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2008年 第30卷 第4期
2008, 30(4): 763-767.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01604
摘要:
该文针对具有网状(Mesh)拓扑结构的宽带卫星通信网，研究了分布式控制多址接入信道分配策略。提出了一种基于自相似业务流量混沌预测的混合动态分配方案。利用OPNET软件建立了仿真系统，研究比较了信道分配周期、信道负载以及业务流自相似程度对几种方案性能的影响。仿真结果表明，对于采用地球同步轨道(GEO)卫星、低轨(LEO)和中轨(MEO)卫星星座的宽带卫星Mesh网，所提出方案在高信道负载条件下都具有明显的优势。
该文针对具有网状(Mesh)拓扑结构的宽带卫星通信网，研究了分布式控制多址接入信道分配策略。提出了一种基于自相似业务流量混沌预测的混合动态分配方案。利用OPNET软件建立了仿真系统，研究比较了信道分配周期、信道负载以及业务流自相似程度对几种方案性能的影响。仿真结果表明，对于采用地球同步轨道(GEO)卫星、低轨(LEO)和中轨(MEO)卫星星座的宽带卫星Mesh网，所提出方案在高信道负载条件下都具有明显的优势。
2008, 30(4): 768-771.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01467
摘要:
该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分，介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现，主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器，节省了系统的硬件资源，提高了系统的性能。
该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分，介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现，主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器，节省了系统的硬件资源，提高了系统的性能。
2008, 30(4): 772-775.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01492
摘要:
该文讨论了使用固定天线和中低发射功率的LEO卫星接入到跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)，并通过跟踪与数据中继卫星(TDRS)来实现空-地数据传输的可行性。文中给出了LEO卫星与TDRS进行通信需满足的前提条件，提出了通过计算机仿真来计算LEO卫星与TDRS全天通信时间和通信业务量的一般思路和具体实现方法，为论证具有固定天线的LEO卫星接入TDRSS的可行性提供了依据。
该文讨论了使用固定天线和中低发射功率的LEO卫星接入到跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)，并通过跟踪与数据中继卫星(TDRS)来实现空-地数据传输的可行性。文中给出了LEO卫星与TDRS进行通信需满足的前提条件，提出了通过计算机仿真来计算LEO卫星与TDRS全天通信时间和通信业务量的一般思路和具体实现方法，为论证具有固定天线的LEO卫星接入TDRSS的可行性提供了依据。
2008, 30(4): 776-779.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01590
摘要:
在实际的无线网络中，由于无线信道的复杂性以及DOA估计的误差，会导致智能天线系统的波束赋形出现一定程度的偏差。该文通过分析智能天线系统的原理，提出了非理想波束赋形智能天线对系统性能影响的研究方法，研究了智能天线系统的鲁棒性以及不理想波束赋形的智能天线对TD-SCDMA系统性能的影响。理论和仿真结果表明，波束赋形的准确度直接影响移动通信系统的性能，系统所能容忍的波束赋形偏差有一个固定的门限值，该门限值随着系统负载的增加而减小。
在实际的无线网络中，由于无线信道的复杂性以及DOA估计的误差，会导致智能天线系统的波束赋形出现一定程度的偏差。该文通过分析智能天线系统的原理，提出了非理想波束赋形智能天线对系统性能影响的研究方法，研究了智能天线系统的鲁棒性以及不理想波束赋形的智能天线对TD-SCDMA系统性能的影响。理论和仿真结果表明，波束赋形的准确度直接影响移动通信系统的性能，系统所能容忍的波束赋形偏差有一个固定的门限值，该门限值随着系统负载的增加而减小。
2008, 30(4): 780-783.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2005.01603
摘要:
该文研究了在满足数据链路层中预先设定的延时和误包率限制的前提下，将递增冗余的type-II型HARQ应用于跨层设计的方法。推导出在Nakagami- 信道中，该方案的系统平均误包率和频谱利用率的数学表达式。得到结论：在跨层设计应用type-II型HARQ的误包率较低，频谱利用率较高，复杂度也较高；而type-I型HARQ反之。
该文研究了在满足数据链路层中预先设定的延时和误包率限制的前提下，将递增冗余的type-II型HARQ应用于跨层设计的方法。推导出在Nakagami- 信道中，该方案的系统平均误包率和频谱利用率的数学表达式。得到结论：在跨层设计应用type-II型HARQ的误包率较低，频谱利用率较高，复杂度也较高；而type-I型HARQ反之。
2008, 30(4): 784-787.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01487
摘要:
该文基于最小误比特率(BER)准则，提出了多输入多输出(MIMO)空间复用系统的贪婪比特分配算法和基于二分法的比特分配算法。在总比特速率和每个发射天线分配相等功率的约束条件下，通过比特分配优化每个发射天线的调制方式，改善了系统的BER性能。仿真结果表明，与传统的MIMO系统相比，比特分配的MIMO系统可获得显著的信噪比(SNR)增益；与功率分配相比，比特分配在性能损失很小的情况下减少了每个发射天线的功率放大器的动态范围。
该文基于最小误比特率(BER)准则，提出了多输入多输出(MIMO)空间复用系统的贪婪比特分配算法和基于二分法的比特分配算法。在总比特速率和每个发射天线分配相等功率的约束条件下，通过比特分配优化每个发射天线的调制方式，改善了系统的BER性能。仿真结果表明，与传统的MIMO系统相比，比特分配的MIMO系统可获得显著的信噪比(SNR)增益；与功率分配相比，比特分配在性能损失很小的情况下减少了每个发射天线的功率放大器的动态范围。
2008, 30(4): 788-791.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01583
摘要:
该文研究无线信道中基于时延约束下功率最小化的调度策略。文章首先将该优化问题转化为非约束Markov动态决策过程，随后用动态规划的方法获得了最优解。由于动态规划是基于整个决策阶段而不是在单个阶段做出最后决策，因而复杂度较高，实时性较差。有鉴于此，该文提出了一种简便策略，该策略只根据当前信道状态和队列长度做出决策，实时性好，算法简单，而且能使队列具有平稳分布的特征，保证了系统的稳定性。仿真结果显示该策略的性能接近最优策略。
该文研究无线信道中基于时延约束下功率最小化的调度策略。文章首先将该优化问题转化为非约束Markov动态决策过程，随后用动态规划的方法获得了最优解。由于动态规划是基于整个决策阶段而不是在单个阶段做出最后决策，因而复杂度较高，实时性较差。有鉴于此，该文提出了一种简便策略，该策略只根据当前信道状态和队列长度做出决策，实时性好，算法简单，而且能使队列具有平稳分布的特征，保证了系统的稳定性。仿真结果显示该策略的性能接近最优策略。
2008, 30(4): 792-796.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01538
摘要:
在导频与数据时分复接的块传输系统中，无保护间隔系统具有最佳的数据传输效率，但工作在多径信道下时，该系统接收信号中导频和数据边缘混叠，接收机需要额外的干扰消除操作以精确分离二者。实际干扰消除算法都会存在一定误差，这种误差会降低信道估计算法的精度，进一步影响整个数据块的解调及解码，最后导致系统误码性能下降。该文提出一种分段混合调制方式：数据块中，可能与导频发生混叠的前后两端数据符号采用低阶调制；而中部依然采用高阶调制。仿真结果表明，在典型大延时多径信道下，分段混合调制系统误码性能明显优于传统无保护间隔的时分导频辅助块传输系统。
在导频与数据时分复接的块传输系统中，无保护间隔系统具有最佳的数据传输效率，但工作在多径信道下时，该系统接收信号中导频和数据边缘混叠，接收机需要额外的干扰消除操作以精确分离二者。实际干扰消除算法都会存在一定误差，这种误差会降低信道估计算法的精度，进一步影响整个数据块的解调及解码，最后导致系统误码性能下降。该文提出一种分段混合调制方式：数据块中，可能与导频发生混叠的前后两端数据符号采用低阶调制；而中部依然采用高阶调制。仿真结果表明，在典型大延时多径信道下，分段混合调制系统误码性能明显优于传统无保护间隔的时分导频辅助块传输系统。
2008, 30(4): 797-800.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01478
摘要:
该文基于m序列设计了一种适合多天线收发-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的时域信道估计新方法。在时域OFDM符号之间插入附加循环前缀(CP)的m序列作为训练序列，在接收端将去掉循环前缀的接收序列与指定的循环移位m序列作相关运算，然后利用m序列的二值自相关特性获得信道的冲激响应估计，从而得到信道的频率响应估计。理论分析和仿真结果都表明：在频率选择性信道中，新方法在系统开销小、计算复杂度低的情况下可以取得比传统算法更好的性能。
该文基于m序列设计了一种适合多天线收发-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的时域信道估计新方法。在时域OFDM符号之间插入附加循环前缀(CP)的m序列作为训练序列，在接收端将去掉循环前缀的接收序列与指定的循环移位m序列作相关运算，然后利用m序列的二值自相关特性获得信道的冲激响应估计，从而得到信道的频率响应估计。理论分析和仿真结果都表明：在频率选择性信道中，新方法在系统开销小、计算复杂度低的情况下可以取得比传统算法更好的性能。
2008, 30(4): 801-804.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01465
摘要:
三角形小区通信系统(TCCS)是一种新型分布式基站(BS)通信系统。小区结构为正三角形，分为3个单一覆盖区(UCR)和1个交叉覆盖区(CCR)。移动台(MS)在单一覆盖区内只与邻近的BS通信，在交叉覆盖区内与小区所有3个基站通信。在该小区结构的基础上，该文提出了在单一覆盖区内采用频率复用，在交叉覆盖区内采用宏分集的频率规划方案。在这种规划方案和每根天线最大发送功率限制下,计算了多小区环境下TCCS在MS单天线和多天线时的遍历容量，与相同条件下的广义分布式天线系统(GDAS)作了比较，结果显示在各种情况下，TCCS的容量相对于GDAS都有显著的增益。
三角形小区通信系统(TCCS)是一种新型分布式基站(BS)通信系统。小区结构为正三角形，分为3个单一覆盖区(UCR)和1个交叉覆盖区(CCR)。移动台(MS)在单一覆盖区内只与邻近的BS通信，在交叉覆盖区内与小区所有3个基站通信。在该小区结构的基础上，该文提出了在单一覆盖区内采用频率复用，在交叉覆盖区内采用宏分集的频率规划方案。在这种规划方案和每根天线最大发送功率限制下,计算了多小区环境下TCCS在MS单天线和多天线时的遍历容量，与相同条件下的广义分布式天线系统(GDAS)作了比较，结果显示在各种情况下，TCCS的容量相对于GDAS都有显著的增益。
2008, 30(4): 805-808.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01518
摘要:
该文在超宽带传统发射参考接收机的基础上，对时分多址方式下高数据传输速率时参考接收脉冲与数据接收脉冲波形都受到脉冲间干扰污染的相关接收机进行了分析，在此模型的基础上利用超宽带室内信道慢衰落的特点，采用少量无重叠的导频脉冲对模型系数进行估计，并用Volterra系统下的LMS算法进行跟踪。采用求根法对存在二阶符号间干扰的系统进行非线性均衡。用IEEE802.15.3a的室内多径信道模型仿真结果表明，采用该非线性均衡算法下接收机比线性均衡能更有效地克服符号间干扰。
该文在超宽带传统发射参考接收机的基础上，对时分多址方式下高数据传输速率时参考接收脉冲与数据接收脉冲波形都受到脉冲间干扰污染的相关接收机进行了分析，在此模型的基础上利用超宽带室内信道慢衰落的特点，采用少量无重叠的导频脉冲对模型系数进行估计，并用Volterra系统下的LMS算法进行跟踪。采用求根法对存在二阶符号间干扰的系统进行非线性均衡。用IEEE802.15.3a的室内多径信道模型仿真结果表明，采用该非线性均衡算法下接收机比线性均衡能更有效地克服符号间干扰。
2008, 30(4): 809-813.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01521
摘要:
在协同网络中，协同伙伴的选择是一个非常关键的问题。以前关于这个问题的解决方案本质上是基于收发的性能而忽略了协同伙伴选择的公平性。该文提出通过下述机制来获得公平性的一种新策略。(1)通过用户各自的计数器建立帮助别人就是帮助自己的机制来抑制利己主义的用户；(2)在接收端设置阈值决定是否需要伙伴中继；(3)在最大吞吐量与网络节点寿命方差之间联立以建立动态平衡。仿真结果显示：这个策略能够在性能和公平性之间达到动态平衡，从而利于整个网络的公平，其公平性优于目前所知文献的方法。
在协同网络中，协同伙伴的选择是一个非常关键的问题。以前关于这个问题的解决方案本质上是基于收发的性能而忽略了协同伙伴选择的公平性。该文提出通过下述机制来获得公平性的一种新策略。(1)通过用户各自的计数器建立帮助别人就是帮助自己的机制来抑制利己主义的用户；(2)在接收端设置阈值决定是否需要伙伴中继；(3)在最大吞吐量与网络节点寿命方差之间联立以建立动态平衡。仿真结果显示：这个策略能够在性能和公平性之间达到动态平衡，从而利于整个网络的公平，其公平性优于目前所知文献的方法。
2008, 30(4): 814-816.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01601
摘要:
该文利用最佳三进阵列偶的性质给出了两种构造最佳三进阵列偶的方法，即最佳三进阵列偶的周期乘法、最佳三进阵列偶的递归构造法，利用这些方法可以构造出大量的最佳三元阵列偶。
该文利用最佳三进阵列偶的性质给出了两种构造最佳三进阵列偶的方法，即最佳三进阵列偶的周期乘法、最佳三进阵列偶的递归构造法，利用这些方法可以构造出大量的最佳三元阵列偶。
2008, 30(4): 817-821.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01531
摘要:
该文设计了一种联合判决-反馈均衡的单载波频域均衡(SC-FDE)系统，该系统用固定波形的短pn序列取代常规SC-FDE系统中的循环前缀(CP)，并以多个短pn序列组成的长PN序列作信道训练从而解决快变信道的初始估计和跟踪问题。针对该系统，一种在时域内对接收的多个训练序列进行平均，然后提出了在频域对信道信息进行估计的信道训练算法，该算法与传统SC-FDE系统相比，其计算复杂度较低。另外，提出了一种增加纵向校验的LDPC码用于该系统中降低信噪比门限，提高系统的整体性能。仿真结果表明在多径衰落信道中，此系统可获得较为理想的结果。
该文设计了一种联合判决-反馈均衡的单载波频域均衡(SC-FDE)系统，该系统用固定波形的短pn序列取代常规SC-FDE系统中的循环前缀(CP)，并以多个短pn序列组成的长PN序列作信道训练从而解决快变信道的初始估计和跟踪问题。针对该系统，一种在时域内对接收的多个训练序列进行平均，然后提出了在频域对信道信息进行估计的信道训练算法，该算法与传统SC-FDE系统相比，其计算复杂度较低。另外，提出了一种增加纵向校验的LDPC码用于该系统中降低信噪比门限，提高系统的整体性能。仿真结果表明在多径衰落信道中，此系统可获得较为理想的结果。
2008, 30(4): 822-825.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01505
摘要:
数字喷泉是近年发展起来的一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术，在广播类传输中具有明显的效率优势。该文提出了一种基于LDPC码的数字喷泉编解码方案，仿真结果表明，与已有的同类数字喷泉编解码算法相比，基于LDPC码的数字喷泉编解码算法具有更好的纠错性能和较低的编解码复杂度。
数字喷泉是近年发展起来的一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术，在广播类传输中具有明显的效率优势。该文提出了一种基于LDPC码的数字喷泉编解码方案，仿真结果表明，与已有的同类数字喷泉编解码算法相比，基于LDPC码的数字喷泉编解码算法具有更好的纠错性能和较低的编解码复杂度。
2008, 30(4): 826-830.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01416
摘要:
该文提出了一种基于置换矩阵(permutation matrix)的非规则低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法。首先，提出了基于改进eIRA(IeIRA)算法的全局矩阵M；接着，通过对全局矩阵H进行矩阵置换，生成LDPC码的校验矩阵H；研究了校验矩H中短圈(short cycle)长度与置换矩阵循环移位系数的关系，通过选择循环移位系数，以达到改善误比特率性能的目的。仿真结果表明，该文提出的构造方法在保证线性编码复杂度的前提下，增大了码字的最小距离，减少了小停止集合(stopping set)的数量，降低了误比特率的差错平台(error floor)(达到10-9)。
该文提出了一种基于置换矩阵(permutation matrix)的非规则低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法。首先，提出了基于改进eIRA(IeIRA)算法的全局矩阵M；接着，通过对全局矩阵H进行矩阵置换，生成LDPC码的校验矩阵H；研究了校验矩H中短圈(short cycle)长度与置换矩阵循环移位系数的关系，通过选择循环移位系数，以达到改善误比特率性能的目的。仿真结果表明，该文提出的构造方法在保证线性编码复杂度的前提下，增大了码字的最小距离，减少了小停止集合(stopping set)的数量，降低了误比特率的差错平台(error floor)(达到10-9)。
2008, 30(4): 831-835.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01586
摘要:
该文基于正弦信号采样序列的FFT频谱，利用谱图上多条显著谱线与峰值谱线实部之间的关系，推导建立了一用于信号频率估计的滑动平均模型，基于此模型得出的极大似然频率估计器结合传统的Quinn方法后得到一种新的基于FFT谱滑动平均极大似然估计算法。仿真实验表明该算法精确有效，估计性能优于Rife，Quinn法，十分接近CRLB下限，计算量不大且信噪比门限要求可降至-9dB左右。
该文基于正弦信号采样序列的FFT频谱，利用谱图上多条显著谱线与峰值谱线实部之间的关系，推导建立了一用于信号频率估计的滑动平均模型，基于此模型得出的极大似然频率估计器结合传统的Quinn方法后得到一种新的基于FFT谱滑动平均极大似然估计算法。仿真实验表明该算法精确有效，估计性能优于Rife，Quinn法，十分接近CRLB下限，计算量不大且信噪比门限要求可降至-9dB左右。
2008, 30(4): 836-839.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01490
摘要:
该文首先分析了最大后敛概率(Maximum A posterior Probability, MAP)迭代均衡及其简化算法Max-Log- MAP(MLM)、缩放软信息的Max-Log-MAP算法(Scaled Max-Log-MAP，SMLM)对SNR估计误差的敏感性问题，然后利用SMLM算法对SNR估计误差不敏感的特性，提出了一种基于SMLM的软输出信息估计信道SNR的方法。最后，利用该算法，还提出了一种新的迭代均衡算法，并研究了其性能，结果表明该算法不仅不需要任何导引符号开销，还能获得非常接近具有理想的SNR的MAP算法的误码性能。
该文首先分析了最大后敛概率(Maximum A posterior Probability, MAP)迭代均衡及其简化算法Max-Log- MAP(MLM)、缩放软信息的Max-Log-MAP算法(Scaled Max-Log-MAP，SMLM)对SNR估计误差的敏感性问题，然后利用SMLM算法对SNR估计误差不敏感的特性，提出了一种基于SMLM的软输出信息估计信道SNR的方法。最后，利用该算法，还提出了一种新的迭代均衡算法，并研究了其性能，结果表明该算法不仅不需要任何导引符号开销，还能获得非常接近具有理想的SNR的MAP算法的误码性能。
2008, 30(4): 840-842.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01345
摘要:
该文基于直扩信号经过延迟相乘处理后表现出的周期性，提出了一种对直扩信号检测的有效方法基于延迟相乘-相关及谱分析的直扩信号检测法。计算机仿真显示该方法不但能够适应直扩信号检测的低信噪比要求，而且能方便地实现对直扩信号符号周期和码片时宽的估计。特别地，该方法能够在数据采样速率不变的情况下通过增加算法所处理的采样数据长度来提高对符号周期估计的精度，这在对直扩信号的检测中是非常重要的。
该文基于直扩信号经过延迟相乘处理后表现出的周期性，提出了一种对直扩信号检测的有效方法基于延迟相乘-相关及谱分析的直扩信号检测法。计算机仿真显示该方法不但能够适应直扩信号检测的低信噪比要求，而且能方便地实现对直扩信号符号周期和码片时宽的估计。特别地，该方法能够在数据采样速率不变的情况下通过增加算法所处理的采样数据长度来提高对符号周期估计的精度，这在对直扩信号的检测中是非常重要的。
2008, 30(4): 843-847.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00925
摘要:
为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码(MSDSD)能以较低复杂度获得最大似然(ML)检测性能。但是，该算法基于准静态信道假设，当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象。本文基于连续衰落信道假设，推导了一种ML度量的递推形式，并将其嵌入自动球形译码算法中，得到了的多符号差分自动球形译码(MSDASD)算法。该算法适用于一般酉空时星座，克服了MSDSD的误码平层现象，可达到ML检测的性能，其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。
为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码(MSDSD)能以较低复杂度获得最大似然(ML)检测性能。但是，该算法基于准静态信道假设，当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象。本文基于连续衰落信道假设，推导了一种ML度量的递推形式，并将其嵌入自动球形译码算法中，得到了的多符号差分自动球形译码(MSDASD)算法。该算法适用于一般酉空时星座，克服了MSDSD的误码平层现象，可达到ML检测的性能，其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。
2008, 30(4): 848-852.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01403
摘要:
多滞后高阶瞬时量(Multi-Lag High-order Instantaneous Moment, ML-HIM)作为一种纠正相位模糊的编码方法，不仅能消除传输中的常相位偏移，还能消除多普勒频移的影响。虽然差分编码可消除常相位偏移，却无法纠正多普勒频移，而多普勒频移无法在盲常模(Constant Modulus, CM)均衡中消除。为此，该文将ML-HIM方法应用于常模盲均衡算法中能够很好纠正信道产生的相位模糊问题。实验结果表明，修改后的常模算法较之迄今为止文献中其他消除相位模糊的算法效果更理想，ML-HIM方法完全适用于盲均衡算法。
多滞后高阶瞬时量(Multi-Lag High-order Instantaneous Moment, ML-HIM)作为一种纠正相位模糊的编码方法，不仅能消除传输中的常相位偏移，还能消除多普勒频移的影响。虽然差分编码可消除常相位偏移，却无法纠正多普勒频移，而多普勒频移无法在盲常模(Constant Modulus, CM)均衡中消除。为此，该文将ML-HIM方法应用于常模盲均衡算法中能够很好纠正信道产生的相位模糊问题。实验结果表明，修改后的常模算法较之迄今为止文献中其他消除相位模糊的算法效果更理想，ML-HIM方法完全适用于盲均衡算法。
2008, 30(4): 853-858.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01408
摘要:
频移(FRESH)滤波器的研究通常都基于接收机准确知道信号或干扰循环频率(CF)的假设，但在FRESH滤波器的实际应用环境中，循环频率误差(CFE)往往不可避免地存在。该文基于FRESH滤波器抑制DSSS/BPSK系统窄带干扰的模型，分析了CFE对FRESH滤波器抽头系数、估计误差和系统误码性能的影响，提出了一种改进的CFE校正算法。理论分析与数值仿真的结果表明，FRESH滤波器的性能对CFE十分敏感，该文提出的算法能有效地校正CFE，使FRESH滤波器在CFE下仍能保持稳健而优良的性能。
频移(FRESH)滤波器的研究通常都基于接收机准确知道信号或干扰循环频率(CF)的假设，但在FRESH滤波器的实际应用环境中，循环频率误差(CFE)往往不可避免地存在。该文基于FRESH滤波器抑制DSSS/BPSK系统窄带干扰的模型，分析了CFE对FRESH滤波器抽头系数、估计误差和系统误码性能的影响，提出了一种改进的CFE校正算法。理论分析与数值仿真的结果表明，FRESH滤波器的性能对CFE十分敏感，该文提出的算法能有效地校正CFE，使FRESH滤波器在CFE下仍能保持稳健而优良的性能。
2008, 30(4): 859-862.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01519
摘要:
空间平滑是一种有效的解相干算法。但是当相干信源相距很近时，传统的空间平滑算法性能明显下降。该文提出一种改进的空间平滑算法。该算法首先将子阵输出的自相关矩阵进行互相关，然后将前后向互相关矩阵平均后的协方差矩阵作为修正后的空间平滑矩阵进行空间谱估计。文中给出了该算法的表达式，分析了算法的性能。仿真结果证明该算法与传统算法及利用子阵协方差算法相比具有更高的分辨能力和更低的信噪比门限。
空间平滑是一种有效的解相干算法。但是当相干信源相距很近时，传统的空间平滑算法性能明显下降。该文提出一种改进的空间平滑算法。该算法首先将子阵输出的自相关矩阵进行互相关，然后将前后向互相关矩阵平均后的协方差矩阵作为修正后的空间平滑矩阵进行空间谱估计。文中给出了该算法的表达式，分析了算法的性能。仿真结果证明该算法与传统算法及利用子阵协方差算法相比具有更高的分辨能力和更低的信噪比门限。
2008, 30(4): 863-867.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01414
摘要:
该文利用欠定盲分离下稀疏源信号的特点，估计源信号的数目且恢复源信号。通常在用两步法来解决欠定盲分离时，首先利用K-均值算法对观测信号聚类估计出混叠矩阵，最后利用最短路径法来恢复源信号，但是在以往的算法中，第1步估计混叠矩阵时，通常假设源信号数目是已知的，从而进行K-均值聚类，而事实上源信号数目根本无法知道，因此对源信号数目的估计对两步法有很重要的影响。因此本文提出了一种新的两步法算法，其中第1步利用稀疏源信号反映在观测信号中的特征来准确地估计出稀疏源信号的数目，且能得到混叠矩阵，从而恢复源信号。最后的仿真结果，以及与通常的K-均值聚类算法对比的仿真结果说明了此算法的可行性和优异的性能。
该文利用欠定盲分离下稀疏源信号的特点，估计源信号的数目且恢复源信号。通常在用两步法来解决欠定盲分离时，首先利用K-均值算法对观测信号聚类估计出混叠矩阵，最后利用最短路径法来恢复源信号，但是在以往的算法中，第1步估计混叠矩阵时，通常假设源信号数目是已知的，从而进行K-均值聚类，而事实上源信号数目根本无法知道，因此对源信号数目的估计对两步法有很重要的影响。因此本文提出了一种新的两步法算法，其中第1步利用稀疏源信号反映在观测信号中的特征来准确地估计出稀疏源信号的数目，且能得到混叠矩阵，从而恢复源信号。最后的仿真结果，以及与通常的K-均值聚类算法对比的仿真结果说明了此算法的可行性和优异的性能。
2008, 30(4): 868-871.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01412
摘要:
该文研究了噪声中Chirp信号相位参数的估计问题，介绍了计算简便的循环平稳法，并针对其缺陷，提出了一种基于循环平稳的迭代估计算法。该迭代算法保持了循环平稳法计算复杂度低的优点，且降低了误差传递效应，提高了相位参数估计精度，增大了可估计的相位参数取值范围。仿真结果表明，所提出的参数估计迭代算法的性能优于普通的循环平稳法。
该文研究了噪声中Chirp信号相位参数的估计问题，介绍了计算简便的循环平稳法，并针对其缺陷，提出了一种基于循环平稳的迭代估计算法。该迭代算法保持了循环平稳法计算复杂度低的优点，且降低了误差传递效应，提高了相位参数估计精度，增大了可估计的相位参数取值范围。仿真结果表明，所提出的参数估计迭代算法的性能优于普通的循环平稳法。
2008, 30(4): 872-875.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01398
摘要:
针对衰落环境下的调制识别，该文基于决策理论和多天线接收分集技术提出了一种解决方法。根据对未知信道和信号参数的不同处理方式，推导了用于识别的似然函数，并构造了分类器。采用多天线分集技术提高正确识别率，并考虑了天线空间位置对分集合并的影响，提出了解决办法。计算机仿真结果表明该文所述方法的有效性和正确性。
针对衰落环境下的调制识别，该文基于决策理论和多天线接收分集技术提出了一种解决方法。根据对未知信道和信号参数的不同处理方式，推导了用于识别的似然函数，并构造了分类器。采用多天线分集技术提高正确识别率，并考虑了天线空间位置对分集合并的影响，提出了解决办法。计算机仿真结果表明该文所述方法的有效性和正确性。
2008, 30(4): 876-880.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01339
摘要:
对通信系统中大量使用的BPSK等非圆信号测向，可以采用共轭扩展MUSIC(CE-MUSIC)算法，也可以采用基于四阶累积量的MUSIC-like算法。CE-MUSIC算法没有利用高阶信息，MUSIC-like算法没有利用信号的非圆信息，性能均受限。该文提出的四阶扩展MUSIC(FO-EMUSIC)算法利用了非圆信号在四阶累积量中的信息，分辨力和测角精度明显优于MUSIC-like算法，略优于CE-MUSIC算法，可测向阵元数大于CE-MUSIC算法和MUSIC-like算法。针对均布线阵，为减小计算量，还提出了FO-EMUSIC/ULA算法。仿真实验验证了FO-EMUSIC算法的优良性能。
对通信系统中大量使用的BPSK等非圆信号测向，可以采用共轭扩展MUSIC(CE-MUSIC)算法，也可以采用基于四阶累积量的MUSIC-like算法。CE-MUSIC算法没有利用高阶信息，MUSIC-like算法没有利用信号的非圆信息，性能均受限。该文提出的四阶扩展MUSIC(FO-EMUSIC)算法利用了非圆信号在四阶累积量中的信息，分辨力和测角精度明显优于MUSIC-like算法，略优于CE-MUSIC算法，可测向阵元数大于CE-MUSIC算法和MUSIC-like算法。针对均布线阵，为减小计算量，还提出了FO-EMUSIC/ULA算法。仿真实验验证了FO-EMUSIC算法的优良性能。
2008, 30(4): 881-884.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01240
摘要:
该文研究二维子阵级ADBF方法。 提出了适用于平面相控阵的子阵级ADBF的信号模型。给出了由一维阵元级ADBF推广得到的常规的二维子阵级ADBF。 引入了基于子空间投影的二维子阵级ADBF方法，可在无干扰时得到理想的静态方向图， 从而解决了自适应与非自适应工作模式之间的转换问题；而在有干扰时可有效地对干扰进行抑制，与常规方法相比，明显改善了旁瓣电平。仿真结果证明了所提出方法的有效性。
该文研究二维子阵级ADBF方法。 提出了适用于平面相控阵的子阵级ADBF的信号模型。给出了由一维阵元级ADBF推广得到的常规的二维子阵级ADBF。 引入了基于子空间投影的二维子阵级ADBF方法，可在无干扰时得到理想的静态方向图， 从而解决了自适应与非自适应工作模式之间的转换问题；而在有干扰时可有效地对干扰进行抑制，与常规方法相比，明显改善了旁瓣电平。仿真结果证明了所提出方法的有效性。
2008, 30(4): 885-888.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01453
摘要:
基于小波的图像去噪算法是目前图像处理研究的一个热点。该文提出了一种结合椭圆型方向窗和数学形态学的小波域双重局部维纳滤波图像去噪算法。该算法同时利用了小波域子带的方向信息和图像本身所固有的几何结构：首先使用数学形态学把图像分成纹理区域和光滑区域两部分，然后结合椭圆型方向窗去估计小波域方向子带中每一点的信号方差，最后使用双重维纳滤波器对含噪图像进行去噪。实验结果表明该算法的去噪效果优于其它的采用二维可分离实小波进行图像去噪的算法。
基于小波的图像去噪算法是目前图像处理研究的一个热点。该文提出了一种结合椭圆型方向窗和数学形态学的小波域双重局部维纳滤波图像去噪算法。该算法同时利用了小波域子带的方向信息和图像本身所固有的几何结构：首先使用数学形态学把图像分成纹理区域和光滑区域两部分，然后结合椭圆型方向窗去估计小波域方向子带中每一点的信号方差，最后使用双重维纳滤波器对含噪图像进行去噪。实验结果表明该算法的去噪效果优于其它的采用二维可分离实小波进行图像去噪的算法。
2008, 30(4): 889-892.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01482
摘要:
单轨道星载双基地雷达系统的收发机卫星平台位于同一轨道上。该文分析了该系统模式下的杂波角度-归一化多普勒谱，发现目标最小可检测速度与天线扫描角度有很大关系，对某些角度进行检测时性能严重恶化。提出一种单双基地雷达混合工作方式并计算出模式转换的门限，该新方式可以节约雷达发射功率并减小卫星重量。采用空时二维信号处理方法进行仿真，结果表明该方式可以改善检测性能。
单轨道星载双基地雷达系统的收发机卫星平台位于同一轨道上。该文分析了该系统模式下的杂波角度-归一化多普勒谱，发现目标最小可检测速度与天线扫描角度有很大关系，对某些角度进行检测时性能严重恶化。提出一种单双基地雷达混合工作方式并计算出模式转换的门限，该新方式可以节约雷达发射功率并减小卫星重量。采用空时二维信号处理方法进行仿真，结果表明该方式可以改善检测性能。
2008, 30(4): 893-897.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01532
摘要:
该文讨论了地面的粗糙和起伏对分布式星载SAR回波信号相关性的影响。首先利用小平面单元理论建立了粗糙地面的散射模型，并对其统计特性进行了分析；之后，以服从瑞利分布的二维相关随机过程作为地面的起伏模型对分布式星载SAR起伏地面回波信号的相关性进行了仿真分析。仿真结果表明当分布式小卫星基线垂直航向分布时，地面的起伏对回波间的相关性影响较大；而分布式小卫星基线沿航线分布时，地面起伏对其回波间的相关性影响则相对较小。
该文讨论了地面的粗糙和起伏对分布式星载SAR回波信号相关性的影响。首先利用小平面单元理论建立了粗糙地面的散射模型，并对其统计特性进行了分析；之后，以服从瑞利分布的二维相关随机过程作为地面的起伏模型对分布式星载SAR起伏地面回波信号的相关性进行了仿真分析。仿真结果表明当分布式小卫星基线垂直航向分布时，地面的起伏对回波间的相关性影响较大；而分布式小卫星基线沿航线分布时，地面起伏对其回波间的相关性影响则相对较小。
2008, 30(4): 898-901.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01483
摘要:
SAR运动补偿技术是SAR系统获得高质量图像的关键。当雷达载体发生横滚角、俯仰角和偏航角运动时，天线平台需要得到实时的姿态角以稳定天线的指向，而捷联惯导系统能满足这一要求。捷联矩阵的实时修正是捷联系统姿态解算的主要任务，考虑到系统实时性和稳定性的要求，用一种新的方法推导了四元数与姿态角的变换关系，并根据此关系分析了载机角运动误差对SAR成像的影响。基于四元数的方法能减少SAR运动补偿中复杂的三角函数运算，提高了运算效率，增强了系统的实时性。
SAR运动补偿技术是SAR系统获得高质量图像的关键。当雷达载体发生横滚角、俯仰角和偏航角运动时，天线平台需要得到实时的姿态角以稳定天线的指向，而捷联惯导系统能满足这一要求。捷联矩阵的实时修正是捷联系统姿态解算的主要任务，考虑到系统实时性和稳定性的要求，用一种新的方法推导了四元数与姿态角的变换关系，并根据此关系分析了载机角运动误差对SAR成像的影响。基于四元数的方法能减少SAR运动补偿中复杂的三角函数运算，提高了运算效率，增强了系统的实时性。
2008, 30(4): 902-905.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01418
摘要:
线性调频SAR回波信号经过二维匹配滤波，所得到二维像具有较高的旁瓣电平，虽然通过幅度加权处理可以降低旁瓣电平，但是主瓣的分辨率会降低。该文针对这一问题，探讨了应用切趾滤波技术来抑制线性调频SAR图像的旁瓣电平的优点,并给出了具体的实现步骤。理论分析和仿真表明，在获得相同的峰值旁瓣电平下，与幅度加权旁瓣技术相比，切趾滤波技术可以保持原SAR图像的分辨率。最后，多目标SAR图像的仿真结果验证了切趾滤波技术的优越性。
线性调频SAR回波信号经过二维匹配滤波，所得到二维像具有较高的旁瓣电平，虽然通过幅度加权处理可以降低旁瓣电平，但是主瓣的分辨率会降低。该文针对这一问题，探讨了应用切趾滤波技术来抑制线性调频SAR图像的旁瓣电平的优点,并给出了具体的实现步骤。理论分析和仿真表明，在获得相同的峰值旁瓣电平下，与幅度加权旁瓣技术相比，切趾滤波技术可以保持原SAR图像的分辨率。最后，多目标SAR图像的仿真结果验证了切趾滤波技术的优越性。
2008, 30(4): 906-910.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00424
摘要:
空时自适应处理(STAP)作为动目标检测的关键技术，但是非均匀环境将会造成协方差矩阵的估计误差，进而严重影响STAP性能。对角加载主要用于改善空间滤波器对于有用信号空域特征失配和空域协方差矩阵失配的稳健性。该文考虑将对角加载应用于STAP协方差矩阵失配(统计失配)时的性能改善，即在实际的协方差矩阵和其估计值之间存在误差时，通过对角加载改善STAP的稳健性。文中给出了加载电平的选择方法，并进行了详细的性能分析，即合理的对角加载可以提高检测概率和输出信噪比。仿真分析验证了理论分析的正确性。
空时自适应处理(STAP)作为动目标检测的关键技术，但是非均匀环境将会造成协方差矩阵的估计误差，进而严重影响STAP性能。对角加载主要用于改善空间滤波器对于有用信号空域特征失配和空域协方差矩阵失配的稳健性。该文考虑将对角加载应用于STAP协方差矩阵失配(统计失配)时的性能改善，即在实际的协方差矩阵和其估计值之间存在误差时，通过对角加载改善STAP的稳健性。文中给出了加载电平的选择方法，并进行了详细的性能分析，即合理的对角加载可以提高检测概率和输出信噪比。仿真分析验证了理论分析的正确性。
2008, 30(4): 911-915.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01684
摘要:
该文针对利用辅助数据进行InSAR大气误差改正时存在的空间插值问题进行了详细探讨，分别利用模拟数据和GPS观测数据进行了实验。实验结果表明，相较于函数方法和统计方法，反距离加权法与Kriging方法是更适用的插值方法，而它们的插值效果会受到辅助数据的类型、精度及分布的影响，当辅助数据质量较高且呈规则分布时效果最好。另外，若在空间插值过程中考虑高程的影响，能明显提高插值精度，从而改善大气误差改正效果。
该文针对利用辅助数据进行InSAR大气误差改正时存在的空间插值问题进行了详细探讨，分别利用模拟数据和GPS观测数据进行了实验。实验结果表明，相较于函数方法和统计方法，反距离加权法与Kriging方法是更适用的插值方法，而它们的插值效果会受到辅助数据的类型、精度及分布的影响，当辅助数据质量较高且呈规则分布时效果最好。另外，若在空间插值过程中考虑高程的影响，能明显提高插值精度，从而改善大气误差改正效果。
2008, 30(4): 916-920.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00927
摘要:
对宽带回波进行解调频(Dechirping)处理是降低信号处理带宽的有效方法，但该方法会带来残余相位。在目标高速运动的情况下，解调频处理和目标运动产生的残余相位对二维成像的影响不可忽略。该文推导了高速目标解调频处理的相位特性，分析了各项相位因子的性质，提出了残余相位的补偿方法，进一步分析了影响补偿精度的因素，并根据残余相位特性提出了一种新的补偿方法：利用包络对齐估计相邻回波的残余相位差，达到精细补偿的目的。仿真结果表明理论和方法的正确性。
对宽带回波进行解调频(Dechirping)处理是降低信号处理带宽的有效方法，但该方法会带来残余相位。在目标高速运动的情况下，解调频处理和目标运动产生的残余相位对二维成像的影响不可忽略。该文推导了高速目标解调频处理的相位特性，分析了各项相位因子的性质，提出了残余相位的补偿方法，进一步分析了影响补偿精度的因素，并根据残余相位特性提出了一种新的补偿方法：利用包络对齐估计相邻回波的残余相位差，达到精细补偿的目的。仿真结果表明理论和方法的正确性。
2008, 30(4): 921-924.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01607
摘要:
由于合成孔径雷达(SAR)原始数据的相关性很低，直接压缩原始数据是比较困难的。该文提出一种新算法，先对SAR原始数据作距离聚焦处理，使其在方位向具有较强的相关性，再沿方位向作矢量线性预测，并对预测残差序列作分块自适应量化。结合一组实测SAR原始数据，用3种算法分别进行了压缩和解压缩，并计算了数据域及图像域信噪比，给出了3种压缩算法所成的图像。实验表明，在相同比特率条件下，该文算法得到的数据域信噪比和图像域信噪比均比BAQ算法高。该文算法的计算量远小于有关文献给出的距离聚焦后的压缩方法。
由于合成孔径雷达(SAR)原始数据的相关性很低，直接压缩原始数据是比较困难的。该文提出一种新算法，先对SAR原始数据作距离聚焦处理，使其在方位向具有较强的相关性，再沿方位向作矢量线性预测，并对预测残差序列作分块自适应量化。结合一组实测SAR原始数据，用3种算法分别进行了压缩和解压缩，并计算了数据域及图像域信噪比，给出了3种压缩算法所成的图像。实验表明，在相同比特率条件下，该文算法得到的数据域信噪比和图像域信噪比均比BAQ算法高。该文算法的计算量远小于有关文献给出的距离聚焦后的压缩方法。
2008, 30(4): 925-928.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.00920
摘要:
地表穿透合成孔径雷达(GPSAR)工作在低频区，具有地表穿透获得浅埋目标二维高分辨图像的能力。利用车载前视GPSAR可以在前进过程中对前方地雷和雷场进行远距离快速探测，是探雷的发展趋势。由于相干斑噪声会影响目标检测，该文研究了适合车载前视GPSAR的多视处理，提出了地距平面聚焦BP算法和地距平面图像折射和色散影响校正方法。提出的方法能解决多视处理中图像配准和浅埋目标二层介质成像问题。通用Rail-GPSAR实测数据对车载系统实际工作情况的模拟，验证了该文提出的方法能有效提高图像的等效视数和辐射分辨率。
地表穿透合成孔径雷达(GPSAR)工作在低频区，具有地表穿透获得浅埋目标二维高分辨图像的能力。利用车载前视GPSAR可以在前进过程中对前方地雷和雷场进行远距离快速探测，是探雷的发展趋势。由于相干斑噪声会影响目标检测，该文研究了适合车载前视GPSAR的多视处理，提出了地距平面聚焦BP算法和地距平面图像折射和色散影响校正方法。提出的方法能解决多视处理中图像配准和浅埋目标二层介质成像问题。通用Rail-GPSAR实测数据对车载系统实际工作情况的模拟，验证了该文提出的方法能有效提高图像的等效视数和辐射分辨率。
2008, 30(4): 929-932.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.01314
摘要:
APP方法可以准确检测语音信号中的非周期性、周期性和基频，是近年提出的一种先进检测新方法，对于语音基础研究和语音技术应用研究有重要作用。APP方法的最大优点是可以同时检测语音信号的基频周期、周期成分和非周期成分的能量比例，而最大缺点是计算代价巨大，运行时间为110倍实时，成为实际应用的最大障碍。该文在深入剖析APP方法的基础上，从原理架构和技术实现两个方面消除不合理的冗余处理，提出新的改进途径，发展成为改进的APP方法，即MAPP方法。MAPP方法不但加强了APP方法处理机制的合理性基础，改善基频检测的准确性和鲁棒性，而且提高计算效率约1个数量级，在CPU时钟频率为1.70GHz和内存为512MB的Pentium 计算机上的运行时间加快到12.3倍实时。
APP方法可以准确检测语音信号中的非周期性、周期性和基频，是近年提出的一种先进检测新方法，对于语音基础研究和语音技术应用研究有重要作用。APP方法的最大优点是可以同时检测语音信号的基频周期、周期成分和非周期成分的能量比例，而最大缺点是计算代价巨大，运行时间为110倍实时，成为实际应用的最大障碍。该文在深入剖析APP方法的基础上，从原理架构和技术实现两个方面消除不合理的冗余处理，提出新的改进途径，发展成为改进的APP方法，即MAPP方法。MAPP方法不但加强了APP方法处理机制的合理性基础，改善基频检测的准确性和鲁棒性，而且提高计算效率约1个数量级，在CPU时钟频率为1.70GHz和内存为512MB的Pentium 计算机上的运行时间加快到12.3倍实时。
2008, 30(4): 933-936.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01463
摘要:
该文提出了一个抗噪声、几何失真和JPEG压缩攻击的鲁棒数字水印方案，首先对原始水印信息进行置乱变换，然后再进行Turbo码编码以及扩频、合成，产生CDMA水印信息，在充分考虑人眼视觉特性的基础上确定编码水印在DWT和DCT混合变换域的嵌入位置和强度。为了减小水印提取过程中多址干扰(MAI)的影响，通过采用好的编译码方法(Turbo码)降低接收机检测门限来实现。实验结果表明，应用该文提出的数字水印方案，水印的安全性有了很大提高，而且，在保证水印不可见的情况下，水印容量大大增加了。更重要的是，对剪切、平移、旋转等各种几何失真攻击以及噪音攻击、JPEG压缩、滤波等常见的信号处理都具有极强的鲁棒性，即使嵌有水印的图像遭受攻击后质量损伤严重，水印图像还是能够清晰地提取出来。
该文提出了一个抗噪声、几何失真和JPEG压缩攻击的鲁棒数字水印方案，首先对原始水印信息进行置乱变换，然后再进行Turbo码编码以及扩频、合成，产生CDMA水印信息，在充分考虑人眼视觉特性的基础上确定编码水印在DWT和DCT混合变换域的嵌入位置和强度。为了减小水印提取过程中多址干扰(MAI)的影响，通过采用好的编译码方法(Turbo码)降低接收机检测门限来实现。实验结果表明，应用该文提出的数字水印方案，水印的安全性有了很大提高，而且，在保证水印不可见的情况下，水印容量大大增加了。更重要的是，对剪切、平移、旋转等各种几何失真攻击以及噪音攻击、JPEG压缩、滤波等常见的信号处理都具有极强的鲁棒性，即使嵌有水印的图像遭受攻击后质量损伤严重，水印图像还是能够清晰地提取出来。
2008, 30(4): 937-940.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01397
摘要:
融合基于区域的图像表达方式和相关反馈技术能够有效地提高图像检索的性能。由于现有的方法没有充分考虑相同语义类内区域特征的分布情况，进而无法对该类的语义信息进行有效的描述，为此该文提出了贝叶斯框架下基于区域的相关反馈模型。在每轮相关反馈中，通过在线学习区域的贝叶斯分类器，同时根据最近邻最小错误估计原则确定分类器的可信度，可以可靠地建立图像相似性度量的概率模型。此外，在应用非参数密度估计技术来构造语义类的特征分布时，针对区域分割的不精确性，该文还考虑了区域特征空间的总体分布因素，进而对区域的后验分布进行更可靠地估计。最后的实验说明了该文方法的有效性。
融合基于区域的图像表达方式和相关反馈技术能够有效地提高图像检索的性能。由于现有的方法没有充分考虑相同语义类内区域特征的分布情况，进而无法对该类的语义信息进行有效的描述，为此该文提出了贝叶斯框架下基于区域的相关反馈模型。在每轮相关反馈中，通过在线学习区域的贝叶斯分类器，同时根据最近邻最小错误估计原则确定分类器的可信度，可以可靠地建立图像相似性度量的概率模型。此外，在应用非参数密度估计技术来构造语义类的特征分布时，针对区域分割的不精确性，该文还考虑了区域特征空间的总体分布因素，进而对区域的后验分布进行更可靠地估计。最后的实验说明了该文方法的有效性。
2008, 30(4): 941-944.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01528
摘要:
检测前跟踪技术是低信噪比环境下目标检测与跟踪的有效方法。该文针对目标作复杂运动的情况，提出了机动弱目标检测前跟踪的多模粒子滤波算法。该算法在目标状态矢量中增加了表示目标存在与否以及目标运动模型的变量，采用粒子滤波实现了包含两个离散变量的混合滤波过程。仿真试验表明，该算法在经典跟踪方法难以发挥作用的低信噪比条件下，能够有效实现机动目标的检测与跟踪。
检测前跟踪技术是低信噪比环境下目标检测与跟踪的有效方法。该文针对目标作复杂运动的情况，提出了机动弱目标检测前跟踪的多模粒子滤波算法。该算法在目标状态矢量中增加了表示目标存在与否以及目标运动模型的变量，采用粒子滤波实现了包含两个离散变量的混合滤波过程。仿真试验表明，该算法在经典跟踪方法难以发挥作用的低信噪比条件下，能够有效实现机动目标的检测与跟踪。
2008, 30(4): 945-948.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01513
摘要:
该文以TI公司TMS320DM642 DSP为核心处理器设计实现了一个符合MPEG标准的低码率实时视频编码器。主要特色是：提出并实现了中心三步搜索和菱形搜索相结合的方法进行快速运动搜索；提出并实现了一种新的全零块预先判别方法；针对DSP系统结构以及指令特点对编码过程中的运算密集部分进行专门优化。实验表明，该文提出的快速运动搜索算法性能优于中心三步搜索算法。全零块预先判别机制在保证图像质量的同时能有效减小运算量并降低码率。
该文以TI公司TMS320DM642 DSP为核心处理器设计实现了一个符合MPEG标准的低码率实时视频编码器。主要特色是：提出并实现了中心三步搜索和菱形搜索相结合的方法进行快速运动搜索；提出并实现了一种新的全零块预先判别方法；针对DSP系统结构以及指令特点对编码过程中的运算密集部分进行专门优化。实验表明，该文提出的快速运动搜索算法性能优于中心三步搜索算法。全零块预先判别机制在保证图像质量的同时能有效减小运算量并降低码率。
2008, 30(4): 949-952.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01468
摘要:
该文提出了一种新的基于目标轮廓线的形状描述与匹配方法。该方法将两个待匹配的目标的轮廓线等弧长地分割成相同数目的弧段，用直线段连接相邻的割点构成对轮廓线的多边形近似，用多边形的顶点到形状的几何中心的距离和其两个后继顶点的距离构成的3个距离串来描述形状，形状之间的相似度用它们的3个距离串的欧氏距离和来计算。这种描述方法满足惟一性、紧致性和不变性，而且计算简单，对形状的全局特征和局部特征都能很好地描述。实验结果表明，将该方法用于形状匹配具有较高的精度和可靠性。
该文提出了一种新的基于目标轮廓线的形状描述与匹配方法。该方法将两个待匹配的目标的轮廓线等弧长地分割成相同数目的弧段，用直线段连接相邻的割点构成对轮廓线的多边形近似，用多边形的顶点到形状的几何中心的距离和其两个后继顶点的距离构成的3个距离串来描述形状，形状之间的相似度用它们的3个距离串的欧氏距离和来计算。这种描述方法满足惟一性、紧致性和不变性，而且计算简单，对形状的全局特征和局部特征都能很好地描述。实验结果表明，将该方法用于形状匹配具有较高的精度和可靠性。
2008, 30(4): 953-956.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01597
摘要:
在跟踪弱小运动目标过程中，低信噪比和高虚警率使得即使是在波门内也存在较多的虚假目标，加大目标识别的不确定性，降低跟踪的可靠性和精度。该文分析了红外成像系统中目标信号特点，根据概率数据关联滤波的思想，提出了一种基于目标幅度连续性和运动一致性的弱小目标跟踪识别方法，重点比较了极大似然-概率数据关联滤波和改进算法的目标识别与跟踪性能。理论分析和实验结果表明，该方法较大程度上减少了弱小目标跟踪过程中测量点与航迹关联的不确定性，提高了目标识别与跟踪性能。
在跟踪弱小运动目标过程中，低信噪比和高虚警率使得即使是在波门内也存在较多的虚假目标，加大目标识别的不确定性，降低跟踪的可靠性和精度。该文分析了红外成像系统中目标信号特点，根据概率数据关联滤波的思想，提出了一种基于目标幅度连续性和运动一致性的弱小目标跟踪识别方法，重点比较了极大似然-概率数据关联滤波和改进算法的目标识别与跟踪性能。理论分析和实验结果表明，该方法较大程度上减少了弱小目标跟踪过程中测量点与航迹关联的不确定性，提高了目标识别与跟踪性能。
2008, 30(4): 957-960.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00845
摘要:
该文提出了一种基于多尺度边缘响应函数的自适应阈值边缘检测算法。首先分析二进小波变换，根据边缘和噪声随尺度变化的不同特性，设计了多尺度边缘响应函数(MERF)。通过MERF中的乘积放大作用，增大了边缘响应的幅度，同时也抑制了噪声产生的伪边缘。然后利用小波变换多尺度之间的联合分布关系，计算自适应阈值，检测MERF的梯度模值形成多尺度边缘。该算法直接在小波特征上进行多尺度合成，避免了多个边缘图合成过程的病态问题。实验表明，与LOG，Canny以及Mallat多尺度小波检测方法相比，该算法在检测和定位之间能够达到更好的平衡，既能够实现小尺度下的精确定位，也可以保留大尺度下对噪声的抑制作用。
该文提出了一种基于多尺度边缘响应函数的自适应阈值边缘检测算法。首先分析二进小波变换，根据边缘和噪声随尺度变化的不同特性，设计了多尺度边缘响应函数(MERF)。通过MERF中的乘积放大作用，增大了边缘响应的幅度，同时也抑制了噪声产生的伪边缘。然后利用小波变换多尺度之间的联合分布关系，计算自适应阈值，检测MERF的梯度模值形成多尺度边缘。该算法直接在小波特征上进行多尺度合成，避免了多个边缘图合成过程的病态问题。实验表明，与LOG，Canny以及Mallat多尺度小波检测方法相比，该算法在检测和定位之间能够达到更好的平衡，既能够实现小尺度下的精确定位，也可以保留大尺度下对噪声的抑制作用。
2008, 30(4): 961-965.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00184
摘要:
该文在对原有的IEEE 802.11 DCF研究的基础上，提出了一种基于最小竞争窗口自适应调整的退避算法(Minimum Contention Window Self-adaptive Adjusting, MCWSA)。该算法的思想是每个站点根据网络中当前的时隙利用率和理论上最优时隙利用率进行比较，周期性动态调整自身的最小竞争窗口，以适应不同的网络拥塞状况。仿真表明，该算法提高了IEEE 802.11局域网在拥塞情况下的性能，在饱和吞吐量和时延上都有不同程度的改善。
该文在对原有的IEEE 802.11 DCF研究的基础上，提出了一种基于最小竞争窗口自适应调整的退避算法(Minimum Contention Window Self-adaptive Adjusting, MCWSA)。该算法的思想是每个站点根据网络中当前的时隙利用率和理论上最优时隙利用率进行比较，周期性动态调整自身的最小竞争窗口，以适应不同的网络拥塞状况。仿真表明，该算法提高了IEEE 802.11局域网在拥塞情况下的性能，在饱和吞吐量和时延上都有不同程度的改善。
2008, 30(4): 966-969.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01552
摘要:
该文针对无线传感器网络是一种能量受限的网络，首先说明根据节点数目以及分布区域特征，确定合理的成簇数目是分簇算法设计的核心；然后给出节点在通信中使用的能量模型，按照分簇的不同层数，分别对其成簇的数目进行理论上的优化分析，最后通过实验的方法验证优化的分簇算法能够满足能量有效性，对均匀节点能耗分布，提高网络生存时间有着重要作用。
该文针对无线传感器网络是一种能量受限的网络，首先说明根据节点数目以及分布区域特征，确定合理的成簇数目是分簇算法设计的核心；然后给出节点在通信中使用的能量模型，按照分簇的不同层数，分别对其成簇的数目进行理论上的优化分析，最后通过实验的方法验证优化的分簇算法能够满足能量有效性，对均匀节点能耗分布，提高网络生存时间有着重要作用。
2008, 30(4): 970-974.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01511
摘要:
DV-Hop节点定位算法是一种重要的与距离无关的定位算法。在各向同性的密集网络中，DV-Hop可以得到比较合理的定位精度，然而在随机分布的网络中，节点定位误差较大。该文根据DV-Hop算法定位过程，在平均每跳距离估计、未知节点到各参考节点之间距离的计算和节点位置估计方法等3个方面进行了改进，分析和仿真了不同改进措施和综合改进的定位性能。结果表明，与有关方法相比，该文提出的改进措施可极大地提高节点定位精度。此外，该文改进措施不改变DV-Hop算法的定位过程，因此不需要增加网络通信量和额外硬件支持，是理想的与距离无关算法。
DV-Hop节点定位算法是一种重要的与距离无关的定位算法。在各向同性的密集网络中，DV-Hop可以得到比较合理的定位精度，然而在随机分布的网络中，节点定位误差较大。该文根据DV-Hop算法定位过程，在平均每跳距离估计、未知节点到各参考节点之间距离的计算和节点位置估计方法等3个方面进行了改进，分析和仿真了不同改进措施和综合改进的定位性能。结果表明，与有关方法相比，该文提出的改进措施可极大地提高节点定位精度。此外，该文改进措施不改变DV-Hop算法的定位过程，因此不需要增加网络通信量和额外硬件支持，是理想的与距离无关算法。
2008, 30(4): 975-978.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01431
摘要:
网络安全、网络测量、服务质量、流路由等都离不开多维包分类算法。设计一种在时间上和空间上都很好的包分类算法非常困难。该文在分析大规模规则集的特征的基础上，根据协议类型域只有有限的几种取值的特点，提出一种多决策树包分类算法。该算法既可用软件实现，也适宜硬件实现，并且在理论上适用于IPv6的包分类。当采用硬件实现时，多棵树可以并行查找，树内查找可以采用流水结构，算法的查找复杂度为O(1)。该算法可用于改进广泛应用的HiCuts和HyperCuts算法，与之相比，多决策树算法在预处理时间、内存占用和查找时间上都有很大提高。
网络安全、网络测量、服务质量、流路由等都离不开多维包分类算法。设计一种在时间上和空间上都很好的包分类算法非常困难。该文在分析大规模规则集的特征的基础上，根据协议类型域只有有限的几种取值的特点，提出一种多决策树包分类算法。该算法既可用软件实现，也适宜硬件实现，并且在理论上适用于IPv6的包分类。当采用硬件实现时，多棵树可以并行查找，树内查找可以采用流水结构，算法的查找复杂度为O(1)。该算法可用于改进广泛应用的HiCuts和HyperCuts算法，与之相比，多决策树算法在预处理时间、内存占用和查找时间上都有很大提高。
2008, 30(4): 979-983.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01422
摘要:
由于IEEE 802.11e 协议的EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)机制采用优先级分类和两级冲突，对其建模分析具有相当大的难度。该文根据EDCA机制的特点提出一种简单有效的两级冲突综合模型。利用简单EDCA模型推导出的时隙发送概率公式分别计算内部虚拟冲突和外部冲突概率，将这两种冲突概率进行综合，最终仿真出饱和条件下复杂EDCA模型的吞吐率和时延。仿真结果显示：EDCA机制采用优先级分类和两级冲突，不仅可以优先保证音频和视频业务的吞吐率，而且可以大大降低系统的平均时延。
由于IEEE 802.11e 协议的EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)机制采用优先级分类和两级冲突，对其建模分析具有相当大的难度。该文根据EDCA机制的特点提出一种简单有效的两级冲突综合模型。利用简单EDCA模型推导出的时隙发送概率公式分别计算内部虚拟冲突和外部冲突概率，将这两种冲突概率进行综合，最终仿真出饱和条件下复杂EDCA模型的吞吐率和时延。仿真结果显示：EDCA机制采用优先级分类和两级冲突，不仅可以优先保证音频和视频业务的吞吐率，而且可以大大降低系统的平均时延。
2008, 30(4): 984-987.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01254
摘要:
该文将优先级控制机制引入到综合业务双令牌双环LAN中，对具有3个优先级的双令牌双环LAN建立了排队模型并进行了数学解析和模拟试验，得到了有关性能评价的重要参量，对解析结果进行了数值计算及结果分析，从而为在综合业务环境下建造双令牌双环LAN提供了理论依据。
该文将优先级控制机制引入到综合业务双令牌双环LAN中，对具有3个优先级的双令牌双环LAN建立了排队模型并进行了数学解析和模拟试验，得到了有关性能评价的重要参量，对解析结果进行了数值计算及结果分析，从而为在综合业务环境下建造双令牌双环LAN提供了理论依据。
2008, 30(4): 988-990.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01464
摘要:
实际网络中由于拥塞、带宽、传输速度等因素，通常存在耦合时延。该文提出一种带时延耦合映象格子的相继拥堵模型，在此基础上研究交通路网上各个节点的非线性动力学特征，交通拥堵在路网上的形成机理与传播的复杂动力学行为，拥堵故障在网络中扩散的过程。模拟网络中随机发生拥堵和蓄意攻击所引发的两种相继拥堵策略，并推导出网络中故障承受能力的阈值范围。
实际网络中由于拥塞、带宽、传输速度等因素，通常存在耦合时延。该文提出一种带时延耦合映象格子的相继拥堵模型，在此基础上研究交通路网上各个节点的非线性动力学特征，交通拥堵在路网上的形成机理与传播的复杂动力学行为，拥堵故障在网络中扩散的过程。模拟网络中随机发生拥堵和蓄意攻击所引发的两种相继拥堵策略，并推导出网络中故障承受能力的阈值范围。
2008, 30(4): 991-994.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01507
摘要:
基于门限的思想，该文提出一种新签名方案限制联合验证者签名的精确定义和安全模型，并构造了一个有效的限制联合验证者签名方案。新方案支持将消息的知情权和签名的验证权控制给t个验证者，并且当且仅当t个验证者合作才能验证签名，同时签名的长度不随验证者的增加而增加。在随机预言模型下，新方案达到了所需的安全要求。
基于门限的思想，该文提出一种新签名方案限制联合验证者签名的精确定义和安全模型，并构造了一个有效的限制联合验证者签名方案。新方案支持将消息的知情权和签名的验证权控制给t个验证者，并且当且仅当t个验证者合作才能验证签名，同时签名的长度不随验证者的增加而增加。在随机预言模型下，新方案达到了所需的安全要求。
2008, 30(4): 995-998.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00549
摘要:
环签名是提供匿名发布信息的巧妙方法，该文首次给出了基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名的概念与安全的形式化定义。以Zhang和Kim的环签名方案为例，给出了为某些基于身份环签名添加可链接性的方法。并分别提出了高效的基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名方案，方案除满足完备匿名性和适应性选择消息攻击下的不可伪造性外，还分别满足可链接性和对非签名者的不可转换性。
环签名是提供匿名发布信息的巧妙方法，该文首次给出了基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名的概念与安全的形式化定义。以Zhang和Kim的环签名方案为例，给出了为某些基于身份环签名添加可链接性的方法。并分别提出了高效的基于身份的可链接环签名和可链接可转换环签名方案，方案除满足完备匿名性和适应性选择消息攻击下的不可伪造性外，还分别满足可链接性和对非签名者的不可转换性。
2008, 30(4): 999-1003.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01454
摘要:
该文提出了一种基于射线跟踪方法的射线管分裂新技术确定性射线管分裂法，同时给出该方法的解析分裂格式和完备性说明。仿真计算证明，在相同预测精度条件下，与两种已知的射线管方法相比，该方法具有花费CPU时间较少、计算效率较高的优点。用该方法在室内环境中进行接收功率预测，仿真结果与公开发表的文献结果相比，一致性良好。
该文提出了一种基于射线跟踪方法的射线管分裂新技术确定性射线管分裂法，同时给出该方法的解析分裂格式和完备性说明。仿真计算证明，在相同预测精度条件下，与两种已知的射线管方法相比，该方法具有花费CPU时间较少、计算效率较高的优点。用该方法在室内环境中进行接收功率预测，仿真结果与公开发表的文献结果相比，一致性良好。
2008, 30(4): 1004-1006.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2007.00673
摘要:
基于幅度失配率，使用高斯近似方法给出有幅度失配的串行干扰消除检测器(SIC)的近似误码率递推公式。利用该公式，讨论了SIC中由于幅度失配而引起的误码率特性。通过引入正数来刻画有幅度失配SIC误码性能与其上限(无幅度失配误码性能)的损失度，使用Lagrange中值定理和近似分析方法，推导出幅度失配率与信噪比以及之间的定量分析公式。仿真表明，该定量分析公式揭示了幅度失配对系统性能的影响程度。
基于幅度失配率，使用高斯近似方法给出有幅度失配的串行干扰消除检测器(SIC)的近似误码率递推公式。利用该公式，讨论了SIC中由于幅度失配而引起的误码率特性。通过引入正数来刻画有幅度失配SIC误码性能与其上限(无幅度失配误码性能)的损失度，使用Lagrange中值定理和近似分析方法，推导出幅度失配率与信噪比以及之间的定量分析公式。仿真表明，该定量分析公式揭示了幅度失配对系统性能的影响程度。
2008, 30(4): 1007-1010.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01656
摘要:
该文研究合成孔径雷达原始数据压缩AP算法，由非正态信源率失真不等式下界结合拉格朗日乘子法推导了幅相比特分配的微分熵公式，指出幅度微分熵和相位微分熵决定了幅相比特分配。进一步研究了相位的均匀分布特性和幅度的瑞利分布特性，由连续信源微分熵定义推导了幅相比特分配的幅度均值公式，指出幅度均值是决定幅相比特分配的唯一因素。根据统计直方图和概率密度之间的关系，给出了更为一般情况下的幅度相位微分熵计算公式。两种幅相比特分配方案各有优点，都可以实现幅度相位比特的自动分配。真实数据实验证实了该方法的有效性。
该文研究合成孔径雷达原始数据压缩AP算法，由非正态信源率失真不等式下界结合拉格朗日乘子法推导了幅相比特分配的微分熵公式，指出幅度微分熵和相位微分熵决定了幅相比特分配。进一步研究了相位的均匀分布特性和幅度的瑞利分布特性，由连续信源微分熵定义推导了幅相比特分配的幅度均值公式，指出幅度均值是决定幅相比特分配的唯一因素。根据统计直方图和概率密度之间的关系，给出了更为一般情况下的幅度相位微分熵计算公式。两种幅相比特分配方案各有优点，都可以实现幅度相位比特的自动分配。真实数据实验证实了该方法的有效性。
2008, 30(4): 1011-1013.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01390
摘要:
该文针对SAR成像方法进行了理论分析，研究了用于弹载SAR的时域子孔径算法实现，给出了算法的流程，最后根据实际系统需要，设计了采用高性能的DSP芯片TS203的信号处理系统并用于实际的数字信号处理并给出了该系统的成像处理结果。结果表明采用时域子孔径算法和该文所设计的硬件平台，能够正确对弹载SAR回波进行实时成像计算。
该文针对SAR成像方法进行了理论分析，研究了用于弹载SAR的时域子孔径算法实现，给出了算法的流程，最后根据实际系统需要，设计了采用高性能的DSP芯片TS203的信号处理系统并用于实际的数字信号处理并给出了该系统的成像处理结果。结果表明采用时域子孔径算法和该文所设计的硬件平台，能够正确对弹载SAR回波进行实时成像计算。
2008, 30(4): 1014-1016.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2006.01311
摘要:
通过光控相控阵列的数值模型和成对回波理论，理论分析并仿真了光路相频特性的波动及其各子阵光路相频特性波动对光控相控阵阵列方向图与脉冲压缩的影响。结果表明光纤链路相频特性对阵列方向图和脉冲压缩存在一定影响，但是由于阵列叠加作用，这种影响可能被削弱。
通过光控相控阵列的数值模型和成对回波理论，理论分析并仿真了光路相频特性的波动及其各子阵光路相频特性波动对光控相控阵阵列方向图与脉冲压缩的影响。结果表明光纤链路相频特性对阵列方向图和脉冲压缩存在一定影响，但是由于阵列叠加作用，这种影响可能被削弱。
