2007年, 第35卷, 第6期　刊出日期：2007-06-25

  

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  对图像配准误差稳健的分布式星载SAR地面 运动目标检测及高精度的测速定位方法

  刘 颖, 廖桂生, 周争光

  电子学报. 2007, 35(6): 1009-1014.

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  图像配准误差、杂波相关性以及阵列误差等对分布式星载合成孔径雷达地面运动目标检测的性能有很大影响.针对这种情况,研究了一种基于多通道、多像素联合自适应处理的运动目标检测及测速定位联合实现方法,首先将多通道、多像素联合数据等效为一个简单的阵列模型,通过空间投影的方法估计出存在图像配准误差情况下的运动目标真实的导向矢量形式,然后利用最优波束形成的方法在抑制杂波的同时,通过搜索代价函数的峰值来估计动目标的径向速度,从而对其进行重新定位.性能分析及仿真结果表明,此方法大大提高了动目标检测性能及测速定位精度,对图像配准误差具有较强的稳健性.
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  抑制SAR压制性干扰的三通道对消方法

  马晓岩;秦江敏;贺照辉;杨 军;鲁千红

  电子学报. 2007, 35(6): 1015-1020.

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  针对合成孔径雷达(SAR)压制性干扰的抑制问题,提出了一种三通道对消方法.首先从理论上给出了该方法抑制压制性干扰的原理及对SAR成像产生的影响,然后导出了目标回波信号的损失周期表达式,最后进行了仿真实验.与双通道对消处理的比较结果表明,本文所提出方法在SAR抗干扰方面具有的优越性.此外,本文将该方法推广到N通道对消处理的一般意义情况,从而使该法抑制SAR干扰方法在应用上具有可行性和有效性,且在理论上具有完备性.
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  基于波瓣分裂的米波雷达低仰角测高方法及其应用

  陈伯孝;胡铁军;郑自良;王 锋;张守宏

  电子学报. 2007, 35(6): 1021-1025.

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  针对米波雷达的波束较宽、由于地面反射引起波瓣分裂,通常只能估高而不能测高这一难题,提出一种基于分裂波瓣的米波雷达低仰角测高方法——比相比幅法.该方法采用多个不同高度的测高天线,由于不同高度天线的分裂波瓣有一定的相位关系,利用该相位关系确定目标所在仰角区间;利用不同天线接收信号幅度进行比幅处理提取归一化误差信号;再查表得到目标的高度.分析地面起伏对测高精度的影响;推导不同阵地情况下的比幅误差曲线.将该方法应用于某型雷达,在我国首次成功地进行了米波雷达测高.试验结果表明该方法是行之有效的.
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  分布式InSAR三维定位的闭合形式解及其精度分析

  谷德峰, 易东云, 朱炬波, 孙 蕾

  电子学报. 2007, 35(6): 1026-1031.

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  本文对分布式InSAR(Synthetic Aperture Radar Interferometry)目标三维定位的空间几何关系和工作原理进行了分析,给出了完整的目标定位闭合形式解;对闭合形式解进行灵敏度分析,给出了定位精度指标与系统参数精度指标之间关系的解析表达式;分析表明目标定位几何结构的好坏主要取决于视线矢量、基线矢量和主星速度矢量的空间角位置关系,其中视线、基线平面与视线、速度平面间的二面角是一个关键参数,该二面角越大,几何结构越好.最后在以ENVISAT作为主星、采用"干涉车轮"编队的InSAR系统中,给出了精度指标传递关系的蒙特卡洛仿真验证.
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  星载SAR的空中运动目标检测和成像

  尹建凤, 李道京, 汤立波, 吴一戎

  电子学报. 2007, 35(6): 1032-1036.

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  根据星载SAR(Synthetic Aperture Radar)通常信号带宽较大的特点,本文提出了一种子带双频共轭处理方法,降低合成信号的等效中心频率,去除多普勒模糊,进而利用Keystone变换完成低信噪比高速运动目标的距离走动校正.运动目标的距离弯曲校正后,采用时频分析实现目标的低分辨率成像和检测.利用检测过程中获得的目标径向速度,进一步完成了各个运动目标的高分辨率成像处理.仿真结果表明了本文方法的有效性.
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  基于遗传算法的分布式星载SAR-GMTI编队优化

  杨凤凤;黄海风;梁甸农

  电子学报. 2007, 35(6): 1037-1041.

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  以改善因子损失衡量的测速比和时间效用比为联合指标,评价了CartWheel、Pendulum、SAR-Train等典型编队的性能.采用遗传算法优化编队,以卫星的6个轨道根数为优化变量,仿真证明了性能评价指标和优化算法的正确性.然后根据轨道摄动理论和GMTI(Ground Moving Target Indication)对垂直基线的限制来制定约束条件,优化得到了同时符合紧密编队控制要求和GMTI性能需求的编队构形.
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  基于图像信息损失率的合成孔径 雷达干扰效果评估指标

  刘志伟;许克峰

  电子学报. 2007, 35(6): 1042-1045.

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  本文给出了有、无干扰时合成孔径雷达图像的统计模型以及图像间的统计关联,对合成孔径雷达图像的信息量以及干扰造成的图像信息损失进行了定量分析,从而建立了基于图像信息损失率的干扰效果指标,为合成孔径雷达干扰效果的综合定量描述提供了基础.
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  基于四阶累积量的DSSS/QPSK信号检测方法研究

  赵知劲, 邬 佳, 徐春云, 张 

  电子学报. 2007, 35(6): 1046-1049.

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  根据高斯白噪声的四阶累积量恒为零这一特性,研究了DSSS/QPSK信号的四阶累积量,提出了基于四阶累积量不同切片c_4x(0,0,0)、c_4x(τ,τ,τ)、c_4x(0,τ,τ)和c_4x(0,0,τ)的时域和频域检测方法.仿真结果表明,频域检测方法性能优于时域检测方法;综合考虑检测性能和实现难度,基于c_4x(0,0,τ)的频域检测方法最好,在虚警概率为1％,信噪比为-11dB时,检测概率仍可达到50％以上.没有引入大规模的矩阵运算,运算量小,易于实现.
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  适于低轨卫星IP网络的特定源组播算法

  程连贞, 刘 凯, 张 军, 宋学贵

  电子学报. 2007, 35(6): 1050-1055.

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  为了解决低轨卫星IP网络中现有特定源组播算法的信道资源浪费问题,本文提出了一套新的特定源组播算法,即基于核心群的特定源组播算法(CSSM)和加权的CSSM算法(w-CSSM).CSSM算法以源节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,所得的树代价最小,从而大大提高了网络的带宽利用率和传输效率.在w-CSSM算法中,加权因子可以自适应调整以适度增大树代价、降低端到端传播时延,以支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务.通过与低轨卫星IP网络中典型特定源组播算法MRA的仿真比较,可以看出CSSM和w-CSSM算法的树代价性能比MRA有较大改善,不过端到端传播时延略高.
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  基于GPU的图形电磁计算加速算法

  杨正龙;金 林;李蔚清

  电子学报. 2007, 35(6): 1056-1060.

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  本文利用现代图形加速卡中GPU(Graphics Process Unit)的可编程管线,实现了图形电磁计算(GRECO)方法.与原有的方法相比,在利用物理光学和物理绕射理论的基础上,计算速度提高了20倍左右.并且利用GPU实现了射线追踪算法,用于目标上多次散射的计算,使得GRECO方法可以快速计算具有凹腔结构目标的电磁散射.本方法对于目标识别和逆合成孔径成像等方面的研究具有重要的应用价值.
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  基片集成波导梳状交替相位功分器

  刘 冰, 洪 伟, 郝张成, 陈继新

  电子学报. 2007, 35(6): 1061-1064.

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  利用基片集成波导技术在单层印制电路板上设计了微波功分器,通过调节感性金属柱的位置,实现了相邻端口的输出相位相差180度的特性,实验测试结果与仿真结果吻合良好.
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  电磁散射的拉格朗日乘子区域分解算法

  吕志清;安 翔;洪 伟

  电子学报. 2007, 35(6): 1069-1073.

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  针对电磁散射问题,提出了一种基于广义变分原理的区域分解算法.将原求解区域划分为若干个不重叠的子区域,引入拉格朗日乘子法以满足相邻子区域之间场的连续性要求,并建立其修正泛函,使原问题转化为求解拉格朗日乘子.研究了子区域系数矩阵的可逆性.为了进一步提高效率,采用了重启的广义最小残量法为求解器.数值算例验证了本文方法的准确性和有效性.
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  任意形状导体目标的极点求解

  王少刚;关鑫璞;王党卫;马兴义;粟 毅

  电子学报. 2007, 35(6): 1074-1078.

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  从理论上求解极点,频域矩量法结合围线积分是通用且准确的方法,但由于计算量大而一直用于处理旋转对称目标的求解.本文提出Chebyshev多项式展开格林函数的方法,把频率因子从电场积分方程中分离出来,实现了多频点矩量法的快速计算,解决了任意形状导体目标极点的求解问题.最后对围线积分方法进行适当改进,并求解了三种目标的极点.
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  一种可实现的量子有序多重数字签名方案

  温晓军, 刘 云

  电子学报. 2007, 35(6): 1079-1083.

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  首次研究了量子有序多重数字签名问题.提出的方案借鉴经典有序多重数字签名模型,利用量子纠缠交换来实现消息的签名与验证,并依赖量子密钥和一次一密算法来保证方案的安全.本方案除了不受签名用户数量限制外,还选择Bell态光子为信息载体,因此签名每bit消息所需的光子数较少且易于实现.
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  时钟改进模型辅助RAIM算法研究

  王永超;黄智刚

  电子学报. 2007, 35(6): 1084-1088.

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  提出采用"滑动窗"方式建立参数实时更新的接收机钟差改进模型,把基于该模型的钟差预测值引入到卫星导航中辅助进行自主完好性监测(RAIM).文中给出了相关流程图,并提出新的预测误差计算方法.基于GPS实测数据的验证分析表明,这种方法不仅可以提高RAIM算法的可用性,而且可以提高故障检测和识别效率,可检测的最小故障偏差从50米降到40米, 可完全检测和识别的最小故障偏差从70米降到60米,并且系统的其它性能指标也有明显改善.
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  分数阶傅里叶变换的快速计算新方法

  赵兴浩, 陶 然, 邓 兵, 王 越

  电子学报. 2007, 35(6): 1089-1093.

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  本文提出了一种分数阶傅里叶变换(FRFT)高分辨(Zoom-FRFT)算法,通过设置谱区间和输出点数M,可实现任意局部谱的高分辨计算.随后,针对M很小时Zoom-FRFT运算效率低的问题,提出了基于Horner的单点快速计算(SP-FRFT)方法,并针对零点计算做出进一步简化.利用SP-FRFT可提高少量点输出时的计算效率,也可用于非均匀采样点计算.仿真结果验证了算法的有效性.
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  分数阶Fourier域中多分量chirp信号的遮蔽分析

  邓 兵, 陶 然, 曲长文

  电子学报. 2007, 35(6): 1094-1098.

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  本文从分数阶Fourier变换与时频分布的关系入手,在离散分数阶Fourier变换算法基础上导出了单分量chirp信号分数阶Fourier谱强度的近似表达,并依据分数阶Fourier变换的线性性质,得到了调频率不同的两分量chirp信号间分数阶Fourier谱相互遮蔽的量化结果,给出了图例分析,并进行了仿真验证.通过本文的分析可以知道分数阶Fourier域中调频率不同的多分量chirp信号间的相互遮蔽主要取决于各自的幅度、调频率和采样时间.当多分量chirp信号幅度、调频率确定后,可以通过延长采样时间来降低各分量间的相互遮蔽.
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  降低OFDM信号峰均功率比的压扩方法研究

  曹若云, 江 涛, 秦家银

  电子学报. 2007, 35(6): 1099-1101.

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  本文通过理论推导和分析,确定了基于误差函数降低正交频分复用(OFDM)系统峰均功率比的非线性压扩方法中两个关键参数的取值,修正了以前的结果,并在此基础上提出了一种新的压扩函数来降低OFDM系统的峰均功率比.理论分析和仿真结果表明,新的压扩方法能够在保持原信号平均功率不变的情况下使峰均功率比降低到7.8dB以下,并且系统具有较好的误比特率性能.
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  基于协同粒子群优化的GTD模型参数估计方法

  石志广, 周剑雄, 赵宏钟, 付 强

  电子学报. 2007, 35(6): 1102-1107.

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  针对雷达目标散射中心GTD(Geometric Theory of Diffraction)模型最大似然估计中存在的高维、非线性、混合参数估计问题,提出一种基于协同粒子群优化算法的参数估计方法.该方法能够同时估计得到散射中心的类型、幅度和位置参数,且对初始值不敏感,与基于RELAX的估计方法相比,不需要反复迭代估计,降低了计算复杂度.仿真实验结果表明,该算法能够较准确地估计得到GTD模型的散射中心参数.
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  OFDM调制新方案及其脉冲成形滤波器的设计

  曹祁生, 梁德群

  电子学报. 2007, 35(6): 1108-1112.

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  本文提出一种新的正交频分复用(OFDM)调制方案,结合了两种OFDM系统的特点,既利用了脉冲成形技术的优势,又能采用保护间隔.分析了频率偏移存在时脉冲成形滤波器与载波间干扰的关系,并给出一个设计实例的仿真.数值分析和仿真结果表明,该设计能显著抑制载波间干扰.
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  基于极小独立支配集的MANET虚拟骨干网算法

  阎新芳, 刘爱琴, 杨 挺

  电子学报. 2007, 35(6): 1134-1138.

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  对规模较大、移动较频繁的MANET(Mobile Ad hoc Networks),用独立支配集构建虚拟骨干网,克服骨干节点之间必须维护连通性的问题,使得拓扑变化较快时骨干网的重构能快速实现;利用极大独立集的求解得到极小独立支配集,并给出基于该支配集的虚拟骨干网数学模型及算法;通过仿真验证算法的有效性、低复杂度和自恢复能力.
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  数字版权管理技术及应用研究进展

  范科峰, 莫 玮, 曹 山, 赵新华, 裴庆祺

  电子学报. 2007, 35(6): 1139-1147.

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  随着信息与通信技术的飞速发展,数字媒体内容的分发、复制与编辑变得越来越普遍.数字内容的版权管理和内容保护可以减少内容盗版和不规范使用行为.本文介绍了数字版权管理技术的基本原理,综述了关键技术,分析了国内外应用情况,并讨论了几个具有挑战性的问题.最后,总结了全文,并展望了该技术领域的研究重点和发展方向.
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  一种基于自适应的DS-UWB同步捕获方法

  汪一鸣, 朱洪波

  电子学报. 2007, 35(6): 1148-1152.

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  提出一种在室内密集多径信道环境下的直扩超宽带(DS-UWB)多用户接收信号的同步捕获方法,并对该方法的性能进行了理论分析和仿真验证.该方法利用冲激脉冲经过密集多径信道后其能量在时间上扩展的特点,采用随机训练序列,结合自适应均衡,以训练序列与判决输出之间的误差均值最小作为判决准则,通过可变步长有重点搜索能量最大区间来实现快速同步.
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  调频步进雷达目标抽取算法及系统参数设计

  张焕颖;张守宏;李 强

  电子学报. 2007, 35(6): 1153-1158.

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  伪峰、抽取损失和多普勒耦合时移是影响线性调频步进信号应用的重要问题.本文分析了传统目标抽取算法中静止伪峰和运动伪峰的产生机理,给出了避免这两种伪峰出现的条件.为了降低抽取损失,本文提出了基于距离像最大1范数搜索的移位抽取算法,该算法通过搜索在不同移位量下抽取后的目标距离像的最大1范数,确定最佳的移位量,并把该移位量对应的抽取结果作为最终的目标距离像,从而避免了运动伪峰和抽取损失,同时校正了距离像的多普勒耦合时移.文中进一步分析了搜索算法的应用条件,并给出了系统参数的设计方法.通过对点目标和延展目标的仿真,证明了该算法的可行性.
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  一种复杂运动目标的ISAR成像算法

  韩兴斌;胡卫东;郁文贤;杜小勇

  电子学报. 2007, 35(6): 1159-1164.

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  在对复杂运动目标进行逆合成孔径雷达成像时,由于转动矢量随时间而变化,回波信号中会引入一个与散射点位置有关的相位误差,无法用通常的相位补偿方法进行校正,应用距离-多普勒算法获得的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)像会变得模糊.本文分析了目标转动矢量变化使得ISAR像模糊的内在原因,给出了目标三维转动状态下的ISAR信号形式,并基于散射点信号的特点提出了一种复杂运动目标的ISAR成像算法.该算法不仅适用于转动矢量方向不变的非均匀转动目标,而且对于转动矢量方向缓慢变化的目标,算法仍然能够有效地提高ISAR成像的质量.仿真试验结果表明了该算法的有效性.
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  一种有效的RGPO干扰鉴别算法及性能分析

  周文辉;李 琳;陈国海

  电子学报. 2007, 35(6): 1165-1169.

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  本文研究目标跟踪时的距离门后拖(RGPO)干扰鉴别问题,分析了现有χ²检验算法的不足,在χ²检验算法的基础上,提出了一种采用信号似然比预处理和移位寄存器后处理相结合的鉴别算法,称之为Chi+SLR+register算法.该算法在最佳寄存器长度下,能使误判概率最小.在相当宽的寄存器长度范围内,该算法都有很好的鉴别性能.此外,该算法在有SOJ干扰时,也能保持高的鉴别率,因而是一种更有效的RGPO干扰鉴别算法.
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  三维漏磁场的钢丝绳局部损伤定量分析算法研究

  曹印妮;张东来;徐殿国

  电子学报. 2007, 35(6): 1170-1173.

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  本文采用均匀密布于钢丝绳圆周上的霍尔传感器阵列,捕获钢丝绳表面三维的径向漏磁信息,设计了参数自适应的空间陷波滤波器消除了股波信号,再将缺陷信号转化为灰度图,运用二维图像处理的方法进行特征提取和损伤识别. 实验结果表明,该方法可较好地区分断丝的数量及断丝断口的宽度,区分局部损伤的周向分布,如集中断丝和分散断丝.
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  基于NPR调制滤波器组的动态信道化滤波

  李 冰;郑 瑾;葛临东

  电子学报. 2007, 35(6): 1178-1182.

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  针对接收带宽内存在多个非均匀分布的、不同带宽的子带信号,其个数、带宽和位置分布未知且具有时变性的情况,本文提出一种动态信道化滤波的方法:首先由给定的信号间的最小保护间隔确定滤波器组的子信道数目并设计满足几乎完全重构条件的原型滤波器以构成分析滤波器组;其次,通过计算每个子信道的能量确定信号的位置,并设计相应的综合滤波器组提取子带信号;当信号动态变化时,无需改变分析滤波器组,只要更新能量检测以获取新信号的位置信息就能得到相应的综合滤波器组从而完成信号的信道化处理.理论分析和仿真结果验证了该方法的可行性.
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  基于版图级综合的频率部分空间映射神经 网络建模技术及其在LTCC射频电路中的应用

  张祥军, 方大纲

  电子学报. 2007, 35(6): 1187-1192.

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  提出了基于电路版图级综合的频率部分空间映射神经网络建模的微波电路设计方法.将空间映射技术应用在神经网络建模中降低了神经网络的复杂程度,频率部分空间映射技术仅建立部分设计参数的映射,在确保一定准确度的前提下可以提高建模效率,减小神经网络拓扑结构的复杂性,使粗模型的参数提取时间以及神经网络的训练时间减少.空间映射技术中粗模型由版图级综合得到,基于全波分析的集总电路建模考虑寄生效应,具有一定的准确性和快速性,作为频率部分空间映射神经网络建模技术高质量的粗模型,从而提高了建摸的准确性和速度,增强建模的灵活性.在细模型的扫频中,采用S-B自适应采样技术可以进一步减少建模时间.本文用此方法设计低温共烧陶瓷滤波器,证明用这种方法建模快速、准确.
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  利用信号幅度信息的多基地雷达系统多目标跟踪算法

  吴 伟, 吴耀云, 王东进

  电子学报. 2007, 35(6): 1193-1198.

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  本文基于T-R^N多基地雷达系统提出一种具有航迹质量管理的多目标跟踪算法,并且在航迹质量管理算法中引入信号幅度信息,接着从航迹起始时刻正确判决的概率和判决平均样本长度两方面定量分析信号幅度信息对航迹真假判决的改善程度,仿真结果表明,该算法能够对多目标进行稳定的跟踪.
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  金属球面缺陷的图像检测方法

  乐 静;郭俊杰;朱 虹

  电子学报. 2007, 35(6): 1199-1202.

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  为解决测量速度和精度之间的矛盾,提出了一种用图像识别技术探测缺陷的大致位置、用激光位移传感器精确测量缺陷三维形貌的测量方法.设计了扫描测量球形表面的图像和数据采集装置;在分析图像特点的基础上,采用低通滤波算法降低了图像背景噪声;根据当前待处理图像上极大极小值的包络线差值信息,初步确定了缺陷的大致位置和区域;用Snake 模型迭代逼近到缺陷的边界;讨论了缺陷三维形貌数据的处理和表征方法.该方法在复杂背景图像分割的自适应能力方面比传统方法更具优势,测量系统能满足自动、可靠地检测金属球面缺陷的需要.
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  合成孔径雷达三维有源欺骗干扰

  唐 波, 郭琨毅, 王建萍

  电子学报. 2007, 35(6): 1203-1206.

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  该文提出对合成孔径雷达实施三维有源欺骗干扰,因为传统的二维有源欺骗干扰不能对抗具有三维观测能力的干涉合成孔径雷达.与仅需使用一台干扰机的二维有源欺骗干扰不同,三维有源欺骗干扰的实现依赖于两(或多)个干扰机的配置.文中对三维有源欺骗干扰的误差进行了分析.最后,文章对有源欺骗干扰的图像自然衔接问题进行了讨论,通过压制真假图像的衔接边缘,可以解决欺骗图像与真实图像的自然衔接问题.
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  充分利用SAR图像中动静目标信息检测动目标

  陈广东, 张长耀, 朱岱寅, 葛家龙, 聂志彪, 张绪锦

  电子学报. 2007, 35(6): 1207-1211.

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  本文结合遗传算法,研究同时利用SAR(Synthetic Aperture Radar)图像中动静目标信息检测动目标的高效算法,进一步揭示单通道SAR/GMTI的潜力.单通道SAR图像中包含着动目标和静止背景信息,在SAR图像方位向信号中,以对称搜索二次相位和对称带通滤波(通带针对动目标频谱)所得两图像模差的绝对值检测动目标,既利用其中的静止背景信息抑制杂波,又利用其中的动目标信息聚焦动目标能量,能获得更好的动目标检测性能.
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  基于Wigner-Hough变换的LFM信号检测性能分析

  刘建成, 王雪松, 刘 忠, 肖顺平, 王国玉

  电子学报. 2007, 35(6): 1212-1217.

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  根据Wigner-Hough变换思想和广义似然比检验理论,分析了双门限情况下线性调频信号的检测性能,给出了虚警概率和检测概率的数学表达式,该表达式是Hough变换的积累单元数和检测门限的函数,然后对概率密度函数进行了合理近似,并给出了Hough变换的积累单元数计算公式,最后的计算机仿真比较了傅立叶变换和Wigner-Hough变换的LFM(Linear Frequency Modulated)信号检测性能和基于Wigner-Hough变换的不同目标起伏类型的LFM信号检测性能.