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2018年 第40卷 第11期
2018, 40(11): 2541-2546.
doi: 10.11999/JEIT180175
摘要:
在采用压缩感知的阵列失效单元诊断方法中，结构化随机采样策略的运用对测量矩阵性能造成不利影响。针对这一问题，该文提出一种基于确定性压缩感知采样策略的阵列失效单元远场诊断方法。首先在失效单元个数满足稀疏性的前提下构造差异性阵列并将其激励作为稀疏向量，其次利用所提方法构造确定性部分傅里叶矩阵(DPFM)作为测量矩阵，最后采用l1范数最小化算法对稀疏向量进行重构，从而实现对失效单元的高概率精确诊断。理论分析和仿真实验表明，所提方法有效消除了采样位置的随机分布特性对测量矩阵性能造成的不利影响，简化了采样过程，提高了诊断成功概率。
在采用压缩感知的阵列失效单元诊断方法中，结构化随机采样策略的运用对测量矩阵性能造成不利影响。针对这一问题，该文提出一种基于确定性压缩感知采样策略的阵列失效单元远场诊断方法。首先在失效单元个数满足稀疏性的前提下构造差异性阵列并将其激励作为稀疏向量，其次利用所提方法构造确定性部分傅里叶矩阵(DPFM)作为测量矩阵，最后采用l1范数最小化算法对稀疏向量进行重构，从而实现对失效单元的高概率精确诊断。理论分析和仿真实验表明，所提方法有效消除了采样位置的随机分布特性对测量矩阵性能造成的不利影响，简化了采样过程，提高了诊断成功概率。
2018, 40(11): 2547-2553.
doi: 10.11999/JEIT180141
摘要:
基于局部算子的全变差(TV)模型在对纹理图像着色时，会出现颜色扩散不均匀，着色范围区域较小等问题。为了解决上述问题，该文提出基于非局部算子的耦合全变差图像着色模型，结合交替方向乘子法(ADMM)，设计出相应的数值求解算法，并给出该算法的收敛性结果。该模型充分利用像素邻域亮度之间的相似性进行颜色扩散，能有效避免仅利用亮度边缘信息进行局部扩散导致颜色扩散不均匀的问题。数值实验结果表明，该模型在快速着色的同时，能有效解决颜色在纹理等细节处扩散不均匀的问题。
基于局部算子的全变差(TV)模型在对纹理图像着色时，会出现颜色扩散不均匀，着色范围区域较小等问题。为了解决上述问题，该文提出基于非局部算子的耦合全变差图像着色模型，结合交替方向乘子法(ADMM)，设计出相应的数值求解算法，并给出该算法的收敛性结果。该模型充分利用像素邻域亮度之间的相似性进行颜色扩散，能有效避免仅利用亮度边缘信息进行局部扩散导致颜色扩散不均匀的问题。数值实验结果表明，该模型在快速着色的同时，能有效解决颜色在纹理等细节处扩散不均匀的问题。
2018, 40(11): 2554-2561.
doi: 10.11999/JEIT180118
摘要:
传统显著性目标检测方法常假设只有单个显著性目标，其效果依赖显著性阈值的选取，并不符合实际应用需求。近来利用目标检测方法得到显著性目标检测框成为一种新的解决思路。SSD模型可同时精确检测多个不同尺度的目标对象，但小尺寸目标检测精度不佳。为此，该文引入去卷积模块与注意力残差模块，构建了面向多显著性目标检测的DAR-SSD模型。实验结果表明，DAR-SSD检测精度显著高于SOD模型；相比原始SSD模型，在小尺度和多显著性目标情形下性能提升明显；相比MDF和DCL等深度学习框架下的方法，也体现了复杂背景情形下的良好检测性能。
传统显著性目标检测方法常假设只有单个显著性目标，其效果依赖显著性阈值的选取，并不符合实际应用需求。近来利用目标检测方法得到显著性目标检测框成为一种新的解决思路。SSD模型可同时精确检测多个不同尺度的目标对象，但小尺寸目标检测精度不佳。为此，该文引入去卷积模块与注意力残差模块，构建了面向多显著性目标检测的DAR-SSD模型。实验结果表明，DAR-SSD检测精度显著高于SOD模型；相比原始SSD模型，在小尺度和多显著性目标情形下性能提升明显；相比MDF和DCL等深度学习框架下的方法，也体现了复杂背景情形下的良好检测性能。
2018, 40(11): 2562-2569.
doi: 10.11999/JEIT171141
摘要:
针对视频分类中普遍面临的类内离散度和类间相似性较大而制约分类性能的问题，该文提出一种基于深度度量学习的视频分类方法。该方法设计了一种深度网络，网络包含特征学习、基于深度度量学习的相似性度量，以及分类3个部分。其中相似性度量的工作原理为：首先，计算特征间的欧式距离作为样本之间的语义距离；其次，设计一个间隔分配函数，根据语义距离动态分配语义间隔；最后，根据样本语义间隔计算误差并反向传播，使网络能够学习到样本间语义距离的差异，自动聚焦于难分样本，以充分学习难分样本的特征。该网络在训练过程中采用多任务学习的方法，同时学习相似性度量和分类任务，以达到整体最优。在UCF101和HMDB51上的实验结果表明，与已有方法相比，提出的方法能有效提高视频分类精度。
针对视频分类中普遍面临的类内离散度和类间相似性较大而制约分类性能的问题，该文提出一种基于深度度量学习的视频分类方法。该方法设计了一种深度网络，网络包含特征学习、基于深度度量学习的相似性度量，以及分类3个部分。其中相似性度量的工作原理为：首先，计算特征间的欧式距离作为样本之间的语义距离；其次，设计一个间隔分配函数，根据语义距离动态分配语义间隔；最后，根据样本语义间隔计算误差并反向传播，使网络能够学习到样本间语义距离的差异，自动聚焦于难分样本，以充分学习难分样本的特征。该网络在训练过程中采用多任务学习的方法，同时学习相似性度量和分类任务，以达到整体最优。在UCF101和HMDB51上的实验结果表明，与已有方法相比，提出的方法能有效提高视频分类精度。
2018, 40(11): 2570-2577.
doi: 10.11999/JEIT171040
摘要:
针对色噪声背景下的未知线谱信号估计问题，该文提出一种基于分子频带处理的稀疏重构类线谱估计方法。首先，利用多速率余弦调制滤波器组对观测信号进行子带分解，得到功率谱相对平坦的子带信号。之后，在每个子带信号上，利用基于迭代最小化的稀疏学习方法进行线谱估计，并将各子带上的线谱估计结果进行频域综合滤波以及门限判决等处理。最终得到色噪声背景下的线谱估计结果。理论推导及仿真实验表明所提方法在色噪声背景下具有较好的线谱估计性能。其能够有效地去除色噪声背景，同时保留稀疏重构类线谱估计方法所具有的高频率分辨力等优点。
针对色噪声背景下的未知线谱信号估计问题，该文提出一种基于分子频带处理的稀疏重构类线谱估计方法。首先，利用多速率余弦调制滤波器组对观测信号进行子带分解，得到功率谱相对平坦的子带信号。之后，在每个子带信号上，利用基于迭代最小化的稀疏学习方法进行线谱估计，并将各子带上的线谱估计结果进行频域综合滤波以及门限判决等处理。最终得到色噪声背景下的线谱估计结果。理论推导及仿真实验表明所提方法在色噪声背景下具有较好的线谱估计性能。其能够有效地去除色噪声背景，同时保留稀疏重构类线谱估计方法所具有的高频率分辨力等优点。
2018, 40(11): 2578-2583.
doi: 10.11999/JEIT180056
摘要:
复杂的水下环境对水声定位系统的容错性及可靠性提出较高要求，对于长基线/超短基线组合水声定位系统，该文提出基于k-means聚类和决策融合的抗异常参量定位方法(KMCDF)。该方法首先通过组合定位系统测量的多参量冗余信息对目标位置进行初步测量，再利用k-means聚类对初测值的聚集度进行分析，根据异常参量与正常参量间的不相容性，采用决策融合方法对异常参量进行识别，进而消除异常值对定位结果的影响。仿真分析表明，与现有的基于时延参量的抗异常值方法相比，提出的抗异常值定位方法充分融合了多参量观测信息，对异常值的容忍度较高。湖试结果进一步验证了该方法的有效性。
复杂的水下环境对水声定位系统的容错性及可靠性提出较高要求，对于长基线/超短基线组合水声定位系统，该文提出基于k-means聚类和决策融合的抗异常参量定位方法(KMCDF)。该方法首先通过组合定位系统测量的多参量冗余信息对目标位置进行初步测量，再利用k-means聚类对初测值的聚集度进行分析，根据异常参量与正常参量间的不相容性，采用决策融合方法对异常参量进行识别，进而消除异常值对定位结果的影响。仿真分析表明，与现有的基于时延参量的抗异常值方法相比，提出的抗异常值定位方法充分融合了多参量观测信息，对异常值的容忍度较高。湖试结果进一步验证了该方法的有效性。
2018, 40(11): 2584-2589.
doi: 10.11999/JEIT180001
摘要:
压缩感知多测量向量(MMV)模型用于解决具有相同稀疏结构的多快拍问题，在传统阵列信号处理应用中多重信号分类(MUSIC)方法是一种常见的方法，但当快拍数不足(低于稀疏度)时其性能将急剧恶化。Kim等人(2012)推导出一种修正的MUSIC谱，并将压缩重构方法和MUSIC算法结合提出压缩感知MUSIC算法(CS-MUSIC)，能够有效克服快拍数不足的问题。该文将Kim等人的结论扩展到一般情形，并基于传统的MUSIC谱和CS-MUSIC谱提出一种修正的MUSIC算法(MMUSIC)。仿真结果表明所提算法能够有效克服快拍数不足的问题，并且具有比CS-MUSIC算法和压缩感知贪婪算法更高的重构概率。
压缩感知多测量向量(MMV)模型用于解决具有相同稀疏结构的多快拍问题，在传统阵列信号处理应用中多重信号分类(MUSIC)方法是一种常见的方法，但当快拍数不足(低于稀疏度)时其性能将急剧恶化。Kim等人(2012)推导出一种修正的MUSIC谱，并将压缩重构方法和MUSIC算法结合提出压缩感知MUSIC算法(CS-MUSIC)，能够有效克服快拍数不足的问题。该文将Kim等人的结论扩展到一般情形，并基于传统的MUSIC谱和CS-MUSIC谱提出一种修正的MUSIC算法(MMUSIC)。仿真结果表明所提算法能够有效克服快拍数不足的问题，并且具有比CS-MUSIC算法和压缩感知贪婪算法更高的重构概率。
2018, 40(11): 2590-2597.
doi: 10.11999/JEIT171088
摘要:
低成本、可靠的动态目标定位方法成为目前研究的热点。传统的激光定位或视觉定位方法需要解决识别奇异性和环境遮挡等问题，射频识别(RFID)通过无线射频信号对特定目标进行识别，因此被广泛用于动态目标的定位。该文提出一种融合激光信息与RFID信息对动态目标快速定位的方法。该方法利用粒子滤波器融合RFID信号强度、相位信息和激光数据。首先使用预先训练的信号强度模型将信号强度融入粒子滤波器；然后利用激光聚类后的数据估算运动目标的速度，与RFID相位差估算出的运动目标速度进行匹配；最后利用匹配成功的激光数据对粒子进一步约束。在SCITOS服务机器人上验证了算法的可行性，结果表明，与激光和信号强度的定位方法相比，该方法的定位精度得到了明显提高。
低成本、可靠的动态目标定位方法成为目前研究的热点。传统的激光定位或视觉定位方法需要解决识别奇异性和环境遮挡等问题，射频识别(RFID)通过无线射频信号对特定目标进行识别，因此被广泛用于动态目标的定位。该文提出一种融合激光信息与RFID信息对动态目标快速定位的方法。该方法利用粒子滤波器融合RFID信号强度、相位信息和激光数据。首先使用预先训练的信号强度模型将信号强度融入粒子滤波器；然后利用激光聚类后的数据估算运动目标的速度，与RFID相位差估算出的运动目标速度进行匹配；最后利用匹配成功的激光数据对粒子进一步约束。在SCITOS服务机器人上验证了算法的可行性，结果表明，与激光和信号强度的定位方法相比，该方法的定位精度得到了明显提高。
2018, 40(11): 2598-2605.
doi: 10.11999/JEIT180163
摘要:
人脸检测是指检测并定位输入图像中所有的人脸，并返回精确的人脸位置和大小，是目标检测的重要方向。为了解决人脸尺度多样性给人脸检测造成的困难，该文提出一种新的基于单一神经网络的特征图融合多尺度人脸检测算法。该算法在不同大小的卷积层上预测人脸，实现实时多尺度人脸检测，并通过将浅层的特征图融合引入上下文信息提高小尺寸人脸检测精度。在数据集FDDB和WIDERFACE测试结果表明，所提方法达到了先进人脸检测的水平，并且该方法去掉了框推荐过程，因此检测速度更快。在WIDERFACE难、适中、简单3个子数据集上测试结果分别为87.9%, 93.2%, 93.4% MAP，检测速度为35 fps。所提算法与目前效果较好的极小人脸检测方法相比，在保证精度的同时提高了人脸检测速度。
人脸检测是指检测并定位输入图像中所有的人脸，并返回精确的人脸位置和大小，是目标检测的重要方向。为了解决人脸尺度多样性给人脸检测造成的困难，该文提出一种新的基于单一神经网络的特征图融合多尺度人脸检测算法。该算法在不同大小的卷积层上预测人脸，实现实时多尺度人脸检测，并通过将浅层的特征图融合引入上下文信息提高小尺寸人脸检测精度。在数据集FDDB和WIDERFACE测试结果表明，所提方法达到了先进人脸检测的水平，并且该方法去掉了框推荐过程，因此检测速度更快。在WIDERFACE难、适中、简单3个子数据集上测试结果分别为87.9%, 93.2%, 93.4% MAP，检测速度为35 fps。所提算法与目前效果较好的极小人脸检测方法相比，在保证精度的同时提高了人脸检测速度。
2018, 40(11): 2606-2613.
doi: 10.11999/JEIT180024
摘要:
该文在分析由常规窄带雷达获得的直升机、螺旋桨和喷气式飞机实测回波数据特征的基础上，提出一种基于多特征联合的分类识别算法。通过对大量实测回波数据的特征分析，提取多普勒频移、幅度相对量、时域和频域波形熵、时频特征多个具有明显区分性的特征，将其输入支撑向量机(SVM)分类器实现3类空中目标的分类。在分类的基础上，基于回波数据的时频谱宽和对称性特征，提出一种奇数与偶数片桨叶直升机识别方法。最后实测数据的处理结果验证了所提空中目标分类识别方法的有效性。
该文在分析由常规窄带雷达获得的直升机、螺旋桨和喷气式飞机实测回波数据特征的基础上，提出一种基于多特征联合的分类识别算法。通过对大量实测回波数据的特征分析，提取多普勒频移、幅度相对量、时域和频域波形熵、时频特征多个具有明显区分性的特征，将其输入支撑向量机(SVM)分类器实现3类空中目标的分类。在分类的基础上，基于回波数据的时频谱宽和对称性特征，提出一种奇数与偶数片桨叶直升机识别方法。最后实测数据的处理结果验证了所提空中目标分类识别方法的有效性。
2018, 40(11): 2614-2620.
doi: 10.11999/JEIT180054
摘要:
在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下，利用随机调频步进信号进行ISAR成像时，成像性能将会严重下降。针对上述问题，该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上，提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先，推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征；其次，提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息，因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理，且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。
在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下，利用随机调频步进信号进行ISAR成像时，成像性能将会严重下降。针对上述问题，该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上，提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先，推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征；其次，提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息，因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理，且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。
2018, 40(11): 2621-2629.
doi: 10.11999/JEIT180021
摘要:
俯冲合成孔径雷达(SAR)常采用大斜视子孔径成像来满足平台机动性和处理实时性；而大斜视模式下距离方位的严重耦合、斜视角沿距离向的空变及3维速度和加速度的存在会导致距离包络和方位相位的2维空变，严重影响成像质量。针对这些问题，该文提出一种新的两级频域滤波算法，在预处理后，首先引入第1级频域滤波因子以校正距离包络沿方位位置的空变以实现距离徙动统一校正，然后采用第2级频域滤波校正方位多普勒参数的空变实现方位相位统一聚焦。仿真实验验证了该算法的有效性。
俯冲合成孔径雷达(SAR)常采用大斜视子孔径成像来满足平台机动性和处理实时性；而大斜视模式下距离方位的严重耦合、斜视角沿距离向的空变及3维速度和加速度的存在会导致距离包络和方位相位的2维空变，严重影响成像质量。针对这些问题，该文提出一种新的两级频域滤波算法，在预处理后，首先引入第1级频域滤波因子以校正距离包络沿方位位置的空变以实现距离徙动统一校正，然后采用第2级频域滤波校正方位多普勒参数的空变实现方位相位统一聚焦。仿真实验验证了该算法的有效性。
2018, 40(11): 2630-2637.
doi: 10.11999/JEIT180099
摘要:
逆合成孔径雷达(ISAR)观测自旋目标时，自旋目标回波的距离-多普勒时变性会导致传统成像方法失效。针对此问题，该文提出一种基于分布式匹配稀疏表示模型的宽带自旋目标快速高分辨成像方法。首先，通过自旋目标回波在距离频域表征出的稀疏性，构建分布式匹配稀疏表示模型；其次，研究快速分布式同步多正交匹配追踪算法，并通过减少算法总的迭代次数和每次迭代运算量来提高算法的重构效率，同时设计相关阈值抑制虚假重构散射点，实现鲁棒成像；最后，从理论上分析该方法在欠采样及低信噪比条件下依然可获得高质量图像的机理。仿真结果证明了该方法的有效性。
逆合成孔径雷达(ISAR)观测自旋目标时，自旋目标回波的距离-多普勒时变性会导致传统成像方法失效。针对此问题，该文提出一种基于分布式匹配稀疏表示模型的宽带自旋目标快速高分辨成像方法。首先，通过自旋目标回波在距离频域表征出的稀疏性，构建分布式匹配稀疏表示模型；其次，研究快速分布式同步多正交匹配追踪算法，并通过减少算法总的迭代次数和每次迭代运算量来提高算法的重构效率，同时设计相关阈值抑制虚假重构散射点，实现鲁棒成像；最后，从理论上分析该方法在欠采样及低信噪比条件下依然可获得高质量图像的机理。仿真结果证明了该方法的有效性。
2018, 40(11): 2638-2644.
doi: 10.11999/JEIT170994
摘要:
在弹载曲线轨迹双基SAR成像中，三轴速度与加速度降低了传统的双基等效斜距模型精度，也使得基于匀速直线平飞轨迹模型的极坐标格式算法(PFA)不再适用。受双平台加速度引入的空变运动误差影响，传统的分子块补偿方法会造成图像子块间地物景象不连续问题，影响后续的图像匹配应用。针对这些问题，该文提出一种新的双基SAR成像算法——反向滤波PFA算法(BFPFA)，该算法是基于改进的通用化双基等效斜距模型(IGBERM)，利用PFA插值将频谱投影到地距平面，通过构建空变相位误差与图像畸变联合补偿滤波器，并采用反向映射插值，实现在斜地转换过程中对运动误差、波前弯曲与图像畸变进行局部联合补偿，获得的无畸变双基SAR地距图更有利于后续的图像匹配应用。最后，仿真实验验证了所提算法的有效性。
在弹载曲线轨迹双基SAR成像中，三轴速度与加速度降低了传统的双基等效斜距模型精度，也使得基于匀速直线平飞轨迹模型的极坐标格式算法(PFA)不再适用。受双平台加速度引入的空变运动误差影响，传统的分子块补偿方法会造成图像子块间地物景象不连续问题，影响后续的图像匹配应用。针对这些问题，该文提出一种新的双基SAR成像算法——反向滤波PFA算法(BFPFA)，该算法是基于改进的通用化双基等效斜距模型(IGBERM)，利用PFA插值将频谱投影到地距平面，通过构建空变相位误差与图像畸变联合补偿滤波器，并采用反向映射插值，实现在斜地转换过程中对运动误差、波前弯曲与图像畸变进行局部联合补偿，获得的无畸变双基SAR地距图更有利于后续的图像匹配应用。最后，仿真实验验证了所提算法的有效性。
2018, 40(11): 2645-2650.
doi: 10.11999/JEIT171203
摘要:
传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统，在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现，且系统设计方案不利于单片集成，无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求，开展高分辨率微型SAR系统研究，提出了全相参的调频连续波(FMCW)系统设计方案，解决了系统高脉间相位稳定性及高隔离度设计难题，并利用K波段高密度硅基芯片对该微型SAR方案进行技术验证，研制了原理样机并开展成像应用试验。该微型SAR系统斜距分辨率7.5 cm，系统总功耗仅为1.5 W，相比传统SAR系统在体积、重量、功耗等方面取得了显著的进步，同时为微型SAR系统的硅基单片集成奠定技术基础。
传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统，在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现，且系统设计方案不利于单片集成，无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求，开展高分辨率微型SAR系统研究，提出了全相参的调频连续波(FMCW)系统设计方案，解决了系统高脉间相位稳定性及高隔离度设计难题，并利用K波段高密度硅基芯片对该微型SAR方案进行技术验证，研制了原理样机并开展成像应用试验。该微型SAR系统斜距分辨率7.5 cm，系统总功耗仅为1.5 W，相比传统SAR系统在体积、重量、功耗等方面取得了显著的进步，同时为微型SAR系统的硅基单片集成奠定技术基础。
2018, 40(11): 2651-2658.
doi: 10.11999/JEIT180062
摘要:
机载双基雷达杂波与构型有关且具有严重的距离依赖性，因此杂波脊复杂多变，独立同分布(IID)的样本很少。传统的空时自适应处理(STAP)方法受独立同分布样本数的限制，对机载双基雷达杂波的抑制性能有限。基于机载雷达杂波在角度-多普勒域分布的稀疏特性和稀疏贝叶斯学习(SBL)在稀疏信号重建方面的优势，该文将SBL算法应用于较为复杂的机载双基雷达双动模式下杂波抑制，该方法可以用少量训练单元杂波估计待测距离单元的杂波协方差矩阵(CCM)，然后进行空时自适应处理；同时，该算法不需要样本独立同分布，在双基双动模式下对杂波的抑制性能较好，仿真结果验证了算法的有效性。
机载双基雷达杂波与构型有关且具有严重的距离依赖性，因此杂波脊复杂多变，独立同分布(IID)的样本很少。传统的空时自适应处理(STAP)方法受独立同分布样本数的限制，对机载双基雷达杂波的抑制性能有限。基于机载雷达杂波在角度-多普勒域分布的稀疏特性和稀疏贝叶斯学习(SBL)在稀疏信号重建方面的优势，该文将SBL算法应用于较为复杂的机载双基雷达双动模式下杂波抑制，该方法可以用少量训练单元杂波估计待测距离单元的杂波协方差矩阵(CCM)，然后进行空时自适应处理；同时，该算法不需要样本独立同分布，在双基双动模式下对杂波的抑制性能较好，仿真结果验证了算法的有效性。
2018, 40(11): 2659-2666.
doi: 10.11999/JEIT180076
摘要:
俯仰向数字波束形成(DBF)处理是距离向多波束体制(MEB)星载合成孔径雷达(SAR)系统实现较高分辨率、超宽幅成像的关键。但是，由于存在卫星姿态误差等因素的影响，星载MEB SAR系统的DBF接收波束指向会出现偏差，这将导致在对具有强散射体的区域(如存在船舶的海面、港口等区域)进行成像时会出现鬼影目标。针对这一问题，该文提出一种基于矩阵束方法的俯仰向DBF处理方法。首先对俯仰向通道回波数据进行匹配滤波处理，并根据预设阈值寻找强散射体的峰值位置；然后利用矩阵束方法准确估计强散射体的波达角；最后利用这些信息调整俯仰向DBF加权矢量，确保DBF接收波束指向正确，从而消除鬼影目标的干扰。仿真实验验证了该方法的有效性。
俯仰向数字波束形成(DBF)处理是距离向多波束体制(MEB)星载合成孔径雷达(SAR)系统实现较高分辨率、超宽幅成像的关键。但是，由于存在卫星姿态误差等因素的影响，星载MEB SAR系统的DBF接收波束指向会出现偏差，这将导致在对具有强散射体的区域(如存在船舶的海面、港口等区域)进行成像时会出现鬼影目标。针对这一问题，该文提出一种基于矩阵束方法的俯仰向DBF处理方法。首先对俯仰向通道回波数据进行匹配滤波处理，并根据预设阈值寻找强散射体的峰值位置；然后利用矩阵束方法准确估计强散射体的波达角；最后利用这些信息调整俯仰向DBF加权矢量，确保DBF接收波束指向正确，从而消除鬼影目标的干扰。仿真实验验证了该方法的有效性。
2018, 40(11): 2667-2675.
doi: 10.11999/JEIT180101
摘要:
针对多模传播引起的扩展多普勒杂波影响天波超视距雷达对低可探测慢速舰船目标检测性能的问题，该文在新一代多输入多输出天波超视距雷达系统下，利用双迭代最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器抑制多模扩展多普勒杂波。考虑到时间叉排线性调频连续波MIMO天波雷达和慢时间相位编码MIMO天波雷达在有限相干积累时间内的训练样本数有限，且训练样本中包含主选模式期望信号，该文利用阻塞矩阵进行数据预处理，减小训练样本中的主选模式期望信号影响，并将LN×1维“发射-接收”2维权矢量优化分解为L×1维发射权矢量和N×1维接收权矢量，通过双迭代计算恢复出的2维MVDR权矢量来抑制多模扩展多普勒杂波，减小了计算量和样本需求。理论分析和仿真验证了算法的有效性。
针对多模传播引起的扩展多普勒杂波影响天波超视距雷达对低可探测慢速舰船目标检测性能的问题，该文在新一代多输入多输出天波超视距雷达系统下，利用双迭代最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器抑制多模扩展多普勒杂波。考虑到时间叉排线性调频连续波MIMO天波雷达和慢时间相位编码MIMO天波雷达在有限相干积累时间内的训练样本数有限，且训练样本中包含主选模式期望信号，该文利用阻塞矩阵进行数据预处理，减小训练样本中的主选模式期望信号影响，并将LN×1维“发射-接收”2维权矢量优化分解为L×1维发射权矢量和N×1维接收权矢量，通过双迭代计算恢复出的2维MVDR权矢量来抑制多模扩展多普勒杂波，减小了计算量和样本需求。理论分析和仿真验证了算法的有效性。
2018, 40(11): 2676-2683.
doi: 10.11999/JEIT180200
摘要:
强杂波背景下的弱小静止目标检测是毫米波机场跑道异物(FOD)检测雷达面临的核心问题。该文提出一种基于功率谱特征和支持向量域描述(SVDD)一类分类器的FOD分层检测算法。该算法首先利用杂波图恒虚警率(CFAR)检测器对复杂背景杂波进行杂波对消处理，针对对消后虚警过多的问题，对对消后的数据提取功率谱特征，将其转换到特征域，最后利用SVDD一类分类器在特征域实现对FOD和虚警的分类。基于实测数据的试验结果表明所提方法可以获得较好的检测性能。
强杂波背景下的弱小静止目标检测是毫米波机场跑道异物(FOD)检测雷达面临的核心问题。该文提出一种基于功率谱特征和支持向量域描述(SVDD)一类分类器的FOD分层检测算法。该算法首先利用杂波图恒虚警率(CFAR)检测器对复杂背景杂波进行杂波对消处理，针对对消后虚警过多的问题，对对消后的数据提取功率谱特征，将其转换到特征域，最后利用SVDD一类分类器在特征域实现对FOD和虚警的分类。基于实测数据的试验结果表明所提方法可以获得较好的检测性能。
2018, 40(11): 2684-2690.
doi: 10.11999/JEIT180117
摘要:
飞机检测是遥感图像分析领域的研究热点，现有检测方法的检测流程分为多步，难以进行整体优化，并且对于飞机密集区域或背景复杂区域的检测精度较低。针对以上问题，该文提出一种端到端的检测方法MDSSD来提高检测精度。该方法基于单一网络目标多尺度检测框架(SSD)，以一个密集连接卷积网络(DenseNet)作为基础网络提取特征，后面连接一个由多个卷积层构成的子网络对目标进行检测和定位。该方法融合了多层次特征信息，同时设计了一系列不同长宽比的候选框，以实现不同尺度飞机的检测。该文的检测方法完全摒弃了候选框提取阶段，将所有检测流程整合在一个网络中，更加简洁有效。实验结果表明，在多种复杂场景的遥感图像中，该方法能够达到较高的检测精度。
飞机检测是遥感图像分析领域的研究热点，现有检测方法的检测流程分为多步，难以进行整体优化，并且对于飞机密集区域或背景复杂区域的检测精度较低。针对以上问题，该文提出一种端到端的检测方法MDSSD来提高检测精度。该方法基于单一网络目标多尺度检测框架(SSD)，以一个密集连接卷积网络(DenseNet)作为基础网络提取特征，后面连接一个由多个卷积层构成的子网络对目标进行检测和定位。该方法融合了多层次特征信息，同时设计了一系列不同长宽比的候选框，以实现不同尺度飞机的检测。该文的检测方法完全摒弃了候选框提取阶段，将所有检测流程整合在一个网络中，更加简洁有效。实验结果表明，在多种复杂场景的遥感图像中，该方法能够达到较高的检测精度。
2018, 40(11): 2691-2697.
doi: 10.11999/JEIT180002
摘要:
利用单个旋转天线实现波束扫描高精度测角具有十分重要的意义。为了以低计算复杂度实现高精度角度估计，该文提出一种基于模式分量分离的闭式估计方法。首先将天线方向图表示为指数和形式，将角度估计问题转化为包含角度信息的模式分量估计问题，从而实现单模角度估计。结合模式分量的理论估计误差，推导得到多模联合估计式和理论估计精度。针对非理想观测条件下，模式分量求解出现的数值不稳定问题，提出对方向图进行匹配重构的方法，首先通过对观测序列和方向图抽样点进行互相关计算，估计得到粗略角度，确定方向图重构的角度范围，再通过匹配重构避免观测角度矩阵的病态问题。理论和仿真结果表明，所提的基于模式分量分离的多模测角方法具有估计精度高、计算简单的优点，提出的匹配重构方法提高了估计算法的适应性。
利用单个旋转天线实现波束扫描高精度测角具有十分重要的意义。为了以低计算复杂度实现高精度角度估计，该文提出一种基于模式分量分离的闭式估计方法。首先将天线方向图表示为指数和形式，将角度估计问题转化为包含角度信息的模式分量估计问题，从而实现单模角度估计。结合模式分量的理论估计误差，推导得到多模联合估计式和理论估计精度。针对非理想观测条件下，模式分量求解出现的数值不稳定问题，提出对方向图进行匹配重构的方法，首先通过对观测序列和方向图抽样点进行互相关计算，估计得到粗略角度，确定方向图重构的角度范围，再通过匹配重构避免观测角度矩阵的病态问题。理论和仿真结果表明，所提的基于模式分量分离的多模测角方法具有估计精度高、计算简单的优点，提出的匹配重构方法提高了估计算法的适应性。
2018, 40(11): 2698-2704.
doi: 10.11999/JEIT180074
摘要:
目前各大卫星导航系统均存在伪距偏差问题，该现象不但不能通过差分的方式进行抵消，在进行双频电离层误差修正时还会被进一步放大，对卫星导航系统服务精度的提高已构成严重危害。然而目前国内对北斗系统伪距偏差产生机理研究甚少，为了最大程度降低伪距偏差对我国北斗卫星导航系统影响，该文首先深入并详细研究了伪距偏差产生机理及特点，在此基础上设计了试验验证方案，利用国内昊平观测站40 m大口径天线，准确测试并评估了所有北斗卫星导航系统(BDS)在轨可视卫星伪距偏差结果。最后根据试验测试结果，提出针对北斗卫星导航系统的接收机主要参数设置建议，从而能够最大程度上减小伪距偏差问题带来的测距误差和定位误差。该文的研究成果可为GNSS信号设计及实现、GNSS监测评估及用户终端参数设置提供有价值的参考依据。
目前各大卫星导航系统均存在伪距偏差问题，该现象不但不能通过差分的方式进行抵消，在进行双频电离层误差修正时还会被进一步放大，对卫星导航系统服务精度的提高已构成严重危害。然而目前国内对北斗系统伪距偏差产生机理研究甚少，为了最大程度降低伪距偏差对我国北斗卫星导航系统影响，该文首先深入并详细研究了伪距偏差产生机理及特点，在此基础上设计了试验验证方案，利用国内昊平观测站40 m大口径天线，准确测试并评估了所有北斗卫星导航系统(BDS)在轨可视卫星伪距偏差结果。最后根据试验测试结果，提出针对北斗卫星导航系统的接收机主要参数设置建议，从而能够最大程度上减小伪距偏差问题带来的测距误差和定位误差。该文的研究成果可为GNSS信号设计及实现、GNSS监测评估及用户终端参数设置提供有价值的参考依据。
2018, 40(11): 2705-2711.
doi: 10.11999/JEIT180094
摘要:
该文设计了一种新颖的宽带圆极化单极子天线，该天线采用微带馈电模式。天线由C型贴片和改进的地板组成，整个天线尺寸仅为25×25×1 mm3。通过在C型贴片上切角和在地板上增加三角形微扰结构，可以有效增加天线的阻抗带宽和轴比带宽。该文给出了天线的设计流程，从表面电流分布分析了圆极化天线的工作机理。加工了天线实物，并对其进行了测量。仿真和实测结果表明天线具有超宽的阻抗带宽和轴比带宽。天线的工作频带为4.35～12 GHz(相对带宽为93.6%)，3 dB轴比带宽为4.15～11.8 GHz(相对带宽为95.9%)。测量了天线的辐射性能和增益特性，实测结果与仿真结果吻合较好，证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和卫星通信系统中。
该文设计了一种新颖的宽带圆极化单极子天线，该天线采用微带馈电模式。天线由C型贴片和改进的地板组成，整个天线尺寸仅为25×25×1 mm3。通过在C型贴片上切角和在地板上增加三角形微扰结构，可以有效增加天线的阻抗带宽和轴比带宽。该文给出了天线的设计流程，从表面电流分布分析了圆极化天线的工作机理。加工了天线实物，并对其进行了测量。仿真和实测结果表明天线具有超宽的阻抗带宽和轴比带宽。天线的工作频带为4.35～12 GHz(相对带宽为93.6%)，3 dB轴比带宽为4.15～11.8 GHz(相对带宽为95.9%)。测量了天线的辐射性能和增益特性，实测结果与仿真结果吻合较好，证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和卫星通信系统中。
2018, 40(11): 2712-2719.
doi: 10.11999/JEIT180025
摘要:
针对传统天线设计方法计算代价较大的缺陷，该文构建基于反向传播神经网络(BPNN)的新型天线代理模型。为解决BPNN训练易陷入局部最优的问题，采用粒子群优化(PSO)算法来改善神经网络初始结构参数，进而构建PSO-BPNN天线代理模型，并基于该模型提出多参数天线结构的快速多目标设计方法。设计实例表明，该方法在预测精度以及计算代价等方面优于现有的常用天线设计方法。所提方法对处理复杂高维参数空间天线设计问题具有实用价值。
针对传统天线设计方法计算代价较大的缺陷，该文构建基于反向传播神经网络(BPNN)的新型天线代理模型。为解决BPNN训练易陷入局部最优的问题，采用粒子群优化(PSO)算法来改善神经网络初始结构参数，进而构建PSO-BPNN天线代理模型，并基于该模型提出多参数天线结构的快速多目标设计方法。设计实例表明，该方法在预测精度以及计算代价等方面优于现有的常用天线设计方法。所提方法对处理复杂高维参数空间天线设计问题具有实用价值。
2018, 40(11): 2720-2727.
doi: 10.11999/JEIT180060
摘要:
连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限，这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题，该文提出一种基于MSD的CPFSK定时同步方法，且适应可变符号速率CPFSK信号接收。数值仿真结果表明，在Eb/N0为0 dB，符号速率为2 Mbps的情况下，该方法的误比特率性能比传统单符号间隔似然检测同步方法提高2 dB；与MSD迟早门时延同步方法性能相近，但消耗的硬件资源不及后者的40%。原理样机实测结果验证了数值仿真和资源评估的正确性。
连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限，这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题，该文提出一种基于MSD的CPFSK定时同步方法，且适应可变符号速率CPFSK信号接收。数值仿真结果表明，在Eb/N0为0 dB，符号速率为2 Mbps的情况下，该方法的误比特率性能比传统单符号间隔似然检测同步方法提高2 dB；与MSD迟早门时延同步方法性能相近，但消耗的硬件资源不及后者的40%。原理样机实测结果验证了数值仿真和资源评估的正确性。
2018, 40(11): 2728-2735.
doi: 10.11999/JEIT180087
摘要:
针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题，该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题，提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项，然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法；最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明，在同一条件下，该方法将检测概率提高了2 dB左右，并且有效缩短了捕获时间。
针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题，该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题，提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项，然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法；最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明，在同一条件下，该方法将检测概率提高了2 dB左右，并且有效缩短了捕获时间。
2018, 40(11): 2736-2743.
doi: 10.11999/JEIT180027
摘要:
移动边缘计算(MEC)通过在移动网络边缘提供IT服务环境和云计算能力带来高带宽、低时延优势，从而在下一代移动网络的研究中引起了广泛的关注。该文研究车载网络中车辆卸载请求任务时搜寻服务节点为其服务的匹配问题，构建一个基于MEC的卸载框架，任务既可以卸载到MEC服务器以车辆到基础设施(V2I)形式通信，也可以卸载到邻近车辆进行车辆到车辆(V2V)通信。考虑到资源有限性、异构性，任务多样性，建模该框架为组合拍卖模式，提出一种多轮顺序组合拍卖机制，由层次分析法(AHP)排序、任务投标、获胜者决策3个阶段组成。仿真结果表明，所提机制可以在时延和容量约束下，使请求车辆效益提高的同时最大化服务节点的效益。
移动边缘计算(MEC)通过在移动网络边缘提供IT服务环境和云计算能力带来高带宽、低时延优势，从而在下一代移动网络的研究中引起了广泛的关注。该文研究车载网络中车辆卸载请求任务时搜寻服务节点为其服务的匹配问题，构建一个基于MEC的卸载框架，任务既可以卸载到MEC服务器以车辆到基础设施(V2I)形式通信，也可以卸载到邻近车辆进行车辆到车辆(V2V)通信。考虑到资源有限性、异构性，任务多样性，建模该框架为组合拍卖模式，提出一种多轮顺序组合拍卖机制，由层次分析法(AHP)排序、任务投标、获胜者决策3个阶段组成。仿真结果表明，所提机制可以在时延和容量约束下，使请求车辆效益提高的同时最大化服务节点的效益。
2018, 40(11): 2744-2751.
doi: 10.11999/JEIT180110
摘要:
针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题，该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下，通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍，并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行仿真。结果表明，相同N值下HMU-DCSK系统的传输速率是传统多用户DCSK系统的2倍；相同传输速率下HMU-DCSK系统的误码性能明显优于传统多用户DCSK系统。
针对差分混沌移位键控(DCSK)传输速率低的问题，该文提出一种基于希尔伯特变换的多用户DCSK(HMU-DCSK)通信系统。在固定阶数的Walsh码条件下，通过希尔伯特变换将正交基信号集合提高1倍，并确保分配给每个用户的载波信号正交。推导了在Rayleigh衰落信道下的误码率公式并进行仿真。结果表明，相同N值下HMU-DCSK系统的传输速率是传统多用户DCSK系统的2倍；相同传输速率下HMU-DCSK系统的误码性能明显优于传统多用户DCSK系统。
2018, 40(11): 2752-2757.
doi: 10.11999/JEIT180197
摘要:
利用矩阵特征值的特性，该文提出新的无可信中心的秘密共享方案。该方案无需可信中心的参与，每个参与者提供相同的秘密份额(列向量)，在黑盒子中协同产生各自的秘密份额，从而避免可信中心的权威欺骗。所有参与者提供的列向量组成一个可逆矩阵 P ，可逆矩阵 P 和对角矩阵 \begin{document}${Λ}$\end{document} ![]()
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生成一个矩阵 M ，并将该矩阵正交化的单位特征向量，作为子密钥分发给各参与者。由于同一个集合的参与者所对应的特征值是相同的，该方案可以有效地防止成员之间的恶意欺诈行为。分析结果表明，该方案是可行的、安全的。
利用矩阵特征值的特性，该文提出新的无可信中心的秘密共享方案。该方案无需可信中心的参与，每个参与者提供相同的秘密份额(列向量)，在黑盒子中协同产生各自的秘密份额，从而避免可信中心的权威欺骗。所有参与者提供的列向量组成一个可逆矩阵 P ，可逆矩阵 P 和对角矩阵
2018, 40(11): 2758-2764.
doi: 10.11999/JEIT180130
摘要:
针对现有的基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别算法未考虑用户轨迹中的位置访问顺序特征的缺点，该文提出一种基于Paragraph2vec的跨社交网络用户轨迹匹配算法(CDTraj2vec)。首先将用户轨迹转化为易于处理的网格化表示，并按照一定的时间粒度、距离尺度对原始的用户轨迹进行划分，使用户轨迹中的位置访问顺序特征易于抽取；然后利用Paragraph2vec算法中PV-DM模型抽取轨迹序列中位置访问顺序特征，得到用户轨迹的向量表示。最后通过用户轨迹向量判定轨迹是否匹配。在社交网络BrightKite上的实验结果表明，与基于位置访问频率或者基于轨迹间距离的方法相比，F值提高了2%～4%个百分点，所提算法能够有效地抽取出用户轨迹中的位置访问顺序特征，更加准确地实现了基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别。
针对现有的基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别算法未考虑用户轨迹中的位置访问顺序特征的缺点，该文提出一种基于Paragraph2vec的跨社交网络用户轨迹匹配算法(CDTraj2vec)。首先将用户轨迹转化为易于处理的网格化表示，并按照一定的时间粒度、距离尺度对原始的用户轨迹进行划分，使用户轨迹中的位置访问顺序特征易于抽取；然后利用Paragraph2vec算法中PV-DM模型抽取轨迹序列中位置访问顺序特征，得到用户轨迹的向量表示。最后通过用户轨迹向量判定轨迹是否匹配。在社交网络BrightKite上的实验结果表明，与基于位置访问频率或者基于轨迹间距离的方法相比，F值提高了2%～4%个百分点，所提算法能够有效地抽取出用户轨迹中的位置访问顺序特征，更加准确地实现了基于用户轨迹的跨社交网络用户身份识别。
2018, 40(11): 2765-2771.
doi: 10.11999/JEIT180108
摘要:
针对水声通信网络邻节点发现困难的问题，该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号，能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题，增加网络覆盖范围；时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙，发现时隙中节点发送HELLO信号，然后接收邻节点回复的REPLY信号，侦听回复时隙中节点侦听源节点发送的HELLO信号，然后回复REPLY信号，节点通过基于竞争的HELLO/REPLY两路握手以直接发现和间接发现两种方式完成邻节点发现，能够克服“聋”节点问题，提升邻节点发现效率。仿真结果表明，在不同的网络节点密度与发射天线波束扇区数目条件下，该邻节点发现机制相比随机两路邻节点发现机制，邻节点平均发现时延更短，邻节点发现率更高。
针对水声通信网络邻节点发现困难的问题，该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号，能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题，增加网络覆盖范围；时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙，发现时隙中节点发送HELLO信号，然后接收邻节点回复的REPLY信号，侦听回复时隙中节点侦听源节点发送的HELLO信号，然后回复REPLY信号，节点通过基于竞争的HELLO/REPLY两路握手以直接发现和间接发现两种方式完成邻节点发现，能够克服“聋”节点问题，提升邻节点发现效率。仿真结果表明，在不同的网络节点密度与发射天线波束扇区数目条件下，该邻节点发现机制相比随机两路邻节点发现机制，邻节点平均发现时延更短，邻节点发现率更高。
2018, 40(11): 2772-2778.
doi: 10.11999/JEIT180042
摘要:
协议无感知转发支持任意协议的解析和处理，增强了软件定义网络的可编程能力。为提高转发性能，该文提出一种应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法，通过识别匹配和动作的依赖关系，得到匹配字段的绝对位置，用以预先解析报文。为确保流缓存的加速效果，根据匹配类型与表项数量选择应用流缓存的流表。此外，该文对比了单流表缓存与多流表缓存对转发性能的提升，并提出了根据网络流量实际情况的自适应切换策略。通过扩展POFSwitch实现所提方法，并用实际规则与骨干网流量进行验证，应用流缓存后，交换机报文转发速率提升了220%。流缓存可以为可编程数据平面提供更高的转发性能。
协议无感知转发支持任意协议的解析和处理，增强了软件定义网络的可编程能力。为提高转发性能，该文提出一种应用于协议无感知转发交换机的流缓存方法，通过识别匹配和动作的依赖关系，得到匹配字段的绝对位置，用以预先解析报文。为确保流缓存的加速效果，根据匹配类型与表项数量选择应用流缓存的流表。此外，该文对比了单流表缓存与多流表缓存对转发性能的提升，并提出了根据网络流量实际情况的自适应切换策略。通过扩展POFSwitch实现所提方法，并用实际规则与骨干网流量进行验证，应用流缓存后，交换机报文转发速率提升了220%。流缓存可以为可编程数据平面提供更高的转发性能。
2018, 40(11): 2779-2786.
doi: 10.11999/JEIT180026
摘要:
海洋磁异常检测是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的重要手段之一，但复杂环境磁场噪声增加了目标磁探测的难度，研究各种磁场噪声机理及抑制方法对于测量精度的提升具有重要意义。该文提出一种磁异常检测噪声抑制算法，利用通用型和无限水深条件下的海浪磁场模型分别对海浪感生磁场噪声进行估算，通过谱减法和小波去噪相结合的方法对磁异常信号中的海浪和地磁场噪声进行滤除。该文利用2015年8月我国南海某海域的海洋磁场观测数据对该算法进行了验证。结果表明，该方法可以滤除大部分的海浪和地磁场噪声，在频段0.4～0.8 Hz范围内海浪的分布明显减少，较大幅度地改善了时域波形，突出了目标产生的磁异常信号，信噪比可提升近11 dB。该方法计算复杂度低，实时性强且易于实现，可为海洋磁异常检测的噪声抑制提供一种有效手段。
海洋磁异常检测是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的重要手段之一，但复杂环境磁场噪声增加了目标磁探测的难度，研究各种磁场噪声机理及抑制方法对于测量精度的提升具有重要意义。该文提出一种磁异常检测噪声抑制算法，利用通用型和无限水深条件下的海浪磁场模型分别对海浪感生磁场噪声进行估算，通过谱减法和小波去噪相结合的方法对磁异常信号中的海浪和地磁场噪声进行滤除。该文利用2015年8月我国南海某海域的海洋磁场观测数据对该算法进行了验证。结果表明，该方法可以滤除大部分的海浪和地磁场噪声，在频段0.4～0.8 Hz范围内海浪的分布明显减少，较大幅度地改善了时域波形，突出了目标产生的磁异常信号，信噪比可提升近11 dB。该方法计算复杂度低，实时性强且易于实现，可为海洋磁异常检测的噪声抑制提供一种有效手段。
2018, 40(11): 2787-2794.
doi: 10.11999/JEIT180045
摘要:
连续监测眼压对于辅助诊断与治疗青光眼疾病具有重要作用，现有的眼压传感器存在相对灵敏度较低、中心谐振频率较高、制作工艺难度大等问题。为了解决上述问题，该文提出一种基于MEMS的非侵入式无线无源型眼压传感器。该传感器为5层堆叠结构，采用Parylene作为柔性衬底层、铜作为电极层、PDMS作为介电层，其中电极层和介电层构成两个电感和两个电容，形成C-L-C-L串联谐振电路。通过MEMS平面工艺和热塑形方法制作成能够与眼球紧密贴合的曲面形状，这种设计方案能有效地解决传感器的制作工艺难度大等问题。实验结果表明：该眼压传感器的中心谐振频率降低到了40 MHz，相对灵敏度达到1028.57 ppm/kPa，能够分辨出最小50 Pa(0.375 mmHg)的眼压值变化，为实现长期、连续性地监测眼压提供了技术支持。
连续监测眼压对于辅助诊断与治疗青光眼疾病具有重要作用，现有的眼压传感器存在相对灵敏度较低、中心谐振频率较高、制作工艺难度大等问题。为了解决上述问题，该文提出一种基于MEMS的非侵入式无线无源型眼压传感器。该传感器为5层堆叠结构，采用Parylene作为柔性衬底层、铜作为电极层、PDMS作为介电层，其中电极层和介电层构成两个电感和两个电容，形成C-L-C-L串联谐振电路。通过MEMS平面工艺和热塑形方法制作成能够与眼球紧密贴合的曲面形状，这种设计方案能有效地解决传感器的制作工艺难度大等问题。实验结果表明：该眼压传感器的中心谐振频率降低到了40 MHz，相对灵敏度达到1028.57 ppm/kPa，能够分辨出最小50 Pa(0.375 mmHg)的眼压值变化，为实现长期、连续性地监测眼压提供了技术支持。
