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2017年 第39卷 第8期
2017, 39(8): 1779-1787.
doi: 10.11999/JEIT161172
摘要:
在采用偏好NSGAII算法求解多子区域重点覆盖的短波网络频率优化指配时，针对算法中非支配排序耗时较多的问题，该文提出一种偏好排序淘汰的NSGAII算法。在进行非支配排序前，根据解的偏好评价排序结果淘汰一部分偏好评价较差的解，减少参与非支配排序的解的数量从而减少求解时间，同时降低偏好评价结果较差的个体解被选中进行交叉、变异的概率，提高算法的求解效率和求解效果。在进行的48组数据测试中，该文算法在其中38组决策解偏好评价结果和求解时间同时最优，相同迭代次数时相比偏好NSGAII算法节省27%的求解时...
在采用偏好NSGAII算法求解多子区域重点覆盖的短波网络频率优化指配时，针对算法中非支配排序耗时较多的问题，该文提出一种偏好排序淘汰的NSGAII算法。在进行非支配排序前，根据解的偏好评价排序结果淘汰一部分偏好评价较差的解，减少参与非支配排序的解的数量从而减少求解时间，同时降低偏好评价结果较差的个体解被选中进行交叉、变异的概率，提高算法的求解效率和求解效果。在进行的48组数据测试中，该文算法在其中38组决策解偏好评价结果和求解时间同时最优，相同迭代次数时相比偏好NSGAII算法节省27%的求解时...
2017, 39(8): 1788-1795.
doi: 10.11999/JEIT161211
摘要:
数字模拟混合预编码可以用较少的射频逼近全数字预编码的性能，可以用来解决毫米波大规模MIMO系统中由于射频链路过多造成的硬件损耗和校准问题。为解决传统混合预编码结构难以实现的缺点，该文的混合预编码研究基于一种简单的固定子连接结构。推导了系统可达速率最大，模拟预编码矩阵应满足的条件，从而将混合预编码矩阵设计问题转化为优化问题。采用鸟群算法(BSA)解决此优化问题，求得最优的预编码矩阵。针对模拟移相器分辨率有限的情况，提出一种直接量化的解决方案和一种基于改进的离散BSA的解决方案。仿真结果表明，所提算...
数字模拟混合预编码可以用较少的射频逼近全数字预编码的性能，可以用来解决毫米波大规模MIMO系统中由于射频链路过多造成的硬件损耗和校准问题。为解决传统混合预编码结构难以实现的缺点，该文的混合预编码研究基于一种简单的固定子连接结构。推导了系统可达速率最大，模拟预编码矩阵应满足的条件，从而将混合预编码矩阵设计问题转化为优化问题。采用鸟群算法(BSA)解决此优化问题，求得最优的预编码矩阵。针对模拟移相器分辨率有限的情况，提出一种直接量化的解决方案和一种基于改进的离散BSA的解决方案。仿真结果表明，所提算...
2017, 39(8): 1796-1803.
doi: 10.11999/JEIT161265
摘要:
该文针对协作认知无线电网络场景，提出一种基于索引调制正交频分复用(OFDM-IM)的新型协作中继设计方法。该方法将OFDM-IM技术应用于从用户发送端，将从用户的传输空间划分为信号空间和索引空间。从用户在其信号空间上转发主用户的信息，同时在索引空间传输从用户信息。通过这种方式，主、从用户之间不存在相互干扰。针对此模型，该文分析了主、从用户的误码率，理论推导了相关表达式，并讨论了从用户的位置对主、从用户性能的影响。仿真结果表明，该文所提设计方法能够同时提升主、从用户的误码率性能，且均优于传统的基于...
该文针对协作认知无线电网络场景，提出一种基于索引调制正交频分复用(OFDM-IM)的新型协作中继设计方法。该方法将OFDM-IM技术应用于从用户发送端，将从用户的传输空间划分为信号空间和索引空间。从用户在其信号空间上转发主用户的信息，同时在索引空间传输从用户信息。通过这种方式，主、从用户之间不存在相互干扰。针对此模型，该文分析了主、从用户的误码率，理论推导了相关表达式，并讨论了从用户的位置对主、从用户性能的影响。仿真结果表明，该文所提设计方法能够同时提升主、从用户的误码率性能，且均优于传统的基于...
2017, 39(8): 1804-1811.
doi: 10.11999/JEIT161197
摘要:
该文针对应用非正交多址接入(NOMA)技术的多输入多输出(MIMO)下行通信系统，在考虑误差传播进行理论分析的基础上，提出一种基于距离和空间相关度的用户匹配准则，并对基站的发射功率分配进行优化。仿真结果表明，所提方法能够在提高系统可容纳用户数的同时保证好的系统的和速率性能。
该文针对应用非正交多址接入(NOMA)技术的多输入多输出(MIMO)下行通信系统，在考虑误差传播进行理论分析的基础上，提出一种基于距离和空间相关度的用户匹配准则，并对基站的发射功率分配进行优化。仿真结果表明，所提方法能够在提高系统可容纳用户数的同时保证好的系统的和速率性能。
2017, 39(8): 1812-1818.
doi: 10.11999/JEIT161322
摘要:
为了实现网络资源的动态分配，提高网络资源利用率，满足用户业务多样性带来的切片网络差异需求，该文提出一种基于网络效用最大化的虚拟资源分配算法。该算法采用商业化模式将频谱资源作为收益载体，并对不同切片网络进行差异化定价。同时将计算资源和回程链路作为开销，还考虑了切片网络对计算资源和频谱资源的差异性需求，最后以最大化网络收益建立效用模型。并通过拉格朗日对偶分解设计了分布式迭代算法对效用模型进行求解。仿真结果表明，该算法提高了服务用户比例，并使得网络资源获得最大收益。
为了实现网络资源的动态分配，提高网络资源利用率，满足用户业务多样性带来的切片网络差异需求，该文提出一种基于网络效用最大化的虚拟资源分配算法。该算法采用商业化模式将频谱资源作为收益载体，并对不同切片网络进行差异化定价。同时将计算资源和回程链路作为开销，还考虑了切片网络对计算资源和频谱资源的差异性需求，最后以最大化网络收益建立效用模型。并通过拉格朗日对偶分解设计了分布式迭代算法对效用模型进行求解。仿真结果表明，该算法提高了服务用户比例，并使得网络资源获得最大收益。
2017, 39(8): 1819-1825.
doi: 10.11999/JEIT161159
摘要:
针对弹性光网络中多链路故障100%保护的资源消耗冗余度较高的问题，该文提出一种最小故障风险损失的概率保护(MFRL-PP)策略，在多链路故障时为业务提供高效率的概率保护。在MFRL-PP策略中，该文设计了一个综合考虑链路负载和故障风险的代价函数，为业务选择故障风险小且频谱资源消耗少的概率保护光路。当最小故障风险路径无法传输时，为进一步降低概率保护光路的故障风险损失，该文还设计了一种非对称业务流分流的最小故障风险损失概率保护机制，以便选择故障风险损失最小的分流路径组作为传输光路。同时，在传输光路的...
针对弹性光网络中多链路故障100%保护的资源消耗冗余度较高的问题，该文提出一种最小故障风险损失的概率保护(MFRL-PP)策略，在多链路故障时为业务提供高效率的概率保护。在MFRL-PP策略中，该文设计了一个综合考虑链路负载和故障风险的代价函数，为业务选择故障风险小且频谱资源消耗少的概率保护光路。当最小故障风险路径无法传输时，为进一步降低概率保护光路的故障风险损失，该文还设计了一种非对称业务流分流的最小故障风险损失概率保护机制，以便选择故障风险损失最小的分流路径组作为传输光路。同时，在传输光路的...
2017, 39(8): 1826-1834.
doi: 10.11999/JEIT161269
摘要:
针对传统无线局域网(WLAN)室内定位系统中因参考点密集分布及逐点信号采集所带来的位置指纹数据库构建工作量繁重的问题，该文提出一种基于混合半监督流形学习和3次样条插值的数据库构建方法。该方法利用少量标记数据和大量未标记数据求解定位目标函数的最优解，同时根据高维信号强度空间与低维物理位置空间的映射关系，实现对未标记数据的位置标定。大量实验结果表明，该方法能够在保证较高定位精度的同时，显著降低位置指纹数据库的构建开销。
针对传统无线局域网(WLAN)室内定位系统中因参考点密集分布及逐点信号采集所带来的位置指纹数据库构建工作量繁重的问题，该文提出一种基于混合半监督流形学习和3次样条插值的数据库构建方法。该方法利用少量标记数据和大量未标记数据求解定位目标函数的最优解，同时根据高维信号强度空间与低维物理位置空间的映射关系，实现对未标记数据的位置标定。大量实验结果表明，该方法能够在保证较高定位精度的同时，显著降低位置指纹数据库的构建开销。
2017, 39(8): 1835-1840.
doi: 10.11999/JEIT161190
摘要:
为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外，无法在静电高危区域使用，难以测量运动人体带电情况等难题，该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构，显著增大了电场感应面积，增强了灵敏度。设计11个检测电极分布式布置形成门体结构，成功实现人体头、肩、臂、手、腿、脚部位在运动过程中带电情况的同时测量。基于金属仿真带电人体，提出模拟应用现场的标定方法，准确实现了静电安检门的标定。该静电测量装置具有无裸露可动部件、安全性高、环境适应性强等突出优点...
为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外，无法在静电高危区域使用，难以测量运动人体带电情况等难题，该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构，显著增大了电场感应面积，增强了灵敏度。设计11个检测电极分布式布置形成门体结构，成功实现人体头、肩、臂、手、腿、脚部位在运动过程中带电情况的同时测量。基于金属仿真带电人体，提出模拟应用现场的标定方法，准确实现了静电安检门的标定。该静电测量装置具有无裸露可动部件、安全性高、环境适应性强等突出优点...
2017, 39(8): 1841-1847.
doi: 10.11999/JEIT161233
摘要:
主被动联合微波成像仪(MICAP)是面向全球星载海洋盐度探测应用提出的一种新技术方案，由L, C, K频段辐射计及L波段散射计组成。其中L波段1维综合孔径辐射计是MICAP的核心，用以实现海洋盐度高精度观测。为了验证MICAP概念和性能，研制了一台地面原理样机并进行了试验研究。该文介绍了MICAP样机的L波段综合孔径辐射计子系统的研究与试验结果。首次推导了一种使用三阶量化均值对数字相关到模拟相关转换中的AD偏置误差进行校正的计算方法。该文的研究成果将为海洋盐度卫星MICAP及全球水循环卫星WCO...
主被动联合微波成像仪(MICAP)是面向全球星载海洋盐度探测应用提出的一种新技术方案，由L, C, K频段辐射计及L波段散射计组成。其中L波段1维综合孔径辐射计是MICAP的核心，用以实现海洋盐度高精度观测。为了验证MICAP概念和性能，研制了一台地面原理样机并进行了试验研究。该文介绍了MICAP样机的L波段综合孔径辐射计子系统的研究与试验结果。首次推导了一种使用三阶量化均值对数字相关到模拟相关转换中的AD偏置误差进行校正的计算方法。该文的研究成果将为海洋盐度卫星MICAP及全球水循环卫星WCO...
2017, 39(8): 1848-1856.
doi: 10.11999/JEIT161224
摘要:
基于单幅高分辨率遥感图像的建筑物几何参数提取结果的准确性，容易受图像背景、图像噪声以及灰度分布相似性的干扰，形成错误的提取结果。针对这一问题，该文提出一种新的基于形状先验的变分水平集提取方法，该方法同时使用图像边缘信息、区域灰度信息以及包含屋顶和侧立面的形状先验信息，实现单幅遥感图像中建筑物的几何参数的提取。实验结果表明，该方法能够更加准确地提取建筑物，最后得到的几何参数比较接近真值，并且由于更加充分地使用了全局形状信息该方法能更好地抵制侧立面的干扰，具有很强的鲁棒性。
基于单幅高分辨率遥感图像的建筑物几何参数提取结果的准确性，容易受图像背景、图像噪声以及灰度分布相似性的干扰，形成错误的提取结果。针对这一问题，该文提出一种新的基于形状先验的变分水平集提取方法，该方法同时使用图像边缘信息、区域灰度信息以及包含屋顶和侧立面的形状先验信息，实现单幅遥感图像中建筑物的几何参数的提取。实验结果表明，该方法能够更加准确地提取建筑物，最后得到的几何参数比较接近真值，并且由于更加充分地使用了全局形状信息该方法能更好地抵制侧立面的干扰，具有很强的鲁棒性。
2017, 39(8): 1857-1864.
doi: 10.11999/JEIT161220
摘要:
该文针对概率主成分分析(PPCA)模型用于1维高分辨距离像(HRRP)识别对噪声敏感的问题，对经典PPCA模型进行修正。该方法将基于高斯分布的PPCA模型扩展为基于t分布的PPCA模型，能够综合利用t分布对噪声稳健和PPCA模型自由参数少的特性。同时为了减少目标方位敏感性对HRRP统计建模的影响，进一步将t分布模型扩展为混合概率t分布模型，能够以分布趋同的原则将不同方位帧内具有相同统计特性的HRRP数据进行聚类，减少模型的失配，改善识别性能。模型参数通过期望最大值(EM)算法估计，可提高计算效率...
该文针对概率主成分分析(PPCA)模型用于1维高分辨距离像(HRRP)识别对噪声敏感的问题，对经典PPCA模型进行修正。该方法将基于高斯分布的PPCA模型扩展为基于t分布的PPCA模型，能够综合利用t分布对噪声稳健和PPCA模型自由参数少的特性。同时为了减少目标方位敏感性对HRRP统计建模的影响，进一步将t分布模型扩展为混合概率t分布模型，能够以分布趋同的原则将不同方位帧内具有相同统计特性的HRRP数据进行聚类，减少模型的失配，改善识别性能。模型参数通过期望最大值(EM)算法估计，可提高计算效率...
2017, 39(8): 1865-1871.
doi: 10.11999/JEIT161134
摘要:
基于微多普勒效应理论的弹道目标3维成像与3维微动特征提取技术可为目标识别，导弹防御提供重要特征信息。该文将干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想引入到弹道目标3维成像与3维微动特征提取研究中，将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合，重构出散射点在各时刻的3维坐标，实现弹道目标的真实3维成像，并在此基础上解算出弹道目标的微动参数与结构参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。
基于微多普勒效应理论的弹道目标3维成像与3维微动特征提取技术可为目标识别，导弹防御提供重要特征信息。该文将干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想引入到弹道目标3维成像与3维微动特征提取研究中，将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合，重构出散射点在各时刻的3维坐标，实现弹道目标的真实3维成像，并在此基础上解算出弹道目标的微动参数与结构参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。
2017, 39(8): 1872-1878.
doi: 10.11999/JEIT161384
摘要:
近几年来，由于小型无人机的兴起，基于FMCW体制的合成孔径雷达(SAR)由于体积小，重量轻，成本低得到了快速发展。然而，由于传统的脉冲SAR中的停-走假设不再成立，FMCW SAR成像处理与传统的脉冲SAR有着很大的不同，这样使得在FMCW SAR实测数据进行处理和分析时往往缺乏理论支撑。因此，开展FMCW SAR的信号处理研究具有重要的现实意义和军事价值。目前，国内外关于FMCW SAR的研究主要集中在其成像处理方法上，在回波模拟方向研究甚少，特别是对于既包含分布式运动目标又有静止目标下的真实...
近几年来，由于小型无人机的兴起，基于FMCW体制的合成孔径雷达(SAR)由于体积小，重量轻，成本低得到了快速发展。然而，由于传统的脉冲SAR中的停-走假设不再成立，FMCW SAR成像处理与传统的脉冲SAR有着很大的不同，这样使得在FMCW SAR实测数据进行处理和分析时往往缺乏理论支撑。因此，开展FMCW SAR的信号处理研究具有重要的现实意义和军事价值。目前，国内外关于FMCW SAR的研究主要集中在其成像处理方法上，在回波模拟方向研究甚少，特别是对于既包含分布式运动目标又有静止目标下的真实...
2017, 39(8): 1879-1886.
doi: 10.11999/JEIT161146
摘要:
现有MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化方法均未考虑阵元功率放大器非线性以及算法的稳健性。针对上述问题，该文以MIMO雷达各阵元发射功率和每个阵元发射波形的峰均比(PAR)为约束条件，提出一种杂波条件下稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计方法。该方法利用Max-Min构造目标导向矢量不确定集范围内关于雷达输出信干噪比(SINR)的优化模型，通过半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper转换、序列优化和Lagrange对偶方法，将非凸的联合优化模型转化为两个分别关于发射波...
现有MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化方法均未考虑阵元功率放大器非线性以及算法的稳健性。针对上述问题，该文以MIMO雷达各阵元发射功率和每个阵元发射波形的峰均比(PAR)为约束条件，提出一种杂波条件下稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计方法。该方法利用Max-Min构造目标导向矢量不确定集范围内关于雷达输出信干噪比(SINR)的优化模型，通过半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper转换、序列优化和Lagrange对偶方法，将非凸的联合优化模型转化为两个分别关于发射波...
2017, 39(8): 1887-1893.
doi: 10.11999/JEIT161033
摘要:
风电场作为一种运动的大型障碍物可能对航管二次监视雷达的性能产生影响。目前航管二次监视雷达正在经历逐步由A/C模式到S模式的转变升级，研究风电场对航管二次监视雷达S模式的影响，对保障民航飞行安全具有重要意义。该文在S模式和A/C模式信号特征对比分析的基础上，分析了S模式询问信号和应答信号可能受到风电场影响的条件，并由此给出了S模式二次雷达附近可能受风电场影响的飞行范围的计算方法，同时给出了其与A/C模式影响范围的定量化比较。该文所提方法及相关结论可以为风电场附近的雷达选址(或新建风电场选址)和飞行...
风电场作为一种运动的大型障碍物可能对航管二次监视雷达的性能产生影响。目前航管二次监视雷达正在经历逐步由A/C模式到S模式的转变升级，研究风电场对航管二次监视雷达S模式的影响，对保障民航飞行安全具有重要意义。该文在S模式和A/C模式信号特征对比分析的基础上，分析了S模式询问信号和应答信号可能受到风电场影响的条件，并由此给出了S模式二次雷达附近可能受风电场影响的飞行范围的计算方法，同时给出了其与A/C模式影响范围的定量化比较。该文所提方法及相关结论可以为风电场附近的雷达选址(或新建风电场选址)和飞行...
2017, 39(8): 1894-1898.
doi: 10.11999/JEIT161124
摘要:
该文给出了一种对13类常用雷达信号波形的抗截获性能进行评价的新方法，可为雷达波形的设计者提供评价波形抗截获性能的一般性准则。该准则假定白噪声信号具有最好的抗截获性能，通过将不同雷达信号波形和白噪声信号进行比较，得出雷达信号和白噪声的相似程度。首先，利用Wigner半圆法推出白噪声和雷达信号的特征分布函数，然后用KL散度来表示雷达信号和白噪声之间的相似性，较小的KL散度值，意味着较强的抗截获性能，反之亦然。理论推导和仿真验证表明这种评价准则可对不同雷达信号波形的抗截获性能进行有效评价。
该文给出了一种对13类常用雷达信号波形的抗截获性能进行评价的新方法，可为雷达波形的设计者提供评价波形抗截获性能的一般性准则。该准则假定白噪声信号具有最好的抗截获性能，通过将不同雷达信号波形和白噪声信号进行比较，得出雷达信号和白噪声的相似程度。首先，利用Wigner半圆法推出白噪声和雷达信号的特征分布函数，然后用KL散度来表示雷达信号和白噪声之间的相似性，较小的KL散度值，意味着较强的抗截获性能，反之亦然。理论推导和仿真验证表明这种评价准则可对不同雷达信号波形的抗截获性能进行有效评价。
2017, 39(8): 1899-1905.
doi: 10.11999/JEIT161058
摘要:
校正源信号方向角不容易精确测量，限制了阵列有源校正方法的精度。另一方面，无源校正方法难以应用于存在大阵列误差的场合，其实际应用也受到严重限制。该文提出一种基于旋转测量的阵列幅相误差校正新方法，无需测量校正源信号方向角就能获得较高的校正精度。该方法利用已知的阵列旋转角度，基于最大似然准则获得阵列幅相误差、校正源信号方向角及其复振幅的无模糊估计。相对于校正源信号方向角，阵列旋转角度通过专用测试转台更容易精确测量，因此该方法能以较小的代价获得很高的校正精度。仿真实验验证了该方法的有效性和通用性。
校正源信号方向角不容易精确测量，限制了阵列有源校正方法的精度。另一方面，无源校正方法难以应用于存在大阵列误差的场合，其实际应用也受到严重限制。该文提出一种基于旋转测量的阵列幅相误差校正新方法，无需测量校正源信号方向角就能获得较高的校正精度。该方法利用已知的阵列旋转角度，基于最大似然准则获得阵列幅相误差、校正源信号方向角及其复振幅的无模糊估计。相对于校正源信号方向角，阵列旋转角度通过专用测试转台更容易精确测量，因此该方法能以较小的代价获得很高的校正精度。仿真实验验证了该方法的有效性和通用性。
2017, 39(8): 1906-1912.
doi: 10.11999/JEIT161222
摘要:
同步压缩变换建立在小波变换的基础上，通过在较小频域范围内压缩小波系数，可有效改善信号的能量分布，提高时频聚集性。该文针对线性调频(LFM)信号的参数估计问题，根据适用于LFM信号的Chirplet变换，在同步压缩理论的框架下，提出一种同步压缩Chirplet变换方法(SSCT)。由于充分利用了LFM信号时间与频率的线性关系，SSCT方法在提高Chirplet变换时频平面能量聚集性的同时，可实现信号参数的精确估计，且保留了Chirplet变换窗函数选取灵活，无交叉项干扰等优点。针对复杂噪声环境下的...
同步压缩变换建立在小波变换的基础上，通过在较小频域范围内压缩小波系数，可有效改善信号的能量分布，提高时频聚集性。该文针对线性调频(LFM)信号的参数估计问题，根据适用于LFM信号的Chirplet变换，在同步压缩理论的框架下，提出一种同步压缩Chirplet变换方法(SSCT)。由于充分利用了LFM信号时间与频率的线性关系，SSCT方法在提高Chirplet变换时频平面能量聚集性的同时，可实现信号参数的精确估计，且保留了Chirplet变换窗函数选取灵活，无交叉项干扰等优点。针对复杂噪声环境下的...
2017, 39(8): 1913-1918.
doi: 10.11999/JEIT161157
摘要:
该文针对稀疏重构解相干问题，利用接收数据厅奇导值分解(SVD)后的大特征值对应的特征矢量，提出一种改进解相干方法。该方法通过迭代这一特征矢量来重构角度，无需知道信号源的数目，即可准确重构角度信息，实现解相干。相对于经典SVD算法，所提算法运算速度更快，稀疏重构效果更优。理论分析和仿真结果都验证了算法的良好性能。
该文针对稀疏重构解相干问题，利用接收数据厅奇导值分解(SVD)后的大特征值对应的特征矢量，提出一种改进解相干方法。该方法通过迭代这一特征矢量来重构角度，无需知道信号源的数目，即可准确重构角度信息，实现解相干。相对于经典SVD算法，所提算法运算速度更快，稀疏重构效果更优。理论分析和仿真结果都验证了算法的良好性能。
2017, 39(8): 1919-1926.
doi: 10.11999/JEIT161206
摘要:
单幅图像盲去卷积的目的是从一幅观测的模糊图像估计出模糊核和清晰图像。该问题是严重病态的，尤其是观测图像中噪声不可忽略时更具挑战性。该文主要针对如何有效利用低秩先验约束进行噪声模糊图像盲去卷积问题，提出一种在交替最大后验(MAP)估计框架下利用低秩先验约束的单幅噪声模糊图像盲去卷积方法。首先，在估计中间复原图像时，利用低秩先验约束对复原图像中的噪声进行抑制。然后，采用降噪后的中间复原图像估计模糊核，得到更好质量的模糊核估计。迭代上述两个操作获得最终可靠的模糊核估计。最后，根据所估计的模糊核，通过非...
单幅图像盲去卷积的目的是从一幅观测的模糊图像估计出模糊核和清晰图像。该问题是严重病态的，尤其是观测图像中噪声不可忽略时更具挑战性。该文主要针对如何有效利用低秩先验约束进行噪声模糊图像盲去卷积问题，提出一种在交替最大后验(MAP)估计框架下利用低秩先验约束的单幅噪声模糊图像盲去卷积方法。首先，在估计中间复原图像时，利用低秩先验约束对复原图像中的噪声进行抑制。然后，采用降噪后的中间复原图像估计模糊核，得到更好质量的模糊核估计。迭代上述两个操作获得最终可靠的模糊核估计。最后，根据所估计的模糊核，通过非...
2017, 39(8): 1927-1933.
doi: 10.11999/JEIT161217
摘要:
基于变换技术的图像融合是多聚焦图像融合中常采用的方法，其过程是将图像转换到变换域按照一定的融合规则进行融合后再反变换回来，具有较强的抗噪能力，融合效果明显。该文提出一种基于离散Tchebichef正交多项式变换的多聚焦图像融合方法，首次将离散正交多项式变换应用到多聚焦图像融合领域。该方法成功地利用了图像的空间频率与其离散Tchebichef正交多项式变换系数之间的关系，通过离散正交多项式变换系数直接得到空间频率值，避免了将离散多项式变换系数变换到空域计算的过程。所提方法节省了融合时间，并提高了融...
基于变换技术的图像融合是多聚焦图像融合中常采用的方法，其过程是将图像转换到变换域按照一定的融合规则进行融合后再反变换回来，具有较强的抗噪能力，融合效果明显。该文提出一种基于离散Tchebichef正交多项式变换的多聚焦图像融合方法，首次将离散正交多项式变换应用到多聚焦图像融合领域。该方法成功地利用了图像的空间频率与其离散Tchebichef正交多项式变换系数之间的关系，通过离散正交多项式变换系数直接得到空间频率值，避免了将离散多项式变换系数变换到空域计算的过程。所提方法节省了融合时间，并提高了融...
2017, 39(8): 1934-1941.
doi: 10.11999/JEIT161296
摘要:
该文基于Laplace相似度量的构造方法，针对两阶段显著目标检测中显著种子的不同类型(稀疏或稠密)，提出了相应的显著性扩散模型，从而实现了基于扩散的两阶段互补的显著目标检测。尤其是第2阶段扩散模型中汇点的融入，一方面更好地抑制了显著性图中的背景，同时对于控制因子的取值更加稳健。实验结果表明，当显著种子确定时，不同的扩散模型会导致显著性扩散程度的差异。基于带汇点Laplace的两阶段互补的扩散模型较其他扩散模型更有效、更稳健。同时，从多项评价指标分析，该算法与目前流行的5种显著目标检测算法相比，具...
该文基于Laplace相似度量的构造方法，针对两阶段显著目标检测中显著种子的不同类型(稀疏或稠密)，提出了相应的显著性扩散模型，从而实现了基于扩散的两阶段互补的显著目标检测。尤其是第2阶段扩散模型中汇点的融入，一方面更好地抑制了显著性图中的背景，同时对于控制因子的取值更加稳健。实验结果表明，当显著种子确定时，不同的扩散模型会导致显著性扩散程度的差异。基于带汇点Laplace的两阶段互补的扩散模型较其他扩散模型更有效、更稳健。同时，从多项评价指标分析，该算法与目前流行的5种显著目标检测算法相比，具...
2017, 39(8): 1942-1949.
doi: 10.11999/JEIT161154
摘要:
该文针对现有推荐算法在面对托攻击时鲁棒性不高的问题，提出一种基于模糊核聚类和支持向量机的鲁棒推荐算法。首先，根据攻击概貌间高度相关的特性，利用模糊核聚类方法在高维特征空间对用户概貌进行聚类，实现攻击概貌的第1阶段检测。然后，利用支持向量机分类器对含有攻击概貌的聚类进行分类，实现攻击概貌的第2阶段检测。最后，基于攻击概貌检测结果，通过构造指示函数排除攻击概貌在推荐过程中产生的影响，并引入矩阵分解技术设计相应的鲁棒协同推荐算法。实验结果表明，与现有的基于矩阵分解模型的推荐算法相比，所提算法不但具有很...
该文针对现有推荐算法在面对托攻击时鲁棒性不高的问题，提出一种基于模糊核聚类和支持向量机的鲁棒推荐算法。首先，根据攻击概貌间高度相关的特性，利用模糊核聚类方法在高维特征空间对用户概貌进行聚类，实现攻击概貌的第1阶段检测。然后，利用支持向量机分类器对含有攻击概貌的聚类进行分类，实现攻击概貌的第2阶段检测。最后，基于攻击概貌检测结果，通过构造指示函数排除攻击概貌在推荐过程中产生的影响，并引入矩阵分解技术设计相应的鲁棒协同推荐算法。实验结果表明，与现有的基于矩阵分解模型的推荐算法相比，所提算法不但具有很...
2017, 39(8): 1950-1955.
doi: 10.11999/JEIT161049
摘要:
非凸非光滑优化问题涉及科学与工程应用的诸多领域，是目前国际上的研究热点。该文针对已有基于早期罚函数神经网络解决非光滑优化问题的不足，借鉴Lagrange乘子罚函数的思想提出一种有效解决带等式和不等式约束的非凸非光滑优化问题的递归神经网络模型。由于该网络模型的罚因子是变量，无需计算罚因子的初始值仍能保证神经网络收敛到优化问题的最优解，因此更加便于网络计算。此外，与传统Lagrange方法不同，该网络模型增加了一个等式约束惩罚项，可以提高网络的收敛能力。通过详细的分析证明了该网络模型的轨迹在有限时间...
非凸非光滑优化问题涉及科学与工程应用的诸多领域，是目前国际上的研究热点。该文针对已有基于早期罚函数神经网络解决非光滑优化问题的不足，借鉴Lagrange乘子罚函数的思想提出一种有效解决带等式和不等式约束的非凸非光滑优化问题的递归神经网络模型。由于该网络模型的罚因子是变量，无需计算罚因子的初始值仍能保证神经网络收敛到优化问题的最优解，因此更加便于网络计算。此外，与传统Lagrange方法不同，该网络模型增加了一个等式约束惩罚项，可以提高网络的收敛能力。通过详细的分析证明了该网络模型的轨迹在有限时间...
2017, 39(8): 1956-1963.
doi: 10.11999/JEIT161290
摘要:
将机器学习运用到视网膜血管分割当中已成为一种趋势，然而选取什么特征作为血管与非血管的特征仍为众所思考的问题。该文利用将血管像素与非血管像素看作二分类的原理，提出一种混合的5D特征作为血管像素与非血管像素的表达，从而能够简单快速地将视网膜血管从背景中分割开来。其中5D特征向量包括CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histgram Equalization)，高斯匹配滤波，Hesse矩阵变换，形态学底帽变换，B-COSFIRE(Bar-selective Combin...
将机器学习运用到视网膜血管分割当中已成为一种趋势，然而选取什么特征作为血管与非血管的特征仍为众所思考的问题。该文利用将血管像素与非血管像素看作二分类的原理，提出一种混合的5D特征作为血管像素与非血管像素的表达，从而能够简单快速地将视网膜血管从背景中分割开来。其中5D特征向量包括CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histgram Equalization)，高斯匹配滤波，Hesse矩阵变换，形态学底帽变换，B-COSFIRE(Bar-selective Combin...
2017, 39(8): 1964-1971.
doi: 10.11999/JEIT161109
摘要:
现实世界中的网络结构呈现出重叠社区的特征。在研究经典的标签算法的基础上，该文提出基于贡献函数的重叠社区发现算法。算法将每个节点用三元组(阈值、标签、从属系数)集合来表示。节点的阈值是每次迭代过程中标签淘汰的依据，该值由多元线性方程自动计算而来。从属系数用于衡量当前节点与标签所标识社区的相关度，从属系数的值越大说明该节点与标签所标识社区的关联性越强。在每一次迭代的过程中，算法依据贡献函数计算每个节点的从属系数，并生成新的三元组集合。然后依据标签决策规则淘汰标签，进行从属系数规范化。通过对真实的复杂...
现实世界中的网络结构呈现出重叠社区的特征。在研究经典的标签算法的基础上，该文提出基于贡献函数的重叠社区发现算法。算法将每个节点用三元组(阈值、标签、从属系数)集合来表示。节点的阈值是每次迭代过程中标签淘汰的依据，该值由多元线性方程自动计算而来。从属系数用于衡量当前节点与标签所标识社区的相关度，从属系数的值越大说明该节点与标签所标识社区的关联性越强。在每一次迭代的过程中，算法依据贡献函数计算每个节点的从属系数，并生成新的三元组集合。然后依据标签决策规则淘汰标签，进行从属系数规范化。通过对真实的复杂...
2017, 39(8): 1972-1978.
doi: 10.11999/JEIT161216
摘要:
在软件定义网络(SDN)中，若控制节点发生不可恢复的故障，则相关交换机需向其他控制节点迁移，这将导致网络性能下降。针对这一问题，该文提出一种考虑SDN控制节点故障的控制器部署和交换机迁移方法。与现有算法仅优化交换机迁移方法不同，该方法同时考虑控制器部署位置的影响。首先利用标号传播算法构造备选子集并划分双层子集，然后在每个子集中选取合适位置部署控制器，最后为子集内节点分配相应的master和slave控制器。实验结果表明，与现有算法相比，所提方法可有效解决交换机迁移后控制器超载的问题；通过调整参数...
在软件定义网络(SDN)中，若控制节点发生不可恢复的故障，则相关交换机需向其他控制节点迁移，这将导致网络性能下降。针对这一问题，该文提出一种考虑SDN控制节点故障的控制器部署和交换机迁移方法。与现有算法仅优化交换机迁移方法不同，该方法同时考虑控制器部署位置的影响。首先利用标号传播算法构造备选子集并划分双层子集，然后在每个子集中选取合适位置部署控制器，最后为子集内节点分配相应的master和slave控制器。实验结果表明，与现有算法相比，所提方法可有效解决交换机迁移后控制器超载的问题；通过调整参数...
2017, 39(8): 1979-1985.
doi: 10.11999/JEIT161252
摘要:
该文针对虚拟网络映射过程中节点与链路映射关联性差、虚拟邻接节点映射距离远和相邻节点链路资源消耗不均衡的问题，提出一种两阶段的基于节点邻近感知与路径综合评估的虚拟网络映射算法(NA-PVNM)。在节点映射阶段，首先对虚拟节点按照资源请求和广度优先搜索算法排序，然后对每个虚拟节点的候选物理节点考虑资源丰富度和拓扑邻近性，建立了节点适应值函数计算最佳映射节点。在链路映射阶段，采用k最短路径算法，对每条候选路径考虑可用带宽、途经物理节点资源最大值和路径跳数，通过路径适应值函数计算最佳路径。仿真结果表明算...
该文针对虚拟网络映射过程中节点与链路映射关联性差、虚拟邻接节点映射距离远和相邻节点链路资源消耗不均衡的问题，提出一种两阶段的基于节点邻近感知与路径综合评估的虚拟网络映射算法(NA-PVNM)。在节点映射阶段，首先对虚拟节点按照资源请求和广度优先搜索算法排序，然后对每个虚拟节点的候选物理节点考虑资源丰富度和拓扑邻近性，建立了节点适应值函数计算最佳映射节点。在链路映射阶段，采用k最短路径算法，对每条候选路径考虑可用带宽、途经物理节点资源最大值和路径跳数，通过路径适应值函数计算最佳路径。仿真结果表明算...
2017, 39(8): 1986-1992.
doi: 10.11999/JEIT161335
摘要:
该文针对移动P2P网络中节点表现出来的自私性，并结合移动P2P网络的资源受限、自组织以及开放性等特点，提出一种基于不完全信息的双方叫价拍卖模型的节点激励策略DAIP。该激励策略采用虚拟货币的支付方式，节点根据其拥有的虚拟货币量、自身资源状态和消息属性对每次消息转发进行估价，然后根据估价与博弈策略给出相应报价。通过博弈分析给出了DAIP策略的线性策略贝叶斯纳什均衡解，使各节点为最大化其自身利益而积极参与消息转发合作，从而促进网络系统中消息转发合作的成功。分析与实验结果表明该激励策略能够降低系统的能...
该文针对移动P2P网络中节点表现出来的自私性，并结合移动P2P网络的资源受限、自组织以及开放性等特点，提出一种基于不完全信息的双方叫价拍卖模型的节点激励策略DAIP。该激励策略采用虚拟货币的支付方式，节点根据其拥有的虚拟货币量、自身资源状态和消息属性对每次消息转发进行估价，然后根据估价与博弈策略给出相应报价。通过博弈分析给出了DAIP策略的线性策略贝叶斯纳什均衡解，使各节点为最大化其自身利益而积极参与消息转发合作，从而促进网络系统中消息转发合作的成功。分析与实验结果表明该激励策略能够降低系统的能...
2017, 39(8): 1993-1999.
doi: 10.11999/JEIT161398
摘要:
该文以含励磁环节的分数阶四阶电力系统模型为对象，研究其动力学行为并加以同步控制。首先，固定系统参数，利用分岔图和最大Lyapunov指数谱计算系统产生混沌振荡的最低阶次。其次，以单变量法分别研究机械功率、阻尼系数和励磁增益的改变对系统动力学行为的影响，通过数值仿真绘制系统随参数变化下的分岔图、Lyapunov指数谱等，选取不同的系统初值，研究同一系统在不同初值的情况下存在的多吸引子共存现象。最后，基于分数阶系统稳定性理论和非线性反馈控制理论，设计同步控制器实现系统混沌控制，数值仿真验证了所设计控...
该文以含励磁环节的分数阶四阶电力系统模型为对象，研究其动力学行为并加以同步控制。首先，固定系统参数，利用分岔图和最大Lyapunov指数谱计算系统产生混沌振荡的最低阶次。其次，以单变量法分别研究机械功率、阻尼系数和励磁增益的改变对系统动力学行为的影响，通过数值仿真绘制系统随参数变化下的分岔图、Lyapunov指数谱等，选取不同的系统初值，研究同一系统在不同初值的情况下存在的多吸引子共存现象。最后，基于分数阶系统稳定性理论和非线性反馈控制理论，设计同步控制器实现系统混沌控制，数值仿真验证了所设计控...
2017, 39(8): 2000-2006.
doi: 10.11999/JEIT161213
摘要:
脉冲超宽带测控系统作为一种航天测控新体制，可有效提高系统的隐蔽性和抗干扰性。该文针对脉冲超宽带测控信号的捕获问题，提出利用基于部分匹配滤波与快速傅里叶变换(Partial Matched Filtering and Fast Fourier Transform, PMF-FFT)的捕获方法完成对脉冲相位、伪码相位和多普勒频率的3维捕获。又针对搜索空间大、捕获时间长和多普勒频率估计精度低的问题，提出了一种改进的捕获方法。该方法采用两步捕获法对时延相位进行捕获，同时利用修正的Rife算法对多普勒频率...
脉冲超宽带测控系统作为一种航天测控新体制，可有效提高系统的隐蔽性和抗干扰性。该文针对脉冲超宽带测控信号的捕获问题，提出利用基于部分匹配滤波与快速傅里叶变换(Partial Matched Filtering and Fast Fourier Transform, PMF-FFT)的捕获方法完成对脉冲相位、伪码相位和多普勒频率的3维捕获。又针对搜索空间大、捕获时间长和多普勒频率估计精度低的问题，提出了一种改进的捕获方法。该方法采用两步捕获法对时延相位进行捕获，同时利用修正的Rife算法对多普勒频率...
2017, 39(8): 2007-2013.
doi: 10.11999/JEIT161123
摘要:
海洋磁场测量是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的基本手段之一。研究海浪等海水运动的磁场噪声机理、预测模型及抑制方法对于提高海洋磁测精度具有重要的意义。该文在分析一阶Stokes波浪运动方程的基础上，提出一种改进型的海浪磁场模型，并推导出深海和浅海条件下的简化公式。为了验证模型的有效性，在2015年第15号台风天鹅过境期间，对我国南海某海域的海洋环境磁场进行了观测，并将该文模型和经典的Weaver模型分别与测试结果进行了对比。结果表明，该文提出的改进型模型能够更加准确地预测海浪磁场大小，...
海洋磁场测量是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的基本手段之一。研究海浪等海水运动的磁场噪声机理、预测模型及抑制方法对于提高海洋磁测精度具有重要的意义。该文在分析一阶Stokes波浪运动方程的基础上，提出一种改进型的海浪磁场模型，并推导出深海和浅海条件下的简化公式。为了验证模型的有效性，在2015年第15号台风天鹅过境期间，对我国南海某海域的海洋环境磁场进行了观测，并将该文模型和经典的Weaver模型分别与测试结果进行了对比。结果表明，该文提出的改进型模型能够更加准确地预测海浪磁场大小，...
2017, 39(8): 2014-2018.
doi: 10.11999/JEIT161101
摘要:
金属腔体内的场线耦合是电磁兼容领域的一个重要的问题，基于模式匹配及BLT方程理论，该文提出一种计算带孔阵腔体内场线耦合的方法。将外部激励源对腔体内传输线的耦合分解为孔腔耦合和场线耦合两个过程，腔体内任意点的场强由模式匹配理论及矩量法计算得到，腔体内的场线耦合由Agrawal模型构建BLT方程进行计算。与测试数据对比得出，模式匹配理论可以准确计算腔体内部电磁场。与CST数值仿真数据对比得到，该方法可以准确计算任意入射波激励下线缆终端负载上的电流响应且计算效率高，可用于腔体内场线耦合的研究。
金属腔体内的场线耦合是电磁兼容领域的一个重要的问题，基于模式匹配及BLT方程理论，该文提出一种计算带孔阵腔体内场线耦合的方法。将外部激励源对腔体内传输线的耦合分解为孔腔耦合和场线耦合两个过程，腔体内任意点的场强由模式匹配理论及矩量法计算得到，腔体内的场线耦合由Agrawal模型构建BLT方程进行计算。与测试数据对比得出，模式匹配理论可以准确计算腔体内部电磁场。与CST数值仿真数据对比得到，该方法可以准确计算任意入射波激励下线缆终端负载上的电流响应且计算效率高，可用于腔体内场线耦合的研究。
2017, 39(8): 2019-2022.
doi: 10.11999/JEIT161332
摘要:
该文基于宽角抛物方程方法，对复杂路径上空过渡区域低频电波传播损耗问题进行研究。增加了高空接收场分量的方向因子公式推导及其约束条件；仿真了3种典型路径模型下，距地面上空60 km范围内的垂直电场分布，并比较分析了其与近地表面变化规律的异同。所提方法能够更好地将近地面与高空过渡区域场量求解方法统一起来，提高了计算精度，可为复杂地电离层波导中低频天波传播问题解决提供技术支持。
该文基于宽角抛物方程方法，对复杂路径上空过渡区域低频电波传播损耗问题进行研究。增加了高空接收场分量的方向因子公式推导及其约束条件；仿真了3种典型路径模型下，距地面上空60 km范围内的垂直电场分布，并比较分析了其与近地表面变化规律的异同。所提方法能够更好地将近地面与高空过渡区域场量求解方法统一起来，提高了计算精度，可为复杂地电离层波导中低频天波传播问题解决提供技术支持。
2017, 39(8): 2023-2027.
doi: 10.11999/JEIT161103
摘要:
针对传统的人脸识别方法对人脸图像的曝光量、表情比较敏感，并且具有较大类内离散度的缺点，该文提出一种基于Gabor小波以及加权互协方差运算的人脸识别算法。该算法首先对人脸图像提取Gabor特征，然后使用加权的互协方差矩阵对经过处理的特征图像进行降维及特征提取；最后使用最近邻分类器进行分类。在ORL数据库和AR数据库上的实验表明，该方法的降维和识别性能优于传统2DPCA及其改进算法，能兼顾维度简约性和准确性，有效地提高了识别性能。
针对传统的人脸识别方法对人脸图像的曝光量、表情比较敏感，并且具有较大类内离散度的缺点，该文提出一种基于Gabor小波以及加权互协方差运算的人脸识别算法。该算法首先对人脸图像提取Gabor特征，然后使用加权的互协方差矩阵对经过处理的特征图像进行降维及特征提取；最后使用最近邻分类器进行分类。在ORL数据库和AR数据库上的实验表明，该方法的降维和识别性能优于传统2DPCA及其改进算法，能兼顾维度简约性和准确性，有效地提高了识别性能。
2017, 39(8): 2028-2032.
doi: 10.11999/JEIT161112
摘要:
使用星载综合孔径辐射计进行海洋盐度探测是微波遥感领域的一个研究热点。为了达到海洋盐度探测所需准确度指标，综合孔径辐射计的辐射计单元需要同时具有非常高的灵敏度及定标稳定度。该文研究了一种兼顾高灵敏度和高稳定度的辐射计技术，通过实时定标的方法保证稳定度指标，通过定标数据平均的方法提高灵敏度指标。首次通过频域分析得到最优定标数据平均时间。完成了长时间稳定度实验，实验结果表明：该辐射计稳定度在3天(3 d)内优于0.12 K，灵敏度优于0.1 K，达到了海洋盐度探测综合孔径辐射计对辐射计单元的需求。
使用星载综合孔径辐射计进行海洋盐度探测是微波遥感领域的一个研究热点。为了达到海洋盐度探测所需准确度指标，综合孔径辐射计的辐射计单元需要同时具有非常高的灵敏度及定标稳定度。该文研究了一种兼顾高灵敏度和高稳定度的辐射计技术，通过实时定标的方法保证稳定度指标，通过定标数据平均的方法提高灵敏度指标。首次通过频域分析得到最优定标数据平均时间。完成了长时间稳定度实验，实验结果表明：该辐射计稳定度在3天(3 d)内优于0.12 K，灵敏度优于0.1 K，达到了海洋盐度探测综合孔径辐射计对辐射计单元的需求。
