2011年, 第39卷, 第9期　刊出日期：2011-09-25

  

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学术论文
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  基于波束空间的米波MIMO雷达角度估计算法

  刘俊;刘峥;谢荣;刘韵佛

  电子学报. 2011, 39(9): 1961-1966.

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  针对米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达低仰角估计的问题,提出了一种基于波束空间的角度估计算法.结合米波MIMO雷达低仰角目标的回波特点,建立了同时考虑发射多径和接收多径的信号模型.算法首先在接收端形成多个接收波束,再利用发射信号进行匹配滤波,然后在接收端形成多个发射波束,将接收数据由阵元空间映射到波束空间,最后利用改进的广义多重信号分类算法进行角度估计.与基于阵元空间的算法相比,该算法在基本不损失角度估计精度的同时,大大降低了运算量.理论分析和仿真结果表明了该算法的优越性.
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  基于斜飞模式的双基地SAR成像算法

  彭岁阳;张军;沈振康

  电子学报. 2011, 39(9): 1967-1974.

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  斜飞模式双基地SAR系统配置灵活,具有广阔的应用前景.但由于收发平台存在距离向的运动,瞬时斜距方程非常复杂,运动补偿也更困难.本文通过分析斜飞模式下的几何构形,阐述了斜飞模式下距离向运动补偿的基本原理,并设计了两种运动补偿方法——泰勒近似法和模型近似法.然后通过对距离向偏移补偿后的回波分析,完整的推导了基于时域距离走动的双基地SAR成像算法.仿真实验表明模型近似法运动补偿的效果要优于泰勒一阶近似法,与泰勒二阶近似法相当,并验证了本文方法对斜飞模式双基地SAR成像的有效性.
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  多载频MIMO雷达中目标旋转部件三维微动特征提取方法

  罗迎;张群;朱仁飞;梁贤姣;吉楠

  电子学报. 2011, 39(9): 1975-1981.

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  雷达目标的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究.将多输入多输出(MIMO)雷达技术引入雷达目标微多普勒效应研究,在分析多载频MIMO雷达中目标旋转部件微多普勒效应的基础上,提出了一种雷达目标三维微动特征提取方法.该方法通过在回波时频平面上消除目标主体运动产生的多普勒频移,构造相应的Hough变换方程提取时频平面上曲线骨架的参数,再利用MIMO雷达的多视角特性,构建多元非线性方程组求解旋转部件的三维运动参数,从而实现了目标三维微动特征的提取.仿真实验验证了算法的有效性,并对算法的鲁棒性进行了进一步的分析.
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  计算圆环天线的麦克斯韦电路理论

  沈文辉;薛昌wei;梅冠香;林嘉宏

  电子学报. 2011, 39(9): 1982-1985.

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  本文以麦克斯韦电路理论为基础对圆环天线加以分析,得到圆环天线的表面电流分布.经比对发现本文计算结果与矩量法计算结果一致,证明了本文方法的有效性和正确性.通过对圆环天线二阶MC方程的深入研究,得到了圆环天线表面电流的解析表达式,该式适于计算任意大小圆环天线的表面电流分布.本文成果对求解复杂电磁结构问题具有一定参考意义.
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  维纳滤波最优权修正导向矢量的SAR-GMTI动目标径向速度估计方法

  束宇翔;廖桂生;杨志伟

  电子学报. 2011, 39(9): 1986-1991.

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  针对通道幅相误差和图像配准误差等非理想因素导致动目标径向速度估计性能下降问题,本文提出利用维纳滤波最优权修正导向矢量的动目标径向速度估计方法.该方法利用抑制杂波的维纳滤波最优权矢量对动目标理想导向矢量加权处理获得修正导向矢量,并采用匹配滤波算法估计动目标径向速度.仿真数据和某机载多通道SAR-GMTI实测数据处理表明,所提方法对通道幅相误差和图像配准误差稳健,在图像相邻像素存在较大相关性时仍可获得较高的动目标径向速度估计精度.
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  基于时频分布的欠定混合矩阵盲辨识

  陆凤波;黄知涛;彭耿;姜文利

  电子学报. 2011, 39(9): 1992-1996.

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  针对欠定混合矩阵的盲辨识问题,提出了基于空间时频分布的盲辨识算法,首先计算信号的空间时频分布并找出源信号的自源时频点,然后把所有自源点对应的时频分布矩阵表示成高维矩阵的形式,再通过联合对角化和特征值分解估计出混合矩阵.该方法不需要假设源信号是稀疏的或独立的,此外通过检测能量足够大的自源时频点,提高了算法的鲁棒性.仿真结果表明在相同信噪比条件下与已有算法相比,本文方法提高了混合矩阵的估计精度.
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  双四元数矢量传感器阵列模型和电磁源定位

  李旦;蒋景飞;张建秋

  电子学报. 2011, 39(9): 1997-2003.

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  从四元数形式的麦克斯韦方程组的角度出发为电磁矢量传感器阵列建立了纯双四元数模型(PB-MODEL).理论分析表明采用双四元数框架下的数据协方差矩阵可以去除每个电磁矢量传感器内部的电场天线或者磁场天线噪声的相关性,使得相应的纯双四元数多重信号分离算法(PB-MUSIC)可以扩展到相关噪声的场合.实验仿真结果证明了该算法和理论分析的正确性.
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  单端口天线散射理论研究

  姜文;龚书喜

  电子学报. 2011, 39(9): 2004-2007.

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  本文给出单端口天线的频域和时域散射理论分析,通过时域和频域分析清晰地说明了天线散射的机理.分析过程中包含了探测天线和接收天线对被测天线散射的影响.天线的时域散射特性直观地区分了结构模式项散射场和天线模式项散射场.以该分析过程和结论为基础,讨论了天线散射控制的指导思想.
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  基于改进量子旋转门的量子进化数据聚类

  刘芳;王爽;柳莹莹;戚玉涛;

  电子学报. 2011, 39(9): 2008-2013.

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  在量子进化计算中,量子旋转门是种群进化的主要算子,但是该算子旋转角度的选取是离散且固定的,使问题的搜索容易陷入局部最优.因此,本文提出了一种改进的量子旋转门算子,它能够自适应地计算旋转角度,使种群能够具有比较好的全局搜索能力;同时为了避免陷入局部最优,本文对旋转后的概率幅进行了修正操作.针对数据聚类问题,本文提出了一种基于改进量子旋转门的量子进化数据聚类方法.仿真对比实验表明:与采用常规的量子旋转门的算法及一些其他的进化算法相比,本文方法在聚类正确率上有了很大的改善;同时,针对具有对称分布的数据集,在统一采用对称距离测度后,本文的方法也取得了较好的效果.
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  α稳定噪声中基于双参数CGM模型的Rao检测

  李旭涛;王首勇

  电子学报. 2011, 39(9): 2014-2018.

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  针对α稳定分布概率密度函数无闭式表达的问题,给出了一种解析的近似模型,该模型采用双参数的柯西和高斯混合形式.由分数低阶矩,给出了混合比率的解析表达式.同传统的柯西-高斯混合模型和高斯混合模型相比,该模型具有完全的解析形式.基于该模型,导出了α稳定噪声条件下正弦信号的Rao检测统计量.通过仿真给出了不同特征指数α时Rao检测的性能,并同基于高斯假设的Rao检测进行了比较.仿真结果表明,该检测器在α稳定分布噪声条件下对信号的检测性能明显优于基于高斯假设的Rao检测.
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  基于雾气理论的视频去雾算法

  郭Fan;蔡自兴;谢斌

  电子学报. 2011, 39(9): 2019-2025.

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  本文提出了两种基于雾气理论的视频去雾新算法,一种视雾气为覆盖在各帧图像上的一层遮罩被从原视频中减除,一种视雾气为光路传播图被分离消除.前者将Retinex算法得到的亮度图像与视频帧自身的深度关系相结合求取雾气遮罩,并将此遮罩从原视频帧中分离以去除雾气;后者将由背景图像得到的视频"通用"传播图应用于视频的所有帧以消除雾气.实验证明两种算法均能有效地提高原有雾视频各帧的对比度和清晰度.本文所提算法从雾气的角度入手,无需借助参考图像,运算代价低,与一般视频去雾算法相比,在获得较优的去雾效果的同时,具有较好的实用性和较快的处理速度.
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  GISEES:面向嵌入式系统的扩展指令集自动产生方法

  陈虎;陈书明;陈胜刚;谷会涛;陈小文

  电子学报. 2011, 39(9): 2026-2033.

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  面向应用的指令集处理器通过增加扩展指令可有效提升处理器的性能,满足上市时间要求.然而为嵌入式系统定制扩展指令需解决以下3个问题:设计空间随应用复杂度的增加指数增加,有限的片上资源限制了扩展指令的数量和复杂度,现有指令集扩展算法复杂度高难以在嵌入式系统上运行.本文提出了一种快速的指令集扩展方法GISEES.该方法以应用的典型操作为中心产生扩展指令以裁剪了设计空间,并采用基于最大公共等价子串的资源共享策略减少资源开销和插入的多路选择器的数量.实验结果表明,该方法具有线性复杂度,可产生效率更高的扩展指令,更适合为嵌入式系统定制高效的扩展指令.
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  整合局部特征和滤波器特征的空间金字塔匹配模型

  高常鑫;桑农

  电子学报. 2011, 39(9): 2034-2038.

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  本文提出一种场景分类方法,通过整合局部特征和滤波器特征获得丰富的表征信息,并利用空间金字塔匹配模型提取空间上下文信息.该方法有如下四个特点:(1)通过转换将滤波器很好地嵌入空间金字塔匹配模型中;(2)在滤波器特征转换的过程中,采用降采样和平均操作,在空间密度和空间范围两者之间取得了很好的折衷;(3)将滤波器特征和局部特征组合起来,获得了更强的描述能力;(4)捕获了像素域和调制域的互补信息.同时,在三个数据库上的实验证明了该方法的有效性.
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  微动特性干扰对基于FrFT的多孔径SAR/GMTI的效果分析

  刘阳;王雪松

  电子学报. 2011, 39(9): 2039-2045.

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  微动特性干扰主要模拟了微动目标对合成孔径雷达图像的方位扩展影响,其成像特性已经得到了比较好的研究,但是对SAR/GMTI的影响研究还不充分.本文主要分析了基于分数阶傅里叶变换的多孔径SAR/GMTI的原理,根据分数阶傅里叶变换的本质和该方法下的杂波对消、干涉相位的响应特性,结合了微动干扰的多普勒特性,初步研究了在旋转角度匹配的条件下,微动干扰对SAR/GMTI的幅度和相位影响.文章利用计算机仿真结果验证了分析的正确性.结果表明:微动干扰也具备对SAR/GMTI的干扰能力,并结合分析结果指出了微动干扰的参数选择.
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  PHD滤波器在多目标检测前跟踪中的应用

  童慧思;张颢;孟华东;王希勤

  电子学报. 2011, 39(9): 2046-2051.

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  检测前跟踪(TBD)用于对低信噪比目标的雷达检测与跟踪.同时,传统的概率假设密度(PHD)滤波器是解决多目标跟踪问题的有效方法,但它不适用于多目标TBD问题.本文通过分析多目标跟踪问题中PHD滤波器的适用模型和假设,提出了针对TBD的"标准"多目标观测模型,并对噪声进行了"泊松化",设计出一种能解决多目标TBD问题的PHD滤波器,从而使得PHD滤波器可以应用在多目标TBD问题之中,并充分发挥其处理多目标问题的优势.数值仿真结果表明,本文算法在估计的准确度和精度上都要优于经典的多目标粒子滤波器.
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  逆合成孔径成像激光雷达微多普勒效应分析及特征提取

  何劲;张群;罗迎;杨小优

  电子学报. 2011, 39(9): 2052-2059.

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  研究了基于逆合成孔径成像激光雷达的目标微多普勒效应,分析了激光信号高载频和大带宽对目标微动点一维距离像的影响,在此基础上建立了相应的微多普勒特征参数方程并讨论了快时间对微多普勒效应的影响.针对逆合成孔径成像激光雷达系统目标微多普勒效应的特点,提出了一种结合二值数学形态学腐蚀膨胀运算和推广Hough变换的目标微多普勒特征提取方法.仿真实验验证了文中微多普勒效应理论分析和微多普勒特征提取算法的正确性,并证明了逆合成孔径成像激光雷达对厘米或毫米量级微动观测的有效性.
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  距离模糊的机载非正侧面阵雷达杂波谱补偿新方法

  刘锦辉;廖桂生;李明

  电子学报. 2011, 39(9): 2060-2066.

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  机载非正侧面阵雷达地面近程杂波分布具有距离依赖性,使得杂波多普勒在空时平面上分布展宽;当存在距离模糊时,近程杂波和远程杂波混在一起,现有的补偿方法在对近程杂波进行补偿的同时,使得远程杂波的空时分布也发生改变,这严重影响空时自适应处理(STAP)的性能.针对该问题,本文提出了一种基于RBC方法的距离模糊杂波补偿方法,该方法增加了对远程杂波数据的约束保护,使得该方法在补偿近程杂波距离依赖性的同时,能够保证远程杂波的空时分布不发生改变;并且当存在阵元误差时,该方法依然能够获得良好的补偿性能.计算机仿真结果验证了本文方法的有效性.
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  基于时频分布的欠定混叠盲分离

  陆凤波;黄知涛;彭耿;姜文利

  电子学报. 2011, 39(9): 2067-2072.

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  针对欠定混合信号的盲分离问题,提出了基于时频分布的欠定盲分离算法,首先计算信号的时频分布矩阵并找出信号的自源时频点,然后把自源点对应的时频分布矩阵表示成三阶张量并通过张量分解估计出混合矩阵,最后通过计算矩阵的伪逆和时频合成来完成源信号的恢复.该算法不需要假设源信号是稀疏的或相互独立的.仿真结果表明与已有算法相比本文方法提高了盲分离的性能.
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  基于分段伪Keystone变换的快速旋转目标检测

  霍凯;黎湘;姜卫东;毛钧杰

  电子学报. 2011, 39(9): 2073-2079.

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  对于高距离分辨雷达,快速复杂运动目标在相参积累时间内出现的越距离单元走动给检测与识别带来极大的困难.本文针对快速旋转目标越距离单元走动的问题,提出了一种新的分段伪Keystone变换方法,对越距离单元走动进行校正.该方法首先将数据按一定准则分段,每段数据用伪Keystone变换处理,校正目标的越距离单元走动,然后将每段数据"拼接"在一起,完成整个观测时间的距离像对齐,并在此基础上实现积累时间内的相参检测.采用离散匹配傅里叶变换实现了该变换的快速算法,仿真实验验证了算法的有效性.
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  天线组阵中基于循环相关的BPSK信号合成方法研究

  孔德庆;李春来;施浒立

  电子学报. 2011, 39(9): 2080-2085.

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  深空网天线组阵中的干扰信号会严重影响信号的合成性能.针对全频谱合成方式下的SIMPLE合成算法,推导了干扰相关时合成信号的信噪比计算公式.分析了基于循环互相关的载波相位差估计方法,提出了BPSK信号循环自相关的相位差估计方法,并首次将两种方法应用到了天线组阵信号合成技术中.理论分析和仿真实验表明,在不增加额外计算量的基础上,循环互相关和自相关都具有较高的相位差估计精度和抗干扰能力.循环自相关比循环互相关具有更好的低信噪比相位差估计性能和信号合成性能,以及更低的天线间数据传输速率;而循环互相关具有更广的循环频率选择范围.
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  非均匀阵列赋形功率方向图综合方法研究

  刘颜回;聂在平

  电子学报. 2011, 39(9): 2086-2090.

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  本文介绍了一种赋形功率方向图的非均匀(包括阵元间隔)线阵综合方法.该方法首先通过求解一个线性不等式约束下的最小均方误差优化问题,得到满足要求的功率方向图.然后使用求根方法对功率方向图对应的多项式进行分解,得到场方向图.最后使用前向后向矩阵束方法给出优化的激励幅度、相位和位置估计.文中对比了激励向量采用加权和不加权的最小均方解的性能,并讨论了阵列互耦对方向图综合性能的影响.阵列综合实验证明了给出方法的有效性和稳健性.
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  基于DPCA-FrFT的三通道SAR-GMTI方法

  刘安娜;陈力;赵斐;匡纲要

  电子学报. 2011, 39(9): 2091-2097.

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  提出了一种新的基于DPCA-FrFT的三通道SAR-GMTI方法,既可工作在原始数据域,又可工作在图像域.该算法以DPCA信号的chirp特征为基础,引入分数阶傅里叶变换,可同时估计出运动目标的位置、速度和径向加速度,实现了运动目标参数的全面、准确描述.当工作在原始数据域时,再利用方位向FrFT得到GMTI图像;而工作在图像域时,根据估计出的运动目标参数校正相位误差即可得到GMTI图像.所提方法有效地发挥了FrFT优良的抗噪性能和DPCA稳健的杂波对消能力,能够获得不同杂波环境、不同SNR条件下的精确的SAR-GMTI图像.仿真实验结果证明了所提方法的有效性.
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  一种基于MSINR的FMT系统频域均衡算法

  郑林华;袁继兵;钟华;

  电子学报. 2011, 39(9): 2098-2102.

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  针对严格采样FMT系统符号间干扰(ISI)严重的问题,通过推导严格采样FMT系统的矩阵表示式,并对FMT接收信号的组成进行分析,提出了一种以最大化信干噪比(MSINR)为目标的子信道频域均衡算法.仿真结果表明,相比较于先前的判决反馈均衡(DFE)算法和基于最小均方误差准则的频域均衡算法,新算法能获得更好的误码率性能.
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  基于MPMAP序列红外图像高分辨力重建和非均匀性校正

  刘秀;金伟其;徐超

  电子学报. 2011, 39(9): 2103-2107.

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  红外焦平面阵列(IRFPA)的非均匀性校正是获得高性能热成像的基本保证,非均匀性校正(NUC)算法是当前国内外研究的重要方向.鉴于序列图像的超分辨力复原方法和基于场景的NUC算法都需要存在微位移的多帧序列目标场景图像,本文在Poisson和Markov分布假设的基础上,将超分辨力复原与NUC结合,针对存在非均匀性的红外低分辨力图像序列,研究提出了基于Poisson-Markov分布的最大后验概率(MPMAP)的序列红外图像高分辨力重建和非均匀性校正一体化处理算法.对仿真和实际热图像的处理结果表明,算法不仅可有效抑制随机噪声,实现高分辨力图像的复原,而且可有效地消除非均匀性噪声.
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  实现MIMO系统定向干扰抑制的迭代MLD方案

  王阶;陈晓旭;龚耀寰

  电子学报. 2011, 39(9): 2108-2113.

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  收发多天线(Multiple Input Multiple Output,MIMO)空时分组编码(Space-Time Block Codes,STBC)系统中存在定向干扰,特别是军用通信环境下存在强定向干扰时,需进行有效的干扰抑制以避免性能恶化.本文提出了一种迭代最大似然解码(Maximum-Likelihood Decoding,MLD)方案.该方案通过噪声子空间投影实现了强干扰下的有效信道估计,利用等效信道矩阵的估计值代替真实信道矩阵的估计值实现干扰抑制和解码;并在似然函数中引入了信道估计误差以减小其对解码性能的不良影响,通过迭代累积代价函数的增量,实现了按分组进行解码,大大减少了搜索计算量.仿真结果表明该方案可有效抑制干扰,且其性能对导频长度的变化不敏感,更具适用性.
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  一种综合PHOG形状和小波金字塔能量分布特征的图像检索方法

  袁杰;魏宝刚;王李冬;

  电子学报. 2011, 39(9): 2114-2119.

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  形状是物体的一个重要属性,在图像检索中发挥着重要作用.PHOG梯度方向直方图金字塔是最近出现的一种表达力较强的形状特征,但其对自然背景图像的检索效果不佳.图像的小波分解能得到图像能量场在各频域的分布,从而可用于图像检索.本文提出一种新的小波金字塔能量分布特征,在基于SVM分类器的检索框架下,与图像的PHOG形状描述特征动态结合,对图像进行检索.在Corel图像集上的检索试验表明,本文提出的综合方法比基于PHOG形状描述特征和小波金字塔能量分布特征两种方法有更好的效果.
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  共轭虚拟阵列波束形成方法

  倪淑燕;程乃平;倪正中

  电子学报. 2011, 39(9): 2120-2124.

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  根据MASK、BPSK和AM等非圆信号的实值特性,利用实际阵列接收信号的共轭将阵列向外扩展,提出一种适用于均匀线阵的共轭虚拟阵列波束形成方法,并对其自适应波束性能进行了分析和改进,在此基础上提出一种快速实现方法.该虚拟阵列的构造方式能同时保留时间信息和方位信息,用于自适应波束形成中,可以改善波束图形状,提高阵列增益,对抗超自由度干扰.计算机仿真验证了该虚拟阵列波束形成方法的优越性.
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  基于几何结构的SAR图像无监督变化检测方法

  常宝;张弓

  电子学报. 2011, 39(9): 2125-2129.

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  传统的基于统计特性的SAR图像变化检测方法,易受成像条件的影响而误差很大.本文针对图像内在几何结构,提出了一种无监督SAR图像变化检测算法.通过模糊微分构造描述图像局部特征的近似完整数据集,并充分利用图像局部邻域信息和空间相关性,构造深入描述图像结构化信息的特征矢量空间,最后通过基于模拟退火的K均值(SAKM)聚类算法,实现图像变化区域与非变化区域的分类.实验证明,本文方法不仅能够很好的检测出图像的轮廓变化和图像的区域变化,而且对噪声及配准精度均具有很好的鲁棒性.
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  基于梯度离散度和互信息准则的残缺指纹方向场重建融合算法

  张博;景晓军;孙松林;张少乐

  电子学报. 2011, 39(9): 2130-2134.

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  针对残缺指纹中方向场的重构,本文提出了一种利用全局方向信息和局部梯度信息的基于互信息准则的方向场融合算法.此算法根据局部梯度信息的竞争性、结合全局方向信息的互补性、冗余性,首先根据局部指纹梯度信息定义离散度,自适应的融合梯度信息,其次运用互信息准则结合指纹全局信息,对残缺部分的方向进行重估和修正.根据融合结果,进行后期指纹Gabor滤波和匹配.实验证明了本算法的有效性.
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  海杂波下的双门限恒虚警目标检测新方法

  陈建军;黄孟俊;邱伟;赵宏钟;付强

  电子学报. 2011, 39(9): 2135-2141.

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  相参雷达海杂波实测数据拟合结果表明,其能量在多普勒域的分布是变化的.各多普勒频率分量的幅度可分别用瑞利分布和威布尔分布来描述其分布规律.据此提出一种双门限恒虚警(CFAR)检测器,其采用级联结构实现,具有恒虚警性能,运算量与列窗检测器相当,但检测性能得到大大提升.采用实测海杂波与仿真目标信号进行蒙特卡洛实验,在保持虚警概率10^-5,检测概率大于90%的条件下,相对列窗检测器,信噪比改善大于9dB,具有很好的工程应用前景.
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  一种考虑互耦计算大型阵列天线辐射和散射场的新方法

  张帅;龚书喜;姜文

  电子学报. 2011, 39(9): 2142-2147.

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  为了解决考虑互耦情况下大型阵列天线的辐射和散射场的计算难题,提出一种基于有源单元方向图法结合小阵外推大阵思想的新方法.不同于以往先逐个计算阵列环境中各个单元的辐射和散射场,再利用叠加原理来求得阵列总场的传统意义下的有源单元方向图法.文中通过公式推导,简化了该方法的操作过程,将大型阵列的计算问题转化为两个小型阵列的总场计算问题,不仅大大地减小了计算量,而且避免了逐个计算单元场而带来的操作复杂度.计算结果与商用仿真软件HFSS的仿真结果基本一致,验证了方法的正确性.
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  基于终端移动与业务到达认知的自适应无线接入控制机制

  苏伟;刘琪;袁坚;山秀明;张宏科

  电子学报. 2011, 39(9): 2148-2153.

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  在未来移动互联网中,异种网络之间的密切合作将为用户提供无缝的业务链接.终端移动与业务到达的突发性造成了网络负载在时空域的不均衡分布,成为影响网络性能的重要因素.自适应的无线接入控制机制是均衡异种网络负载、提高无线资源利用率的有效途径.首先,本文提出了一种新的基于终端移动与业务到达认知的动态负载均衡策略.然后,根据业务到达的统计分析结果,通过终端分类与移动建模,创建了一种基于用户小区驻留时间的自适应无线接入控制机制.最后,仿真结果验证了该机制的有效性.
综述评论
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  典型超宽带通信系统实现方案的应用场景分析

  赵亮;金梁;刘双平;季中恒;禹春来

  电子学报. 2011, 39(9): 2154-2161.

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  目前虽然存在很多超宽带通信系统实现方案,但对这些方案的综合性能评价和应用场景分析方面的研究较少.本文介绍了超宽带技术的研究现状,分析了其潜在的应用场景,并给出了超宽带通信系统的实现方案模型.通过对超宽带通信系统中基带调制、抗多径处理、扩频和载波变频这四类技术的研究和应用场景分析,以通信速率、通信距离、实现复杂度和功耗为主要评价标准,给出了12种满足功率谱密度限制和6种不满足功率谱密度限制的典型超宽带通信系统实现方案的应用场景.这些研究对超宽带通信系统的优化设计和多元化发展具有重要意义.
科研通信
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  基于Polycycle信号的干扰抑制UWB自适应脉冲设计

  马英杰;李驰;李杨

  电子学报. 2011, 39(9): 2162-2165.

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  针对认知超宽带与现存窄带系统干扰问题,采用Polycycle信号作为超宽带原始脉冲,使用Hermite矩阵特征向量方法设计了认知超宽带自适应脉冲,实现了干扰抑制.仿真结果表明,提出的自适应脉冲功率谱密度分布符合FCC室内和室外频谱规范,实现了自适应频段陷波.基于PAM-TH UWB系统性能分析表明自适应脉冲具有较强的多用户干扰和窄带干扰抑制能力.
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  隐私增强直接匿名证明方案研究

  陈小峰;冯登国

  电子学报. 2011, 39(9): 2166-2172.

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  直接匿名证明方案中采用的匿名性机制是一种"验证者相关的完全或无"保护方案,该保护方案的匿名选择方式比较单一,不能很好的满足实际的需求,如何提高匿名性机制的灵活性是直接匿名证明方案应用的重要问题.本文分析了目前直接匿名证明中匿名性机制的问题,提出了子群隐私增强保护方案并给出了两种实现方式,子群隐私增强保护方案扩展了原始的直接匿名证明方案,为小群体内的隐私性保护提供了可行途径,本文比较分析了两种实现方式的性能和安全性.
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  卷积交织参数的盲估计

  甘露;刘宗辉;廖红舒;李立萍

  电子学报. 2011, 39(9): 2173-2177.

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  通信系统中的交织技术在抗信道衰落引起的突发错误方面发挥着重要作用,能大大提高信息传输的可靠性.其中卷积交织由于能减少时延和存储量,得到了广泛应用.本文在非合作环境中针对信道编码中常用的卷积交织技术,提出了一种对交织参数进行盲估计的方法.所提方法通过构造去交织器,将截取数据流的起始位置信息转换成交织延时偏差,利用伽罗华域中的高斯约当消元法和线性分组码的性质,实现了对卷积交织参数的有效估计.计算机仿真结果表明,即使在比特误码率为0.01时,本文所提算法仍可以达到较好的估计效果.
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  GOSBMB:基于客户操作系统行为的虚拟机内存均衡方法

  钮艳;郑衍松;杨春;程旭

  电子学报. 2011, 39(9): 2178-2183.

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  在虚拟机环境中为客户操作系统分配内存资源时,需在性能和资源利用效率之间进行权衡.本文提出一种基于客户操作系统行为的虚拟机内存均衡方法GOSBMB(Guest Operating System Behaviors based Memory Balancer).该方法在尽量降低性能损失的前提下,根据客户操作系统中进程工作集和磁盘页面缓存对虚拟机监控器呈现的行为特征,以对客户操作系统透明的方式估计它们各自的内存需求,并按需动态调整内存资源.在Xen上实现了GOSBMB原型系统,实验表明,使用GOSBMB动态调整内存资源时,在节约内存资源达69.6%的情况下,客户操作系统的性能损失低于7.6%.
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  基于参数转移的岸-舰双基地波超视距雷达发射阵幅相扰动估计

  陈多芳;秦国栋;陈伯孝

  电子学报. 2011, 39(9): 2184-2189.

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  岸-舰双基地波超视距雷达采用岸基阵列发射不同载频的信号进行几乎全向辐射,舰载单根天线接收,接收端利用综合脉冲孔径技术得到等效发射方向图.本文结合该雷达系统特点,利用接收到的直达波信号,提出基于参数转移的幅相扰动估计方法.该方法引入新的未知量,通过参数转移,将由接收站方位误差引起的相位扰动估计误差转移到新的未知量中.论文详细推导了基于参数转移的发射阵幅相扰动估计模型以及幅相扰动估计的克拉-美罗界.计算机仿真表明了所提方法的有效性.
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  距离扩展目标检测器的最优参数及鲁棒性分析

  简涛;何友;苏峰;曲长文;平殿发

  电子学报. 2011, 39(9): 2190-2193.

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  研究了球不变随机向量杂波下的距离扩展目标自适应检测问题,推导了级联二进制积累检测器(CBI)的最优参数;利用辅助数据,基于迭代估计方法获得协方差矩阵结构的近似最大似然估计,设计了具有近似恒虚警率特性的自适应检测器.仿真实验表明,最优CBI在估计目标散射点个数失配情况下具有很好的鲁棒性;随着散射点个数的增加,其在失配情况下的鲁棒性越来越好,且均优于匹配情况下基于目标散射点密度的检测器和不依赖于散射点密度的检测器.
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  MIMO阵列恒定包络波形设计

  蒋敏;黄建国;韩晶

  电子学报. 2011, 39(9): 2194-2199.

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  提出了MIMO阵列系统利用白高斯随机过程设计恒定包络波形算法,实现给定发射波形的协方差矩阵.该算法首先对白高斯随机过程去白化得到高斯随机变量,建立恒定包络波形相关矩阵与高斯随机变量相关矩阵之间的关系,再采用无记忆性非线性投影函数把高斯随机变量投影到恒定包络随机变量,从而解出恒定包络波形.与现有的阵列系统波形设计算法相比,本文算法给出了波形设计的解析解,并且对于BPSK和QPSK,波形可从有限字符中选取.仿真结果表明,本文算法能有效设计MIMO阵列恒定包络波形.
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  一种基于小波变换和变尺度圆模板融合的景象匹配算法

  任三孩;常文革;刘向君

  电子学报. 2011, 39(9): 2200-2203.

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  在SAR匹配导航系统中,由于基准图和实时图尺寸较大,而且二者被获取时成像角度和分辨率等参数不同,使得传统景象匹配算法很难同时满足实时性和鲁棒性要求.我们通过对多种小波函数的对比分析,挑选出了性能最优的一种,并构造图像金字塔,利用由粗到细的迭代匹配策略实现了算法的实时性.设计了基准图和实时图的多尺度圆模板,并基于D-S证据理论进行融合,实现算法的鲁棒性.统计试验结果表明,算法在保证匹配时间的前提下可以容忍较大的几何畸变.
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  基于感知压缩的探地雷达数据压缩采集

  卢策吾;刘小军;方广有

  电子学报. 2011, 39(9): 2204-2206.

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  本文提出一种基于压缩感知的探地雷达数据压缩采集方法,实现实时的采样数据压缩,无需采集完所有数据后再压缩,采样与压缩同时进行,从而大大减小了实时采样的存储压力.探地雷达的采样信号被压缩投影到由Mersenne Twister 算法生成随机矩阵,实现压缩.该方法实现了小计算量的实时压缩,并且硬件实现简单.本文使用half-quadric的方法求解感知压缩模型中的l₁凸优化,快速实现数据重构.实验表明,本文方法能将探地雷达数据压缩把到原来的1/15,大大减小实时采样存储压力.
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  高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法

  刘义;赵晶;冯德军;王雪松;王国玉

  电子学报. 2011, 39(9): 2207-2211.

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  针对当前运动变量描述方法构建弹目相对运动模型中弹道真实加速度建模困难的问题,本文提出了一种高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法.利用高精度惯导速度信息描述导弹自身运动,采用一阶马尔科夫过程描述目标机动,根据角速度与线速度的物理关系,通过速度矢量分解的方法构建基于弹目信息状态变量系统的弹目相对运动模型.并在此基础上提出了高精度惯导速度信息辅助的扩展卡尔曼滤波方法(Inertial Navigation System Velocity Information Aided Extended Kalman Filter,IVIA-EKF),通过该方法可以充分利用惯导信息,抑制导弹量测误差,提高导弹打击精度,仿真实验表明了该方法的合理有效性.
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  一种基于干涉条纹频率的星载InSAR基线估计新方法

  徐华平;朱玲凤;刘向华;陈怡菲

  电子学报. 2011, 39(9): 2212-2217.

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  现有基于干涉复图像的基线估计方法采用平地假设并利用傅里叶变换估计条纹频率,应用于星载InSAR时基线估计误差很大.本文针对星载InSAR,从基线计算公式和条纹频率估计两个方面对现有基于干涉复图像的基线估计方法进行改进,提出了一种基于干涉条纹频率的高精度星载InSAR基线估计新方法.在考虑地球曲率的情况下,推导了星载InSAR中基线与干涉条纹频率之间的精确关系式.通过引入半牛顿迭代法,精确估计每一像素点处的干涉条纹频率;对所估计的频率值进行线性拟合,进一步抑制噪声对条纹频率估计精度的影响,获得高精度的干涉条纹频率值,用于基线计算.最后,利用星载InSAR仿真数据进行基线估计,所得到的估计精度达到了厘米量级,结果验证了所提方法的有效性.