作战等非侵入式探测领域有着广泛的应用前景，而这些应用领域往往需要对探测目标的高分辨成像以确定其边界形状。该文针对这一需求，提出一种基于超宽带雷达的边界成像算法从而实现墙后目标的外形估计及识别。该算法假定在近场探测条件下，利用提出的回波时延差关系曲线确定回波的入射方向，进而消除墙体影响，对墙后目标进行有效的边界估计。对具有不同边界的目标进行的仿真和实验结果表明，该算法能够有效补偿墙体影响，目标边界估计效果好，达到依据估计的目标外形实现目标初步识别的要求。
2012, 34(6): 1284-1290.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00726
摘要:
逆合成孔径激光雷达能实现对目标的高分辨2维成像，但如果目标中包含旋转部件，旋转部件回波带来的微多普勒效应会对目标的成像造成干扰。该文提出一种含旋转部件目标微多普勒特征提取及成像方法，首先利用匹配参考信号的方法对回波信号进行一定程度的非线性补偿，然后通过二值数学形态学方法提取频率-慢时间谱图中微多普勒特征曲线的信息，并利用微多普勒特征曲线的周期性进行曲线分离，实现对目标旋转部件微动参数的快速提取。在此基础上，对主体回波信号和旋转部件回波信号进行分离，完成对目标主体的2维成像。仿真实验验证了该文算法不仅能有效剔除目标旋转部件对逆合成孔径激光雷达成像的干扰，还能通过微多普勒特征的提取为目标识别提供新的途径。
逆合成孔径激光雷达能实现对目标的高分辨2维成像，但如果目标中包含旋转部件，旋转部件回波带来的微多普勒效应会对目标的成像造成干扰。该文提出一种含旋转部件目标微多普勒特征提取及成像方法，首先利用匹配参考信号的方法对回波信号进行一定程度的非线性补偿，然后通过二值数学形态学方法提取频率-慢时间谱图中微多普勒特征曲线的信息，并利用微多普勒特征曲线的周期性进行曲线分离，实现对目标旋转部件微动参数的快速提取。在此基础上，对主体回波信号和旋转部件回波信号进行分离，完成对目标主体的2维成像。仿真实验验证了该文算法不仅能有效剔除目标旋转部件对逆合成孔径激光雷达成像的干扰，还能通过微多普勒特征的提取为目标识别提供新的途径。
2012, 34(6): 1291-1296.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00666
摘要:
高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)面临多种无线通讯系统的同频窄带干扰，发射具有频域稀疏的优化波形能够有效抑制干扰，改善HFSWR的检测性能。针对最优干扰抑制稀疏频率波形旁瓣较高及传统波形优化设计算法收敛速度较慢的问题，该文提出一种基于旁瓣约束的稀疏频率波形快速优化设计方法。首先建立了联合优化功率谱密度(Power Spectrum Density, PSD)和积分旁瓣电平(Integrated Sidelobe Level, ISL)的波形设计目标函数。随后提出了一种循环相位共轭梯度最优波形快速求解算法，该算法收敛速度快，运算量低。优化波形能够有效抑制同频窄带干扰，且旁瓣较低，有较强的战场环境适应能力。仿真结果表明了该方法的优越性。
高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)面临多种无线通讯系统的同频窄带干扰，发射具有频域稀疏的优化波形能够有效抑制干扰，改善HFSWR的检测性能。针对最优干扰抑制稀疏频率波形旁瓣较高及传统波形优化设计算法收敛速度较慢的问题，该文提出一种基于旁瓣约束的稀疏频率波形快速优化设计方法。首先建立了联合优化功率谱密度(Power Spectrum Density, PSD)和积分旁瓣电平(Integrated Sidelobe Level, ISL)的波形设计目标函数。随后提出了一种循环相位共轭梯度最优波形快速求解算法，该算法收敛速度快，运算量低。优化波形能够有效抑制同频窄带干扰，且旁瓣较低，有较强的战场环境适应能力。仿真结果表明了该方法的优越性。
2012, 34(6): 1297-1304.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00766
摘要:
该文提出了一种针对3维森林场景极化SAR数据模拟的快速模拟方法，解决了由于散射粒子数量巨大导致SAR回波模拟过程难以应用于大范围、高密度3维森林场景的问题。该方法通过将3维森林场景划分为子场景、场景块和场景带，构造出一系列虚拟散射粒子，在斜距误差较小的前提下将多个真实散射粒子对SAR回波信号的综合贡献用单个虚拟散射粒子等效，从而达到降低散射粒子数量，提高SAR回波信号模拟效率的目的。该文推导了3维森林场景切分各控制参数之间的被约束关系，分析了各参数的误差敏感度，得到了模拟精度和效率的优化组合准则。2.5105 m2阔叶林场景的数据域相关性验证表明，该文提出的方法相比传统方法在保持较高模拟精度的前提下可以将模拟效率提高1个数量级。1.0106 m2阔叶林场景的森林高度反演结果表明了该方法进行大范围森林场景SAR遥感数据模拟的有效性。
该文提出了一种针对3维森林场景极化SAR数据模拟的快速模拟方法，解决了由于散射粒子数量巨大导致SAR回波模拟过程难以应用于大范围、高密度3维森林场景的问题。该方法通过将3维森林场景划分为子场景、场景块和场景带，构造出一系列虚拟散射粒子，在斜距误差较小的前提下将多个真实散射粒子对SAR回波信号的综合贡献用单个虚拟散射粒子等效，从而达到降低散射粒子数量，提高SAR回波信号模拟效率的目的。该文推导了3维森林场景切分各控制参数之间的被约束关系，分析了各参数的误差敏感度，得到了模拟精度和效率的优化组合准则。2.5105 m2阔叶林场景的数据域相关性验证表明，该文提出的方法相比传统方法在保持较高模拟精度的前提下可以将模拟效率提高1个数量级。1.0106 m2阔叶林场景的森林高度反演结果表明了该方法进行大范围森林场景SAR遥感数据模拟的有效性。
2012, 34(6): 1305-1310.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01121
摘要:
该文从理论上推导了方位向的非均匀采样对偏置相位中心多波束SAR性能的影响。分析表明方位向的非均匀采样会造成脉冲压缩的主峰两侧存在虚假峰值，同时它会造成脉冲压缩主峰增益降低、主峰展宽。文中给出了峰值-假目标比及主峰增益损失的计算公式，表明了它们与不均匀性及方位向过采样率等因素之间存在定量关系。这些公式的正确性通过仿真得到了进一步验证。
该文从理论上推导了方位向的非均匀采样对偏置相位中心多波束SAR性能的影响。分析表明方位向的非均匀采样会造成脉冲压缩的主峰两侧存在虚假峰值，同时它会造成脉冲压缩主峰增益降低、主峰展宽。文中给出了峰值-假目标比及主峰增益损失的计算公式，表明了它们与不均匀性及方位向过采样率等因素之间存在定量关系。这些公式的正确性通过仿真得到了进一步验证。
2012, 34(6): 1311-1317.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00739
摘要:
该文研究了机载交轨稀疏阵列天线雷达的下视3维成像处理问题。将稀疏阵列天线布设在载机交轨向，采用频分正交信号实现多发多收以提高发射功率，利用多相位中心孔径综合原理将稀疏阵换成满阵，采用与空间位置相关的匹配滤波器使不同子带信号孔径综合后相位中心的空间位置相同，进一步将子带信号合成宽带信号以提高距离分辨率实现下视3维成像。为了扩大观测幅宽，提出将ScanSAR模式与SweepSAR模式相结合的扫描方式，以降低雷达系统的脉冲重复频率。分析了机载交轨稀疏阵列天线雷达的系统参数，通过仿真验证了该文方法的有效性。
该文研究了机载交轨稀疏阵列天线雷达的下视3维成像处理问题。将稀疏阵列天线布设在载机交轨向，采用频分正交信号实现多发多收以提高发射功率，利用多相位中心孔径综合原理将稀疏阵换成满阵，采用与空间位置相关的匹配滤波器使不同子带信号孔径综合后相位中心的空间位置相同，进一步将子带信号合成宽带信号以提高距离分辨率实现下视3维成像。为了扩大观测幅宽，提出将ScanSAR模式与SweepSAR模式相结合的扫描方式，以降低雷达系统的脉冲重复频率。分析了机载交轨稀疏阵列天线雷达的系统参数，通过仿真验证了该文方法的有效性。
2012, 34(6): 1318-1323.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01094
摘要:
针对普通积累检测器检测稀疏散射点目标存在坍塌损失以及依赖于散射点密度的二元积累(SDD-BI)检测器检测密集散射点目标存在信杂比损失的问题，该文充分利用目标的散射点密度及幅度信息，提出了一种距离扩展目标的双门限恒虚警检测器(DT-CFAR)，在高斯杂波背景下推导了DT-CFAR虚警概率和检测概率与检测门限关系的解析表达式，并给出了最优第1门限的确定方法。仿真结果表明，DT-CFAR对不同散射点密度目标都具有较优的检测性能，并且对散射点密度估计失配具有鲁棒性。
针对普通积累检测器检测稀疏散射点目标存在坍塌损失以及依赖于散射点密度的二元积累(SDD-BI)检测器检测密集散射点目标存在信杂比损失的问题，该文充分利用目标的散射点密度及幅度信息，提出了一种距离扩展目标的双门限恒虚警检测器(DT-CFAR)，在高斯杂波背景下推导了DT-CFAR虚警概率和检测概率与检测门限关系的解析表达式，并给出了最优第1门限的确定方法。仿真结果表明，DT-CFAR对不同散射点密度目标都具有较优的检测性能，并且对散射点密度估计失配具有鲁棒性。
2012, 34(6): 1324-1330.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00723
摘要:
基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法可有效校正多通道SAR系统中由各种非理想因素引起的通道幅度相位误差，但该算法主要的缺点是收敛速度慢。该文首先分析了基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法的基本工作原理；在此基础上，针对算法收敛性差的缺点，结合降维处理技术，提出一种快速收敛的通道盲均衡算法。仿真及实测数据实验结果表明：与常规的基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法相比，该文所提算法收敛所需的样本数目显著减少，即可在小训练样本条件下实现对通道幅度相位误差的均衡。
基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法可有效校正多通道SAR系统中由各种非理想因素引起的通道幅度相位误差，但该算法主要的缺点是收敛速度慢。该文首先分析了基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法的基本工作原理；在此基础上，针对算法收敛性差的缺点，结合降维处理技术，提出一种快速收敛的通道盲均衡算法。仿真及实测数据实验结果表明：与常规的基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法相比，该文所提算法收敛所需的样本数目显著减少，即可在小训练样本条件下实现对通道幅度相位误差的均衡。
2012, 34(6): 1331-1336.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01074
摘要:
偏置相位中心方位多波束(DPC-MAB)SAR系统利用方位向多个子孔径同时接收回波，在PRF较低时根据多波束回波的相关性对其进行联合处理，实现方位向信号的重构，从而在保证高方位分辨率的同时增加测绘带宽。该文针对DPC-MAB SAR系统研究了基于波束形成理论的多普勒解模糊方法。传统非自适应的波束形成算法敏感于通道幅相误差以及各类噪声，而基于Capon算法的自适应最小方差无畸变(MVDR)最优波束形成器在多个模糊分量相关性较强时性能大大衰减，针对以往方法的局限性与不足之处，该文提出了一种改进的最小输出能量(MOE)波束形成算法，该算法首先利用多通道回波数据自适应的估计统计自相关矩阵，根据子空间投影理论对理想导向矢量进行修正，然后利用多重约束条件有效抑制相关模糊分量，解模糊性能明显提升。仿真实验和实测数据处理均验证了其有效性。
偏置相位中心方位多波束(DPC-MAB)SAR系统利用方位向多个子孔径同时接收回波，在PRF较低时根据多波束回波的相关性对其进行联合处理，实现方位向信号的重构，从而在保证高方位分辨率的同时增加测绘带宽。该文针对DPC-MAB SAR系统研究了基于波束形成理论的多普勒解模糊方法。传统非自适应的波束形成算法敏感于通道幅相误差以及各类噪声，而基于Capon算法的自适应最小方差无畸变(MVDR)最优波束形成器在多个模糊分量相关性较强时性能大大衰减，针对以往方法的局限性与不足之处，该文提出了一种改进的最小输出能量(MOE)波束形成算法，该算法首先利用多通道回波数据自适应的估计统计自相关矩阵，根据子空间投影理论对理想导向矢量进行修正，然后利用多重约束条件有效抑制相关模糊分量，解模糊性能明显提升。仿真实验和实测数据处理均验证了其有效性。
2012, 34(6): 1337-1343.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01019
摘要:
通过多普勒波束锐化(Doppler Beam Sharpening, DBS)图像拼接可得到大范围的地面场景图像。然而实际中雷达平台的非理想运动(载机速度矢量和姿态的变化)会造成DBS图像拼接困难。为解决此问题，该文提出了一种有效的DBS图像拼接方法。首先利用惯导信息估计载机瞬时位置和雷达波束指向，然后将它们转化到初始时刻定义的参考坐标系下，得到图像校正参数。最后利用这些参数，完成图像拼接。实测数据的处理结果表明该文方法不仅较好地补偿了载机运动误差，而且与传统方法相比可以更好地改善DBS数据的拼接性能。
通过多普勒波束锐化(Doppler Beam Sharpening, DBS)图像拼接可得到大范围的地面场景图像。然而实际中雷达平台的非理想运动(载机速度矢量和姿态的变化)会造成DBS图像拼接困难。为解决此问题，该文提出了一种有效的DBS图像拼接方法。首先利用惯导信息估计载机瞬时位置和雷达波束指向，然后将它们转化到初始时刻定义的参考坐标系下，得到图像校正参数。最后利用这些参数，完成图像拼接。实测数据的处理结果表明该文方法不仅较好地补偿了载机运动误差，而且与传统方法相比可以更好地改善DBS数据的拼接性能。
2012, 34(6): 1344-1350.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01097
摘要:
运算复杂度高是基于压缩感知(CS)的雷达成像方法走向实用亟待克服的难题。该文利用雷达目标散射率分布的稀疏性，研究了基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的2维联合压缩成像方法。首先建立了步进频雷达回波的稀疏表示模型，根据稀疏字典和压缩测量的2维可分离特性，提出一种改进的OMP算法用于雷达图像形成，大大提高了计算效率，并很容易扩展到其他贪婪类算法中。从理论上对几种CS成像算法的性能及资源需求进行了分析比较，表明所提供的算法相比常规的CS算法在存储量和计算量上均具有显著的优势，仿真及暗室数据实验验证了所提成像算法的有效性。
运算复杂度高是基于压缩感知(CS)的雷达成像方法走向实用亟待克服的难题。该文利用雷达目标散射率分布的稀疏性，研究了基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的2维联合压缩成像方法。首先建立了步进频雷达回波的稀疏表示模型，根据稀疏字典和压缩测量的2维可分离特性，提出一种改进的OMP算法用于雷达图像形成，大大提高了计算效率，并很容易扩展到其他贪婪类算法中。从理论上对几种CS成像算法的性能及资源需求进行了分析比较，表明所提供的算法相比常规的CS算法在存储量和计算量上均具有显著的优势，仿真及暗室数据实验验证了所提成像算法的有效性。
2012, 34(6): 1351-1355.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00954
摘要:
与传统的直线SAR相比，圆周SAR(CSAR)具有对场景进行3维成像的能力。该文提出了一种基于波前重构的圆周SAR 3维成像的新方法，该算法通过补偿掉雷达运动轨迹引入的相位项的方法实现了图像的聚焦，避免了Hankel函数的计算，从而大大降低了算法实现的复杂度。仿真与实测CSAR数据成像结果验证了该算法的有效性。
与传统的直线SAR相比，圆周SAR(CSAR)具有对场景进行3维成像的能力。该文提出了一种基于波前重构的圆周SAR 3维成像的新方法，该算法通过补偿掉雷达运动轨迹引入的相位项的方法实现了图像的聚焦，避免了Hankel函数的计算，从而大大降低了算法实现的复杂度。仿真与实测CSAR数据成像结果验证了该算法的有效性。
2012, 34(6): 1356-1361.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01129
摘要:
SAR图像相似度准则是目标识别、图像匹配等研究内容的基础，定义合理可靠的相似度将极大地提高SAR图像解译能力。该文针对SAR图像轮廓特点，提出一种基于不确定轮廓的相似度置信区间及其可信度构建方法。首先将SAR图像不确定轮廓模糊化得到相似度定义，进而通过分析模糊模型分布函数，在给定显著性水平下得到相似度置信区间，并给出可信度定义。实验结果表明，该方法对轮廓定位有一定容错性，对一定程度的断裂轮廓及多边缘轮廓也能得到合理的相似度范围和可信度，符合人眼视觉感知。
SAR图像相似度准则是目标识别、图像匹配等研究内容的基础，定义合理可靠的相似度将极大地提高SAR图像解译能力。该文针对SAR图像轮廓特点，提出一种基于不确定轮廓的相似度置信区间及其可信度构建方法。首先将SAR图像不确定轮廓模糊化得到相似度定义，进而通过分析模糊模型分布函数，在给定显著性水平下得到相似度置信区间，并给出可信度定义。实验结果表明，该方法对轮廓定位有一定容错性，对一定程度的断裂轮廓及多边缘轮廓也能得到合理的相似度范围和可信度，符合人眼视觉感知。
2012, 34(6): 1362-1367.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01328
摘要:
该文以GPS接收机空时抗干扰为应用背景，给出了一种改进的基于Householder多级维纳滤波的降维方法。该方法保留了原算法的前向递推过程，并利用多级维纳滤波的分解特性，对其后向迭代过程进行改进，得到一种阶递归的实现结构，大大提高了算法的实时性。分析表明，改进方法的运算复杂度与原算法接近，并远低于基于相关相减多级维纳滤波(CSS-MWF)的算法。仿真实验验证了算法的抗干扰性能。
该文以GPS接收机空时抗干扰为应用背景，给出了一种改进的基于Householder多级维纳滤波的降维方法。该方法保留了原算法的前向递推过程，并利用多级维纳滤波的分解特性，对其后向迭代过程进行改进，得到一种阶递归的实现结构，大大提高了算法的实时性。分析表明，改进方法的运算复杂度与原算法接近，并远低于基于相关相减多级维纳滤波(CSS-MWF)的算法。仿真实验验证了算法的抗干扰性能。
2012, 34(6): 1368-1373.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00941
摘要:
多传感器情况下的多目标概率假设密度(PHD)滤波是建立在假设模型上实现的。该文用随机有限集(RFS)方法描述多目标状态空间和传感器量测空间，分析了多传感器通用假设模型下的探测概率、似然函数和杂波分布，在此基础上利用概率产生泛函(PGFL)推导出了多传感器PHD滤波递归式，进而提出粒子标记法多传感器贯序蒙特卡洛PHD(SMC-PHD)滤波等价实现算法，降低了多传感器PHD滤波的计算复杂度。最后给出了算法的具体实现，得到了良好的多目标数目和可跟踪多目标状态的估计。
多传感器情况下的多目标概率假设密度(PHD)滤波是建立在假设模型上实现的。该文用随机有限集(RFS)方法描述多目标状态空间和传感器量测空间，分析了多传感器通用假设模型下的探测概率、似然函数和杂波分布，在此基础上利用概率产生泛函(PGFL)推导出了多传感器PHD滤波递归式，进而提出粒子标记法多传感器贯序蒙特卡洛PHD(SMC-PHD)滤波等价实现算法，降低了多传感器PHD滤波的计算复杂度。最后给出了算法的具体实现，得到了良好的多目标数目和可跟踪多目标状态的估计。
2012, 34(6): 1374-1379.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00893
摘要:
可压缩成像是一种新兴的基于压缩感知理论的新成像技术，其核心思想是如果空间场景是稀疏或可压缩，那么它可以用远少于经典的Nyquist采样数目的测量值捕获的足够信息重构原场景；构建合适的测量矩阵并易于使用物理实现压缩感知理论中对于图像的随机线性测量是可压缩成像理论实用化的关键之一。该文在研究Bernoulli和Circulant矩阵的基础上，提出一种新的随机间距稀疏三元循环相位掩膜矩阵。模拟实验结果表明，在可压缩双透镜成像系统单次曝光下，与Bernoulli和Bernoulli-Circulant相位掩膜矩阵相比，新相位掩膜矩阵的成像信噪比与之相当；但是该文提出的矩阵随机独立变元个数和非零元个数显著减少，易于数据存储与传输；更重要的是物理上更容易实现，重构时间是只有原来的约20%~50%。新的相位掩膜矩阵的研究对于可压缩成像理论的实际应用具有重要的意义。
可压缩成像是一种新兴的基于压缩感知理论的新成像技术，其核心思想是如果空间场景是稀疏或可压缩，那么它可以用远少于经典的Nyquist采样数目的测量值捕获的足够信息重构原场景；构建合适的测量矩阵并易于使用物理实现压缩感知理论中对于图像的随机线性测量是可压缩成像理论实用化的关键之一。该文在研究Bernoulli和Circulant矩阵的基础上，提出一种新的随机间距稀疏三元循环相位掩膜矩阵。模拟实验结果表明，在可压缩双透镜成像系统单次曝光下，与Bernoulli和Bernoulli-Circulant相位掩膜矩阵相比，新相位掩膜矩阵的成像信噪比与之相当；但是该文提出的矩阵随机独立变元个数和非零元个数显著减少，易于数据存储与传输；更重要的是物理上更容易实现，重构时间是只有原来的约20%~50%。新的相位掩膜矩阵的研究对于可压缩成像理论的实际应用具有重要的意义。
2012, 34(6): 1380-1387.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00932
摘要:
将隐藏信息检测与图像内容分析相结合是当前提高图像隐写分析性能的一个新方向。与基于图像整体内容的检测方法不同，该文分析了最低有效位(Least Significant Bit LSB)匹配隐写对图像子区域统计特性的影响，提出一种新的联合判决检测方法。首先依据图像内容复杂度将整体图像分割为若干类子区域，其次采用两组不同的滤波器分类提取各子区域像素序列直方图频谱特征，之后用各类子区域特征分别训练Bayes分类器以获得其权重，最后对待测图像的每一个子区域进行分类检测，并将结果加权融合得到最终判决。实验结果表明，该方法对LSB匹配隐写的检测性能优于现有典型方法。
将隐藏信息检测与图像内容分析相结合是当前提高图像隐写分析性能的一个新方向。与基于图像整体内容的检测方法不同，该文分析了最低有效位(Least Significant Bit LSB)匹配隐写对图像子区域统计特性的影响，提出一种新的联合判决检测方法。首先依据图像内容复杂度将整体图像分割为若干类子区域，其次采用两组不同的滤波器分类提取各子区域像素序列直方图频谱特征，之后用各类子区域特征分别训练Bayes分类器以获得其权重，最后对待测图像的每一个子区域进行分类检测，并将结果加权融合得到最终判决。实验结果表明，该方法对LSB匹配隐写的检测性能优于现有典型方法。
2012, 34(6): 1388-1392.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00942
摘要:
分数阶微积分在控制系统中的应用日益广泛，随着分数阶动态系统模型的引入，需要求解分数阶状态估计问题的方法。该文从分数阶非线性动态系统模型出发，以概率论为基础，导出分数阶的Unscented卡尔曼滤波器，得到其递推模型并应用于典型的非线性系统，UNGM(Univariate Nonstationary Growth Model)模型和再入飞行器跟踪模型。实验结果证明在合理设置分数阶Unscented 卡尔曼滤波器阶次的情况下，能够取得优于Unscented 卡尔曼滤波器的效果。
分数阶微积分在控制系统中的应用日益广泛，随着分数阶动态系统模型的引入，需要求解分数阶状态估计问题的方法。该文从分数阶非线性动态系统模型出发，以概率论为基础，导出分数阶的Unscented卡尔曼滤波器，得到其递推模型并应用于典型的非线性系统，UNGM(Univariate Nonstationary Growth Model)模型和再入飞行器跟踪模型。实验结果证明在合理设置分数阶Unscented 卡尔曼滤波器阶次的情况下，能够取得优于Unscented 卡尔曼滤波器的效果。
2012, 34(6): 1393-1397.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01039
摘要:
为了优化干扰对齐的检测算法，在分析其信号空间特点的基础上，该文提出了分集检测算法。该算法把信号在信号空间中的投影作为检测向量，以达到提高接收信噪比的目的。仿真结果表明与现有算法相比，当干扰对齐条件严格满足时，分集检测算法有明显的增益，而且，分集度越高，增益越显著。
为了优化干扰对齐的检测算法，在分析其信号空间特点的基础上，该文提出了分集检测算法。该算法把信号在信号空间中的投影作为检测向量，以达到提高接收信噪比的目的。仿真结果表明与现有算法相比，当干扰对齐条件严格满足时，分集检测算法有明显的增益，而且，分集度越高，增益越显著。
2012, 34(6): 1398-1403.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00683
摘要:
对于空时自适应信号处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)算法的并行处理问题，传统方法以粗粒度的划分方式将STAP算法分配到特定硬件系统中的不同处理器中，利用处理器间的流水计算来提高系统计算吞吐量。该文分析了传统并行处理方法的缺陷：粗粒度的任务划分方式牺牲了STAP算法的并行度；传统处理方法仅能适用于特定的系统环境。针对上述情况，该文提出一种基于细粒度任务分配的STAP并行处理方法，该方法分为以下3个步骤：构建细粒度的DAG(Direct Acyclic Graph)形式的STAP算法任务模型；使用统一拓扑结构模型描述不同结构的目标硬件系统；基于细粒度任务分配算法将任务模型分配到拓扑结构模型中的处理器实现并行计算。实验结果表明该并行处理方法能够达到良好的加速比，并且对于不同的STAP应用系统具有很好的适应性。
对于空时自适应信号处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)算法的并行处理问题，传统方法以粗粒度的划分方式将STAP算法分配到特定硬件系统中的不同处理器中，利用处理器间的流水计算来提高系统计算吞吐量。该文分析了传统并行处理方法的缺陷：粗粒度的任务划分方式牺牲了STAP算法的并行度；传统处理方法仅能适用于特定的系统环境。针对上述情况，该文提出一种基于细粒度任务分配的STAP并行处理方法，该方法分为以下3个步骤：构建细粒度的DAG(Direct Acyclic Graph)形式的STAP算法任务模型；使用统一拓扑结构模型描述不同结构的目标硬件系统；基于细粒度任务分配算法将任务模型分配到拓扑结构模型中的处理器实现并行计算。实验结果表明该并行处理方法能够达到良好的加速比，并且对于不同的STAP应用系统具有很好的适应性。
2012, 34(6): 1404-1407.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01139
摘要:
该文提出一种基于特征均值距离的短语音段说话人聚类算法。首先，定义特征均值距离用来在特征层而不是模型层刻画两个类之间的相似度；然后，迭代合并特征均值距离最小的两个类，直到任意两类之间的特征均值距离的最小值大于一个自适应门限为止。采用取自两个语音数据库的短于3 s的语音段进行实验测试，结果表明：与基于AHC+BIC的算法相比，F度量值平均提高了5%，运算速度约为以前算法的4.68倍。
该文提出一种基于特征均值距离的短语音段说话人聚类算法。首先，定义特征均值距离用来在特征层而不是模型层刻画两个类之间的相似度；然后，迭代合并特征均值距离最小的两个类，直到任意两类之间的特征均值距离的最小值大于一个自适应门限为止。采用取自两个语音数据库的短于3 s的语音段进行实验测试，结果表明：与基于AHC+BIC的算法相比，F度量值平均提高了5%，运算速度约为以前算法的4.68倍。
2012, 34(6): 1408-1413.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01001
摘要:
在压缩感知研究中，信号在不同变换下的稀疏域好坏是影响信号重构性能的重要因素。该文基于语音信号的线性预测分析(LPC)，提出一种结合了LPC分析和差分变换的语音稀疏化联合变换方法，通过正交匹配追踪算法(OMP)优化算法重构语音信号，与FFT和LPC两种稀疏化方法进行了对比分析。实验表明，在压缩比大于0.4时，联合变换法重构的语音信号性能明显优于另外两种方法。也即在相同重构性能并兼顾语音质量的情况下，联合变换法具有较小的压缩比，因而具有较好的压缩性能。采用PESQ语音质量评测方法对3种稀疏化算法重构的语音进行平均意见值(MOS)对比，联合变换法也具有较好的性能。
在压缩感知研究中，信号在不同变换下的稀疏域好坏是影响信号重构性能的重要因素。该文基于语音信号的线性预测分析(LPC)，提出一种结合了LPC分析和差分变换的语音稀疏化联合变换方法，通过正交匹配追踪算法(OMP)优化算法重构语音信号，与FFT和LPC两种稀疏化方法进行了对比分析。实验表明，在压缩比大于0.4时，联合变换法重构的语音信号性能明显优于另外两种方法。也即在相同重构性能并兼顾语音质量的情况下，联合变换法具有较小的压缩比，因而具有较好的压缩性能。采用PESQ语音质量评测方法对3种稀疏化算法重构的语音进行平均意见值(MOS)对比，联合变换法也具有较好的性能。
2012, 34(6): 1414-1419.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01045
摘要:
该文提出一种新的基于-不敏感准则和结构风险的径向基神经网络(RBF-NN)建模方法。通过引入-不敏感准则和结构风险项，把RBF-NN训练转化为线性回归和经典的二次规划优化问题。和传统的基于最小平方误差准则的RBF-NN训练算法相比，提出的新方法对小样本数据集和噪声数据显示出较好的鲁棒性，具有较好的泛化能力。通过模拟和真实数据集进行仿真试验，上述优点得到了有效验证。
该文提出一种新的基于-不敏感准则和结构风险的径向基神经网络(RBF-NN)建模方法。通过引入-不敏感准则和结构风险项，把RBF-NN训练转化为线性回归和经典的二次规划优化问题。和传统的基于最小平方误差准则的RBF-NN训练算法相比，提出的新方法对小样本数据集和噪声数据显示出较好的鲁棒性，具有较好的泛化能力。通过模拟和真实数据集进行仿真试验，上述优点得到了有效验证。
2012, 34(6): 1420-1424.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00929
摘要:
论文运用博弈理论形式化描述了蜜罐诱骗中各博弈局中人的策略与收益，通过求解博弈均衡策略及均衡条件，分析推理了传统蜜罐在网络攻防博弈中的有效性和局限性，证明了蜜罐是一种被动式主动防御手段。讨论了符合防御者预期的理想诱骗博弈均衡策略，剖析了影响诱骗博弈有效性和主动性的要素条件，并受生物拟态现象启发，给出了提高诱骗主动性和有效性的策略建议，为构建主动有效的蜜罐诱骗防御手段提供了理论支持。
论文运用博弈理论形式化描述了蜜罐诱骗中各博弈局中人的策略与收益，通过求解博弈均衡策略及均衡条件，分析推理了传统蜜罐在网络攻防博弈中的有效性和局限性，证明了蜜罐是一种被动式主动防御手段。讨论了符合防御者预期的理想诱骗博弈均衡策略，剖析了影响诱骗博弈有效性和主动性的要素条件，并受生物拟态现象启发，给出了提高诱骗主动性和有效性的策略建议，为构建主动有效的蜜罐诱骗防御手段提供了理论支持。
2012, 34(6): 1425-1431.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01052
摘要:
针对目前大多数链路丢包率推理算法不能兼顾精度和速度的问题，该文提出一种新的覆盖网链路丢包率推理算法，算法通过将链路丢包率推理问题转换为求解非线性规划的最优化解问题，从而较准确地计算出所有链路的丢包率。该算法仅需对每条端到端路径进行一次测量，且没有额外部署成本。通过软件模拟和Internet实验对算法性能进行了验证，实验结果证明了算法的可行性及优越性。
针对目前大多数链路丢包率推理算法不能兼顾精度和速度的问题，该文提出一种新的覆盖网链路丢包率推理算法，算法通过将链路丢包率推理问题转换为求解非线性规划的最优化解问题，从而较准确地计算出所有链路的丢包率。该算法仅需对每条端到端路径进行一次测量，且没有额外部署成本。通过软件模拟和Internet实验对算法性能进行了验证，实验结果证明了算法的可行性及优越性。
2012, 34(6): 1432-1437.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01170
摘要:
多级客体关系的复杂性，使得等级化网络存在着客体聚合引起信息泄露的问题。针对这一问题，该文提出了基于聚类分析的客体资源聚合信息级别的推演方法，首先依据属性重要程度，对客体属性进行约简，形成属性矢量；然后通过形式概念分析，计算概念引力，对同一安全域内的客体资源进行相似性分析，实现客体资源聚类；最后，依据属性或属性子集级别模糊集可能性测度，推演出由同类客体推导出更高级别信息的可能性。通过该方法，能够有效地制定等级化网络区域边界访问控制策略，控制主体对同一类客体的受限访问，从而降低信息系统失泄密的风险。
多级客体关系的复杂性，使得等级化网络存在着客体聚合引起信息泄露的问题。针对这一问题，该文提出了基于聚类分析的客体资源聚合信息级别的推演方法，首先依据属性重要程度，对客体属性进行约简，形成属性矢量；然后通过形式概念分析，计算概念引力，对同一安全域内的客体资源进行相似性分析，实现客体资源聚类；最后，依据属性或属性子集级别模糊集可能性测度，推演出由同类客体推导出更高级别信息的可能性。通过该方法，能够有效地制定等级化网络区域边界访问控制策略，控制主体对同一类客体的受限访问，从而降低信息系统失泄密的风险。
2012, 34(6): 1438-1444.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01084
摘要:
为尽可能选择反应实际信道衰减特性的路径损耗模型，该文针对无线传感器网络中的路径损耗提出一种多模型选择算法。首先分析一组路径损耗模型的统计特性，然后考虑接收信号强度(RSS)的非完全数据，提出基于期望最大化(EM)的参数估计算法，最后在准则函数的基础上给出表征模型优劣的权重系数，建立了一种进行路径损耗模型筛选的量化方法。实验分析表明，该算法的参数估计较为准确，且与同类算法相比，该算法甄别出的最优模型与实验数据有较好的拟合度。
为尽可能选择反应实际信道衰减特性的路径损耗模型，该文针对无线传感器网络中的路径损耗提出一种多模型选择算法。首先分析一组路径损耗模型的统计特性，然后考虑接收信号强度(RSS)的非完全数据，提出基于期望最大化(EM)的参数估计算法，最后在准则函数的基础上给出表征模型优劣的权重系数，建立了一种进行路径损耗模型筛选的量化方法。实验分析表明，该算法的参数估计较为准确，且与同类算法相比，该算法甄别出的最优模型与实验数据有较好的拟合度。
2012, 34(6): 1445-1451.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01060
摘要:
为了准确判断软件的可信性，针对软件预期行为轨迹中的软件监控点，该文提出了一个基于分级属性的软件监控点可信行为模型。首先，依据软件监控点各属性在可信评价中的作用范围将属性分级，构建各级属性的可信行为模型。其次，针对场景级属性，对同一监控点的训练样本进行区分，提出了一个基于高斯核函数的场景级属性聚类算法；针对单类训练样本，提出了基于单类样本的场景级属性权重分配策略。最后，实验分析表明：基于分级属性的软件监控点可信行为模型能够准确地对监控点的可信性进行评价；对于场景级属性可信模型，采用基于高斯核函数的场景级属性聚类算法具有更低的分类错误率，基于单类样本的场景级属性权重分配策略具有更优的可信性评价效果。
为了准确判断软件的可信性，针对软件预期行为轨迹中的软件监控点，该文提出了一个基于分级属性的软件监控点可信行为模型。首先，依据软件监控点各属性在可信评价中的作用范围将属性分级，构建各级属性的可信行为模型。其次，针对场景级属性，对同一监控点的训练样本进行区分，提出了一个基于高斯核函数的场景级属性聚类算法；针对单类训练样本，提出了基于单类样本的场景级属性权重分配策略。最后，实验分析表明：基于分级属性的软件监控点可信行为模型能够准确地对监控点的可信性进行评价；对于场景级属性可信模型，采用基于高斯核函数的场景级属性聚类算法具有更低的分类错误率，基于单类样本的场景级属性权重分配策略具有更优的可信性评价效果。
2012, 34(6): 1452-1456.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01235
摘要:
压缩感知(Compressed Sensing, CS)理论可以从较少的观测样本中恢复稀疏信号。针对超宽带(Ultra- WideBand, UWB)信道的稀疏特性，将压缩感知理论应用于UWB系统的信道估计中，能够有效地降低系统的采样速率。该文针对UWB信道的特点对过完备字典库和观测矩阵进行设计，提出了一种滤波矩阵估计算法。然后,分别利用丹茨格选择器(Dantzig Selector, DS)，基追踪降噪(Basis Pursuit De-Noising, BPDN)算法和正交匹配跟踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法实现信号检测，进一步给出UWB信道估计中CS重建算法的选择建议。基于IEEE 802.15.4a信道模型的仿真结果表明，该算法同随机观测算法的检测结果相比，能够在较低的采样速率下获得更好的误码率性能。
压缩感知(Compressed Sensing, CS)理论可以从较少的观测样本中恢复稀疏信号。针对超宽带(Ultra- WideBand, UWB)信道的稀疏特性，将压缩感知理论应用于UWB系统的信道估计中，能够有效地降低系统的采样速率。该文针对UWB信道的特点对过完备字典库和观测矩阵进行设计，提出了一种滤波矩阵估计算法。然后,分别利用丹茨格选择器(Dantzig Selector, DS)，基追踪降噪(Basis Pursuit De-Noising, BPDN)算法和正交匹配跟踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法实现信号检测，进一步给出UWB信道估计中CS重建算法的选择建议。基于IEEE 802.15.4a信道模型的仿真结果表明，该算法同随机观测算法的检测结果相比，能够在较低的采样速率下获得更好的误码率性能。
2012, 34(6): 1457-1462.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01237
摘要:
无线Ad hoc网络由于其具备自组织、自配置以及自适应等能力，被灵活地应用于各种无任何固定通信基础设施支撑的环境中。如何对网络容量性能进行评估，是目前无线Ad hoc网络研究的热点问题之一。该文依据随机几何理论以及泊松点过程建立了无线Ad hoc网络模型，基于不同的调制方式及纠错编码方案，并结合功率控制机制，分别分析了采用时隙ALOHA、非时隙ALOHA及CSMA协议时，无线Ad hoc网络的中断概率及传输容量的性能指标。数值仿真结果表明：在分组错误概率受限的条件下，对调制方式与编码方案选择与网络空间分组密度(即网络累积干扰)有关；根据不同的空间分组密度选取调制方式和编码方案，才能获取最佳的网络容量性能。
无线Ad hoc网络由于其具备自组织、自配置以及自适应等能力，被灵活地应用于各种无任何固定通信基础设施支撑的环境中。如何对网络容量性能进行评估，是目前无线Ad hoc网络研究的热点问题之一。该文依据随机几何理论以及泊松点过程建立了无线Ad hoc网络模型，基于不同的调制方式及纠错编码方案，并结合功率控制机制，分别分析了采用时隙ALOHA、非时隙ALOHA及CSMA协议时，无线Ad hoc网络的中断概率及传输容量的性能指标。数值仿真结果表明：在分组错误概率受限的条件下，对调制方式与编码方案选择与网络空间分组密度(即网络累积干扰)有关；根据不同的空间分组密度选取调制方式和编码方案，才能获取最佳的网络容量性能。
2012, 34(6): 1463-1468.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01073
摘要:
在频谱共享认知中继网络中，非理想信道状态信息可能导致次级用户的干扰超过主用户所能容忍的最大干扰值，从而影响到主用户的正常通信。为了衡量次级用户的传输对主用户性能的影响，该文提出了干扰概率这一性能指标。在非理想的信道状态信息条件下，推导了次级用户采用机会中继与选择协作协议时的干扰概率闭式解析式。理论分析表明，从干扰概率角度看，选择协作协议优于机会中继协议，但二者的极限干扰概率相同。此外，在非理想信道状态信息条件下，无论是采用机会中继还是选择协作协议，增加中继数量都会对主用户造成更大的干扰。最后，仿真结果验证了理论分析的正确性。
在频谱共享认知中继网络中，非理想信道状态信息可能导致次级用户的干扰超过主用户所能容忍的最大干扰值，从而影响到主用户的正常通信。为了衡量次级用户的传输对主用户性能的影响，该文提出了干扰概率这一性能指标。在非理想的信道状态信息条件下，推导了次级用户采用机会中继与选择协作协议时的干扰概率闭式解析式。理论分析表明，从干扰概率角度看，选择协作协议优于机会中继协议，但二者的极限干扰概率相同。此外，在非理想信道状态信息条件下，无论是采用机会中继还是选择协作协议，增加中继数量都会对主用户造成更大的干扰。最后，仿真结果验证了理论分析的正确性。
2012, 34(6): 1469-1475.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00674
摘要:
该文针对协同基站群分簇算法缺乏通用模型的问题，提出了一种协同度分簇模型，将系统和容量最大化简化为协同度最大化。在该模型的指导下，将分簇问题建模为有向带权连通图的利益树生成问题，设计了一种利益树动态分簇算法。该算法能够并行生成多个规模动态变化的协同簇，克服了传统顺序分簇导致的系统性能受限的问题；且分簇结果的协同度之和最大，可获得近似最优的分簇性能。仿真结果表明，该算法与传统贪婪搜索算法相比，系统频谱利用率提高了约0.4 bit/Hz，且算法复杂度只与基站个数呈线性关系。
该文针对协同基站群分簇算法缺乏通用模型的问题，提出了一种协同度分簇模型，将系统和容量最大化简化为协同度最大化。在该模型的指导下，将分簇问题建模为有向带权连通图的利益树生成问题，设计了一种利益树动态分簇算法。该算法能够并行生成多个规模动态变化的协同簇，克服了传统顺序分簇导致的系统性能受限的问题；且分簇结果的协同度之和最大，可获得近似最优的分簇性能。仿真结果表明，该算法与传统贪婪搜索算法相比，系统频谱利用率提高了约0.4 bit/Hz，且算法复杂度只与基站个数呈线性关系。
2012, 34(6): 1476-1482.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01187
摘要:
基于全波仿真得到的广义阵元有源方向图，该文提出一种用于综合多方向图共形阵列的新方法：自适应动态Meta粒子群优化(ADMPSO)算法。在传统Meta粒子群优化(MPSO)算法基础上，定义了优势子群和非优子群的概念，并通过植入非优子群裁减、优势子群规模膨胀以及惯性权重自适应更新等机制，实现了优化过程中多子群的自适应动态调整，全面提高了算法性能。ADMPSO成功用于12元微带锥面共形阵列非赤道面的多方向图综合，综合过程考虑了由共形载体导致的阵元极化指向各异特征，在公共激励存在约束情况下，使阵列同时实现了笔形、平顶，以及余割平方波束总功率方向图，其与该阵列全波数值仿真完全吻合，优化结果和收敛速度相比于其他算法均有显著改善。
基于全波仿真得到的广义阵元有源方向图，该文提出一种用于综合多方向图共形阵列的新方法：自适应动态Meta粒子群优化(ADMPSO)算法。在传统Meta粒子群优化(MPSO)算法基础上，定义了优势子群和非优子群的概念，并通过植入非优子群裁减、优势子群规模膨胀以及惯性权重自适应更新等机制，实现了优化过程中多子群的自适应动态调整，全面提高了算法性能。ADMPSO成功用于12元微带锥面共形阵列非赤道面的多方向图综合，综合过程考虑了由共形载体导致的阵元极化指向各异特征，在公共激励存在约束情况下，使阵列同时实现了笔形、平顶，以及余割平方波束总功率方向图，其与该阵列全波数值仿真完全吻合，优化结果和收敛速度相比于其他算法均有显著改善。
2012, 34(6): 1483-1488.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01043
摘要:
该文提出一种适用于超宽带电路的基于过孔的微带垂直转换结构。通过在过孔附近的电源层上蚀刻平面电磁带隙单元来抑制电源分配网络谐振，降低其在过孔处的自阻抗，以改善垂直互连结构传输性能。将互连结构分解为过孔处耦合的微带线结构和电源平面对结构，并使用网络分析方法快速估算系统传输性能。仿真和实验测试表明，在3.1-10.6 GHz的超宽带频段内过孔的插入损耗小于0.4 dB。与在电源分配网络之间添加短路过孔方法相比，该结构在传输性能相当的前提下减少了一个布线层，从而降低了设备成本。
该文提出一种适用于超宽带电路的基于过孔的微带垂直转换结构。通过在过孔附近的电源层上蚀刻平面电磁带隙单元来抑制电源分配网络谐振，降低其在过孔处的自阻抗，以改善垂直互连结构传输性能。将互连结构分解为过孔处耦合的微带线结构和电源平面对结构，并使用网络分析方法快速估算系统传输性能。仿真和实验测试表明，在3.1-10.6 GHz的超宽带频段内过孔的插入损耗小于0.4 dB。与在电源分配网络之间添加短路过孔方法相比，该结构在传输性能相当的前提下减少了一个布线层，从而降低了设备成本。
2012, 34(6): 1489-1493.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01151
摘要:
该文基于频率变换的方法设计了两种结构的双通带的腔体滤波器，一种是通过谐振器之间直接耦合实现的；另一种是在谐振器之间引入交叉耦合实现的，从而达到产生传输零点的目的。首先根据设计指标，采用频率变换的方法，计算得到谐振器间的耦合系数和外部Q值，然后利用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器的模型并进行仿真，仿真结果与ADS中等效电路得到的理论结果基本吻合，从而验证了这种方法的正确性。最后通过对级联型结构与交叉耦合型结构双通带腔体滤波器的比较，得出后者比前者具有更好的带外抑制特性。
该文基于频率变换的方法设计了两种结构的双通带的腔体滤波器，一种是通过谐振器之间直接耦合实现的；另一种是在谐振器之间引入交叉耦合实现的，从而达到产生传输零点的目的。首先根据设计指标，采用频率变换的方法，计算得到谐振器间的耦合系数和外部Q值，然后利用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器的模型并进行仿真，仿真结果与ADS中等效电路得到的理论结果基本吻合，从而验证了这种方法的正确性。最后通过对级联型结构与交叉耦合型结构双通带腔体滤波器的比较，得出后者比前者具有更好的带外抑制特性。
2012, 34(6): 1494-1500.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00959
摘要:
针对进化方法在多态自检电路设计方面存在的扩展性问题，该文提出了一种基于输入分解输出匹配的多态自检电路进化设计方法。该方法将原始电路分解为可进化生成部分和固定部分，由此减少待进化设计电路的输入个数以及适应度评价时真值表输入输出组合数量，从而降低电路进化复杂度；在适应度评价阶段，当电路输出位与理想输出匹配度小于1/2时，通过添加非门的形式提高候选电路适应度和种群多样性，防止最优结构的丢失。进化设计实验将多态门和普通门相结合，进行了两种多态自检加法器的设计。结果表明，与传统多态自检电路进化设计方法相比所提方法进化代数分别减少了47.9%和89.1%，单个测试参量下故障覆盖率分别提高了75.7%和79.7%，具有收敛速度快、扩展性好、故障覆盖率高的优点。
针对进化方法在多态自检电路设计方面存在的扩展性问题，该文提出了一种基于输入分解输出匹配的多态自检电路进化设计方法。该方法将原始电路分解为可进化生成部分和固定部分，由此减少待进化设计电路的输入个数以及适应度评价时真值表输入输出组合数量，从而降低电路进化复杂度；在适应度评价阶段，当电路输出位与理想输出匹配度小于1/2时，通过添加非门的形式提高候选电路适应度和种群多样性，防止最优结构的丢失。进化设计实验将多态门和普通门相结合，进行了两种多态自检加法器的设计。结果表明，与传统多态自检电路进化设计方法相比所提方法进化代数分别减少了47.9%和89.1%，单个测试参量下故障覆盖率分别提高了75.7%和79.7%，具有收敛速度快、扩展性好、故障覆盖率高的优点。
2012, 34(6): 1501-1505.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00905
摘要:
极化相似性满足旋转不变性、尺度无关性及有界性，基于此，该文提出一种极化相似性与Freeman模型相结合的POLSAR占优散射归类及非监督聚类方法。实验表明，该方法解决了Freeman分解在分类应用中所存在的问题，相比于直接应用Freeman分解的分类方法，在地物散射特征的描述上更加准确。
极化相似性满足旋转不变性、尺度无关性及有界性，基于此，该文提出一种极化相似性与Freeman模型相结合的POLSAR占优散射归类及非监督聚类方法。实验表明，该方法解决了Freeman分解在分类应用中所存在的问题，相比于直接应用Freeman分解的分类方法，在地物散射特征的描述上更加准确。
2012, 34(6): 1506-1510.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01171
摘要:
在传统线裁剪(seam carving)算法中梯度矢量的方向性是一个被忽略的因素，该文提出了一种新的基于梯度矢量方向性分析的线裁剪算法。首先利用随机纹理区域内梯度矢量方向散乱的特点，对局部区域的图像梯度矢量进行低通滤波，使算法能够提取更加合理的像素线路；接着又根据像素线路的走向不同，定义两个不同的像素能量函数，给予像素梯度矢量的x, y分量以不同的权值。实验结果图像显示，文中算法不仅可以更好地保护图像边缘等细节，还可以在整体上达到与原图像更加近似的视觉效果。定量分析结果也显示，相比其它算法该文算法在完整性距离和一致性距离两方面都取得了更好结果。
在传统线裁剪(seam carving)算法中梯度矢量的方向性是一个被忽略的因素，该文提出了一种新的基于梯度矢量方向性分析的线裁剪算法。首先利用随机纹理区域内梯度矢量方向散乱的特点，对局部区域的图像梯度矢量进行低通滤波，使算法能够提取更加合理的像素线路；接着又根据像素线路的走向不同，定义两个不同的像素能量函数，给予像素梯度矢量的x, y分量以不同的权值。实验结果图像显示，文中算法不仅可以更好地保护图像边缘等细节，还可以在整体上达到与原图像更加近似的视觉效果。定量分析结果也显示，相比其它算法该文算法在完整性距离和一致性距离两方面都取得了更好结果。
2012, 34(6): 1511-1515.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00704
摘要:
利用机会照射源的无源雷达因为可以解决频带拥挤和具有良好的电子对抗性能，是雷达领域的一个研究热点。鉴于大多数机会照射源发射窄带或超窄带的连续波信号，该文研究采用窄带连续波信号的无源合成孔径雷达(SAR)成像。通过不同接收机回波之间进行相关，建立成像的数据模型，并给出一种滤波反投影(FBP)成像算法，详细分析了影响该成像方法分辨率的因素。通过仿真实验，验证了基于回波相关和FBP的无源SAR成像方法。该方法无需发射机位置信息，适用于任意载机飞行轨迹。
利用机会照射源的无源雷达因为可以解决频带拥挤和具有良好的电子对抗性能，是雷达领域的一个研究热点。鉴于大多数机会照射源发射窄带或超窄带的连续波信号，该文研究采用窄带连续波信号的无源合成孔径雷达(SAR)成像。通过不同接收机回波之间进行相关，建立成像的数据模型，并给出一种滤波反投影(FBP)成像算法，详细分析了影响该成像方法分辨率的因素。通过仿真实验，验证了基于回波相关和FBP的无源SAR成像方法。该方法无需发射机位置信息，适用于任意载机飞行轨迹。
2012, 34(6): 1516-1520.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01114
摘要:
移动多智能体系统的一致性问题是复杂动力学系统中非常有现实意义的问题。针对有向通信拓扑网络下具有不同延迟的一阶和二阶离散系统，该文提出一种一致性的协议，并进一步得到该系统离散域的传递函数。接着利用广义Nyquist判据和盖尔圆方法，对系统进行频域分析，推导出了传递函数一致性收敛的充分条件，给出了通信延迟的具体约束范围。最后给出数值算例，仿真结果验证了结论的正确性。
移动多智能体系统的一致性问题是复杂动力学系统中非常有现实意义的问题。针对有向通信拓扑网络下具有不同延迟的一阶和二阶离散系统，该文提出一种一致性的协议，并进一步得到该系统离散域的传递函数。接着利用广义Nyquist判据和盖尔圆方法，对系统进行频域分析，推导出了传递函数一致性收敛的充分条件，给出了通信延迟的具体约束范围。最后给出数值算例，仿真结果验证了结论的正确性。
2012, 34(6): 1521-1524.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01221
摘要:
该文首先在实验分析的基础上，发现在互联网端到端传输层多路径并行传输(CMT)中，当端到端关联中路径间的特性参数如丢包率和延迟存在较大差异时，部分路径并行传输的吞吐量优于全部并行传输的吞吐量，从而论证了多路径并行传输情况下传输路径选择的必要性及对传输性能的影响。其次，建立了路径吞吐量与不同丢包率和延迟的拟合关系，并以路径吞吐量为路径权值，提出了一种基于路径权值的传输路径选择策略CMT-PW(Path Weight)，给出了该策略的算法实现和相应的伪代码实现。仿真实验表明，CMT-PW策略优于传统CMT策略。
该文首先在实验分析的基础上，发现在互联网端到端传输层多路径并行传输(CMT)中，当端到端关联中路径间的特性参数如丢包率和延迟存在较大差异时，部分路径并行传输的吞吐量优于全部并行传输的吞吐量，从而论证了多路径并行传输情况下传输路径选择的必要性及对传输性能的影响。其次，建立了路径吞吐量与不同丢包率和延迟的拟合关系，并以路径吞吐量为路径权值，提出了一种基于路径权值的传输路径选择策略CMT-PW(Path Weight)，给出了该策略的算法实现和相应的伪代码实现。仿真实验表明，CMT-PW策略优于传统CMT策略。
