邮件订阅
2016年 第38卷 第4期
2016, 38(4): 763-779.
doi: 10.11999/JEIT160072
摘要:
该文给出了极大平面图$G$的色多项式递推计算公式：若$\delta(G)=4$, $W_4^\nu$是$G$中轮心为$\nu$，轮圈为$\nu_1\nu_2\nu_3\nu_4\nu_1$的4-轮，则$f(G,4)=f(G_1,4)+f(G_2,4)$，其中$G_1=(G-\nu)\circ{\nu_1,\nu_3}$, $G_2=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_4}$；若$\delta(G)=5$,$W_5^\nu$是$G$中$\nu$为轮心，以$\nu_1\nu_2\nu_3\nu_4\nu_5\nu_1$为轮圈的5-轮，则$f(G,4)=[f(G_1,4)-f(G_1\cup{\nu_1\nu_4,\nu_1\nu_3},4)] +[f(G_2,4)-f(G_2\cup {\nu_3\nu_1,\nu_3\nu_5},4)]+ [f(G_3,4)-f(G_3\cup {\nu_1\nu_4},4)]$，其中$G_1=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_5}$, $G_2=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_4}$, $G_3=(G-\nu)\circ{\nu_3,\nu_5}$，“$\circ$”表示收缩运算；进而讨论了使用公式证明四色猜想的应用：将四色猜想转化成研究一种特殊图类：4-色漏斗型伪唯一4-色极大平面图。
该文给出了极大平面图$G$的色多项式递推计算公式：若$\delta(G)=4$, $W_4^\nu$是$G$中轮心为$\nu$，轮圈为$\nu_1\nu_2\nu_3\nu_4\nu_1$的4-轮，则$f(G,4)=f(G_1,4)+f(G_2,4)$，其中$G_1=(G-\nu)\circ{\nu_1,\nu_3}$, $G_2=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_4}$；若$\delta(G)=5$,$W_5^\nu$是$G$中$\nu$为轮心，以$\nu_1\nu_2\nu_3\nu_4\nu_5\nu_1$为轮圈的5-轮，则$f(G,4)=[f(G_1,4)-f(G_1\cup{\nu_1\nu_4,\nu_1\nu_3},4)] +[f(G_2,4)-f(G_2\cup {\nu_3\nu_1,\nu_3\nu_5},4)]+ [f(G_3,4)-f(G_3\cup {\nu_1\nu_4},4)]$，其中$G_1=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_5}$, $G_2=(G-\nu)\circ{\nu_2,\nu_4}$, $G_3=(G-\nu)\circ{\nu_3,\nu_5}$，“$\circ$”表示收缩运算；进而讨论了使用公式证明四色猜想的应用：将四色猜想转化成研究一种特殊图类：4-色漏斗型伪唯一4-色极大平面图。
2016, 38(4): 780-786.
doi: 10.11999/JEIT150774
摘要:
针对互联网中端对端带宽、时延和丢包率等的差异性日益加剧，导致TCP传输性能严重退化，该文提出一种链路自适应TCP拥塞控制算法(INVS)。INVS在拥塞避免阶段初期采用基于指数函数的凸窗口增长函数，以提高链路利用率；在窗口增长函数中引入了自适应增长因子实现窗口增长速率与链路状态相匹配；采用了自适应队列门限的丢包区分策略以提高无线环境下TCP的性能。性能分析和评估表明，INVS提高了TCP拥塞控制算法的吞吐量、公平性、链路利用率和RTT公平性。
针对互联网中端对端带宽、时延和丢包率等的差异性日益加剧，导致TCP传输性能严重退化，该文提出一种链路自适应TCP拥塞控制算法(INVS)。INVS在拥塞避免阶段初期采用基于指数函数的凸窗口增长函数，以提高链路利用率；在窗口增长函数中引入了自适应增长因子实现窗口增长速率与链路状态相匹配；采用了自适应队列门限的丢包区分策略以提高无线环境下TCP的性能。性能分析和评估表明，INVS提高了TCP拥塞控制算法的吞吐量、公平性、链路利用率和RTT公平性。
2016, 38(4): 787-794.
doi: 10.11999/JEIT150674
摘要:
针对空间信息网络(Space Information Network, SIN)节点存储资源严重受限及存储可靠性问题，该文提出一种基于LT(Luby Transform)码的分布式存储策略(Distributed Storage Strategy based on LT codes, DSSLT)。采用定向随机漫步机制，使得源数据包能够更快地遍历整个网络。在信息估计阶段利用基于ID的估计方法进行网络全局信息估计，使所有节点快速获得网络全局信息。合理的数据包选择机制使得最终编码度分布趋于期望的度分布。分析和仿真结果表明，与具有代表性的分布式存储策略相比，该方法大幅度减少了数据包传输时的随机漫步步长，同时提高了译码性能，简单易行。
针对空间信息网络(Space Information Network, SIN)节点存储资源严重受限及存储可靠性问题，该文提出一种基于LT(Luby Transform)码的分布式存储策略(Distributed Storage Strategy based on LT codes, DSSLT)。采用定向随机漫步机制，使得源数据包能够更快地遍历整个网络。在信息估计阶段利用基于ID的估计方法进行网络全局信息估计，使所有节点快速获得网络全局信息。合理的数据包选择机制使得最终编码度分布趋于期望的度分布。分析和仿真结果表明，与具有代表性的分布式存储策略相比，该方法大幅度减少了数据包传输时的随机漫步步长，同时提高了译码性能，简单易行。
2016, 38(4): 795-802.
doi: 10.11999/IEIT160019
摘要:
社交网络中的影响最大化问题是指在特定的传播模型下，如何寻找k个最具影响力的节点使得在该模型下社交网络中被影响的节点最多，信息传播的范围最广。该问题是一个优化问题，并且已经被证明是NP-难的。考虑到图的最小点覆盖和反馈点集中的顶点对图的连通性影响较大，该文提出一种基于最小点覆盖和反馈点集的社交网络影响最大化算法(Minimum Vertex Covering and Feedback Vertex Set, MVCFVS)，并给出了具体的仿真实验和分析。实验结果表明，与最新的算法比较，该算法得到的节点集在多种模型下都具有优异的传播效果，例如在独立级联模型和加权级联模型中超过当前最好的算法，并且还具有更快的收敛速度。
社交网络中的影响最大化问题是指在特定的传播模型下，如何寻找k个最具影响力的节点使得在该模型下社交网络中被影响的节点最多，信息传播的范围最广。该问题是一个优化问题，并且已经被证明是NP-难的。考虑到图的最小点覆盖和反馈点集中的顶点对图的连通性影响较大，该文提出一种基于最小点覆盖和反馈点集的社交网络影响最大化算法(Minimum Vertex Covering and Feedback Vertex Set, MVCFVS)，并给出了具体的仿真实验和分析。实验结果表明，与最新的算法比较，该算法得到的节点集在多种模型下都具有优异的传播效果，例如在独立级联模型和加权级联模型中超过当前最好的算法，并且还具有更快的收敛速度。
2016, 38(4): 803-810.
doi: 10.11999/JEIT150750
摘要:
针对现有信任机制不能很好表达信任的不确定性，且缺乏有效处理分布式网络中存在的不诚实推荐和策略性欺骗等问题，该文提出一种集成直觉模糊信息的自适应信任评估模型。为了激励提供可信服务的实体，惩罚不良行为实体，该模型结合服务持续性强度和时间衰减因子，计算实体直接信任直觉模糊数。同时利用实体的推荐可信度和行为一致性过滤不诚实推荐行为。除此之外，为了克服综合信任聚合计算中权重确定较主观的问题，给出了一种新的自适应权重分配方法。仿真实验表明，该模型在提高实体服务积极性和抑制恶意欺诈行为中，都有较好的适应性和有效性。
针对现有信任机制不能很好表达信任的不确定性，且缺乏有效处理分布式网络中存在的不诚实推荐和策略性欺骗等问题，该文提出一种集成直觉模糊信息的自适应信任评估模型。为了激励提供可信服务的实体，惩罚不良行为实体，该模型结合服务持续性强度和时间衰减因子，计算实体直接信任直觉模糊数。同时利用实体的推荐可信度和行为一致性过滤不诚实推荐行为。除此之外，为了克服综合信任聚合计算中权重确定较主观的问题，给出了一种新的自适应权重分配方法。仿真实验表明，该模型在提高实体服务积极性和抑制恶意欺诈行为中，都有较好的适应性和有效性。
2016, 38(4): 811-818.
doi: 10.11999/JEIT150748
摘要:
不确定因素在现实世界中普遍存在，因此研究不确定网络条件可信近邻查询具有重要意义。该文给出一种新的解决方法。将不确定网络建模为不确定赋权图，定义不确定图的样本图，样本图指数，基础网络，可达路径长度及可达路径期望长度，并给出基于不确定理论的高效不确定图条件可信近邻查询算法。将不确定网络上的近邻查询等价地转化为基础网络上的近临查询问题。理论分析和实验结果表明所提可信近邻查询算法能够从非确定角度解决不确定网络环境下的近邻查询问题。
不确定因素在现实世界中普遍存在，因此研究不确定网络条件可信近邻查询具有重要意义。该文给出一种新的解决方法。将不确定网络建模为不确定赋权图，定义不确定图的样本图，样本图指数，基础网络，可达路径长度及可达路径期望长度，并给出基于不确定理论的高效不确定图条件可信近邻查询算法。将不确定网络上的近邻查询等价地转化为基础网络上的近临查询问题。理论分析和实验结果表明所提可信近邻查询算法能够从非确定角度解决不确定网络环境下的近邻查询问题。
2016, 38(4): 819-826.
doi: 10.11999/JEIT150498
摘要:
MIBS是适用于RFID和传感资源受限环境的轻量级分组算法。该文构造了一些关于MIBS的8轮零相关线性逼近，结合密钥扩展算法的特点和部分和技术，对13轮MIBS-80进行了多维零相关分析。该分析大体需要262.1个已知明文和274.9次加密。此外，利用零相关线性逼近和积分区分器之间的内在联系，推导出8轮的积分区分器，并且对11轮的MIBS-80进行了积分攻击，大体需要260个选择明文和259.8次加密。
MIBS是适用于RFID和传感资源受限环境的轻量级分组算法。该文构造了一些关于MIBS的8轮零相关线性逼近，结合密钥扩展算法的特点和部分和技术，对13轮MIBS-80进行了多维零相关分析。该分析大体需要262.1个已知明文和274.9次加密。此外，利用零相关线性逼近和积分区分器之间的内在联系，推导出8轮的积分区分器，并且对11轮的MIBS-80进行了积分攻击，大体需要260个选择明文和259.8次加密。
2016, 38(4): 827-833.
doi: 10.11999/JEIT150474
摘要:
该文构建面向密码应用的多核处理器性能模型，对多核密码处理器设计提供理论支持和有效建议。通过引入密码并行处理特征、数据传输时间、同步时间等因素，建立基于Amdahl定律扩展的多核密码处理器性能模型，基于提出的性能模型，对多核密码处理器设计空间进行搜索。模拟分析表明，影响多核密码处理器性能的关键因素是密码应用的可开发并行度、并行部分所占比例以及运算过程的通信次数。
该文构建面向密码应用的多核处理器性能模型，对多核密码处理器设计提供理论支持和有效建议。通过引入密码并行处理特征、数据传输时间、同步时间等因素，建立基于Amdahl定律扩展的多核密码处理器性能模型，基于提出的性能模型，对多核密码处理器设计空间进行搜索。模拟分析表明，影响多核密码处理器性能的关键因素是密码应用的可开发并行度、并行部分所占比例以及运算过程的通信次数。
2016, 38(4): 834-840.
doi: 10.11999/JEIT150856
摘要:
针对音频载体在隐藏机密信息时，存在隐藏容量小、隐蔽性不高和鲁棒性较差等不足，该文提出一种基于小波变换的音频信息隐藏新算法。该算法利用人耳听觉系统对语音信号的中高频信息微小变化不敏感的特性，调节语音段小波变换的中高频系数，进而改变每级小波变换高频系数前后两部分的能量状态来隐藏二进制机密信息。首先测试隐藏深度、隐藏频段和载体语音分段长度3个参数对载体语音质量和机密信息误码率的影响，选择算法所需的最佳参数，然后测试算法的可行性和各项评价指标，最后对算法进行常见的5种攻击测试。测试结果表明该算法能够实现机密信息的盲提取；具有良好的隐蔽性和鲁棒性，能够抵御加噪、低通滤波、重采样、重量化和回声干扰等多种攻击；具有较大的隐藏容量，且语音分段长度越短，隐藏容量越大。
针对音频载体在隐藏机密信息时，存在隐藏容量小、隐蔽性不高和鲁棒性较差等不足，该文提出一种基于小波变换的音频信息隐藏新算法。该算法利用人耳听觉系统对语音信号的中高频信息微小变化不敏感的特性，调节语音段小波变换的中高频系数，进而改变每级小波变换高频系数前后两部分的能量状态来隐藏二进制机密信息。首先测试隐藏深度、隐藏频段和载体语音分段长度3个参数对载体语音质量和机密信息误码率的影响，选择算法所需的最佳参数，然后测试算法的可行性和各项评价指标，最后对算法进行常见的5种攻击测试。测试结果表明该算法能够实现机密信息的盲提取；具有良好的隐蔽性和鲁棒性，能够抵御加噪、低通滤波、重采样、重量化和回声干扰等多种攻击；具有较大的隐藏容量，且语音分段长度越短，隐藏容量越大。
2016, 38(4): 841-847.
doi: 10.11999/JEIT150695
摘要:
该文基于物理层安全理论，针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下，通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化，并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex functions)规划理论提出了一种迭代的功率分配算法。通过仿真比较，能效优化可以显著提升系统的安全能效，然而相对于保密速率最大化会有一定保密速率损失，这是由于能效和保密之间存在固有的折中。但是，能效优化的保密速率仍然大于发送总功率最小化的保密速率。
该文基于物理层安全理论，针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下，通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化，并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex functions)规划理论提出了一种迭代的功率分配算法。通过仿真比较，能效优化可以显著提升系统的安全能效，然而相对于保密速率最大化会有一定保密速率损失，这是由于能效和保密之间存在固有的折中。但是，能效优化的保密速率仍然大于发送总功率最小化的保密速率。
2016, 38(4): 848-855.
doi: 10.11999/JEIT150673
摘要:
该文首次对13轮MIBS-80算法进行了不可能差分分析。首先基于MIBS-80中S盒的不可能差分筛选明文对，其次通过第1轮轮密钥与第2轮轮密钥、第1轮轮密钥与第13轮轮密钥之间的制约关系进一步筛选明文对。该文的攻击排除掉的明文对数量是已有的不可能差分攻击排除掉的明文对数量的218.2倍，因而同时降低了攻击的存储复杂度和时间复杂度。此外，该文多次利用查表的方法求出攻击中涉及的密钥，进一步降低了攻击所需的时间复杂度和存储复杂度。最后，该文利用独立的80 bit轮密钥来恢复主密钥，确保得到正确密钥。该文的攻击需要260.1个选择明文，269.5次13轮加密，存储量为271.2个64 bit，该结果优于已有的不可能差分攻击。
该文首次对13轮MIBS-80算法进行了不可能差分分析。首先基于MIBS-80中S盒的不可能差分筛选明文对，其次通过第1轮轮密钥与第2轮轮密钥、第1轮轮密钥与第13轮轮密钥之间的制约关系进一步筛选明文对。该文的攻击排除掉的明文对数量是已有的不可能差分攻击排除掉的明文对数量的218.2倍，因而同时降低了攻击的存储复杂度和时间复杂度。此外，该文多次利用查表的方法求出攻击中涉及的密钥，进一步降低了攻击所需的时间复杂度和存储复杂度。最后，该文利用独立的80 bit轮密钥来恢复主密钥，确保得到正确密钥。该文的攻击需要260.1个选择明文，269.5次13轮加密，存储量为271.2个64 bit，该结果优于已有的不可能差分攻击。
2016, 38(4): 856-862.
doi: 10.11999/JEIT150811
摘要:
该文考虑一种分布式大规模MIMO系统，假设基站端与用户之间的信道为莱斯信道，研究了该系统中基站选择的算法。首先给出了系统采用匹配滤波和迫零预编码时，用户下行可达速率的闭式表达式，并分析了系统的功率效率性能。然后基于此闭式表达式，以最大化系统的频谱效率为目标，提出了基于增量选择和基于用户优先级的基站选择算法。这两种算法只需要系统获取基站端与用户之间的信道统计特征信息，从而有效降低了系统开销。仿真结果表明，所提出的两种基站选择算法性能仍能逼近最优算法。特别地，当采用匹配滤波预编码且基站端天线数趋于无穷时，基于用户优先级的基站选择算法优于基于增量选择的算法。
该文考虑一种分布式大规模MIMO系统，假设基站端与用户之间的信道为莱斯信道，研究了该系统中基站选择的算法。首先给出了系统采用匹配滤波和迫零预编码时，用户下行可达速率的闭式表达式，并分析了系统的功率效率性能。然后基于此闭式表达式，以最大化系统的频谱效率为目标，提出了基于增量选择和基于用户优先级的基站选择算法。这两种算法只需要系统获取基站端与用户之间的信道统计特征信息，从而有效降低了系统开销。仿真结果表明，所提出的两种基站选择算法性能仍能逼近最优算法。特别地，当采用匹配滤波预编码且基站端天线数趋于无穷时，基于用户优先级的基站选择算法优于基于增量选择的算法。
2016, 38(4): 863-869.
doi: 10.11999/JEIT150703
摘要:
该文提出一种基于多重分形特征的数字通信信号调制方式识别新方法。对接收信号进行去噪预处理，基于2维数据阵列求取信号的广义维数和多重分形谱；详细讨论了权重因子q对多重分形谱的影响，提取了13个多重分形特征参数；设计了基于多重分形特征的支持向量机分类器对不同信号进行调制方式识别。仿真结果表明，该算法在低信噪比情况下具有很好的识别性能。
该文提出一种基于多重分形特征的数字通信信号调制方式识别新方法。对接收信号进行去噪预处理，基于2维数据阵列求取信号的广义维数和多重分形谱；详细讨论了权重因子q对多重分形谱的影响，提取了13个多重分形特征参数；设计了基于多重分形特征的支持向量机分类器对不同信号进行调制方式识别。仿真结果表明，该算法在低信噪比情况下具有很好的识别性能。
2016, 38(4): 870-876.
doi: 10.11999/JEIT150463
摘要:
方向调制技术采用多天射阵列在天线端综合出具有方向特性的数字调制信号，是近年来物理层安全通信领域研究的热点之一。现有方向调制信号综合算法主要基于遗传算法和矢量法，但由于不同文献研究的通信系统模型不同，基于这两种算法的方向调制信号应用都具有一定的局限性。该文从窃听接收机所在的非期望方位接收方向调制信号星座点之间的相对相位关系产生畸变这一方向调制信号物理层安全本质出发，提出一种基于相位赋形的方向调制信号综合算法。首先根据不同的通信模型建立期望的相位波束空间覆盖函数，然后对期望的赋形相位波束采用空间傅里叶变换得到发射阵列的加权值。仿真结果表明该文提出的方向调制信号综合算法适用于笔形相位波束单用户信道、扇形相位波束的广播信道和多用户正交信道等不同的通信应用场景，为方向调制信号在不同通信场景中的应用提供技术支撑。
方向调制技术采用多天射阵列在天线端综合出具有方向特性的数字调制信号，是近年来物理层安全通信领域研究的热点之一。现有方向调制信号综合算法主要基于遗传算法和矢量法，但由于不同文献研究的通信系统模型不同，基于这两种算法的方向调制信号应用都具有一定的局限性。该文从窃听接收机所在的非期望方位接收方向调制信号星座点之间的相对相位关系产生畸变这一方向调制信号物理层安全本质出发，提出一种基于相位赋形的方向调制信号综合算法。首先根据不同的通信模型建立期望的相位波束空间覆盖函数，然后对期望的赋形相位波束采用空间傅里叶变换得到发射阵列的加权值。仿真结果表明该文提出的方向调制信号综合算法适用于笔形相位波束单用户信道、扇形相位波束的广播信道和多用户正交信道等不同的通信应用场景，为方向调制信号在不同通信场景中的应用提供技术支撑。
2016, 38(4): 877-884.
doi: 10.11999/JEIT150671
摘要:
基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中，这一载波相位差不可避免，也很难准确估计。针对这一问题，该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理，通过观察多个码元来实现中间码元的检测，充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明，该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大，其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为10-4 时，相比于非相干单符号检测，观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7 dB的性能增益。
基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中，这一载波相位差不可避免，也很难准确估计。针对这一问题，该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理，通过观察多个码元来实现中间码元的检测，充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明，该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大，其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为10-4 时，相比于非相干单符号检测，观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7 dB的性能增益。
2016, 38(4): 885-891.
doi: 10.11999/JEIT150669
摘要:
在单载波频域均衡水声通信系统中，混合结构的时-频域判决反馈均衡器(H-DFE)计算复杂度高，不利于实时实现；而基于硬判决的块迭代判决反馈均衡器(HD-IBDFE)存在错误符号判决造成系统性能下降问题，同时需要估计判决符号和发射数据之间的互相关函数。该文对水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡(SD-IBDFE)接收机算法进行了研究，通过对均衡器输出信号进行软判决，并将符号软信息进行反馈，提高了系统性能，同时采用迭代信道估计方法来适应水声信道的时变性。通过仿真比较得出，该方法在水声信道条件下明显优于HD- IBDFE。对湖上试验数据处理结果表明，在浅水1.8 km通信距离下，单通道无编码QPSK调制可实现10-3的误码率并达到3000 bps的有效数据率。
在单载波频域均衡水声通信系统中，混合结构的时-频域判决反馈均衡器(H-DFE)计算复杂度高，不利于实时实现；而基于硬判决的块迭代判决反馈均衡器(HD-IBDFE)存在错误符号判决造成系统性能下降问题，同时需要估计判决符号和发射数据之间的互相关函数。该文对水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡(SD-IBDFE)接收机算法进行了研究，通过对均衡器输出信号进行软判决，并将符号软信息进行反馈，提高了系统性能，同时采用迭代信道估计方法来适应水声信道的时变性。通过仿真比较得出，该方法在水声信道条件下明显优于HD- IBDFE。对湖上试验数据处理结果表明，在浅水1.8 km通信距离下，单通道无编码QPSK调制可实现10-3的误码率并达到3000 bps的有效数据率。
2016, 38(4): 892-898.
doi: 10.11999/JEIT150842
摘要:
针对弹性光网络中业务分割的资源分配策略消耗更多保护带与设备端口，浪费频谱资源和增加网络能耗的问题，该文提出一种频谱感知的业务分割再合并的资源分配策略。为新业务分配频谱资源时，先计算路径上总链路剩余频谱连续度，选择使剩余频谱连续度最大频谱块传输业务；当路径上频隙数不满足业务传输需求空闲频谱块时，将该业务分割为多个子业务，尽可能选取使剩余频谱连续度最大的多个频谱块承载各子业务。当监视到子业务传输路径上有可用频隙数满足业务传输所需空闲频谱块时，计算剩余频谱连续度作为子业务合并触发的判决条件，将子业务再合并后继续传输。仿真结果表明该文提出的策略能有效降低网络的带宽阻塞率，并节约网络的能耗。
针对弹性光网络中业务分割的资源分配策略消耗更多保护带与设备端口，浪费频谱资源和增加网络能耗的问题，该文提出一种频谱感知的业务分割再合并的资源分配策略。为新业务分配频谱资源时，先计算路径上总链路剩余频谱连续度，选择使剩余频谱连续度最大频谱块传输业务；当路径上频隙数不满足业务传输需求空闲频谱块时，将该业务分割为多个子业务，尽可能选取使剩余频谱连续度最大的多个频谱块承载各子业务。当监视到子业务传输路径上有可用频隙数满足业务传输所需空闲频谱块时，计算剩余频谱连续度作为子业务合并触发的判决条件，将子业务再合并后继续传输。仿真结果表明该文提出的策略能有效降低网络的带宽阻塞率，并节约网络的能耗。
2016, 38(4): 899-905.
doi: 10.11999/JEIT150726
摘要:
该文对二次雷达机制的协同式敌我识别系统的干扰资源分配问题进行研究，将离散布谷鸟算法(Discrete Cuckoo Search, DCS)引入敌我识别系统的干扰资源分配问题。首先给出协同式敌我识别系统的干扰效果评估指标，建立干扰资源分配模型，将模型简化为一对一、多对少模型，使用DCS算法求解模型。针对Levy飞行后期出现搜索速度慢和精度低的问题，将遗传算法中的交叉与变异操作引入DCS算法得到改进的离散布谷鸟算法(Improved Discrete Cuckoo Search, DCS)，用以求解分配模型。仿真分析表明：所提干扰效果评估指标可以合理地评估干扰效果；IDCS算法比IDCS算法收敛更快、耗时更短；IDCS算法与做出相应改进的遗传算法(Improved Genetic Algorithm, IGA)相比具有更好的寻优能力。
该文对二次雷达机制的协同式敌我识别系统的干扰资源分配问题进行研究，将离散布谷鸟算法(Discrete Cuckoo Search, DCS)引入敌我识别系统的干扰资源分配问题。首先给出协同式敌我识别系统的干扰效果评估指标，建立干扰资源分配模型，将模型简化为一对一、多对少模型，使用DCS算法求解模型。针对Levy飞行后期出现搜索速度慢和精度低的问题，将遗传算法中的交叉与变异操作引入DCS算法得到改进的离散布谷鸟算法(Improved Discrete Cuckoo Search, DCS)，用以求解分配模型。仿真分析表明：所提干扰效果评估指标可以合理地评估干扰效果；IDCS算法比IDCS算法收敛更快、耗时更短；IDCS算法与做出相应改进的遗传算法(Improved Genetic Algorithm, IGA)相比具有更好的寻优能力。
2016, 38(4): 906-912.
doi: 10.11999/JEIT150903
摘要:
在干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况下，该文对传统反向交叉眼和正交四点源反向交叉眼进行了容限分析。在分析过程中引入了角度参数的概念，同时提出角度参数特定边界值(AFSBV)作为评估两种方案性能的指标。进一步推导得出角度参数特定边界值关于相位偏移和幅度增益的闭合解，在干扰平台旋转角取值不断变化时，得出角度参数特定边界值的最大值。这一结论能指导交叉眼干扰工程实践中相位和幅度的取值范围，使系统能满足所有干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况。
在干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况下，该文对传统反向交叉眼和正交四点源反向交叉眼进行了容限分析。在分析过程中引入了角度参数的概念，同时提出角度参数特定边界值(AFSBV)作为评估两种方案性能的指标。进一步推导得出角度参数特定边界值关于相位偏移和幅度增益的闭合解，在干扰平台旋转角取值不断变化时，得出角度参数特定边界值的最大值。这一结论能指导交叉眼干扰工程实践中相位和幅度的取值范围，使系统能满足所有干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况。
2016, 38(4): 913-918.
doi: 10.11999/JEIT150654
摘要:
论文根据弹载导航接收机的特点，建立了高动态环境的抗干扰模型；针对高动态环境下干扰的特点和传统零陷加宽方法的不足，提出新的基于统计的空时零陷加宽方法。该方法能在高动态条件和其它非理想因素引起的通道及数据失配的情况下有效地抑制干扰，大大增强弹载导航接收机抗干扰算法的鲁棒性。仿真试验表明了所提方法的有效性。
论文根据弹载导航接收机的特点，建立了高动态环境的抗干扰模型；针对高动态环境下干扰的特点和传统零陷加宽方法的不足，提出新的基于统计的空时零陷加宽方法。该方法能在高动态条件和其它非理想因素引起的通道及数据失配的情况下有效地抑制干扰，大大增强弹载导航接收机抗干扰算法的鲁棒性。仿真试验表明了所提方法的有效性。
2016, 38(4): 919-926.
doi: 10.11999/JEIT150679
摘要:
该文主要针对加速运动目标的参数估计及成像问题，推导了加速度目标的SAR回波频谱，分析了回波相位三次项估计和补偿对运动参数估计和SAR成像的必要性。提出一种利用Hough变换估计距离走动率和径向速度、相位补偿法校正距离徙动效应，并基于三阶多项式傅里叶变换(LPFT)对三次相位估计的新方法。利用Hough变换，在不明显增加计算量的前提下，达到加速运动目标的运动参数精确估计和精确聚焦成像的目的。最后通过仿真数据验证了该算法的有效性。
该文主要针对加速运动目标的参数估计及成像问题，推导了加速度目标的SAR回波频谱，分析了回波相位三次项估计和补偿对运动参数估计和SAR成像的必要性。提出一种利用Hough变换估计距离走动率和径向速度、相位补偿法校正距离徙动效应，并基于三阶多项式傅里叶变换(LPFT)对三次相位估计的新方法。利用Hough变换，在不明显增加计算量的前提下，达到加速运动目标的运动参数精确估计和精确聚焦成像的目的。最后通过仿真数据验证了该算法的有效性。
2016, 38(4): 927-933.
doi: 10.11999/JEIT150814
摘要:
正交频分线性调频(OFD-LFM)信号是多输入多输出(MIMO)雷达的一种常用发射波形，在分析其空时特性的基础上，针对空域合成信号自相关旁瓣存在的问题，该文提出一种非均匀间隔的OFD-LFM波形，并给出了相应的波形设计方法。该方法建立空时联合优化的模型，采用序列二次规划求解得到各信号的频率间隔和初相。所设计波形的发射方向图近似全向，空域合成信号具有良好的相关性能。
正交频分线性调频(OFD-LFM)信号是多输入多输出(MIMO)雷达的一种常用发射波形，在分析其空时特性的基础上，针对空域合成信号自相关旁瓣存在的问题，该文提出一种非均匀间隔的OFD-LFM波形，并给出了相应的波形设计方法。该方法建立空时联合优化的模型，采用序列二次规划求解得到各信号的频率间隔和初相。所设计波形的发射方向图近似全向，空域合成信号具有良好的相关性能。
2016, 38(4): 934-940.
doi: 10.11999/JEIT150711
摘要:
矩阵CFAR检测器是根据信息几何理论提出的，但其恒虚警特性没有从理论上得到分析，且检测性能也有待进一步提高。该文首先根据矩阵流形上正态律的概念从理论上推导了矩阵CFAR检测器的恒虚警特性，并在此基础上，利用积累性能更好的KLD(Kullback-Leibler Divergence)代替测地线距离，提出了一种改进的矩阵CFAR检测器。最后通过仿真实验验证了改进方法具有更好的检测性能。
矩阵CFAR检测器是根据信息几何理论提出的，但其恒虚警特性没有从理论上得到分析，且检测性能也有待进一步提高。该文首先根据矩阵流形上正态律的概念从理论上推导了矩阵CFAR检测器的恒虚警特性，并在此基础上，利用积累性能更好的KLD(Kullback-Leibler Divergence)代替测地线距离，提出了一种改进的矩阵CFAR检测器。最后通过仿真实验验证了改进方法具有更好的检测性能。
2016, 38(4): 941-949.
doi: 10.11999/JEIT150736
摘要:
双站前视低频超宽带(UWB)SAR兼具双站前视的复杂成像构型和低频UWB的强距离方位耦合两个特点，因此极大地增加了实现高精度成像处理的难度。针对这个问题，该文提出一种基于快速因式分解后向投影(FFBP)算法的双站前视低频UWB SAR成像处理方法。首先，基于双站前视低频UWB SAR的成像几何构型和信号模型，给出了双站前视低频UWB SAR 原始BP算法成像的原理和流程。其次，在上述基础上，推导了双站前视低频UWB SAR FFBP算法成像处理的精确相位误差形式，并分析了相位误差对成像处理的影响，据此建立了双站前视低频UWB SAR FFBP成像处理中的子孔径和子区域划分原则。接下来，给出了双站前视低频UWB SAR FFBP算法成像处理流程，并对比分析了BP算法和FFBP算法的成像效率。最后，利用仿真实验证明了文中所作理论分析的正确性和所提方法的有效性。
双站前视低频超宽带(UWB)SAR兼具双站前视的复杂成像构型和低频UWB的强距离方位耦合两个特点，因此极大地增加了实现高精度成像处理的难度。针对这个问题，该文提出一种基于快速因式分解后向投影(FFBP)算法的双站前视低频UWB SAR成像处理方法。首先，基于双站前视低频UWB SAR的成像几何构型和信号模型，给出了双站前视低频UWB SAR 原始BP算法成像的原理和流程。其次，在上述基础上，推导了双站前视低频UWB SAR FFBP算法成像处理的精确相位误差形式，并分析了相位误差对成像处理的影响，据此建立了双站前视低频UWB SAR FFBP成像处理中的子孔径和子区域划分原则。接下来，给出了双站前视低频UWB SAR FFBP算法成像处理流程，并对比分析了BP算法和FFBP算法的成像效率。最后，利用仿真实验证明了文中所作理论分析的正确性和所提方法的有效性。
2016, 38(4): 950-957.
doi: 10.11999/JEIT150786
摘要:
该文对雷达地面目标高分辨1维距离像目标识别中的库外目标鉴别问题，提出一种基于训练特征空间分布的雷达地面目标鉴别器。在训练阶段利用基于相关系数预处理的K-Means聚类方法对库内目标样本特征空间进行区域划分，并采用基于空间分布的支撑向量域描述方法确定样本特征空间的边界与支撑向量，利用样本特征空间边界与加权K近邻原则对目标类别进行判决。该方法解决了库内目标与库外目标的鉴别问题，提高了目标识别系统的总体性能。针对多种不同姿态下目标特征空间非均匀聚合的特点，对训练样本特征空间进行区域划分，减小模板匹配搜索运算规模，保证目标鉴别所需的实时性工作要求。最后通过仿真和实测数据验证了该方法具备优良的鉴别性能与良好的实时处理能力。
该文对雷达地面目标高分辨1维距离像目标识别中的库外目标鉴别问题，提出一种基于训练特征空间分布的雷达地面目标鉴别器。在训练阶段利用基于相关系数预处理的K-Means聚类方法对库内目标样本特征空间进行区域划分，并采用基于空间分布的支撑向量域描述方法确定样本特征空间的边界与支撑向量，利用样本特征空间边界与加权K近邻原则对目标类别进行判决。该方法解决了库内目标与库外目标的鉴别问题，提高了目标识别系统的总体性能。针对多种不同姿态下目标特征空间非均匀聚合的特点，对训练样本特征空间进行区域划分，减小模板匹配搜索运算规模，保证目标鉴别所需的实时性工作要求。最后通过仿真和实测数据验证了该方法具备优良的鉴别性能与良好的实时处理能力。
2016, 38(4): 958-963.
doi: 10.11999/JEIT150812
摘要:
为解决空间遥感图像数据量及信道带宽之间的矛盾，该文提出一种基于JPEG2000的感兴趣区域(Region Of Interest, ROI)编码算法。主流的JPEG2000 ROI编码算法难以兼顾ROI质量和系统计算量，且在低码率编码时有完全丢失背景的隐患。该算法通过精确控制各子带中背景系数的精度，使ROI分配到更多码流。并引入了人眼视觉特性，使较少的背景码流产生尽量好的视觉效果。另外，根据该算法提出了针对矩形ROI的超大规模集成电路(VLSI)设计，此设计经过简单调整，亦可适用于主流的ROI编码算法。测试结果表明，该算法在ROI质量和重建图像视觉效果上均表现优异，且支持任意形状ROI编码，兼容JPEG2000协议。该VLSI设计仅使JPEG2000系统运行时间增加一个周期，具有极高的吞吐率，可满足实时处理要求。
为解决空间遥感图像数据量及信道带宽之间的矛盾，该文提出一种基于JPEG2000的感兴趣区域(Region Of Interest, ROI)编码算法。主流的JPEG2000 ROI编码算法难以兼顾ROI质量和系统计算量，且在低码率编码时有完全丢失背景的隐患。该算法通过精确控制各子带中背景系数的精度，使ROI分配到更多码流。并引入了人眼视觉特性，使较少的背景码流产生尽量好的视觉效果。另外，根据该算法提出了针对矩形ROI的超大规模集成电路(VLSI)设计，此设计经过简单调整，亦可适用于主流的ROI编码算法。测试结果表明，该算法在ROI质量和重建图像视觉效果上均表现优异，且支持任意形状ROI编码，兼容JPEG2000协议。该VLSI设计仅使JPEG2000系统运行时间增加一个周期，具有极高的吞吐率，可满足实时处理要求。
2016, 38(4): 964-969.
doi: 10.11999/JEIT150841
摘要:
干涉仪利用通道间的相关运算进行测量，是干涉式成像的基本单元。太赫兹成像在安全检查、军事侦查等方面有着广泛的应用前景。将干涉成像测量引入太赫兹领域后，为解决相关运算中高速信号的相位同步问题，该文提出基于低速FPGA控制的交叉同步方案，用低硬件代价解决高速采样信号的相位同步问题，并完成了一套多通道高速数字相关系统。系统的最高采样速率为5 GHz, ADC有效位数大于等于6位，相关器积分时间可调。最后，利用该数字相关器和相应的太赫兹微波元器件搭建了中心频率为0.44 THz的干涉仪，并得到了清晰的干涉条纹，其线性相位误差小于2 。该研究为今后设计太赫兹干涉成像仪提供了基本单元。
干涉仪利用通道间的相关运算进行测量，是干涉式成像的基本单元。太赫兹成像在安全检查、军事侦查等方面有着广泛的应用前景。将干涉成像测量引入太赫兹领域后，为解决相关运算中高速信号的相位同步问题，该文提出基于低速FPGA控制的交叉同步方案，用低硬件代价解决高速采样信号的相位同步问题，并完成了一套多通道高速数字相关系统。系统的最高采样速率为5 GHz, ADC有效位数大于等于6位，相关器积分时间可调。最后，利用该数字相关器和相应的太赫兹微波元器件搭建了中心频率为0.44 THz的干涉仪，并得到了清晰的干涉条纹，其线性相位误差小于2 。该研究为今后设计太赫兹干涉成像仪提供了基本单元。
2016, 38(4): 970-977.
doi: 10.11999/JEIT 150749
摘要:
基于孔径空分复用的共享孔径交错稀疏布阵是实现机载多功能天线的有效途径。该文提出一种基于改进迭代FFT算法的均匀线阵交错稀疏布阵方法。基于均匀线阵天线激励与方向图的傅里叶变换关系，通过对目标方向图采样的频谱分析，采用交叉选取子阵激励的方法对子阵单元进行稀疏优化布阵，实现了子阵频谱能量的均匀分配，确保了交错稀疏子阵方向图的一致性。在此基础上采用迭代FFT算法对稀疏交错子阵进行联合优化。理论分析与仿真实验表明，相对于基于差集及遗传算法的稀疏交错优化方法，该算法通过较少次数的迭代，可以实现等稀疏率和方向图近似一致的交错稀疏布阵，而且可以获得更低的副瓣电平。
基于孔径空分复用的共享孔径交错稀疏布阵是实现机载多功能天线的有效途径。该文提出一种基于改进迭代FFT算法的均匀线阵交错稀疏布阵方法。基于均匀线阵天线激励与方向图的傅里叶变换关系，通过对目标方向图采样的频谱分析，采用交叉选取子阵激励的方法对子阵单元进行稀疏优化布阵，实现了子阵频谱能量的均匀分配，确保了交错稀疏子阵方向图的一致性。在此基础上采用迭代FFT算法对稀疏交错子阵进行联合优化。理论分析与仿真实验表明，相对于基于差集及遗传算法的稀疏交错优化方法，该算法通过较少次数的迭代，可以实现等稀疏率和方向图近似一致的交错稀疏布阵，而且可以获得更低的副瓣电平。
2016, 38(4): 978-984.
doi: 10.11999/JEIT150781
摘要:
采用后向传播(BP)神经网络对空间目标进行识别时，高维的输入特征导致网络结构复杂，识别性能降低。针对上述难点，该文提出一种基于谱回归(SR)特征降维与BP神经网络的识别方法。该方法首先对空间目标进行HOG特征提取，然后将提取的高维HOG特征进行SR降维，最后把降维后的数据通过BP分类器进行训练识别。实验结果表明：该方法的降维和识别特性优于传统降维方法PCA, KPAC, LPP, KLPP等，能够兼顾实时性和准确性，提高了识别性能。
采用后向传播(BP)神经网络对空间目标进行识别时，高维的输入特征导致网络结构复杂，识别性能降低。针对上述难点，该文提出一种基于谱回归(SR)特征降维与BP神经网络的识别方法。该方法首先对空间目标进行HOG特征提取，然后将提取的高维HOG特征进行SR降维，最后把降维后的数据通过BP分类器进行训练识别。实验结果表明：该方法的降维和识别特性优于传统降维方法PCA, KPAC, LPP, KLPP等，能够兼顾实时性和准确性，提高了识别性能。
2016, 38(4): 985-992.
doi: 10.11999/JEIT150769
摘要:
坐标下降(Coordinate Descent, CD)方法是求解大规模数据分类问题的有效方法，具有简单操作流程和快速收敛速率。为了提高罗杰斯特回归分类器(Logistic Regression Classifier, LRC)的泛化性能，受v-软间隔支持向量机的启发，该文提出一种v-软间隔罗杰斯特回归分类机(v-Soft Margin Logistic Regression Classifier, v-SMLRC)，证明了v-SMLRC对偶为一等式约束对偶坐标下降CDdual并由此提出了适合于大规模数据的v-SMLRC-CDdual。所提出的v-SMLRC-CDdual既能最大化类间间隔，又能有效提高LRC的泛化性能。大规模文本数据集实验表明，v-SMLRC-CDdual分类性能优于或等同于相关方法。
坐标下降(Coordinate Descent, CD)方法是求解大规模数据分类问题的有效方法，具有简单操作流程和快速收敛速率。为了提高罗杰斯特回归分类器(Logistic Regression Classifier, LRC)的泛化性能，受v-软间隔支持向量机的启发，该文提出一种v-软间隔罗杰斯特回归分类机(v-Soft Margin Logistic Regression Classifier, v-SMLRC)，证明了v-SMLRC对偶为一等式约束对偶坐标下降CDdual并由此提出了适合于大规模数据的v-SMLRC-CDdual。所提出的v-SMLRC-CDdual既能最大化类间间隔，又能有效提高LRC的泛化性能。大规模文本数据集实验表明，v-SMLRC-CDdual分类性能优于或等同于相关方法。
2016, 38(4): 993-999.
doi: 10.11999/JEIT150785
摘要:
为了解决l1范数约束下的稀疏表示判别信息不足的问题，该文提出基于局部敏感核稀疏表示的视频目标跟踪算法。为了提高目标的线性可分性，首先将候选目标的SIFT特征通过高斯核函数映射到高维核空间，然后在高维核空间中求解局部敏感约束下的核稀疏表示，将核稀疏表示经过多尺度最大值池化得到候选目标的表示，最后将候选目标的表示代入在线的SVMs，选择分类器得分最大的候选目标作为目标的跟踪位置。实验结果表明，由于利用了核稀疏表示下数据的局部性信息，使得算法的鲁棒性得到一定程度的提高。
为了解决l1范数约束下的稀疏表示判别信息不足的问题，该文提出基于局部敏感核稀疏表示的视频目标跟踪算法。为了提高目标的线性可分性，首先将候选目标的SIFT特征通过高斯核函数映射到高维核空间，然后在高维核空间中求解局部敏感约束下的核稀疏表示，将核稀疏表示经过多尺度最大值池化得到候选目标的表示，最后将候选目标的表示代入在线的SVMs，选择分类器得分最大的候选目标作为目标的跟踪位置。实验结果表明，由于利用了核稀疏表示下数据的局部性信息，使得算法的鲁棒性得到一定程度的提高。
2016, 38(4): 1000-1011.
doi: 10.11999/JEIT151235
摘要:
频控阵雷达是近年来提出的一种新体制阵列雷达技术，它能够形成具有距离依赖性的发射波束，克服了传统相控阵雷达不能有效控制发射波束的距离指向问题，并具有很多独特的应用优势。该文系统地介绍频控阵雷达的概念、原理和应用特点，全面梳理国内外关于频控阵雷达技术的研究文献，系统性地总结归纳频控阵概念、基本原理及其雷达应用特点等几个方面的研究现状，并分析频控阵雷达未来的应用前景和亟待解决的关键技术问题。
频控阵雷达是近年来提出的一种新体制阵列雷达技术，它能够形成具有距离依赖性的发射波束，克服了传统相控阵雷达不能有效控制发射波束的距离指向问题，并具有很多独特的应用优势。该文系统地介绍频控阵雷达的概念、原理和应用特点，全面梳理国内外关于频控阵雷达技术的研究文献，系统性地总结归纳频控阵概念、基本原理及其雷达应用特点等几个方面的研究现状，并分析频控阵雷达未来的应用前景和亟待解决的关键技术问题。
2016, 38(4): 1012-1016.
doi: 10.11999/JEIT150897
摘要:
该文设计了一种低雷达散射截面(RCS)的宽带磁电偶极子贴片天线，其中印刷在介质板上的金属贴片为电偶极子，3个金属过孔连接辐射贴片与金属地板构成磁偶极子。整个天线采用T型渐变馈电结构同时激励电偶极子与磁偶极子，天线的频带范围为7.81~13.65 GHz，覆盖了整个X波段。实测和仿真结果表明，通过在磁电偶极子贴片天线底面采用开槽技术并优化开槽的形状、大小、位置等变量，在天线工作频带范围内实现了RCS的减缩，最大缩减量达到了17.9 dB，同时天线保持了增益稳定不变，E面、H面方向图一致的特性。
该文设计了一种低雷达散射截面(RCS)的宽带磁电偶极子贴片天线，其中印刷在介质板上的金属贴片为电偶极子，3个金属过孔连接辐射贴片与金属地板构成磁偶极子。整个天线采用T型渐变馈电结构同时激励电偶极子与磁偶极子，天线的频带范围为7.81~13.65 GHz，覆盖了整个X波段。实测和仿真结果表明，通过在磁电偶极子贴片天线底面采用开槽技术并优化开槽的形状、大小、位置等变量，在天线工作频带范围内实现了RCS的减缩，最大缩减量达到了17.9 dB，同时天线保持了增益稳定不变，E面、H面方向图一致的特性。
