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2010年 第32卷 第8期
2010, 32(8): 1779-1785.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01194
摘要:
图像质量评价是自动目标识别(ATR)性能评估中的重要组成部分。传统的评价指标如目标信噪比(SNR)等针对的皆是单幅图像，而对于图像序列质量评价的研究尚属空白。针对该问题，该文首次提出了帧间目标变化程度的概念，利用其定量描述图像序列的质量。该指标融合了3部分信息：图像序列中帧间目标区纹理变化的信息，帧间目标大小变化的信息以及帧间目标位置不规律的信息。为验证所提指标的有效性，设计了用于分析帧间目标变化程度和ATR算法实际效果关系的实验，实验用样本为真实的目标图像序列。实验结果表明，帧间目标变化程度与ATR算法性能具有很强的相关性，基本呈现单调关系，是一种有效的图像序列质量评价标准。
图像质量评价是自动目标识别(ATR)性能评估中的重要组成部分。传统的评价指标如目标信噪比(SNR)等针对的皆是单幅图像，而对于图像序列质量评价的研究尚属空白。针对该问题，该文首次提出了帧间目标变化程度的概念，利用其定量描述图像序列的质量。该指标融合了3部分信息：图像序列中帧间目标区纹理变化的信息，帧间目标大小变化的信息以及帧间目标位置不规律的信息。为验证所提指标的有效性，设计了用于分析帧间目标变化程度和ATR算法实际效果关系的实验，实验用样本为真实的目标图像序列。实验结果表明，帧间目标变化程度与ATR算法性能具有很强的相关性，基本呈现单调关系，是一种有效的图像序列质量评价标准。
2010, 32(8): 1786-1791.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01120
摘要:
弥散张量磁共振成像(DT-MRI)的脑白质纤维追踪成像利用脑白质水分子弥散构成的弥散张量信息追踪脑白质纤维束并无创重建其3维结构图像。针对现有追踪方法一般以局部体素的弥散张量为主要追踪依据，缺乏对纤维结构、弥散度等人体解剖结构和生理机能的综合考量的缺陷，该文基于贝叶斯理论框架综合分析追踪路径与各体素弥散张量方向和纤维束几何结构相关性，并使用弥散度和追踪纤维角度对两者进行约束，获得各步追踪方向的概率密度分布，通过Markov Chain Monte Carlo采样确定其追踪方向进行追踪成像，通过多次追踪获得具有统计意义的3维结果。最后利用文中方法在合成弥散张量数据上进行了成像仿真，在真实脑部DT-MRI数据上进行了成像实验。仿真和实验结果表明，该方法能实现预期的脑白质纤维追踪成像，比现有追踪成像方法结果更可靠，可重复性更强。
弥散张量磁共振成像(DT-MRI)的脑白质纤维追踪成像利用脑白质水分子弥散构成的弥散张量信息追踪脑白质纤维束并无创重建其3维结构图像。针对现有追踪方法一般以局部体素的弥散张量为主要追踪依据，缺乏对纤维结构、弥散度等人体解剖结构和生理机能的综合考量的缺陷，该文基于贝叶斯理论框架综合分析追踪路径与各体素弥散张量方向和纤维束几何结构相关性，并使用弥散度和追踪纤维角度对两者进行约束，获得各步追踪方向的概率密度分布，通过Markov Chain Monte Carlo采样确定其追踪方向进行追踪成像，通过多次追踪获得具有统计意义的3维结果。最后利用文中方法在合成弥散张量数据上进行了成像仿真，在真实脑部DT-MRI数据上进行了成像实验。仿真和实验结果表明，该方法能实现预期的脑白质纤维追踪成像，比现有追踪成像方法结果更可靠，可重复性更强。
2010, 32(8): 1792-1796.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00922
摘要:
该文提出一种基于克隆选择和多重空间构造的彩色图像分割方法。该方法首先将一些常见的颜色分量分为亮度成分、单频光谱成分、双频光谱成分、多频光谱成分，利用主分量分析技术(PCA)分别对其进行计算，得到最具有识别能力的颜色分量来构造多重颜色空间；然后利用克隆选择算法对样本进行自学习，得到全局最优的聚类中心；最后用得到的聚类中心对图像进行分割。由于该文的方法结合了克隆选择算法的非线性分类能力，通过对彩色图像自适应的构造最佳多重空间，能够快速准确地得到分割结果，克服了传统分割方法使用固定颜色空间以及容易陷入局部最优的缺点。通过实验表明，该方法对彩色图像同质区的分割均匀，边缘保持度好。此外，新方法对彩色图像的亮度和纹理变化不敏感，鲁棒性较强。
该文提出一种基于克隆选择和多重空间构造的彩色图像分割方法。该方法首先将一些常见的颜色分量分为亮度成分、单频光谱成分、双频光谱成分、多频光谱成分，利用主分量分析技术(PCA)分别对其进行计算，得到最具有识别能力的颜色分量来构造多重颜色空间；然后利用克隆选择算法对样本进行自学习，得到全局最优的聚类中心；最后用得到的聚类中心对图像进行分割。由于该文的方法结合了克隆选择算法的非线性分类能力，通过对彩色图像自适应的构造最佳多重空间，能够快速准确地得到分割结果，克服了传统分割方法使用固定颜色空间以及容易陷入局部最优的缺点。通过实验表明，该方法对彩色图像同质区的分割均匀，边缘保持度好。此外，新方法对彩色图像的亮度和纹理变化不敏感，鲁棒性较强。
2010, 32(8): 1797-1801.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01210
摘要:
该文提出一种新的数据模型用于盲解扩含未知频偏的长码直扩信号。它将长码直扩信号重排为含有缺失数据的短码直扩信号，然后扩展使用了短码伪码周期的盲同步算法，最后采用交替投影算法恢复出信号子空间，并用于盲解扩。仿真实验表明提出的方法不受未知载频的影响，在低信噪比下表现了良好的性能。
该文提出一种新的数据模型用于盲解扩含未知频偏的长码直扩信号。它将长码直扩信号重排为含有缺失数据的短码直扩信号，然后扩展使用了短码伪码周期的盲同步算法，最后采用交替投影算法恢复出信号子空间，并用于盲解扩。仿真实验表明提出的方法不受未知载频的影响，在低信噪比下表现了良好的性能。
2010, 32(8): 1802-1805.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00718
摘要:
该文针对传统中国剩余定理在余数有误差时重构整数不稳健性的缺陷，提出了采用一组非互质的模数和相应的有误差的余数估计任意正整数的广义稳健中国剩余定理，给出了详细的定理证明，得出了算法重构整数公式和误差上限表达式。将该定理用于欠采样下信号频率估计，仿真实例验证了所提算法的稳健性和实际工程应用前景。
该文针对传统中国剩余定理在余数有误差时重构整数不稳健性的缺陷，提出了采用一组非互质的模数和相应的有误差的余数估计任意正整数的广义稳健中国剩余定理，给出了详细的定理证明，得出了算法重构整数公式和误差上限表达式。将该定理用于欠采样下信号频率估计，仿真实例验证了所提算法的稳健性和实际工程应用前景。
2010, 32(8): 1806-1811.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01015
摘要:
不确定上下文信息的表示与推理是研究和开发上下文感知系统的重点和难点。该文首次将证据理论和本体相结合，提出了基于证据理论的不确定性上下文本体建模方法，并对证据组合规则进行了修改，不仅解决了证据理论在高度证据冲突时的局限性，而且使得该推理模型具有自适应性，设计并实现了不确定上下文推理算法。最后，通过在原型系统中的医疗监护和诊断应用，验证了该方法的可行性、合理性和有效性。
不确定上下文信息的表示与推理是研究和开发上下文感知系统的重点和难点。该文首次将证据理论和本体相结合，提出了基于证据理论的不确定性上下文本体建模方法，并对证据组合规则进行了修改，不仅解决了证据理论在高度证据冲突时的局限性，而且使得该推理模型具有自适应性，设计并实现了不确定上下文推理算法。最后，通过在原型系统中的医疗监护和诊断应用，验证了该方法的可行性、合理性和有效性。
2010, 32(8): 1812-1817.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01127
摘要:
空间运动特征是导弹目标识别所依据的主要目标特性之一。该文通过在散射中心模型下，研究了导弹微动时回波的时频变化的特性，并由此提出了一种用于估计多散射点瞬时多普勒的线性和的新方法。对该线性和做傅里叶变化，能够有效地估计目标自旋、锥旋、进动频率，周期等运动参数。在此基础上，提出多普勒线性和的傅里叶谱的波形熵特征可以很好地用于实际中弹头和诱饵的识别。结果表明该方法可有效地区分弹头和诱饵。
空间运动特征是导弹目标识别所依据的主要目标特性之一。该文通过在散射中心模型下，研究了导弹微动时回波的时频变化的特性，并由此提出了一种用于估计多散射点瞬时多普勒的线性和的新方法。对该线性和做傅里叶变化，能够有效地估计目标自旋、锥旋、进动频率，周期等运动参数。在此基础上，提出多普勒线性和的傅里叶谱的波形熵特征可以很好地用于实际中弹头和诱饵的识别。结果表明该方法可有效地区分弹头和诱饵。
2010, 32(8): 1818-1824.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00870
摘要:
在步进频率高分辨ISAR成像中，传统的参数估计方法往往不能准确地估计出运动目标的速度和加速度值，其补偿后存在的相位误差对宽带合成ISAR图像有较大的影响。因此，该文提出了一种基于相邻相关法和相位相干化的步进频率高分辨ISAR成像技术，即通过相邻相关法估计运动目标的径向运动参数，在对回波数据包络进行补偿后，利用相位相干化对各子脉冲的相位误差进行校正，再利用频带拼接技术获取目标的合成高分辨1维距离像。之后，利用RD算法实现目标的高分辨ISAR成像。该方法具有精确相位误差补偿精度和高运算效率的优点。仿真和实测数据验证了该方法的有效性。
在步进频率高分辨ISAR成像中，传统的参数估计方法往往不能准确地估计出运动目标的速度和加速度值，其补偿后存在的相位误差对宽带合成ISAR图像有较大的影响。因此，该文提出了一种基于相邻相关法和相位相干化的步进频率高分辨ISAR成像技术，即通过相邻相关法估计运动目标的径向运动参数，在对回波数据包络进行补偿后，利用相位相干化对各子脉冲的相位误差进行校正，再利用频带拼接技术获取目标的合成高分辨1维距离像。之后，利用RD算法实现目标的高分辨ISAR成像。该方法具有精确相位误差补偿精度和高运算效率的优点。仿真和实测数据验证了该方法的有效性。
2010, 32(8): 1825-1830.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00835
摘要:
利用高分辨距离像估计目标尺寸是弹道导弹中段防御雷达目标特征提取和识别的重要途径。该文提出了一种在目标进动条件下，利用多幅高分辨一维距离像进行中段弹道目标真实长度估计的方法。推导了目标1维高分辨距离像长度与弹道目标真实长度、进动参数之间的函数关系，建立了1维距离像长度的观测模型，采用最大似然估计法实现了目标长度的估计。最后给出了基于仿真数据和某弹头实测数据条件下的尺寸估计仿真结果，验证了所提方法的有效性。
利用高分辨距离像估计目标尺寸是弹道导弹中段防御雷达目标特征提取和识别的重要途径。该文提出了一种在目标进动条件下，利用多幅高分辨一维距离像进行中段弹道目标真实长度估计的方法。推导了目标1维高分辨距离像长度与弹道目标真实长度、进动参数之间的函数关系，建立了1维距离像长度的观测模型，采用最大似然估计法实现了目标长度的估计。最后给出了基于仿真数据和某弹头实测数据条件下的尺寸估计仿真结果，验证了所提方法的有效性。
2010, 32(8): 1831-1836.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00979
摘要:
该文从改善MIMO阵列雷达检测性能的角度研究了自适应空时编码的设计问题，考虑了多目标环境、杂波复幅度的空时相关性及其自适应估计等较为复杂的情况，推导了最优准则以及两种次优准则的空时编码设计公式，阐述了3种准则之间以及它们与正交空时编码设计和发射波束方向图匹配设计准则之间的联系与区别。仿真结果表明，相对于非自适应的正交空时编码设计，3种具有自适应能力的设计准则得出的空时编码矢量都能较大程度地提高检测器输出的信号杂波噪声比，达到了改善MIMO阵列雷达检测性能的目的。
该文从改善MIMO阵列雷达检测性能的角度研究了自适应空时编码的设计问题，考虑了多目标环境、杂波复幅度的空时相关性及其自适应估计等较为复杂的情况，推导了最优准则以及两种次优准则的空时编码设计公式，阐述了3种准则之间以及它们与正交空时编码设计和发射波束方向图匹配设计准则之间的联系与区别。仿真结果表明，相对于非自适应的正交空时编码设计，3种具有自适应能力的设计准则得出的空时编码矢量都能较大程度地提高检测器输出的信号杂波噪声比，达到了改善MIMO阵列雷达检测性能的目的。
2010, 32(8): 1837-1842.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01080
摘要:
宽带雷达相比于窄带雷达具有更高的距离分辨率，因此目标起伏较小。分析了宽带无起伏目标模型，宽带瑞利起伏目标模型和宽带莱斯起伏目标模型的宽带和窄带雷达的回波特性，并推导了它们在高斯白噪声中的检测概率。检测性能曲线表明，在高检测概率时，宽带雷达比窄带雷达具有更好的检测性能；但是随着雷达分辨率的提高，宽带雷达能量积累检测器的积累损失也增加，这个因素使得当雷达带宽增加到一定程度后宽带雷达相对于窄带雷达在检测方面的优势失去意义。
宽带雷达相比于窄带雷达具有更高的距离分辨率，因此目标起伏较小。分析了宽带无起伏目标模型，宽带瑞利起伏目标模型和宽带莱斯起伏目标模型的宽带和窄带雷达的回波特性，并推导了它们在高斯白噪声中的检测概率。检测性能曲线表明，在高检测概率时，宽带雷达比窄带雷达具有更好的检测性能；但是随着雷达分辨率的提高，宽带雷达能量积累检测器的积累损失也增加，这个因素使得当雷达带宽增加到一定程度后宽带雷达相对于窄带雷达在检测方面的优势失去意义。
2010, 32(8): 1843-1848.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01133
摘要:
该文提出了一种基于平行因子分析的双基地MIMO雷达发射角、接收角及多普勒频率的联合估计算法。推导了SweilingII目标模型下的接收信号表示式，表明它具有三面阵模型特性。分析了该模型分解的唯一性，并从三线性最小二乘迭代得到的矩阵中完成参数估计。该算法充分利用接收端输出的所有信息，且每次迭代具有精确的最小二乘闭式解，消除了多次特征分解的误差积累，因此提高了估计精度。同时能够实现自动配对，降低了运算量。仿真试验验证了理论分析的有效性。
该文提出了一种基于平行因子分析的双基地MIMO雷达发射角、接收角及多普勒频率的联合估计算法。推导了SweilingII目标模型下的接收信号表示式，表明它具有三面阵模型特性。分析了该模型分解的唯一性，并从三线性最小二乘迭代得到的矩阵中完成参数估计。该算法充分利用接收端输出的所有信息，且每次迭代具有精确的最小二乘闭式解，消除了多次特征分解的误差积累，因此提高了估计精度。同时能够实现自动配对，降低了运算量。仿真试验验证了理论分析的有效性。
2010, 32(8): 1849-1854.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01146
摘要:
为便于MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 雷达在接收端相干处理多通道回波数据，该文首先基于相位中心近似来简化MIMO雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价，将MIMO雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系，解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析，推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围，设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。
为便于MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 雷达在接收端相干处理多通道回波数据，该文首先基于相位中心近似来简化MIMO雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价，将MIMO雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系，解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析，推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围，设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。
2010, 32(8): 1855-1862.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00706
摘要:
该文分析了双基地逆合成孔径雷达的成像平面。采用基于双基地SAR成像平面分析，双基地目标旋转矢量分析两种方法，分别建立了两种不同的双基地ISAR成像平面模型。为验证模型正确性，分别将两种模型应用于双基地转台成像分析，并仿真验证。成像仿真结果表明了旋转矢量分析法建立模型的正确性。基于成像平面分析，研究了双基地转台模型的适应性，修正了常用的双基地ISAR散射点回波模型，验证了修正回波模型的正确性，并针对不同的目标运动情况，给出了成像平面的估计算法。
该文分析了双基地逆合成孔径雷达的成像平面。采用基于双基地SAR成像平面分析，双基地目标旋转矢量分析两种方法，分别建立了两种不同的双基地ISAR成像平面模型。为验证模型正确性，分别将两种模型应用于双基地转台成像分析，并仿真验证。成像仿真结果表明了旋转矢量分析法建立模型的正确性。基于成像平面分析，研究了双基地转台模型的适应性，修正了常用的双基地ISAR散射点回波模型，验证了修正回波模型的正确性，并针对不同的目标运动情况，给出了成像平面的估计算法。
2010, 32(8): 1863-1868.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01136
摘要:
该文给出了发射端固定的单发多收地球同步轨道(GEO)星机多基SAR几何模型，推导了不同接收端回波之间的频谱偏移。基于该频谱偏移，提出了通过合成不同接收端的频谱实现提高距离分辨率的方法。详细分析了谱合成过程中产生的重叠干扰项，及其对距离分辨率的影响，并提出了权值滤波的方法进行抑制。最后通过仿真验证了方法的有效性。
该文给出了发射端固定的单发多收地球同步轨道(GEO)星机多基SAR几何模型，推导了不同接收端回波之间的频谱偏移。基于该频谱偏移，提出了通过合成不同接收端的频谱实现提高距离分辨率的方法。详细分析了谱合成过程中产生的重叠干扰项，及其对距离分辨率的影响，并提出了权值滤波的方法进行抑制。最后通过仿真验证了方法的有效性。
2010, 32(8): 1869-1873.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01248
摘要:
该文研究了机载雷达3维空时自适应处理(3D-STAP)方法，并结合先时后空的自适应处理(mDT-SAP)结构提出了一种新的空时两级降维准最优技术。该方法首先采用固定结构的时域多普勒预处理降低杂波时域相关性，然后基于2维空域的可分离性构造出两个低维的俯仰和方位向权值，最后结合双迭代算法进行循环求解。理论分析与仿真结果表明，该文所提方法与传统方法相比具有运算量小、收敛性强、所需训练样本少的优点，并拥有优良的杂波抑制性能和较强的误差鲁棒性，有利于工程化实现。
该文研究了机载雷达3维空时自适应处理(3D-STAP)方法，并结合先时后空的自适应处理(mDT-SAP)结构提出了一种新的空时两级降维准最优技术。该方法首先采用固定结构的时域多普勒预处理降低杂波时域相关性，然后基于2维空域的可分离性构造出两个低维的俯仰和方位向权值，最后结合双迭代算法进行循环求解。理论分析与仿真结果表明，该文所提方法与传统方法相比具有运算量小、收敛性强、所需训练样本少的优点，并拥有优良的杂波抑制性能和较强的误差鲁棒性，有利于工程化实现。
2010, 32(8): 1874-1878.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00738
摘要:
该文针对双频雷达的测高问题，研究了基于相位干涉原理的双频雷达测高方法。文中给出了相位干涉测角的基本原理，并针对该方法在双频雷达测高应用中存在的相位模糊问题进行了分析，在此基础上，给出了基于中国余数定理的双波段相位差解模糊处理方法，解决了双频雷达相位干涉测高法的相位模糊问题。最后对双频雷达相位干涉测高法的测高精度进行了分析。仿真分析，验证了算法的可行性。
该文针对双频雷达的测高问题，研究了基于相位干涉原理的双频雷达测高方法。文中给出了相位干涉测角的基本原理，并针对该方法在双频雷达测高应用中存在的相位模糊问题进行了分析，在此基础上，给出了基于中国余数定理的双波段相位差解模糊处理方法，解决了双频雷达相位干涉测高法的相位模糊问题。最后对双频雷达相位干涉测高法的测高精度进行了分析。仿真分析，验证了算法的可行性。
2010, 32(8): 1879-1884.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00745
摘要:
对海面弱流场进行监测是海洋微波遥感的重要应用之一，在海洋内波、浅海地形、水下运动目标监测等民用和军事领域都具有十分重要的意义。该文定义了海面弱流场和风生海杂波之间的信杂比；以信杂比作为衡量标准，在风速统计平均意义上，研究了我国南海海域内实孔径雷达(RAR)/SAR/平飞斜视机载双站SAR对海面弱流场的最佳观测参数。3种雷达体制的信杂比对比分析表明，RAR信杂比最强，最有利于探测海面弱流场。
对海面弱流场进行监测是海洋微波遥感的重要应用之一，在海洋内波、浅海地形、水下运动目标监测等民用和军事领域都具有十分重要的意义。该文定义了海面弱流场和风生海杂波之间的信杂比；以信杂比作为衡量标准，在风速统计平均意义上，研究了我国南海海域内实孔径雷达(RAR)/SAR/平飞斜视机载双站SAR对海面弱流场的最佳观测参数。3种雷达体制的信杂比对比分析表明，RAR信杂比最强，最有利于探测海面弱流场。
2010, 32(8): 1885-1891.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01079
摘要:
由于复杂卫星在轨运行中不可避免地存在着抖动振动，从而导致星敏感器数据不稳和精度降低，这给低信噪比条件下的敏感器姿态测量数据处理带来了很大困难。该文针对复杂卫星抖动情况下数据的处理进行了讨论，分析了星敏感器测量原理及各类误差源产生机理，并在此基础上，重点研究了抖动条件下的星敏感器姿态测量数据处理技术，结合抖动幅频特性，通过寻找用于处理抖动引起误差的幅频分界点，分析了抖动对星敏感器姿态测量精度的影响，并结合卫星姿态确定过程，给出了抖动情况下星敏感器姿态测量数据的处理方法，可有效地提高星敏感器数据处理精度，使不经稳态控制就可对抖动测量数据进行处理成为可能，大大降低了系统的设计成本，缩短了设计周期。
由于复杂卫星在轨运行中不可避免地存在着抖动振动，从而导致星敏感器数据不稳和精度降低，这给低信噪比条件下的敏感器姿态测量数据处理带来了很大困难。该文针对复杂卫星抖动情况下数据的处理进行了讨论，分析了星敏感器测量原理及各类误差源产生机理，并在此基础上，重点研究了抖动条件下的星敏感器姿态测量数据处理技术，结合抖动幅频特性，通过寻找用于处理抖动引起误差的幅频分界点，分析了抖动对星敏感器姿态测量精度的影响，并结合卫星姿态确定过程，给出了抖动情况下星敏感器姿态测量数据的处理方法，可有效地提高星敏感器数据处理精度，使不经稳态控制就可对抖动测量数据进行处理成为可能，大大降低了系统的设计成本，缩短了设计周期。
2010, 32(8): 1892-1897.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01048
摘要:
链路中断和接续对卫星网络路由有重要影响，该文针对多层卫星网络，设计了链路中断容忍路由策略，利用非均匀时间段内卫星网络拓扑结构的可预测性进行路由表计算，采取动态的拥塞控制机制和洪泛策略，解决由于卫星运动、通信设备故障引发链路中断情况下的路由问题。仿真结果表明，该路由策略具有较高的链路利用率，能够减少动态路由计算中时延信息收集和星上路由表生成给卫星节点带来的时空开销。
链路中断和接续对卫星网络路由有重要影响，该文针对多层卫星网络，设计了链路中断容忍路由策略，利用非均匀时间段内卫星网络拓扑结构的可预测性进行路由表计算，采取动态的拥塞控制机制和洪泛策略，解决由于卫星运动、通信设备故障引发链路中断情况下的路由问题。仿真结果表明，该路由策略具有较高的链路利用率，能够减少动态路由计算中时延信息收集和星上路由表生成给卫星节点带来的时空开销。
2010, 32(8): 1898-1903.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01105
摘要:
该文针对深空通信对长纠删码的需求，提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下，选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道，长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码，并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码，级联系统在等效包删除概率不超过0.1时，系统误比特率以概率1趋于0。
该文针对深空通信对长纠删码的需求，提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下，选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道，长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码，并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码，级联系统在等效包删除概率不超过0.1时，系统误比特率以概率1趋于0。
2010, 32(8): 1904-1909.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00464
摘要:
为满足航天器有效载荷间高速数据多路传输的未来发展需求，该文研究提出了基于SpaceWire的星载数据路由的设计方案。在SpaceWire总线标准网络层分析的基础上，结合虫孔路由原理构建路由器内部结构，提出了采用无阻断交差开关的SpaceWire路由器设计方案。在Simulink环境下建立了路由器仿真模型，并通过BWR解决了虫孔路由阻塞机制带来的刹车问题，使路由器的满负荷通信下的平均丢包率减少了70％。
为满足航天器有效载荷间高速数据多路传输的未来发展需求，该文研究提出了基于SpaceWire的星载数据路由的设计方案。在SpaceWire总线标准网络层分析的基础上，结合虫孔路由原理构建路由器内部结构，提出了采用无阻断交差开关的SpaceWire路由器设计方案。在Simulink环境下建立了路由器仿真模型，并通过BWR解决了虫孔路由阻塞机制带来的刹车问题，使路由器的满负荷通信下的平均丢包率减少了70％。
2010, 32(8): 1910-1913.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01188
摘要:
该文提出了一种应用于上行MU-MIMO系统的次优传输技术：最大特征波束成型(MEBF)。该技术仅要求每个用户终端(UE)在自己的最大特征方向上传输信息，与最优的多用户迭代注水(MU-IWF)技术相比复杂度很低。通过理论分析，证明了MEBF随着UE个数的增加是渐近最优的。对于有限的UE个数，仿真结果表明，MEBF是一种接近最优的传输技术。
该文提出了一种应用于上行MU-MIMO系统的次优传输技术：最大特征波束成型(MEBF)。该技术仅要求每个用户终端(UE)在自己的最大特征方向上传输信息，与最优的多用户迭代注水(MU-IWF)技术相比复杂度很低。通过理论分析，证明了MEBF随着UE个数的增加是渐近最优的。对于有限的UE个数，仿真结果表明，MEBF是一种接近最优的传输技术。
2010, 32(8): 1914-1919.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01182
摘要:
该文针对频率选择性衰落下的多中继分布式空频编码协同通信系统，提出了一种分段最大似然迭代检测算法。目的节点将每一个分布式空频编码的频域向量划分成若干小段，分别对其进行最大似然迭代检测。理论分析和仿真结果表明，该迭代最大似然检测算法收敛速度快，且显著降低了分布式空频编码协同通信系统检测算法的复杂度，具有较高的实用价值。
该文针对频率选择性衰落下的多中继分布式空频编码协同通信系统，提出了一种分段最大似然迭代检测算法。目的节点将每一个分布式空频编码的频域向量划分成若干小段，分别对其进行最大似然迭代检测。理论分析和仿真结果表明，该迭代最大似然检测算法收敛速度快，且显著降低了分布式空频编码协同通信系统检测算法的复杂度，具有较高的实用价值。
2010, 32(8): 1920-1925.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01316
摘要:
该文针对采用解码-转发(DF)协议的协作中继网络，提出了一种基于买者-卖者博弈的中继选择和功率分配策略，通过将用户建模为买者，可以以最大效用为标准选择最优中继和确定最佳的购买功率；将中继建模为卖者，可通过先市场后利润的功率价格调整策略获得最大的利润。分析了两者博弈达到平衡的条件并进行了仿真，结果验证了纳什均衡点的存在并表明，该策略计算量少，收敛速度快，实用性强，在兼顾用户和中继节点的利益的同时可以有效提高用户的传输速率，扩大基站的覆盖范围，提高功率利用效率。
该文针对采用解码-转发(DF)协议的协作中继网络，提出了一种基于买者-卖者博弈的中继选择和功率分配策略，通过将用户建模为买者，可以以最大效用为标准选择最优中继和确定最佳的购买功率；将中继建模为卖者，可通过先市场后利润的功率价格调整策略获得最大的利润。分析了两者博弈达到平衡的条件并进行了仿真，结果验证了纳什均衡点的存在并表明，该策略计算量少，收敛速度快，实用性强，在兼顾用户和中继节点的利益的同时可以有效提高用户的传输速率，扩大基站的覆盖范围，提高功率利用效率。
2010, 32(8): 1926-1931.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01089
摘要:
考虑一对多天线的信源信宿通过一个单天线的放大前传(AF)中继辅助通信的两跳半双工无线网络。假设通信终端完全获知信道状态信息(CSI)。该文提出了该中继系统的最优波束成型方案，然后对采用此方案时的系统接收信噪比作高SNR下的统计特性分析，推导出瑞利平衰落信道下系统的遍历容量上界和平均误符号率(ASEP)的闭合表达式，并得出相应的分集度和阵列增益。理论分析结果显示了系统性能与天线数和发射功率的确切关系，并且在高SNR时不同的调制方式不影响分集度，只改变阵列增益。蒙特卡罗(Monte Carlo)数值仿真结果验证了理论分析的正确性。
考虑一对多天线的信源信宿通过一个单天线的放大前传(AF)中继辅助通信的两跳半双工无线网络。假设通信终端完全获知信道状态信息(CSI)。该文提出了该中继系统的最优波束成型方案，然后对采用此方案时的系统接收信噪比作高SNR下的统计特性分析，推导出瑞利平衰落信道下系统的遍历容量上界和平均误符号率(ASEP)的闭合表达式，并得出相应的分集度和阵列增益。理论分析结果显示了系统性能与天线数和发射功率的确切关系，并且在高SNR时不同的调制方式不影响分集度，只改变阵列增益。蒙特卡罗(Monte Carlo)数值仿真结果验证了理论分析的正确性。
2010, 32(8): 1932-1937.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00728
摘要:
为研究物理层网络编码.(Physical-layer Network Coding，PNC).方案在数据汇聚无线自组织网络中相对于传统方案能够获得的容量增益，该文通过稀疏割容量分析推导得到PNC方案平均每节点信息传输速率的上界和下界。与传统路由方案及传统网络编码方案相比，在数据汇聚无线自组织网络中应用PNC方案能够提升网络容量的数量级。
为研究物理层网络编码.(Physical-layer Network Coding，PNC).方案在数据汇聚无线自组织网络中相对于传统方案能够获得的容量增益，该文通过稀疏割容量分析推导得到PNC方案平均每节点信息传输速率的上界和下界。与传统路由方案及传统网络编码方案相比，在数据汇聚无线自组织网络中应用PNC方案能够提升网络容量的数量级。
2010, 32(8): 1938-1942.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00814
摘要:
该文提出了一种LTE TDD系统上行同步控制算法，为移动台提供发送的定时提前量。首先介绍了上行同步控制的过程，分析了利用用户信道估计信息检测信道冲激响应的起始位置、峰值位置和结束位置的方法，并详细描述了上行同步控制算法。仿真结果表明，UE(用户终端)速度为低速或高速以及不同的工作信噪比时，该同步控制算法都能够较好地工作，避免定时不准确导致的ISI。
该文提出了一种LTE TDD系统上行同步控制算法，为移动台提供发送的定时提前量。首先介绍了上行同步控制的过程，分析了利用用户信道估计信息检测信道冲激响应的起始位置、峰值位置和结束位置的方法，并详细描述了上行同步控制算法。仿真结果表明，UE(用户终端)速度为低速或高速以及不同的工作信噪比时，该同步控制算法都能够较好地工作，避免定时不准确导致的ISI。
2010, 32(8): 1943-1947.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00665
摘要:
扩频系统常常工作在多径环境中，伴随着加性噪声的同时往往还存在着乘性噪声。该文提出了一种乘性噪声环境下基于符号秩统计量的非参伪码捕获方法，将伪码捕获等价为假设检验问题，利用局部最佳检测算法推导出了乘性噪声环境下基于符号秩的检测统计量，通过简化记分函数进一步给出了局部次佳秩检测器。将局部次佳秩检测器与局部最佳检测器和平方和检测器的性能进行了仿真对比，结果表明该文所提出的捕获方法在乘性噪声环境下检测性能接近于乘性噪声环境下的局部最佳检测器，而较平方和检测器则有较大幅度的提高。
扩频系统常常工作在多径环境中，伴随着加性噪声的同时往往还存在着乘性噪声。该文提出了一种乘性噪声环境下基于符号秩统计量的非参伪码捕获方法，将伪码捕获等价为假设检验问题，利用局部最佳检测算法推导出了乘性噪声环境下基于符号秩的检测统计量，通过简化记分函数进一步给出了局部次佳秩检测器。将局部次佳秩检测器与局部最佳检测器和平方和检测器的性能进行了仿真对比，结果表明该文所提出的捕获方法在乘性噪声环境下检测性能接近于乘性噪声环境下的局部最佳检测器，而较平方和检测器则有较大幅度的提高。
2010, 32(8): 1948-1952.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00824
摘要:
现有的许多三方口令认证密钥交换(3PAKE)协议都被发现是不安全的。该文基于通用可组合(UC)模型，定义了3PAKE理想函数。在两方口令认证密钥交换理想函数辅助的混合模型下，构造了一个实现3PAKE理想函数的3PAKE协议。新的协议由中间密钥生成、消息认证传输和会话密钥生成3个阶段构成。该协议是UC安全的，并且结构简单。
现有的许多三方口令认证密钥交换(3PAKE)协议都被发现是不安全的。该文基于通用可组合(UC)模型，定义了3PAKE理想函数。在两方口令认证密钥交换理想函数辅助的混合模型下，构造了一个实现3PAKE理想函数的3PAKE协议。新的协议由中间密钥生成、消息认证传输和会话密钥生成3个阶段构成。该协议是UC安全的，并且结构简单。
2010, 32(8): 1953-1955.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01313
摘要:
该文构造了具有2k个起始点的变长钻石树结构的多碰撞，并据此提出了对强化MD结构杂凑函数的一个新的选择目标强制前缀且原像长度为2k+3块的原像攻击(即牧群攻击)。由于增大了攻击过程中可利用的中间链接值的数量，故当kn/4-1.05时，新的牧群攻击可将该攻击的计算复杂性由现有结果O(2n-2(k+1)+2n/2+k+5/2)降至O(2n-k/3+2n/2+k+2)。
该文构造了具有2k个起始点的变长钻石树结构的多碰撞，并据此提出了对强化MD结构杂凑函数的一个新的选择目标强制前缀且原像长度为2k+3块的原像攻击(即牧群攻击)。由于增大了攻击过程中可利用的中间链接值的数量，故当kn/4-1.05时，新的牧群攻击可将该攻击的计算复杂性由现有结果O(2n-2(k+1)+2n/2+k+5/2)降至O(2n-k/3+2n/2+k+2)。
2010, 32(8): 1956-1960.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01160
摘要:
该文针对不可分层LDPC码无法利用分层算法进行译码的问题，提出了一种并行分层置信度传播(Parallel-Layered Belief-Propagation，PLBP)译码算法。与传统分层算法不同，该算法在译码时并行进行各层更新，串行进行层内各行更新。这种译码机制使得同一变量节点在各层内不同时进行更新，从而实现各变量节点在一次迭代中分层递进更新的算法目标。仿真表明，在不增加译码复杂度的情况下，该文提出的PLBP算法与传统的洪水算法相比，误码性能更优，而且所需要的平均迭代次数降低了约50%。此外，PLBP算法采用了合并的节点更新运算，最终使该算法达到的译码速度约为洪水算法的4倍。
该文针对不可分层LDPC码无法利用分层算法进行译码的问题，提出了一种并行分层置信度传播(Parallel-Layered Belief-Propagation，PLBP)译码算法。与传统分层算法不同，该算法在译码时并行进行各层更新，串行进行层内各行更新。这种译码机制使得同一变量节点在各层内不同时进行更新，从而实现各变量节点在一次迭代中分层递进更新的算法目标。仿真表明，在不增加译码复杂度的情况下，该文提出的PLBP算法与传统的洪水算法相比，误码性能更优，而且所需要的平均迭代次数降低了约50%。此外，PLBP算法采用了合并的节点更新运算，最终使该算法达到的译码速度约为洪水算法的4倍。
2010, 32(8): 1961-1967.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01038
摘要:
无线漫游安全(Secure Wireless Roaming，SWR)协议允许隶属于本地服务器的用户漫游到外地时，可以与外地服务器互相验证身份并建立安全的会话密钥。在此基础上，匿名SWR协议能保证即使所有外地服务器串通情况下漫游用户的匿名性和不可追踪性。该文提出了一个匿名的无线漫游安全协议SYM-SWR (SYMmetric key based SWR)。而且就目前所知，该协议是第1个完全基于对称密钥的匿名SWR。同其他已知协议相比，SYM-SW的通信复杂度和计算复杂度均最低。因为SYM-SWR只需要4次消息传送，且不需要PKI (Public Key Infrastructure)而采用消息验证码(Message Authentication Code，MAC)和对称密钥加密这两种高效的运算。
无线漫游安全(Secure Wireless Roaming，SWR)协议允许隶属于本地服务器的用户漫游到外地时，可以与外地服务器互相验证身份并建立安全的会话密钥。在此基础上，匿名SWR协议能保证即使所有外地服务器串通情况下漫游用户的匿名性和不可追踪性。该文提出了一个匿名的无线漫游安全协议SYM-SWR (SYMmetric key based SWR)。而且就目前所知，该协议是第1个完全基于对称密钥的匿名SWR。同其他已知协议相比，SYM-SW的通信复杂度和计算复杂度均最低。因为SYM-SWR只需要4次消息传送，且不需要PKI (Public Key Infrastructure)而采用消息验证码(Message Authentication Code，MAC)和对称密钥加密这两种高效的运算。
2010, 32(8): 1968-1973.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00725
摘要:
为了估计传感器节点的能量开销，需要对节点功耗进行合理、准确的建模。然而，现有的节点功耗模型都没有很好地满足准确性这一要求。该文提出了一种新的基于连续参数功耗状态机的节点功耗模型，可用于任意类型传感器节点的功耗建模。该模型能够根据电源电压和工作频率等参数的变化对节点功耗进行更为准确的预测。通过对传感器节点中常用的ATmega128(L)微处理器进行实际建模并与独立的实测结果进行比较，可以发现该模型对活动状态功耗的预测误差小于1%，对空闲状态功耗的预测误差小于9.7%。该模型可用于替换传感器网络仿真工具的现有模型，为传感器节点的能量开销提供更为准确的预测结果。
为了估计传感器节点的能量开销，需要对节点功耗进行合理、准确的建模。然而，现有的节点功耗模型都没有很好地满足准确性这一要求。该文提出了一种新的基于连续参数功耗状态机的节点功耗模型，可用于任意类型传感器节点的功耗建模。该模型能够根据电源电压和工作频率等参数的变化对节点功耗进行更为准确的预测。通过对传感器节点中常用的ATmega128(L)微处理器进行实际建模并与独立的实测结果进行比较，可以发现该模型对活动状态功耗的预测误差小于1%，对空闲状态功耗的预测误差小于9.7%。该模型可用于替换传感器网络仿真工具的现有模型，为传感器节点的能量开销提供更为准确的预测结果。
2010, 32(8): 1974-1979.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01147
摘要:
该文针对无线传感器网络应用于突发事件监测场景的能量消耗和网络延迟问题，提出了基于移动Agent的无线传感器网络簇式数据收集算法。动态成簇过程基于事件严重程度，并由其决定簇的生命周期和覆盖范围。Sink和簇头之间形成以Sink节点为簇头的虚拟簇。移动Agent迁移路径规划过程中下一跳节点的选取基于节点剩余能量、路径损耗及受刺激强度。移动Agent通过节点遍历的方式完成对所有簇内成员节点信息的收集。仿真结果表明，相对于C/S数据收集模型，基于移动Agent的模型具有更好的节能效果，并能一定程度地减少网络延迟，尤其适用于大规模无线传感器网络应用。
该文针对无线传感器网络应用于突发事件监测场景的能量消耗和网络延迟问题，提出了基于移动Agent的无线传感器网络簇式数据收集算法。动态成簇过程基于事件严重程度，并由其决定簇的生命周期和覆盖范围。Sink和簇头之间形成以Sink节点为簇头的虚拟簇。移动Agent迁移路径规划过程中下一跳节点的选取基于节点剩余能量、路径损耗及受刺激强度。移动Agent通过节点遍历的方式完成对所有簇内成员节点信息的收集。仿真结果表明，相对于C/S数据收集模型，基于移动Agent的模型具有更好的节能效果，并能一定程度地减少网络延迟，尤其适用于大规模无线传感器网络应用。
2010, 32(8): 1980-1985.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01608
摘要:
可重构路由器的研究与设计将冗长的网络设备生产过程变为类似于搭积木的构件装配过程。该文从构件组装角度出发，根据可重构路由器的特点，并针对第三方厂家大量提供构件导致的构件库急剧膨胀，构件提供困难的情况，提出了可重构路由器构件候选集CCS (Component Candidate Set) 概念。该文针对构件静态加载和动态加载的区别，采用神经网络分别设计了静态构件候选集生成方法和动态候选集生成方法。CCS的提出解决了可重构路由器构件组装过程中的自动化和智能化的问题。CCS描述了构件运行状态、自主运行及自适应演化运行等机制，最后给出了基于该方法生成构件候选集的仿真实验，实验验证该候选集生成方法的准确性和高效性。通过该方法在可重构路由器中的实际运用证明该方法的实用性。
可重构路由器的研究与设计将冗长的网络设备生产过程变为类似于搭积木的构件装配过程。该文从构件组装角度出发，根据可重构路由器的特点，并针对第三方厂家大量提供构件导致的构件库急剧膨胀，构件提供困难的情况，提出了可重构路由器构件候选集CCS (Component Candidate Set) 概念。该文针对构件静态加载和动态加载的区别，采用神经网络分别设计了静态构件候选集生成方法和动态候选集生成方法。CCS的提出解决了可重构路由器构件组装过程中的自动化和智能化的问题。CCS描述了构件运行状态、自主运行及自适应演化运行等机制，最后给出了基于该方法生成构件候选集的仿真实验，实验验证该候选集生成方法的准确性和高效性。通过该方法在可重构路由器中的实际运用证明该方法的实用性。
2010, 32(8): 1986-1991.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00953
摘要:
该文基于线性理论和自洽非线性理论，对具有模式选择特性的损耗陶瓷和金属环交替加载的Ka波段TE01模回旋行波管放大器进行理论建模和稳定性分析。分析表明损耗陶瓷加载波导具有模式选择特性，其传输特性类似于光滑圆波导；稳定性分析揭示了互作用系统自激振荡的内反馈机制。将理论分析与美国海军实验室的实验工作进行了比较，证明了该文理论模型的可靠性。该文的理论模型对回旋行波管放大器的设计具有一定的指导意义。
该文基于线性理论和自洽非线性理论，对具有模式选择特性的损耗陶瓷和金属环交替加载的Ka波段TE01模回旋行波管放大器进行理论建模和稳定性分析。分析表明损耗陶瓷加载波导具有模式选择特性，其传输特性类似于光滑圆波导；稳定性分析揭示了互作用系统自激振荡的内反馈机制。将理论分析与美国海军实验室的实验工作进行了比较，证明了该文理论模型的可靠性。该文的理论模型对回旋行波管放大器的设计具有一定的指导意义。
2010, 32(8): 1992-1996.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00796
摘要:
该文提出了一种基于单通道多子孔径空频自适应处理的运动目标检测方法：首先给出了基于方位频谱划分获取子孔径的处理过程，构造出类似于多通道的子图像。详细分析了多子孔径空时等效信号的原理，将不同合成中心时刻的子孔径序列所获得的回波信号等效成同一时刻不同空间位置所获得的回波信号，利用时延差异来获取空间信息，建立起后续处理的2维信号模型。在此基础上，结合多通道杂波抑制的思想，提出了采用多子孔径间空频自适应处理实现杂波抑制与运动目标检测的算法。最后，仿真实验验证了该方法的有效性。
该文提出了一种基于单通道多子孔径空频自适应处理的运动目标检测方法：首先给出了基于方位频谱划分获取子孔径的处理过程，构造出类似于多通道的子图像。详细分析了多子孔径空时等效信号的原理，将不同合成中心时刻的子孔径序列所获得的回波信号等效成同一时刻不同空间位置所获得的回波信号，利用时延差异来获取空间信息，建立起后续处理的2维信号模型。在此基础上，结合多通道杂波抑制的思想，提出了采用多子孔径间空频自适应处理实现杂波抑制与运动目标检测的算法。最后，仿真实验验证了该方法的有效性。
2010, 32(8): 1997-2001.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00937
摘要:
多发多收星载SAR使用多天线从不同的相位中心发射正交编码信号，多个接收相位中心接收回波后形成多通道信号，显著增大了空间自由度，有利于地面动目标检测。该文研究了多发多收星载SAR空时自适应信号处理进行地面动目标检测的技术，针对星载SAR回波信号的特点，在研究空频自适应处理算法的基础上，使用基于特征值分解的空频自适应处理算法对多发多收星载SAR的杂波进行抑制，最后完成对动目标的检测。仿真数据处理结果验证了该文方法的有效性。
多发多收星载SAR使用多天线从不同的相位中心发射正交编码信号，多个接收相位中心接收回波后形成多通道信号，显著增大了空间自由度，有利于地面动目标检测。该文研究了多发多收星载SAR空时自适应信号处理进行地面动目标检测的技术，针对星载SAR回波信号的特点，在研究空频自适应处理算法的基础上，使用基于特征值分解的空频自适应处理算法对多发多收星载SAR的杂波进行抑制，最后完成对动目标的检测。仿真数据处理结果验证了该文方法的有效性。
2010, 32(8): 2002-2005.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01535
摘要:
舒曼谐振与大气温度变化及地震电磁前兆密切相关，该文针对地面直接观测受环境制约严重的问题，提出了一种新的舒曼谐振监测方法，即人工向电离层发射高频(HF)电磁波，与舒曼谐振产生电离层交叉调制，通过解调HF波获得舒曼谐振。基于大气晴天电场作用下HF电磁波与舒曼谐振在低电离层的非线性调制模型，论证了该方法的可行性；利用我国首个舒曼谐振观测台站，接收短波授时信号BPM，并在其解调谱图上得到了分别位于7 Hz，14 Hz，20 Hz，26 Hz的舒曼谐振前4阶谐振峰。理论及实验表明在HF的解调谱上获取低电离层舒曼谐振，是一种可行的舒曼谐振观测方式。
舒曼谐振与大气温度变化及地震电磁前兆密切相关，该文针对地面直接观测受环境制约严重的问题，提出了一种新的舒曼谐振监测方法，即人工向电离层发射高频(HF)电磁波，与舒曼谐振产生电离层交叉调制，通过解调HF波获得舒曼谐振。基于大气晴天电场作用下HF电磁波与舒曼谐振在低电离层的非线性调制模型，论证了该方法的可行性；利用我国首个舒曼谐振观测台站，接收短波授时信号BPM，并在其解调谱图上得到了分别位于7 Hz，14 Hz，20 Hz，26 Hz的舒曼谐振前4阶谐振峰。理论及实验表明在HF的解调谱上获取低电离层舒曼谐振，是一种可行的舒曼谐振观测方式。
2010, 32(8): 2006-2009.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01072
摘要:
为了提高说话人分割(SS)准确率，该文综合考虑了静音信息和性别信息在SS中的作用，提出了一种两步判决的SS算法。在从音频流中分离出语音段的基础上，采用两步判决的方法进行SS。第1步采用基频信息为主、性别模型为辅的策略进行SS，将相邻说话人基频差异大的说话人改变检测出来；第2步采用基于性别的改进T2判决公式进行SS，实现相邻说话人基频差异小的同性别SS，为此，该文提出了一个基于块的潜在说话人改变点检测算法。实验结果表明，本文算法提高了分割准确率，F1度量值可达85.14%。对于短时长(2 s)语音段的SS，该算法和传统的贝叶斯信息判决算法相比，漏检率减少了16%。
为了提高说话人分割(SS)准确率，该文综合考虑了静音信息和性别信息在SS中的作用，提出了一种两步判决的SS算法。在从音频流中分离出语音段的基础上，采用两步判决的方法进行SS。第1步采用基频信息为主、性别模型为辅的策略进行SS，将相邻说话人基频差异大的说话人改变检测出来；第2步采用基于性别的改进T2判决公式进行SS，实现相邻说话人基频差异小的同性别SS，为此，该文提出了一个基于块的潜在说话人改变点检测算法。实验结果表明，本文算法提高了分割准确率，F1度量值可达85.14%。对于短时长(2 s)语音段的SS，该算法和传统的贝叶斯信息判决算法相比，漏检率减少了16%。
2010, 32(8): 2010-2014.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.00828
摘要:
该文在二发一收的空时分组码(STBC)单载波块传输系统中，提出一种空时和多径分集合并接收算法。通过基于STBC的单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)算法得到对发送信号的估计，以此和信道状态信息(CSI)分离接收信号中的各多径分量，对各多径分量分别采用STBC合并，最后再将各多径分量的合并输出结果按照最大比(MRC)的方式进行合并，从而实现空时二维RAKE接收。该算法在较低的计算复杂度情况下，可以同时获得发射分集和多径分集，Monte Carlo仿真验证了该算法的性能。
该文在二发一收的空时分组码(STBC)单载波块传输系统中，提出一种空时和多径分集合并接收算法。通过基于STBC的单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)算法得到对发送信号的估计，以此和信道状态信息(CSI)分离接收信号中的各多径分量，对各多径分量分别采用STBC合并，最后再将各多径分量的合并输出结果按照最大比(MRC)的方式进行合并，从而实现空时二维RAKE接收。该算法在较低的计算复杂度情况下，可以同时获得发射分集和多径分集，Monte Carlo仿真验证了该算法的性能。
2010, 32(8): 2015-2018.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01071
摘要:
该文研究了分组排列模式下图像加密的扩散性能，提出了最优扩散性与无碰撞排列两个概念。最优扩散性指以最少的加密轮数实现图像的全局扩散性。在分组排列模式下，当且仅当排列算法满足无碰撞要求时，图像加密算法具备最优扩散性。根据无碰撞排列的概念提出了四叉树排列算法，并证明该算法可满足最优扩散性的要求。
该文研究了分组排列模式下图像加密的扩散性能，提出了最优扩散性与无碰撞排列两个概念。最优扩散性指以最少的加密轮数实现图像的全局扩散性。在分组排列模式下，当且仅当排列算法满足无碰撞要求时，图像加密算法具备最优扩散性。根据无碰撞排列的概念提出了四叉树排列算法，并证明该算法可满足最优扩散性的要求。
2010, 32(8): 2019-2022.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01401
摘要:
矩阵方程的快速求解是矩量法计算电大问题的关键，LU分解是求解线性方程组的有效方法。该文详细地分析了Doolittle LU分解过程，基于分解过程的特点，在MPI(Message-Passing interface) 并行环境下，提出了按直角式循环对进程进行任务分配的并行求解方法。实验证明该方法可以有效地减少进程间数据通信量，从而加快计算速度。
矩阵方程的快速求解是矩量法计算电大问题的关键，LU分解是求解线性方程组的有效方法。该文详细地分析了Doolittle LU分解过程，基于分解过程的特点，在MPI(Message-Passing interface) 并行环境下，提出了按直角式循环对进程进行任务分配的并行求解方法。实验证明该方法可以有效地减少进程间数据通信量，从而加快计算速度。
2010, 32(8): 2023-2027.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01007
摘要:
单驱动实现和多驱动实现是FPGA中单向互连通道的两种实现形式。该文讨论了二者在版图面积、延时等方面的差异，以及它们各自对通道结构的限制。提出在互连结构中将两种实现形式进行组合。并给出一种有效的结构设计方法，通过两级优化得到了面积延时积最优情况下对应的互连线段长度组合方式以及互连实现形式组合方式。与其他结构相比，使用该文方法得到的50%长度为6的单驱动电路，25%长度为8的多驱动电路和25%长度为8的单驱动电路的组合结构，改进了57%～86%的面积延时积。
单驱动实现和多驱动实现是FPGA中单向互连通道的两种实现形式。该文讨论了二者在版图面积、延时等方面的差异，以及它们各自对通道结构的限制。提出在互连结构中将两种实现形式进行组合。并给出一种有效的结构设计方法，通过两级优化得到了面积延时积最优情况下对应的互连线段长度组合方式以及互连实现形式组合方式。与其他结构相比，使用该文方法得到的50%长度为6的单驱动电路，25%长度为8的多驱动电路和25%长度为8的单驱动电路的组合结构，改进了57%～86%的面积延时积。
2010, 32(8): 2028-2032.
doi: 10.3724/SP.J.1146.2009.01016
摘要:
该文设计和制作了一款单片集成硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)低噪声放大器(LNA)。由于放大器采用复合型电阻负反馈结构，所以可灵活调整不同反馈电阻，同时获得合适的偏置、良好的端口匹配和低的噪声系数。基于0.35 m Si CMOS平面工艺制定了放大器单芯片集成的工艺流程。为了进一步降低放大器的噪声系数，在制作放大器中SiGe器件时，采用钛硅合金(TiSi2)来减小晶体管基极电阻。由于没有使用占片面积大的螺旋电感，最终研制出的SiGe HBT LNA芯片面积仅为0.282 mm2。测试结果表明，在工作频带0.2-1.2 GHz内，LNA噪声系数低至2.5 dB，增益高达26.7 dB，输入输出端口反射系数分别小于-7.4 dB和-10 dB。
该文设计和制作了一款单片集成硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)低噪声放大器(LNA)。由于放大器采用复合型电阻负反馈结构，所以可灵活调整不同反馈电阻，同时获得合适的偏置、良好的端口匹配和低的噪声系数。基于0.35 m Si CMOS平面工艺制定了放大器单芯片集成的工艺流程。为了进一步降低放大器的噪声系数，在制作放大器中SiGe器件时，采用钛硅合金(TiSi2)来减小晶体管基极电阻。由于没有使用占片面积大的螺旋电感，最终研制出的SiGe HBT LNA芯片面积仅为0.282 mm2。测试结果表明，在工作频带0.2-1.2 GHz内，LNA噪声系数低至2.5 dB，增益高达26.7 dB，输入输出端口反射系数分别小于-7.4 dB和-10 dB。
