邮件订阅
2015年 第37卷 第10期
2015, 37(10): 2287-2293.
doi: 10.11999/JEIT150244
摘要:
多通道SAR具有高度向分辨能力，能够实现叠掩场景的3维重建，但是由于其基线长度有限，利用现有方法进行重建所得高程定位精度往往较差，而且由于叠掩区域散射系数起伏较大，重建结果中存在较多的漏检。针对以上问题，该文提出一种基于地形驻点分割的多通道SAR 3维重建方法，首先通过层析获得场景3维分布的草图，之后通过地形驻点定位及以地形驻点为门限的分割得到不叠掩的数据，最后利用干涉信号处理实现场景的3维重建。该方法结合了多通道SAR的高度向分辨能力和干涉信号处理的高精度，能够更加稳定、精确地实现叠掩场景的3...
多通道SAR具有高度向分辨能力，能够实现叠掩场景的3维重建，但是由于其基线长度有限，利用现有方法进行重建所得高程定位精度往往较差，而且由于叠掩区域散射系数起伏较大，重建结果中存在较多的漏检。针对以上问题，该文提出一种基于地形驻点分割的多通道SAR 3维重建方法，首先通过层析获得场景3维分布的草图，之后通过地形驻点定位及以地形驻点为门限的分割得到不叠掩的数据，最后利用干涉信号处理实现场景的3维重建。该方法结合了多通道SAR的高度向分辨能力和干涉信号处理的高精度，能够更加稳定、精确地实现叠掩场景的3...
2015, 37(10): 2294-2299.
doi: 10.11999/JEIT141576
摘要:
传统的基于菲涅尔数值积分的前向散射阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像计算复杂且运算量较大。为提高运算速度，该文对SISAR快速成像方法进行了研究。首先提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的SISAR快速成像方法，并给出了FFT引入相位误差的补偿公式；随后通过对运动补偿后信号频谱进行分析给出了SISAR成像的采样准则，其指出成像所需的信号采样率可以远小于奈奎斯特采样率。仿真结果表明，利用FFT和低采样率的快速成像方法可以在精确成像的基础上大大降低运算量，具有实际工程意义。
传统的基于菲涅尔数值积分的前向散射阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像计算复杂且运算量较大。为提高运算速度，该文对SISAR快速成像方法进行了研究。首先提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)的SISAR快速成像方法，并给出了FFT引入相位误差的补偿公式；随后通过对运动补偿后信号频谱进行分析给出了SISAR成像的采样准则，其指出成像所需的信号采样率可以远小于奈奎斯特采样率。仿真结果表明，利用FFT和低采样率的快速成像方法可以在精确成像的基础上大大降低运算量，具有实际工程意义。
2015, 37(10): 2300-2306.
doi: 10.11999/JEIT141631
摘要:
针对常规自适应脉冲压缩方法在目标散射点与采样中心失配时旁瓣抑制性能下降的问题，该文提出一种基于迭代线性约束最小方差(RLCMV)的自适应脉冲压缩方法。该方法首先将自适应波束形成器算法引入到自适应脉冲压缩滤波器设计中。其次对目标及干扰单元进行线性约束，并用对角加载技术避免矩阵出现病态。最后构造了迭代运算方法，依次抑制不同大小目标的距离旁瓣。仿真结果表明，该算法可以有效抑制散射点随机分布目标的距离旁瓣，对散射点与采样中心失配情况具有较好的稳健性，在多目标及距离扩展目标场景中达到较好的旁瓣抑制性能，并...
针对常规自适应脉冲压缩方法在目标散射点与采样中心失配时旁瓣抑制性能下降的问题，该文提出一种基于迭代线性约束最小方差(RLCMV)的自适应脉冲压缩方法。该方法首先将自适应波束形成器算法引入到自适应脉冲压缩滤波器设计中。其次对目标及干扰单元进行线性约束，并用对角加载技术避免矩阵出现病态。最后构造了迭代运算方法，依次抑制不同大小目标的距离旁瓣。仿真结果表明，该算法可以有效抑制散射点随机分布目标的距离旁瓣，对散射点与采样中心失配情况具有较好的稳健性，在多目标及距离扩展目标场景中达到较好的旁瓣抑制性能，并...
2015, 37(10): 2307-2313.
doi: 10.11999/JEIT141591
摘要:
传统的高分辨距离像(HRRP)统计识别方法大部分只使用雷达目标高分辨回波的幅值信息且需要大量的训练样本保证统计模型参数学习的精度。为了充分利用高分辨回波的相位信息，在雷达采样率有限、训练样本数不足的条件下保证统计识别的性能，该文提出一种多任务学习(MTL)复数因子分析(CFA)模型，将数据描述推广到复数域，将每个方位帧训练样本的统计建模视为单一的学习任务，各学习任务共享加载矩阵，利用贝塔伯努利(Beta-Bernoulli)稀疏先验自适应地选择各任务需要的因子，完成多任务的共同学习。基于实测数据...
传统的高分辨距离像(HRRP)统计识别方法大部分只使用雷达目标高分辨回波的幅值信息且需要大量的训练样本保证统计模型参数学习的精度。为了充分利用高分辨回波的相位信息，在雷达采样率有限、训练样本数不足的条件下保证统计识别的性能，该文提出一种多任务学习(MTL)复数因子分析(CFA)模型，将数据描述推广到复数域，将每个方位帧训练样本的统计建模视为单一的学习任务，各学习任务共享加载矩阵，利用贝塔伯努利(Beta-Bernoulli)稀疏先验自适应地选择各任务需要的因子，完成多任务的共同学习。基于实测数据...
2015, 37(10): 2314-2320.
doi: 10.11999/JEIT150159
摘要:
该文针对传统双基地MIMO雷达发射功率在空间发散的问题，提出一种双基地MIMO雷达发射功率聚焦方法。首先，建立了双基地MIMO雷达发射功率聚焦的优化模型，其优化准则为：在感兴趣空域内严格约束优化波束与期望波束的最大误差小于给定门限的前提下，最小化发射方向图的峰值旁瓣功率。同时，构造特殊发射端波束矩阵，不仅能使等效发射/接收导向矢量具有旋转不变性，并且简化了原优化模型，以便采用二阶锥规划理论进行快速求解；其次，利用改进平行因子算法对空间目标的收发角度进行估计，结合发射/接收导向矢量的旋转不变性对平...
该文针对传统双基地MIMO雷达发射功率在空间发散的问题，提出一种双基地MIMO雷达发射功率聚焦方法。首先，建立了双基地MIMO雷达发射功率聚焦的优化模型，其优化准则为：在感兴趣空域内严格约束优化波束与期望波束的最大误差小于给定门限的前提下，最小化发射方向图的峰值旁瓣功率。同时，构造特殊发射端波束矩阵，不仅能使等效发射/接收导向矢量具有旋转不变性，并且简化了原优化模型，以便采用二阶锥规划理论进行快速求解；其次，利用改进平行因子算法对空间目标的收发角度进行估计，结合发射/接收导向矢量的旋转不变性对平...
2015, 37(10): 2321-2327.
doi: 10.11999/JEIT150187
摘要:
针对机载预警雷达运动目标存在距离模糊的问题，该文提出一种基于频率分集阵列体制的空时自适应处理(STAP)距离模糊杂波抑制方法。该方法利用频率分集引入的距离维可控自由度，将距离模糊数反映到信号的导向矢量中，通过将不同距离模糊区域的杂波和目标信号在空间频率域实现分离，并在不同的距离模糊区实现杂波抑制。该方法仅在一个脉冲重复频率下即可实现运动目标检测和距离解模糊，大大提高了机载雷达系统的性能。仿真实验验证了该文方法的有效性。
针对机载预警雷达运动目标存在距离模糊的问题，该文提出一种基于频率分集阵列体制的空时自适应处理(STAP)距离模糊杂波抑制方法。该方法利用频率分集引入的距离维可控自由度，将距离模糊数反映到信号的导向矢量中，通过将不同距离模糊区域的杂波和目标信号在空间频率域实现分离，并在不同的距离模糊区实现杂波抑制。该方法仅在一个脉冲重复频率下即可实现运动目标检测和距离解模糊，大大提高了机载雷达系统的性能。仿真实验验证了该文方法的有效性。
2015, 37(10): 2328-2334.
doi: 10.11999/JEIT150153
摘要:
针对机载单通道雷达前视分辨率不高的问题，该文提出一种基于多帧数据联合处理的贝叶斯前视成像方法。该文首先建立高斯背景下的前视回波信号模型，然后将散射场景的处理空间由单帧波束域的低维空间扩展到多帧波束域联合而成的高维空间以增加其空域稀疏性，并对散射场景的稀疏性进行统计建模。最后基于贝叶斯理论，将前视条件下的雷达成像转化为贝叶斯准则下的优化问题，并通过共轭梯度算法进行优化求解。在优化求解时，稀疏统计参数从数据迭代过程中估计得到。仿真结果和实测数据表明该方法不仅可以对前视场景进行高分辨成像，还可以抑制虚...
针对机载单通道雷达前视分辨率不高的问题，该文提出一种基于多帧数据联合处理的贝叶斯前视成像方法。该文首先建立高斯背景下的前视回波信号模型，然后将散射场景的处理空间由单帧波束域的低维空间扩展到多帧波束域联合而成的高维空间以增加其空域稀疏性，并对散射场景的稀疏性进行统计建模。最后基于贝叶斯理论，将前视条件下的雷达成像转化为贝叶斯准则下的优化问题，并通过共轭梯度算法进行优化求解。在优化求解时，稀疏统计参数从数据迭代过程中估计得到。仿真结果和实测数据表明该方法不仅可以对前视场景进行高分辨成像，还可以抑制虚...
2015, 37(10): 2335-2341.
doi: 10.11999/JEIT150272
摘要:
相变图是稀疏微波成像雷达性能评估的一种重要方式，它可以准确刻画出雷达成像性能随稀疏度、采样比和信噪比3个参数的变化趋势，给出不同参数组合下场景准确重建的概率值。稀疏微波成像变化检测中，由于场景的变化相对于整个观测区域是稀疏的，利用分布式压缩感知方法可以在采样比组合满足一定条件下准确提取场景变化量。该文在场景稀疏度和信噪比不变的情况下，研究前后观测数据的采样比对变化检测结果的影响，绘制稀疏微波成像变化检测相变图，并利用相变图分析变化检测结果随前后两次观测的采样比参数的变化趋势，确定可以实现准确重建...
相变图是稀疏微波成像雷达性能评估的一种重要方式，它可以准确刻画出雷达成像性能随稀疏度、采样比和信噪比3个参数的变化趋势，给出不同参数组合下场景准确重建的概率值。稀疏微波成像变化检测中，由于场景的变化相对于整个观测区域是稀疏的，利用分布式压缩感知方法可以在采样比组合满足一定条件下准确提取场景变化量。该文在场景稀疏度和信噪比不变的情况下，研究前后观测数据的采样比对变化检测结果的影响，绘制稀疏微波成像变化检测相变图，并利用相变图分析变化检测结果随前后两次观测的采样比参数的变化趋势，确定可以实现准确重建...
2015, 37(10): 2342-2348.
doi: 10.11999/JEIT141577
摘要:
近岸海域盐度卫星微波遥感精度受射频干扰(RFI)严重影响，针对近岸海域检测RFI源并分析其影响特性对后续开展射频干扰抑制研究具有重要意义。该文基于SMOS卫星传感器MIRAS独特的全极化特性，以中国海域沿岸陆地为研究区域，通过合成第3、第4 Stokes参数来表征RFI源的辐射强度，生成了RFI源分布图并分析了其影响范围。研究结果表明，影响中国海域的RFI源主要分布于中国沿海陆地区域，渤、黄海全部、东海的西部及南海的北部受RFI污染严重，卫星降轨数据和升轨数据受RFI影响具有很大的差异性。RFI...
近岸海域盐度卫星微波遥感精度受射频干扰(RFI)严重影响，针对近岸海域检测RFI源并分析其影响特性对后续开展射频干扰抑制研究具有重要意义。该文基于SMOS卫星传感器MIRAS独特的全极化特性，以中国海域沿岸陆地为研究区域，通过合成第3、第4 Stokes参数来表征RFI源的辐射强度，生成了RFI源分布图并分析了其影响范围。研究结果表明，影响中国海域的RFI源主要分布于中国沿海陆地区域，渤、黄海全部、东海的西部及南海的北部受RFI污染严重，卫星降轨数据和升轨数据受RFI影响具有很大的差异性。RFI...
2015, 37(10): 2349-2355.
doi: 10.11999/JEIT150200
摘要:
为了证明反加窗算法是一种完全重构算法，将完全不同的反加窗算法和重叠加窗算法合并为相同的信噪比数学模型，分析了反加窗算法；通过建立等效模型，用信号重构理论推导出等效模型的信噪比损失，证明了反加窗算法是一种完全重构算法，提出了反加窗算法只有在信号不完全重构的条件下才需要使用的观点。在直接序列扩频系统中，通过对布莱克曼窗和汉宁窗的对比，在窄带噪声干扰下仿真误码率，证明了该文结论的正确性，并提出了干扰抑制方案。
为了证明反加窗算法是一种完全重构算法，将完全不同的反加窗算法和重叠加窗算法合并为相同的信噪比数学模型，分析了反加窗算法；通过建立等效模型，用信号重构理论推导出等效模型的信噪比损失，证明了反加窗算法是一种完全重构算法，提出了反加窗算法只有在信号不完全重构的条件下才需要使用的观点。在直接序列扩频系统中，通过对布莱克曼窗和汉宁窗的对比，在窄带噪声干扰下仿真误码率，证明了该文结论的正确性，并提出了干扰抑制方案。
2015, 37(10): 2356-2362.
doi: 10.11999/JEIT150328
摘要:
针对X射线脉冲星导航(XPNAV)系统的选星问题，该文研究了脉冲星可见性、品质因子及空间分布对脉冲星优选的影响。分别建立了第三体阴影遮挡，X射线干扰源影响以及X射线探测器视场角限制造成脉冲星不可见的约束方程；分析了基于克拉美罗界的脉冲星品质因子评价公式；提出了脉冲星组合加权几何精度因子(WDOP)的计算方法，并证明了加权几何精度因子值随着脉冲星观测数量的增加而减小。最后设计了一种基于查表法的脉冲星选星方法。仿真结果表明，设计的脉冲星选星方法可以有效地从适合导航的脉冲星中优选出最佳脉冲星组合。
针对X射线脉冲星导航(XPNAV)系统的选星问题，该文研究了脉冲星可见性、品质因子及空间分布对脉冲星优选的影响。分别建立了第三体阴影遮挡，X射线干扰源影响以及X射线探测器视场角限制造成脉冲星不可见的约束方程；分析了基于克拉美罗界的脉冲星品质因子评价公式；提出了脉冲星组合加权几何精度因子(WDOP)的计算方法，并证明了加权几何精度因子值随着脉冲星观测数量的增加而减小。最后设计了一种基于查表法的脉冲星选星方法。仿真结果表明，设计的脉冲星选星方法可以有效地从适合导航的脉冲星中优选出最佳脉冲星组合。
2015, 37(10): 2363-2368.
doi: 10.11999/JEIT141480
摘要:
多站电子侦察系统中，多个观测站接收到的脉冲信号的时差信息可用于信号分选和定位。但当多个参数相近的同类辐射源信号在时域和频域都混叠在一起时，会得到大量虚假时差信息。该文结合目标位置信息场定位法，提出基于时差的同类辐射源信号分选定位方法。该方法首先利用时差窗先验信息，将主站与副站的脉冲进行时差和参数匹配提取同类辐射源的时差信息，然后对得到的所有时差利用目标位置信息场定位法确定目标数目和位置，最后利用定位结果确定真实时差，剔除虚假时差，完成信号分选和目标精确定位。仿真实验验证了该方法的有效性和实用性。
多站电子侦察系统中，多个观测站接收到的脉冲信号的时差信息可用于信号分选和定位。但当多个参数相近的同类辐射源信号在时域和频域都混叠在一起时，会得到大量虚假时差信息。该文结合目标位置信息场定位法，提出基于时差的同类辐射源信号分选定位方法。该方法首先利用时差窗先验信息，将主站与副站的脉冲进行时差和参数匹配提取同类辐射源的时差信息，然后对得到的所有时差利用目标位置信息场定位法确定目标数目和位置，最后利用定位结果确定真实时差，剔除虚假时差，完成信号分选和目标精确定位。仿真实验验证了该方法的有效性和实用性。
2015, 37(10): 2369-2376.
doi: 10.11999/JEIT150013
摘要:
针对现有相位干涉仪角度估计算法在近场条件下性能不佳的问题，该文提出一种远近场均性能良好的改进的导向矢量匹配算法。该算法采用对称结构天线接收来波信号，利用近场条件下对称位置天线的到达相位差中距离相关项对消的特性设计新的代价函数。代价函数最大值位置对应的入射角即为目标信号的入射角估计。在此基础上，利用相关函数的梯度正比于角度误差的特性设计角跟踪环路。作为一种局部极值估计算法，角跟踪环路相比其它全局最大值估计算法具有更好的相位噪声鲁棒性。仿真实验验证了该算法在不同相位噪声以及远近场条件下的优良性能。
针对现有相位干涉仪角度估计算法在近场条件下性能不佳的问题，该文提出一种远近场均性能良好的改进的导向矢量匹配算法。该算法采用对称结构天线接收来波信号，利用近场条件下对称位置天线的到达相位差中距离相关项对消的特性设计新的代价函数。代价函数最大值位置对应的入射角即为目标信号的入射角估计。在此基础上，利用相关函数的梯度正比于角度误差的特性设计角跟踪环路。作为一种局部极值估计算法，角跟踪环路相比其它全局最大值估计算法具有更好的相位噪声鲁棒性。仿真实验验证了该算法在不同相位噪声以及远近场条件下的优良性能。
2015, 37(10): 2377-2382.
doi: 10.11999/JEIT141590
摘要:
该文研究基于代理函数和先验概率密度的L0范数平滑逼近问题的稳健求解。首先，分析了平滑逼近函数的凹凸特性，给出提高恢复性能的参数调整策略与改进的SL0和FOCUSS算法。其次，将噪声背景下L0范数逼近过程进行正则化表示，并基于牛顿方向推导其迭代重加权形式的求解框架，给出一种新的代理函数。最后，使用数值仿真证实了所提算法可以提高此类问题的求解的稳健性，具有实用价值。
该文研究基于代理函数和先验概率密度的L0范数平滑逼近问题的稳健求解。首先，分析了平滑逼近函数的凹凸特性，给出提高恢复性能的参数调整策略与改进的SL0和FOCUSS算法。其次，将噪声背景下L0范数逼近过程进行正则化表示，并基于牛顿方向推导其迭代重加权形式的求解框架，给出一种新的代理函数。最后，使用数值仿真证实了所提算法可以提高此类问题的求解的稳健性，具有实用价值。
2015, 37(10): 2383-2389.
doi: 10.11999/JEIT141632
摘要:
经验模式分解(EMD)及其改进算法作为实用的信号处理方法至今仍然缺少严格的数学理论。该文尝试从数学理论上分析集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解的重构误差，推导了总体残留噪声的计算公式。针对自适应噪声集合经验模式分解在每一层固有模态分量上仍然存在残留噪声的问题，在分解过程中添加成对的正负噪声分量，提出一种基于互补自适应噪声的集合经验模式分解算法。实验结果表明，相比于集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解，所提的方法能够明显地减少每一层固有模态分量中残留的噪声，拥有较好的信号重构精度...
经验模式分解(EMD)及其改进算法作为实用的信号处理方法至今仍然缺少严格的数学理论。该文尝试从数学理论上分析集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解的重构误差，推导了总体残留噪声的计算公式。针对自适应噪声集合经验模式分解在每一层固有模态分量上仍然存在残留噪声的问题，在分解过程中添加成对的正负噪声分量，提出一种基于互补自适应噪声的集合经验模式分解算法。实验结果表明，相比于集合经验模式分解和自适应噪声集合经验模式分解，所提的方法能够明显地减少每一层固有模态分量中残留的噪声，拥有较好的信号重构精度...
2015, 37(10): 2390-2396.
doi: 10.11999/JEIT150112
摘要:
该文在去除背景便能获得目标的分割思想之上，提出了一个凸的无约束最小化问题。证明了问题提出过程中添加惩罚项的合理性，并通过实验验证了证明结果。在最小化求解方面，应用次微分和近似算子的相关理论，构造了求解的不动点算子，进而结合Opial -averaged定理，给出了求解所提凸优化问题的不动点算法，并理论推导出了收敛条件，证明了算法的收敛性。与经典文献方法的对比实验表明所提方法分割结果更精确。同时实验显示该文算法比梯度下降法和分裂Bregman方法更快速。另外，所提算法对初始曲线和噪声有较好的鲁棒性...
该文在去除背景便能获得目标的分割思想之上，提出了一个凸的无约束最小化问题。证明了问题提出过程中添加惩罚项的合理性，并通过实验验证了证明结果。在最小化求解方面，应用次微分和近似算子的相关理论，构造了求解的不动点算子，进而结合Opial -averaged定理，给出了求解所提凸优化问题的不动点算法，并理论推导出了收敛条件，证明了算法的收敛性。与经典文献方法的对比实验表明所提方法分割结果更精确。同时实验显示该文算法比梯度下降法和分裂Bregman方法更快速。另外，所提算法对初始曲线和噪声有较好的鲁棒性...
2015, 37(10): 2397-2404.
doi: 10.11999/JEIT150183
摘要:
针对视觉跟踪中目标表观变化、局部遮挡、背景干扰等问题，该文提出一种基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法。通过建立目标分块核岭回归模型并构建循环结构矩阵进行分块穷搜索来提高跟踪精度，利用快速傅里叶变换将时域运算变换到频域运算提高跟踪效率。首先，在包含目标的初始跟踪区域建立目标分块核岭回归模型；然后，提出通过构造循环结构矩阵进行分块穷搜索，并构建目标分块在相邻帧位置关系模型；最后，利用位置关系模型精确估计目标位置并进行分块模型更新。实验结果表明，该文算法不仅对目标表观变化、局部遮挡以及背景干扰等...
针对视觉跟踪中目标表观变化、局部遮挡、背景干扰等问题，该文提出一种基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法。通过建立目标分块核岭回归模型并构建循环结构矩阵进行分块穷搜索来提高跟踪精度，利用快速傅里叶变换将时域运算变换到频域运算提高跟踪效率。首先，在包含目标的初始跟踪区域建立目标分块核岭回归模型；然后，提出通过构造循环结构矩阵进行分块穷搜索，并构建目标分块在相邻帧位置关系模型；最后，利用位置关系模型精确估计目标位置并进行分块模型更新。实验结果表明，该文算法不仅对目标表观变化、局部遮挡以及背景干扰等...
2015, 37(10): 2405-2410.
doi: 10.11999/JEIT150278
摘要:
虚拟网映射是网络虚拟化研究中亟待解决的问题，针对已有映射算法中存在的对于网络拓扑信息利用不足的现状，该文提出了基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法(RCI-VNE)。在映射预处理阶段，根据局部拓扑信息和区域资源聚集度提出节点区域资源聚集评价算法。在节点映射阶段，提出一种基于节点区域资源聚集排名的2-近邻聚集映射算法，该算法将虚拟网节点集中映射到底层网络中可用资源丰富的区域，减小承载链路的长度。实验结果表明，该算法降低了虚拟网映射开销，且具有较高的虚拟网请求接受率和较低的平均执行时间。
虚拟网映射是网络虚拟化研究中亟待解决的问题，针对已有映射算法中存在的对于网络拓扑信息利用不足的现状，该文提出了基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法(RCI-VNE)。在映射预处理阶段，根据局部拓扑信息和区域资源聚集度提出节点区域资源聚集评价算法。在节点映射阶段，提出一种基于节点区域资源聚集排名的2-近邻聚集映射算法，该算法将虚拟网节点集中映射到底层网络中可用资源丰富的区域，减小承载链路的长度。实验结果表明，该算法降低了虚拟网映射开销，且具有较高的虚拟网请求接受率和较低的平均执行时间。
2015, 37(10): 2411-2417.
doi: 10.11999/JEIT150231
摘要:
智能电网中分布着大量的无线传感器用于监测智能电网设备和用户的运营状态信息，原始监测数据都采集到数据处理中心会给数据采集通信网络带来极大的数据流量压力。采用在数据采集过程中进行数据聚合的策略，将极大地缩减数据流量，降低通信网络的开销。因此聚合节点的选择以及聚合拓扑的构造成为智能电网数据采集的关键问题。该文提出一种基于层次聚类的异步分布式聚合布局构造算法。该算法首先按照层次聚类把所有节点按照距离的远近聚合构造出一棵采集树。随后计算出最佳分组数，按照该分组数进行分组。然后按照异步分布式策略进行最佳聚合...
智能电网中分布着大量的无线传感器用于监测智能电网设备和用户的运营状态信息，原始监测数据都采集到数据处理中心会给数据采集通信网络带来极大的数据流量压力。采用在数据采集过程中进行数据聚合的策略，将极大地缩减数据流量，降低通信网络的开销。因此聚合节点的选择以及聚合拓扑的构造成为智能电网数据采集的关键问题。该文提出一种基于层次聚类的异步分布式聚合布局构造算法。该算法首先按照层次聚类把所有节点按照距离的远近聚合构造出一棵采集树。随后计算出最佳分组数，按照该分组数进行分组。然后按照异步分布式策略进行最佳聚合...
2015, 37(10): 2418-2423.
doi: 10.11999/JEIT141205
摘要:
针对Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法存在较大定位误差的问题，该文提出了一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法，即WSGDV-Hop定位算法。改进算法用基于误差与距离的权值处理锚节点的平均每跳距离；根据判断的位置关系选择适合的跳段距离计算方法；用改进的遗传算法优化未知节点坐标。仿真结果表明，WSGDV-Hop定位算法的性能明显优于Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法，减小了节点定位误差、提高了算法定位精度。
针对Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法存在较大定位误差的问题，该文提出了一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法，即WSGDV-Hop定位算法。改进算法用基于误差与距离的权值处理锚节点的平均每跳距离；根据判断的位置关系选择适合的跳段距离计算方法；用改进的遗传算法优化未知节点坐标。仿真结果表明，WSGDV-Hop定位算法的性能明显优于Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法，减小了节点定位误差、提高了算法定位精度。
2015, 37(10): 2424-2430.
doi: 10.11999/JEIT150111
摘要:
针对具有多个多天线窃听者的认知无线电网络(CRN)，为了使系统保密速率达到最大，该文把对主用户的干扰设计成为一个约束条件，通过对次用户发送端传输协方差矩阵的优化设计来提高物理层安全性能。在已知信道状态信息(CSI)时利用矩阵性质和Charnes-Cooper变换，将该非凸函数转化为一个半定规划(SDP)，从而得到次用户发送端的优化方案。仿真结果表明，相对于现有二次优化传输策略，该方案能够使系统的保密速率更大，并在复杂度方面具有优势。
针对具有多个多天线窃听者的认知无线电网络(CRN)，为了使系统保密速率达到最大，该文把对主用户的干扰设计成为一个约束条件，通过对次用户发送端传输协方差矩阵的优化设计来提高物理层安全性能。在已知信道状态信息(CSI)时利用矩阵性质和Charnes-Cooper变换，将该非凸函数转化为一个半定规划(SDP)，从而得到次用户发送端的优化方案。仿真结果表明，相对于现有二次优化传输策略，该方案能够使系统的保密速率更大，并在复杂度方面具有优势。
2015, 37(10): 2431-2437.
doi: 10.11999/JEIT150285
摘要:
WiFi网络可以分担蜂窝网络的通信业务压力，缓解其拥塞状况。然而，WiFi网络的业务分担只能在其覆盖范围内进行。由于用户具有移动性，如果通过提供一些奖励引导WiFi网络覆盖范围之外的用户延迟其在蜂窝网络中的业务、直至其进入WiFi覆盖区再接受服务，WiFi网络的业务分担能力将得到显著提升。该文探讨了运营商通过激励机制鼓励用户延迟其蜂窝网络业务转而接入WiFi网络的过程，并将其建模为两阶段斯塔克博格(Stackelberg)博弈。在该博弈中，运营商期望采取最优的奖励方案，能够兼顾蜂窝网络拥塞和付出...
WiFi网络可以分担蜂窝网络的通信业务压力，缓解其拥塞状况。然而，WiFi网络的业务分担只能在其覆盖范围内进行。由于用户具有移动性，如果通过提供一些奖励引导WiFi网络覆盖范围之外的用户延迟其在蜂窝网络中的业务、直至其进入WiFi覆盖区再接受服务，WiFi网络的业务分担能力将得到显著提升。该文探讨了运营商通过激励机制鼓励用户延迟其蜂窝网络业务转而接入WiFi网络的过程，并将其建模为两阶段斯塔克博格(Stackelberg)博弈。在该博弈中，运营商期望采取最优的奖励方案，能够兼顾蜂窝网络拥塞和付出...
2015, 37(10): 2438-2445.
doi: 10.11999/JEIT150044
摘要:
为了避免多媒体多播组播单频网(MBSFN)区域内部和区域之间的干扰，进一步提高频谱效率，该文提出一种改进的基于噪声调节时滞噪声混沌神经网络(NHNCNN)的动态信道分配方法。首先，根据MBSFN区域的特殊拓扑结构，重新定义了4种电磁兼容限制函数，在此基础上精心构建了免干扰的NHNCNN能量函数。其次对NHNCNN的稳态判定进程加以改进以提高系统的收敛速度。特别地，采用类二分法联合NHNCNN去搜索最小信道分配总数。仿真结果表明，利用富足的NHNCNN时滞、噪声和混沌神经动力，所提算法能有效地搜索...
为了避免多媒体多播组播单频网(MBSFN)区域内部和区域之间的干扰，进一步提高频谱效率，该文提出一种改进的基于噪声调节时滞噪声混沌神经网络(NHNCNN)的动态信道分配方法。首先，根据MBSFN区域的特殊拓扑结构，重新定义了4种电磁兼容限制函数，在此基础上精心构建了免干扰的NHNCNN能量函数。其次对NHNCNN的稳态判定进程加以改进以提高系统的收敛速度。特别地，采用类二分法联合NHNCNN去搜索最小信道分配总数。仿真结果表明，利用富足的NHNCNN时滞、噪声和混沌神经动力，所提算法能有效地搜索...
2015, 37(10): 2446-2451.
doi: 10.11999/JEIT141444
摘要:
在大型建筑底层及偏远地区等，传统的蜂窝网系统没有提供可靠的无线覆盖。该文采用中继方式延伸基站的无线覆盖至目标区域。主要研究最优的中继部署与功率分配最小化目标区域的最大中断概率。功率分配是指在总功率受限的情况下，最优化基站和中继的发送功率。通过分析可以得到最优的中继部署，基站和中继发送功率的比值不随总功率的增加而变化。针对优化问题的非凸性质，提出了一种获得局部最优解的算法。通过仿真可得给出算法的性能与穷搜索算法的性能基本重合。由于给出算法的复杂度较低，更适用于实际的系统。
在大型建筑底层及偏远地区等，传统的蜂窝网系统没有提供可靠的无线覆盖。该文采用中继方式延伸基站的无线覆盖至目标区域。主要研究最优的中继部署与功率分配最小化目标区域的最大中断概率。功率分配是指在总功率受限的情况下，最优化基站和中继的发送功率。通过分析可以得到最优的中继部署，基站和中继发送功率的比值不随总功率的增加而变化。针对优化问题的非凸性质，提出了一种获得局部最优解的算法。通过仿真可得给出算法的性能与穷搜索算法的性能基本重合。由于给出算法的复杂度较低，更适用于实际的系统。
2015, 37(10): 2452-2459.
doi: 10.11999/JEIT150004
摘要:
为了提高直升机在应急无线紫外光通信辅助起降中信标搜寻、定位降落的效率和可靠性，该文提出一种基于喷泉(LT)码的分等级编码通信方案，采用不同等级编码的分级方法设计了不同场景、不同引导阶段的通信策略，分析了高丢包率信道环境中变化删除概率下的误比特率，并与其他传统信道编码进行了比较。实验仿真结果表明，在二进制删除信道下，该分等级编码方法可显著降低LT码的误比特率，提高了编译码性能；该通信策略适用于高丢包率信道环境，能获得更好的通信效果，提高了直升机应急辅助起降的安全性。
为了提高直升机在应急无线紫外光通信辅助起降中信标搜寻、定位降落的效率和可靠性，该文提出一种基于喷泉(LT)码的分等级编码通信方案，采用不同等级编码的分级方法设计了不同场景、不同引导阶段的通信策略，分析了高丢包率信道环境中变化删除概率下的误比特率，并与其他传统信道编码进行了比较。实验仿真结果表明，在二进制删除信道下，该分等级编码方法可显著降低LT码的误比特率，提高了编译码性能；该通信策略适用于高丢包率信道环境，能获得更好的通信效果，提高了直升机应急辅助起降的安全性。
2015, 37(10): 2460-2465.
doi: 10.11999/JEIT150168
摘要:
最大汉明相关与平均汉明相关是评价跳频序列族性能的两个重要参数。该文首先给出了源于Fermat商的广义分圆类的性质；其次，基于此广义分圆法构造了一类 Zp上的长度为p2 ，序列族的大小为p 的跳频序列族；最后证明了该跳频序列族关于最大汉明相关界与平均汉明相关界都是最优的。
最大汉明相关与平均汉明相关是评价跳频序列族性能的两个重要参数。该文首先给出了源于Fermat商的广义分圆类的性质；其次，基于此广义分圆法构造了一类 Zp上的长度为p2 ，序列族的大小为p 的跳频序列族；最后证明了该跳频序列族关于最大汉明相关界与平均汉明相关界都是最优的。
2015, 37(10): 2466-2474.
doi: 10.11999/JEIT150144
摘要:
研究中继卫星任务调度问题可以为跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的任务计划编排提供科学合理的决策方法，任务调度模型的建立与调度算法的设计是中继卫星任务调度的两个关键问题。该文针对中继卫星任务调度问题特点，综合考虑中继卫星与用户航天器之间具有可见时间窗、用户提交的任务属性、中继卫星前向资源受限等约束条件，建立了中继卫星任务调度约束规划模型并提出基于人工蜂群(ABC)算法的中继卫星任务调度算法。最后，通过仿真数据分析，表明基于人工蜂群算法的中继卫星任务调度算法是一种有效的、合理的调度方法。
研究中继卫星任务调度问题可以为跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)的任务计划编排提供科学合理的决策方法，任务调度模型的建立与调度算法的设计是中继卫星任务调度的两个关键问题。该文针对中继卫星任务调度问题特点，综合考虑中继卫星与用户航天器之间具有可见时间窗、用户提交的任务属性、中继卫星前向资源受限等约束条件，建立了中继卫星任务调度约束规划模型并提出基于人工蜂群(ABC)算法的中继卫星任务调度算法。最后，通过仿真数据分析，表明基于人工蜂群算法的中继卫星任务调度算法是一种有效的、合理的调度方法。
2015, 37(10): 2475-2482.
doi: 10.11999/JEIT150472
摘要:
针对目前绝大多数雨衰预测模型仅验证到55 GHz，而经过验证的W频段预测模型相对较少，且存在模型表述复杂度高、计算量大的问题，该文提出一种结构简单、计算量小的实时预测方法。该方法基于ARIMA模型，利用非平稳雨衰时序中相邻时序间的相关性建立预测模型，对初始序列进行平稳性检验，通过差分变换将非平稳序列转化为平稳序列，并对平稳化后的时间序列进行参数估计及诊断检验，将传统非线性预测转化为线性预测。并先将该ARIMA(1,1,6)模型在不同极化方式、预测间隔和时序个数的条件下进行比较，然后分别与ITU-...
针对目前绝大多数雨衰预测模型仅验证到55 GHz，而经过验证的W频段预测模型相对较少，且存在模型表述复杂度高、计算量大的问题，该文提出一种结构简单、计算量小的实时预测方法。该方法基于ARIMA模型，利用非平稳雨衰时序中相邻时序间的相关性建立预测模型，对初始序列进行平稳性检验，通过差分变换将非平稳序列转化为平稳序列，并对平稳化后的时间序列进行参数估计及诊断检验，将传统非线性预测转化为线性预测。并先将该ARIMA(1,1,6)模型在不同极化方式、预测间隔和时序个数的条件下进行比较，然后分别与ITU-...
2015, 37(10): 2483-2489.
doi: 10.11999/JEIT150030
摘要:
为了抑制或者消除准同步码分多址(QS-CDMA)通信系统的多址干扰(MAI)、多径干扰(MI)以及邻小区干扰，该文提出一类非对称零相关区(A-ZCZ)序列偶集的构造方法。基于给定的最佳自相关序列偶，运用交织操作，成功设计一类非对称零相关区序列偶集。新集合的每个子集均是零相关区序列偶集，且不同子集的序列偶间的互相关函数(CCF)具有更大的零互相关区(ZCCZ)。同时，该文提出的构造方法可以根据系统要求灵活地选择子集的零相关区宽度。
为了抑制或者消除准同步码分多址(QS-CDMA)通信系统的多址干扰(MAI)、多径干扰(MI)以及邻小区干扰，该文提出一类非对称零相关区(A-ZCZ)序列偶集的构造方法。基于给定的最佳自相关序列偶，运用交织操作，成功设计一类非对称零相关区序列偶集。新集合的每个子集均是零相关区序列偶集，且不同子集的序列偶间的互相关函数(CCF)具有更大的零互相关区(ZCCZ)。同时，该文提出的构造方法可以根据系统要求灵活地选择子集的零相关区宽度。
2015, 37(10): 2490-2494.
doi: 10.11999/JEIT150180
摘要:
该文基于分圆理论，构造了一类周期为2p2的四阶二元广义分圆序列。利用有限域上多项式分解理论研究序列的极小多项式和线性复杂度。结果表明，该序列具有良好的线性复杂度性质，能够抗击B-M算法的攻击。是密码学意义上性质良好的伪随机序列。
该文基于分圆理论，构造了一类周期为2p2的四阶二元广义分圆序列。利用有限域上多项式分解理论研究序列的极小多项式和线性复杂度。结果表明，该序列具有良好的线性复杂度性质，能够抗击B-M算法的攻击。是密码学意义上性质良好的伪随机序列。
2015, 37(10): 2495-2500.
doi: 10.11999/JEIT150067
摘要:
针对基于中国剩余定理的门限RSA签名方案无法签署某些消息，以及部分签名合成阶段运算量大的问题，论文提出一种基于虚拟群成员的改进方法，使得改进后的方案能够签署所有消息，同时能够极大地减少部分签名合成阶段的运算量，当门限值为10时，可以将部分签名合成阶段的运算量减少为原来的1/6。对改进方案进行了详细的安全性和实用性分析。结果表明，改进方案在适应性选择消息攻击下是不可伪造的，且其运算效率较其他门限RSA签名方案更高。
针对基于中国剩余定理的门限RSA签名方案无法签署某些消息，以及部分签名合成阶段运算量大的问题，论文提出一种基于虚拟群成员的改进方法，使得改进后的方案能够签署所有消息，同时能够极大地减少部分签名合成阶段的运算量，当门限值为10时，可以将部分签名合成阶段的运算量减少为原来的1/6。对改进方案进行了详细的安全性和实用性分析。结果表明，改进方案在适应性选择消息攻击下是不可伪造的，且其运算效率较其他门限RSA签名方案更高。
2015, 37(10): 2501-2507.
doi: 10.11999/JEIT150291
摘要:
利用遗传算法进行测试数据自动生成是近年来的研究热点，其有效性高度依赖于适应度函数的选取和初始种群的筛选。该文探索将遗传算法应用到IMX(Integrated Management X-software)系统测试数据自动生成以提高其回归测试的质量，将IMX系统专业测试人员手动生成的测试数据作为基础测试数据，并提出一种基于测试路径对目标路径覆盖率的初始种群筛选标准。在三角形程序和IMX系统平台上的实验表明，所提方法在寻找测试数据时所用的时间和迭代次数较少，且生成的测试数据具有较好的多样性。
利用遗传算法进行测试数据自动生成是近年来的研究热点，其有效性高度依赖于适应度函数的选取和初始种群的筛选。该文探索将遗传算法应用到IMX(Integrated Management X-software)系统测试数据自动生成以提高其回归测试的质量，将IMX系统专业测试人员手动生成的测试数据作为基础测试数据，并提出一种基于测试路径对目标路径覆盖率的初始种群筛选标准。在三角形程序和IMX系统平台上的实验表明，所提方法在寻找测试数据时所用的时间和迭代次数较少，且生成的测试数据具有较好的多样性。
2015, 37(10): 2508-2516.
doi: 10.11999/JEIT150130
摘要:
在虚拟化技术广泛应用的同时虚拟层的安全问题引起了国内外研究人员的密切关注。现有的虚拟机管理器(Hypervisor)完整性保护方法主要针对代码和控制数据的完整性保护，无法抵御非控制数据攻击；采用周期性监控无法提供实时的非控制数据完整性保护。针对现有方法的不足，该文提出了基于UCON的Hypervisor非控制数据完整性保护模型UCONhi。该模型在非控制数据完整性保护需求的基础上简化了UCON模型，继承了UCON模型的连续性和易变性实现非控制数据的实时访问控制。根据攻击样例分析攻击者和攻击对象确...
在虚拟化技术广泛应用的同时虚拟层的安全问题引起了国内外研究人员的密切关注。现有的虚拟机管理器(Hypervisor)完整性保护方法主要针对代码和控制数据的完整性保护，无法抵御非控制数据攻击；采用周期性监控无法提供实时的非控制数据完整性保护。针对现有方法的不足，该文提出了基于UCON的Hypervisor非控制数据完整性保护模型UCONhi。该模型在非控制数据完整性保护需求的基础上简化了UCON模型，继承了UCON模型的连续性和易变性实现非控制数据的实时访问控制。根据攻击样例分析攻击者和攻击对象确...
2015, 37(10): 2517-2520.
doi: 10.11999/JEIT150038
摘要:
该文将磁电偶极子天线作为辐射阵子，并应用一种共面波导馈电网络，研究并设计了一种新型44毫米波天线阵列。这种设计不仅具有很宽的阻抗带宽和增益带宽，而且价格低廉易于生产。仿真和测试结果表明，此天线阵列的相对阻抗带宽为54.5%, 3 dB增益带宽为37.1%，在工作频带内(40.2~70.0 GHz)，最大增益为18.1 dBi。而基于其他技术设计的44毫米波天线阵列(如微带天线、偶极子天线)工作频带宽度一般在20%左右，增益一般在16~17 dBi。所以该文提出的天线阵列设计具有明显的优势。另外，...
该文将磁电偶极子天线作为辐射阵子，并应用一种共面波导馈电网络，研究并设计了一种新型44毫米波天线阵列。这种设计不仅具有很宽的阻抗带宽和增益带宽，而且价格低廉易于生产。仿真和测试结果表明，此天线阵列的相对阻抗带宽为54.5%, 3 dB增益带宽为37.1%，在工作频带内(40.2~70.0 GHz)，最大增益为18.1 dBi。而基于其他技术设计的44毫米波天线阵列(如微带天线、偶极子天线)工作频带宽度一般在20%左右，增益一般在16~17 dBi。所以该文提出的天线阵列设计具有明显的优势。另外，...
2015, 37(10): 2521-2528.
doi: 10.11999/JEIT150162
摘要:
该文提出一种电路特性驱动的半监督建模方法来探索FPGA架构设计空间。通过加入电路特性作为输入来构建一个通用的FPGA性能模型，该方法能够精确预测指定电路在特定FPGA架构上实现的性能。实验结果显示该方法在预测电路在FPGA上实现的面积时，平均相对误差达到6.25%；预测延时时，平均相对误差可达4.23%，具有与半监督模型树(Semi-supervised Model Tree, SMT)方法可比的预测精度。同时，该文方法加速了FPGA性能建模过程，与SMT方法比较，在6核Intel服务器平台In...
该文提出一种电路特性驱动的半监督建模方法来探索FPGA架构设计空间。通过加入电路特性作为输入来构建一个通用的FPGA性能模型，该方法能够精确预测指定电路在特定FPGA架构上实现的性能。实验结果显示该方法在预测电路在FPGA上实现的面积时，平均相对误差达到6.25%；预测延时时，平均相对误差可达4.23%，具有与半监督模型树(Semi-supervised Model Tree, SMT)方法可比的预测精度。同时，该文方法加速了FPGA性能建模过程，与SMT方法比较，在6核Intel服务器平台In...
2015, 37(10): 2529-2535.
doi: 10.11999/JEIT150177
摘要:
该文提出一种用于测试数据压缩的自适应EFDR(Extended Frequency-Directed Run-length)编码方法。该方法以EFDR编码为基础，增加了一个用于表示后缀与前缀编码长度差值的参数N，对测试集中的每个测试向量，根据其游程分布情况，选择最合适的N值进行编码，提高了编码效率。在解码方面，编码后的码字经过简单的数学运算即可恢复得到原测试数据的游程长度，且不同N值下的编码码字均可使用相同的解码电路来解码，因此解码电路具有较小的硬件开销。对ISCAS-89部分标准电路的实验结果...
该文提出一种用于测试数据压缩的自适应EFDR(Extended Frequency-Directed Run-length)编码方法。该方法以EFDR编码为基础，增加了一个用于表示后缀与前缀编码长度差值的参数N，对测试集中的每个测试向量，根据其游程分布情况，选择最合适的N值进行编码，提高了编码效率。在解码方面，编码后的码字经过简单的数学运算即可恢复得到原测试数据的游程长度，且不同N值下的编码码字均可使用相同的解码电路来解码，因此解码电路具有较小的硬件开销。对ISCAS-89部分标准电路的实验结果...
2015, 37(10): 2536-2540.
doi: 10.11999/JEIT150148
摘要:
多基雷达系统(MSRS)可以大大提高目标定位性能，然而由于各个雷达站信噪比的差异，通常存在一些雷达站尚未建立目标航迹，从而不能最大程度地提高目标定位精度。因此，如何利用其它雷达站提供的目标跟踪信息，提高尚未建立目标航迹的雷达站的探测性能是一个值得研究的问题。为此，该文提出一种基于跟踪信息的航迹起始算法。首先将已经跟踪到目标的雷达站提供的目标跟踪信息，送至尚未建立目标航迹的雷达站；然后利用目标跟踪信息和目标运动模型，建立目标预测波门；最终在虚假航迹起始概率恒定的条件下，调整预测波门内的检测门限，完...
多基雷达系统(MSRS)可以大大提高目标定位性能，然而由于各个雷达站信噪比的差异，通常存在一些雷达站尚未建立目标航迹，从而不能最大程度地提高目标定位精度。因此，如何利用其它雷达站提供的目标跟踪信息，提高尚未建立目标航迹的雷达站的探测性能是一个值得研究的问题。为此，该文提出一种基于跟踪信息的航迹起始算法。首先将已经跟踪到目标的雷达站提供的目标跟踪信息，送至尚未建立目标航迹的雷达站；然后利用目标跟踪信息和目标运动模型，建立目标预测波门；最终在虚假航迹起始概率恒定的条件下，调整预测波门内的检测门限，完...
