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刘向阳, 许稼, 彭应宁

电子学报. 2007, 35(9): 1617-1621.

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基于合成孔径雷达(SAR)城区极不均匀杂波实际数据和Cramer-Von Mises距离,本文运用Rayleigh分布、Weibull分布、K分布和G分布对杂波进行了分布拟合检验.结果表明Rayleigh分布和Weibull分布难以拟合极不均匀场景回波,K分布只能部分拟合,而G分布的拟合程度最好.进而,针对G分布下的目标恒虚警检测问题,本文给出了不同参考单元条件下达到给定检测性能时信噪比随形状参数的变化曲线,分析了恒虚警(CFAR)性能损失随分布参数变化的原因,得到了确定恒虚警门限的有效方法.

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0.1米分辨率机载SAR系统的带宽实现和成像算法研究

白霞, 袁运能, 孙进平, 毛士艺

电子学报. 2007, 35(9): 1622-1629.

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研究X波段0.1米分辨率机载SAR系统的超大带宽实现和高准确度成像算法要求的相关问题.深入分析频域合成带宽方法,提出一种适用于去斜率接收信号的类频域合成带宽方法,详细讨论两种方法在实现过程中的具体操作问题,包括频域方法的滤波器设计和解决类频域方法的宽测绘带混叠现象.对Chirp Scaling算法、Chirp z-transform算法和Omega-K算法的聚焦处理进行比较,分析算法的聚焦准确度和计算效率性,给出近似算法对测绘距离和测绘带宽度限制的表达式.讨论合成带宽与成像算法的联合问题,分析两种联合情况的执行过程和特点,给出频域合成带宽直接嵌入成像算法的数据处理流程.最后,通过仿真数据验证了整个分析过程和解决方法.

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HPRF脉冲多普勒频率步进雷达信号处理与参数设计

任丽香;龙腾;远海鹏

电子学报. 2007, 35(9): 1630-1636.

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频率步进雷达是一种距离高分辨雷达,传统的处理方法是采用频时转换(IDFT)获得目标的一维距离像,实际上其处理也可以采用时频转换(DFT)的方式进行,这时也可把频率步进雷达看作是一种载频跳变的脉冲多普勒(PD)雷达.采用这种分析方法的优点是,在高重复频率(HPRF)的情况下,可以通过雷达系统的参数设计和信号处理,同时获得不模糊的测速性能和距离高分辨性能,并解决HPRF PD雷达的距离模糊问题.本论文在分析频率步进雷达时频转换(DFT)处理的基础上,给出了HPRF PD频率步进雷达系统参数设计准则及频时耦合的解决方法,以及距离模糊问题的解决方案.理论分析和仿真结果证明,这种雷达体制可以同时获得不模糊测速和距离高分辨性能.

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有源假目标极化识别方案的设计与性能分析

李永祯, 王国玉, 汪连栋, 刘进, 王雪松

电子学报. 2007, 35(9): 1642-1646.

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本文研究了有源多假目标的极化识别及其性能评估问题.首先给出了极化雷达对目标和有源假目标干扰的接收信号模型,然后根据有源真假目标回波特性的差异提出了识别检验量,并给出了有源假目标的极化识别方案.最后,研究了识别检验量的统计特性,从理论上分析、评估了真假目标极化识别的性能.

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多空中干扰源与舰载雷达的对抗研究

杨军;赵锋;宫颖

电子学报. 2007, 35(9): 1647-1650.

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现代海战为了提高己方突袭飞机的成功率,必须首先对敌方的舰载雷达实施电子干扰以降低其探测能力.本文首先开展在干扰背景下雷达信号检测的理论分析,获得了干扰进入方向与特性曲线的变化关系.然后基于空间能量建立多部空中干扰源的干扰方程,根据模型采用MFC程序框架和OPENGL工具,对多干扰源条件下的雷达干扰压制区域进行了三维仿真计算和绘制.仿真结果与理论分析一致.

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自适应序贯M估计算法及其性能分析

胡谋法, 沈燕, 陈曾平

电子学报. 2007, 35(9): 1651-1655.

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针对复杂噪声环境下的参数估计问题,提出了一种稳健的自适应序贯M估计算法(Adaptive Recursive M-Estimation,ARME),并从理论分析和Monte Carlo实验仿真两方面分析了该算法的收敛性、渐进无偏特性和稳健性.理论分析和仿真试验表明:在高斯白噪声背景下,ARME具有与序贯最小二乘算法(Recursive Least Square,RLS)相近的性能;在有突出干扰等非高斯噪声背景下,与RLS相比,ARME的参数估计收敛速度更快,估计误差更小,而且在稳健性上大大优于RLS.

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基于小波变换的多普勒频率变化率高精度估计方法

郁春来;吕韶昱;万方;万建伟

电子学报. 2007, 35(9): 1656-1659.

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在单站无源定位与跟踪系统中,获取多普勒频率变化率信息对运动目标的状态估计和定位具有非常重要的意义.多普勒频率变化率非常微弱,很难精确测量.小波变换是一种时频局域化的分析方法,具有较低的信噪比门限.本文提出了基于小波变换的多普勒频率变化率估计方法,计算机仿真研究表明本文提出的方法具有较低的信噪比门限,并且可以快速精确地实现参数估计.

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分段限速设计改善导频辅助调制系统频谱效率的研究

杨玉丽, 马猛, 焦秉立

电子学报. 2007, 35(9): 1660-1664.

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本文提出了一种分段限速的传输方式、用以改善频率选择性块衰落信道中导频辅助调制OFDM系统的频谱效率,具体设计为:发射机将一个OFDM数据块分为若干组、每组的传输速率限定为它能够达到的输入与输出之间互信息的下界;接收机将当前组的符号判决后用作下一组附加的导频符号,附加导频符号的增多将提高信道估计质量,并最终改善系统频谱效率.理论上讲,在每组信息符号足够多的情况下,只要传输速率不大于互信息下界,信道编码可以保证该组误符号率的极限为零.文中以这一极限为前提,推导了分段限速设计能够达到的频谱效率.理论分析及其数值结果表明:与传统导频辅助调制OFDM系统相比,分段限速设计能够实现更高的频谱效率.

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基于分数低阶统计量的盲多用户检测算法

郭莹, 邱天爽

电子学报. 2007, 35(9): 1670-1674.

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多用户检测算法是抑制CDMA系统中多址干扰的重要手段,但广泛存在的非高斯信道噪声会降低以往的基于高斯噪声模型假设的算法性能.本文采用α稳定分布作为噪声模型,提出了基于分数低阶统计量的盲多用户检测算法,并对该算法进行了理论分析.仿真和分析表明,该算法具有很好的韧性,同时适用于高斯噪声和脉冲噪声环境.

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阵元间距对MUSIC算法的影响

郭跃;王宏远;周陬

电子学报. 2007, 35(9): 1675-1679.

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本文概述了MUSIC算法,当阵元间距不大于载波半波长时,通过分析得出MUSIC算法空间分辨率随阵元间距增大而提高,并推导阵元间距与MUSIC算法性能的定量关系;当阵元间距大于载波半波长时,讨论空间谱可能出现虚假谱峰的情况,并提出提取真实谱峰的方案.最后通过计算机模拟仿真验证文中结论.

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脉冲噪声环境下一种韧性的时延与多普勒频移联合估计法

郭莹, 邱天爽, 张艳丽

电子学报. 2007, 35(9): 1680-1684.

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由于α稳定分布噪声会降低基于二阶循环统计量的传统方法的性能,本文基于分数低阶统计量理论提出p阶循环相关的概念并给出相应性质及证明,在此基础上对已有的循环模糊函数进行了广义化.计算机仿真表明,这种广义的循环模糊函数能够在高斯和α稳定分布噪声条件下有效地联合估计时延和多普勒频移,其性能不仅优于基于二阶循环相关的CCA(循环模糊函数)法,也优于FLOAF(分数低阶模糊函数)法,是韧性的、具有更广泛应用意义的方法.

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无线传感器网络的蚁群自组织算法

王睿, 梁彦, 潘泉

电子学报. 2007, 35(9): 1691-1695.

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探测效能与能量节省的综合性能优化是无线传感器网络研究的一个热点问题.提出了一种分布式、自适应的无线传感器网络蚁群自组织算法,将无线传感器网络节点映射为情绪蚂蚁,通过蚁群间的协同对节点的唤醒概率进行群体智能优化,从而实现无线传感器网络自组织,并以定理的形式给出了性能指标和相关参数的设计方法.仿真表明,算法实现在唤醒较少节点的前提下,对目标保持了较好的探测能力.

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无线传感器网络自适应并发多路由算法

吴震东, 李善平

电子学报. 2007, 35(9): 1696-1701.

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无线传感器网络地理位置路由算法需要克服本地最小化现象.已有的算法均以"右手规则"为基础来克服这一现象,但是,"右手规则"会损失链路且难以在路由过程中动态调整所选路由,对自适应多路由选择不利.通过深入分析本地最小化现象,发现合理限定贪心算法的选路区域可以克服本地最小化现象,由此提出Clockwise Rule,该规则不损失链路,可动态调整所选路由,耗费低.在此基础上,提出了自适应并发多路由算法APMR(Adaptive Parallel Multi-path Routing).算法是分布式的,可在任意中继节点处动态调整路由策略,优化路由过程.仿真结果表明APMR算法对网络性能有很好的改善.

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DCT域音频水印:水印算法和不可感知性测度

温泉;王树勋;年桂君

电子学报. 2007, 35(9): 1702-1705.

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针对音频信号,提出了一种水印算法,该算法利用DCT频谱中的DC直流系数数据正负性不易改变的特性来嵌入水印信息,通过实验结果说明该水印算法可以在鲁棒性与不可感知性之间达到平衡.另外,提出了一种结合心理声学模型的客观评价含水印信号失真度的方法,通过实验结果和理论上的分析都说明这种不可感知性的测度可以体现人类听觉的主观特性,是一种比较合适的客观评价方法.

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掺Er³⁺钨碲玻璃光纤放大器的特性研究

朱茂华, 张淑芳, 谷彤昭

电子学报. 2007, 35(9): 1706-1709.

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以WO₃、TeO₂、ZnO和Na₂O为基质制备了掺Er³⁺钨碲(EDWTZn)玻璃.差热分析表明EDWTZn玻璃的转变温度达到427℃,比常规碲酸盐玻璃具有更高的热稳定性.McCumber原理研究的结果显示,EDWTZn玻璃在1530nm处的峰值受激发射截面和荧光发射半高宽分别为9.52×10^-21cm²和86nm.数值模拟结果表明,EDWTZn光纤放大器利用较短的激活长度就可获得足够的信号光放大,在1530nm波长附近能提供极宽的平坦增益带,当输入信号光功率为0dBm时,在大约70nm带宽范围内的平均信号增益大于20dB,不平坦度小于5dB.

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一种用于基因预测的FIR数字滤波器

马宝山, 朱义胜

电子学报. 2007, 35(9): 1710-1713.

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数字信号处理技术已经用于DNA(DeoxyriboNucleic Acid)序列中的基因分析与识别.本文利用数字滤波器对基因序列进行分析和预测,根据基因序列周期3bp(base pair),设计了一种具有窄带选通特性的FIR(Finite Impulse Response)数字滤波器,对基因序列进行滤波,与IIR(Infinite Impulse Response)数字滤波器计算的结果对比,获得了较好的仿真结果.

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平面旋转人脸检测与特征定位方法研究

吴暾华, 周昌乐

电子学报. 2007, 35(9): 1714-1718.

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提出了一种基于角点检测、AdaBoost算法和C-V方法的平面旋转人脸检测及特征定位方法.方法首先根据AdaBoost算法训练样本得到脸、眼、鼻、嘴4个检测器;然后以角点作为眼睛的候选点,枚举任意两个角点构造可能的人脸区域,并在区域内运用人脸检测器进行检测;接着利用眼、鼻、嘴检测器检测出人脸特征所在的矩形区域;最后利用C-V方法从各个特征区域中分割出人脸特征的轮廓,进而得到人脸关键特征点的位置.在CMU平面旋转测试集上的检测率为94.6%,误报24个,提取出的特征点位置准确.实验结果表明方法是有效的.

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无线传感器网络中基于自适应定时器策略的分簇算法

曹涌涛, 何晨, 蒋铃鸽

电子学报. 2007, 35(9): 1719-1723.

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提出了一种适用于无线传感器网络的基于自适应定时器策略的分簇算法,该算法通过自适应调整节点的等待时间来保证较多电池能量的节点有更大的机会成为簇首.理论分析表明该算法不仅实现了系统的动态负载均衡,并且能够通过参数的设置确保簇首的均匀分布.仿真结果显示该算法有效地延长了系统生命,提高了网络的能耗效率.

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H.264视频加密算法的研究及改进

蒋建国, 李援, 梁立伟

电子学报. 2007, 35(9): 1724-1727.

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本文提出将帧内、帧间预测模式置乱,量化系数与运动矢量加密相结合的H.264视频加密方法,试验表明此方法具有良好的加密效果,其算法复杂度低,对编码效率影响小,适合实时应用;在此基础上我们进一步提出了一套完整的视频加密系统,通过将二层序列密钥同步与告知机制相结合的方法实现了快速序列密钥同步,多用户访问控制,并扩大了序列密钥的产生空间,增加了系统的安全性.

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分数阶傅立叶变换OFDM系统自适应均衡算法

陈恩庆, 陶然, 张卫强, 赵娟, 孟祥意

电子学报. 2007, 35(9): 1728-1733.

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由于子载波间干扰(ICI)的影响,传统OFDM系统均衡方法在快速衰落的信道环境下性能有较大下降.本文提出了一种基于分数阶傅立叶变换的OFDM系统自适应均衡方法,它用分数阶傅立叶变换代替傅立叶变换进行子载波调制与解调,同时在分数阶傅立叶域对接收信号进行自适应均衡.文中给出了最优分数阶傅立叶变换阶次的选取方法,和分数阶傅立叶域最小均方算法的步骤.分析和数值仿真结果表明,最优分数阶傅立叶域的自适应均衡算法较传统频域方法有更好的均衡效果,并且复杂度不高.

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一种基于高阶累积量的近场源四维参数联合估计算法

梁军利, 冀邦杰, 赵峰, 张军英

电子学报. 2007, 35(9): 1734-1738.

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本文提出了一种新的多个近场窄带信源距离、频率及二维到达角四维参数联合估计算法.首先基于特定序号阵元输出计算的高阶累积量构造4个矩阵,接着结合这些矩阵的结构特点构造3个新的矩阵,然后基于新构造矩阵分解得到的特征值和特征向量联合估计信源参数.与现有的方法相比,本文给出的方法有效提高了阵列孔径利用率,参数自动配对.仿真结果表明该算法是有效的.

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一种基于高阶矢量基函数的叠层预条件技术

班永灵, 聂在平, 于哲峰

电子学报. 2007, 35(9): 1739-1744.

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基于六面体的高阶叠层基函数,提出了一种新颖的构造预条件矩阵的方法.该方法基于叠层基函数特有的嵌套性质,利用特殊的编号策略,将由有限元方法导致的系数矩阵分成块矩阵的形式,最后由不完全LU分解(ILU)导出近似的预条件矩阵.结合该预条件技术,发展了一种叠层预条件-GMRES算法,并将该预条件算法用于加速三维腔体散射的矢量有限元/边界积分(FE-BI)矩阵方程的迭代求解,讨论了该预条件算法中块矩阵ILU分解截断门限T_dr对算法的影响.

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高阶微扰法的有效性研究

童创明, 黄泽贵, 胡国平

电子学报. 2007, 35(9): 1745-1748.

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通过二维地、海面发射率的研究,研究了高、低阶微扰法的有效性,分析了不同极化方式、表面模型和介电常数的影响,得到了均方根高度的有效范围,给出了高斯模型的相关长度的匹配范围.结果表明,模型差异不影响低阶微扰法求解时均方根高度的有效值,但对高阶微扰法的结果影响很大;高斯模型下,高阶微扰法求解时相关长度的有效值远小于低阶时的结果.理论与矩量法计算及测量值的比较,证明了高阶微扰法的有效性.

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MIMO系统一种新的功率分配算法及容量分析

姜永权, 刘乃安, 沈民奋, 杨家玮, 王承恕, 周渊平

电子学报. 2007, 35(9): 1749-1753.

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在不额外增加发射功率和带宽消耗的情况下,注水功率分配算法能够获得最大的多输入多输出(MIMO)系统容量.基于拉格朗日乘数法,推导给出了MIMO系统注水功率分配算法的显式解.利用信道冲激响应矩阵的奇异值分解(SVD)算法,推导给出了注水功率分配算法MIMO系统的容量分析公式.利用数字波束形成(DBF)技术,提出了一种新的功率分配算法,推导给出了该算法MIMO系统的容量分析公式.仿真结果表明,提出的功率分配算法的系统容量虽然略低于注水功率分配算法的系统容量,但它的计算复杂度较低.

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基于非均匀采样的小卫星多通道SAR无模糊成像

杨凤凤;王敏;梁甸农

电子学报. 2007, 35(9): 1754-1756.

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当小卫星天线不满足最小天线面积约束时,则出现距离或者方位模糊,无模糊的高分辨成像是小卫星SAR成像处理的关键.本文提出利用分布式小卫星或者小卫星天线的多通道回波数据,在满足广义采样定理的条件下通过插值恢复出无模糊的全方位带宽信号,实现高分辨成像.实验证明,该算法具有操作简单,运算效率高的优点.

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一种基于逼近于理想灰关联投影的多目标决策算法

柯宏发;陈永光;夏斌

电子学报. 2007, 35(9): 1757-1761.

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分析了多目标决策问题;综合灰色系统理论、TOPSIS和矢量投影方法,提出了一种新的基于逼近于理想灰关联投影的多目标决策算法,介绍了该方法的基本原理和一些基本概念,建立了综合决策方案与正、负理想方案之间接近程度的决策模型,总结了用该方法进行决策分析的一般步骤;提出了一种基于方案区分度的决策灵敏度分析方法.实际算例验证了提出的多目标决策模型和决策灵敏度分析方法的可行性和有效性,该方法为多目标决策提供了一种新思路,决策灵敏度高,能为方案的决策提供更为可靠的科学依据.

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虚拟空间平滑算法

刘志刚, 汪晋宽, 王福利

电子学报. 2007, 35(9): 1762-1765.

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根据MASK、BPSK和AM等信号的实值特性,利用阵列接收数据及其共轭信息,构造了虚拟子阵,提出了虚拟空间平滑算法,较好地解决了信号高度相关问题.虚拟子阵具有M个阵元,避免了阵列孔径的损失,使该算法最大可分辨的相干信号数目为M-1.仿真实验证明,与前后空间平滑算法相比,该算法提高了空间分辨率,适应小样本,在一定程度上可以降低了计算量.

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海底混响中基于前后向预测模型的信号检测

姜可宇, 蔡志明, 陆振波

电子学报. 2007, 35(9): 1766-1769.

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提出了一种基于径向基函数神经网络的具有更高建模精度的前后向预测模型,并用该模型对海底混响时间序列进行建模,以模型对于声纳接收信号的一步预测误差作为检验统计量,检测海底混响中的微弱目标回波信号.对湖试单频波束数据的处理结果表明,前后向预测模型对于波束信号包络的归一化预测误差比前向预测模型小约1个数量级,两种预测模型对于波束信号包络的预测误差都可以用作检验统计量,较好地检测出混响中的目标回波.

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一种基于混合整型变换和3D-SPIHT的高光谱图像嵌入式无损压缩方法

柴焱, 计文平, 沈兰荪

电子学报. 2007, 35(9): 1770-1773.

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利用高光谱图像空间、谱间相关性不同的特点,本文提出了一种基于混合整型变换和三维分层树集合划分算法(3D-SPIHT)的高光谱图像无损压缩方法,首先将波段进行分组,针对每一分组,采用不同的整型变换技术去相关,然后对变换系数进行系数重组,采用高效的基于小波系数特点的3D-SPIHT编码方法得到嵌入式码流,具有一定的抗误码性能.实验结果表明,该方法能够有效的去除高光谱图像的空间和谱间相关性,与现有的国际标准JPEG-LS、JPEG2000和基于三维离散余弦变换(3D-DCT)或三维离散小波变换(3D-DWT)的编码方法相比,压缩后的平均比特率均有明显降低.

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VoIP回声消除器设计及算法研究

李挥, 林茫茫, 胡海军, 田欢

电子学报. 2007, 35(9): 1774-1778.

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本文提出了一种与线性预测编解码器相结合的新声学回声消除器,由去相关可变步长的NLMS自适应算法和基于回声路径失配方差的双端通话检测算法所组成.Matlab仿真结果表明,与Gordy所提出的回声消除算法相比,本文提出的算法在双端通话和回声路径改变时判别更准确,收敛速度更快;在收敛状态时,ERLE值平均提高了15dB,失调误差平均降低了10dB,具备更好的回声消除性能.

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PolSAR有源假目标干扰的鉴别与对消

代大海, 王雪松, 肖顺平, 李永祯

电子学报. 2007, 35(9): 1779-1783.

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本文针对分时极化测量体制,研究了极化合成孔径雷达(PolSAR)有源假目标干扰的鉴别与对消问题.首先建立了真实雷达目标和有源假目标干扰的极化信号模型,指出了真实雷达目标和有源假目标干扰的极化特性差异.在此基础上,提出了一种在慢时间多普勒域进行有源假目标干扰鉴别和对消的原理和方法,并给出了抗有源假目标干扰的PolSAR成像的工程实现流程.仿真实验验证了该方法的有效性.

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一类混沌序列调频数字合成信号模糊特性分析

刘诗华, 王德石, 谌龙

电子学报. 2007, 35(9): 1784-1788.

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提出运用直接数字合成技术的混沌调频信号生成方案,并对信号的模糊特性进行分析.以随机过程理论为基础,分析了有限字长条件下混沌序列的随机特性,得出满足应用要求的字长条件.以直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术为基础,将混沌序列作为频率控制字生成混沌调频信号.用宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析.

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一阶动态条件下伪随机码信号相关函数研究

李春霞, 王飞雪, 郭桂蓉

电子学报. 2007, 35(9): 1789-1793.

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在直接序列扩频系统中,受收发两端的相对运动和时钟频率不稳定等因素的影响,接收伪码和本地伪码之间会存在一定的码率偏移.本文首次采用对常规伪码相关函积分的方法推导了一阶动态即恒定码率偏移条件下任意长积分时间伪随机码信号相关函数公式,对所得公式进行了仿真验证,在此基础上分析了一阶动态条件下伪随机码信号相关函数的特征,包括主瓣展宽、峰值移位和损耗等现象.本文结论为高动态接收机伪码同步技术提供了理论基础.

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一种适用于双通道星载SAR的动目标检测技术

张绪锦, 朱兆达, 邓海涛, 张长耀, 陈仁元

电子学报. 2007, 35(9): 1794-1798.

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实用的星载SAR/GMTI系统仍处于研制阶段,从工程实现的角度研制一发双收的星载SAR/GMTI处理系统是可行的,仿真结果表明这种体制能够有效抑制地杂波,增强信杂比,从而检测出被地杂波淹没的慢动目标信号,并进行动目标参数估计.运用论文给出的原理和检测方法对机载SAR/GMTI战场侦察雷达试验系统录取的动目标数据进行了实际验证,获得了多帧连续可靠的真实动目标轨迹.

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基于小波域的第二代数字水印算法的研究

兰红星, 陈松乔, 胡爱娜, 李陶深,

电子学报. 2007, 35(9): 1799-1803.

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提出一种基于离散小波变换(DWT)域的第二代水印算法.该算法在CBWM模型基础上,把视觉系统掩蔽特性应用于水印的编码过程,引入了小波块的概念.算法首先从小波变换后的系数中提取出图像的重要特征值作为水印信息,然后通过调制将水印依次嵌入到图像的分解层中,最后该特征值在提取水印时作为位置参考点.实验结果表明,该水印算法对一般的几何攻击具有较强的鲁棒性,对旋转具有独特的抗干扰性.

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一种基于脊波域的盲检数字水印算法

张志禹;于海燕;张九龙;张晓丽

电子学报. 2007, 35(9): 1804-1808.

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本文提出了一种脊波域的水印嵌入和盲检测算法.脊波变换(ridgelet transform,RT)具有方向敏感性和各向异性的特点,它可获得具有直线特征的图像的稀疏表示.对这类图像进行多尺度脊波变换后,其中最重要的脊波系数代表了图像能量最集中方向的特征,即沿着图像的边缘方向的特征.对一般含有曲线边缘或纹理的图像,可将图像分成小块,将曲线近似作直线处理.然后,对每个小块进行多尺度脊波变换,选择出脊波系数能量大于某个阈值的方向,并在该方向的中频脊波带嵌入水印.实验证明,水印使用该嵌入方法具有很强的鲁棒性和透明性.

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2007年, 第35卷, 第9期　刊出日期：2007-09-25

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