2008年, 第36卷, 第3期 刊出日期:2008-03-25
  

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    论文
  • 李 华, 汤 俊, 彭应宁
    电子学报. 2008, 36(3): 417-420.
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    考虑到星载雷达与机载雷达系统的区别,本文建立了星载双基地雷达杂波空时二维模型.分析了星载情况下双基地雷达的空间几何关系,得到了杂波等距离环的解析解.同时考虑了地球自转带来的新的多普勒分量.最后,利用该建模方法仿真和分析了几种双基地场景下杂波背脊线.本建模方法可以用来分析各种星载双基地雷达配置下的杂波特性,是研究双基地配置和杂波抑制算法的基础.
  • 李燕平, 张振华, 邢孟道, 保 铮
    电子学报. 2008, 36(3): 421-427.
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    与单站SAR相比,双站SAR的几何关系更复杂,运动误差来源更多,因而运动补偿难度更大.本文提出了一种有效的双站SAR运动误差的估计和补偿方法.文中首先根据双站SAR运动误差的几何模型,推导出径向运动误差随距离变化的解析式,接着利用从回波数据估计的多普勒调频率和图像对比度来估计运动参数,最后利用估计的运动参数对数据分别进行径向和沿航向运动补偿.该方法可有效校正收发平台的三维运动误差,并可降低双站SAR系统对惯导的要求.仿真和实测数据的实验结果验证了该方法的有效性.
  • 张 婷, 许 可
    电子学报. 2008, 36(3): 428-432.
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    重跟踪是海洋雷达高度计1B级数据处理中的重要内容,依靠重跟踪可进一步精确提取测量信息,在重跟踪中利用雷达系统的点目标响应和加权窗进行数据校正十分重要.本文提出了一种利用点目标响应和加权窗进行雷达高度计重跟踪的新方法,在该方法中利用点目标响应和星上加权窗重新构造了重跟踪时使用的信号模型,从而有效地提高了重跟踪的精度.本文利用该方法对SZ-4高度计的数据进行了处理,并将处理结果分别与同期的ERS-2高度计测量数据和海面浮标数据进行了对比,对比结果显示该方法对参数提取效果有显著改善.
  • 李燕平, 李亚超, 邢孟道, 保 铮
    电子学报. 2008, 36(3): 433-439.
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    传统的针对飞机目标的成像方法一般要求高信杂(噪)比以保证回波的强相关性,然而受海杂波和噪声的影响,舰船目标回波的信杂(噪)比可能不高.本文提出一种低信杂(噪)比情况下机载雷达对舰船目标的成像方法.该方法首先对回波数据进行慢时间尺度变换,去除距离频率-方位时间的二次耦合,再采用最小熵准则对包络斜率进行搜索,校正剩余的距离走动,最后利用分数阶傅立叶变换对多个散射点的参数进行估计,得到舰船目标的瞬态像.理论分析及实测数据的成像结果表明,针对低信杂(噪)比数据的处理,该方法优于传统方法.
  • 刘聪锋, 廖桂生
    电子学报. 2008, 36(3): 440-445.
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    针对Capon波束形成器在导向矢量失配存在时的较差指向性能,利用模约束来提高算法的稳健性.详细分析了模不等式约束Capon波束形成器(NICCB)解的存在情况,给出了NICCB中模不等式约束参数的选择范围.由于模等式约束远远强于不等式约束,所以模等式约束Capon波束形成器(NECCB)的稳健性要远远优于NICCB,故提出NECCB并进行了有效的求解.仿真分析验证了理论分析的正确性,当模约束参数在允许的范围内选择时,最优NICCB和NECCB的波束指向性能变化不是很明显,但是NECCB的性能要明显优于NICCB.
  • 彭 朕, 盛新庆
    电子学报. 2008, 36(3): 446-452.
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    本文将有理函数逼近技术(Rational Function Approximation Technique,RFAT)应用到合元极技术中以快速求解三维复杂目标的宽频带和宽角度散射特性.有理函数逼近技术是计算数学中的一种重要的函数逼近方法.近年来颇受关注的渐进波形估计技术(Asymptotic Waveform Evaluation,AWE)和基于模型的参数估计技术(Model-Based Parameter Estimation,MBPE)均属于有理函数逼近的范畴.本文将AWE和MBPE两种有理函数逼近技术应用到合元极技术中,并从理论分析和数值性能的角度研究和比较了两种方法的优劣.典型数值实验表明,有理函数逼近技术结合合元极技术能够极大的加速三维复杂目标宽频带和宽角度散射特性的求解.
  • 田小林, 焦李成, 缑水平
    电子学报. 2008, 36(3): 453-457.
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    相干斑噪声的存在使得合成孔径雷达(SAR)图像的分割问题变得非常复杂.本文提出一种具有鲁棒抗噪特性的SAR图像分割方法,该算法通过将多尺度条件下的边缘信息以及相邻像素的相对位置和强度信息所构成的空间信息融入模糊C-均值(FCM)聚类算法的相似性测度中,增强了分割方法的抗噪性.空间信息对FCM聚类算法的调控由粒子群优化(PSO)算法完成,优化的调控参数有助于获得良好的分割结果.该算法对初始分割不敏感,并具有鲁棒的抗噪性能.MSTAR数据的分割实验结果表明:该算法能够有效地分割SAR图像,与通过改进型FCM(IFCM)算法获得的分割结果比较,分割结果明显改善.
  • 苏志刚, 彭应宁, 吴仁彪, 许 稼
    电子学报. 2008, 36(3): 458-462.
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    为利用奇异协方差矩阵实现高分辨率谱估计,提出一种动态约束的非对角加载类的谱估计方法.该方法一方面根据奇异采样协方差矩阵的结构,在其值空间对导向矢量投影的误差进行动态约束,获得具有较低噪声增益的窄带滤波器.另一方面,该方法利用快拍间相关性,形成Capon加权矢量.将特定频率点处确定的窄带滤波器与相应的Capon加权矢量共同作用于数据矩阵,获得该兴趣频率点幅度估计.仿真及实验结果表明:在采样协方差矩阵奇异的情况下,该谱估计方法获得的谱估计在精度及分辨率上均明显优于其它基于奇异协方差矩阵的谱估计方法,谱估计结果能够较好地保持原谱结构.该方法是一种利用奇异采样协方差矩阵进行高分辨率谱估计的有效方法.
  • 文 忠;李立萍;陈天麒;张锡祥;
    电子学报. 2008, 36(3): 463-466.
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    针对宽频段信号,提出一种高精度的到达角与极化联合估计算法.本算法采用正交偶极子稀疏均匀L型阵列,该阵列间距大于载波波长.首先通过ESPRIT算法估计出模糊的空间相位差,为解决阵列孔径与角度模糊的问题,利用正交偶极子中包含的方向信息进行解模糊.这种方法不需要损失阵元,而且能提高估计的精度.通过仿真,分析了本方法在不同信噪比下的估计性能、孔径的扩展能力以及在2-18GHz频段范围内的参数估计性能.
  • 孙厚军;李世勇;吕 昕;胡伟东
    电子学报. 2008, 36(3): 467-472.
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    针对转台-弧形导轨测量方法,在二维MEMP方法的基础上,提出一种适用于三维散射中心提取的超分辨率算法.该方法利用Hankel矩阵的结构特性,以及子空间不变技术等,实现对信号三维参数的正确估计,并且无需额外的配对步骤.对八个散射点组成的立方体模型的数值仿真表明,该算法可以正确估计信号参数对,并对噪声的鲁棒性较强.进一步将三维参数估计问题扩展到N维情况,给出了具有较普遍意义的N维参数估计公式.
  • 谢 恺;杨争斌;许 丹;周一宇
    电子学报. 2008, 36(3): 473-476.
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    针对UT变换通过非线性矩近似方程组获得样点的复杂性,提出了一种基于概率密度特性的高阶UT样点设计方法.该方法利用高斯概率密度函数导数的极值点与各种对称Sigma样点集分布相对应的特性,采用高斯概率密度函数高阶导数的极值得到Sigma样点的分布来进行Sigma样点设计,提高了估计精度.理论分析推导和仿真实验证明了该方法的有效性.
  • 郝志宇, 云晓春, 张宏莉
    电子学报. 2008, 36(3): 477-481.
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    提出并实现了Nix-Vector的改进—MTree-Nix路由策略.MTree-Nix以若干棵最小生成树作为基本路由表,对不能被最小生成树覆盖的路由信息则采用Nix-Vector策略进行实时计算.通过分析MTree-Nix的存储空间和路由查找时间,找到二者之间达到最优平衡的条件.比较实验结果表明,MTree-Nix路由策略模拟时间比Nix-Vector节省85%.
  • 王兆瑞;吕善伟;中村武恒
    电子学报. 2008, 36(3): 482-485.
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    基于最大重叠离散小波谱的定义,本文提出了一种确定分形信号局部奇异性指数的算法,构造了一种类似于奇异性谱的直方图,并用之来描述信号奇异性的全局统计分布.算法的有效性通过数字试验及在真实心率数据中的应用得到了验证.
  • 王小华, 何怡刚
    电子学报. 2008, 36(3): 486-489.
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    以频率响应屏蔽(FRM)技术为基础,提出了一种基于神经网络的窄过渡带FIR数字滤波器的优化设计新方法.该算法主要通过使频率响应平方误差函数最小化来获得FRM滤波器系数.文中详细介绍了基于神经网络的基本FRM滤波器和多层FRM滤波器的设计算法及设计步骤,证明了该算法的稳定性定理,给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,设计结果表明用该方法设计的窄过渡带FIR数字滤波器性能更为优越.
  • 佘二永;王润生;徐学文
    电子学报. 2008, 36(3): 490-493.
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    本文针对多光谱图像的增强问题,提出了一种新的多分辨融合方法.将相关约束引入到统计融合模型中,从而充分增强了相关的空间信息,同时又有效抑制了光谱失真.真实的遥感图像实验结果表明了该文算法的有效性.
  • 张 菁, 沈兰荪, David Dagan Feng,
    电子学报. 2008, 36(3): 494-499.
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    基于内容图像检索的一个突出问题是图像低层特征与高层语义之间存在的巨大鸿沟.针对相关反馈和感兴趣区检测在弥补语义鸿沟时存在主观性强、耗时的缺点,提出了视觉信息是一种客观反映图像高层语义的新特征,基于视觉信息进行图像检索可以有效减小语义鸿沟;并在总结视觉感知的研究进展和实现方法的基础上,给出了基于视觉感知的图像检索在感兴趣区检测、图像分割、相关反馈和个性化检索四个方面的研究思路.
  • 程水英, 张剑云
    电子学报. 2008, 36(3): 500-504.
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    自举粒子滤波(BPF:Bootstrap Particle Filtering)是一种经典而应用广泛的粒子滤波算法,但其重采样后常会引起严重的样本枯竭问题.本文提出在权值蜕化较为严重时,在原先的重采样前增加SFN预处理,即权值排序、裂变繁殖(fission)和权值归一,得到裂变BPF(FBPF)算法.针对一个典型的后验密度为双峰的强非线性滤波估计问题,通过Monte Carlo仿真表明,FBPF算法在保持与BPF算法相当的估计精度和运算时间的条件下,克服了样本枯竭问题,算法的鲁棒性更强.
  • 高志文, 陶 然, 单 涛
    电子学报. 2008, 36(3): 505-509.
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    针对以数字视频地面广播(DVB-T)发射台为照射源的外辐射源雷达,DVB-T信号模糊函数的副峰可能会引起虚警.本文首先推导了副峰位置与信号参数之间的对应关系,并分析了副峰产生原因和特点,然后提出了一种抑制副峰的方法.实测信号的处理结果表明:本文提出的方法可避免副峰引起虚警,提高目标检测能力.
  • 何 劲;刘 中
    电子学报. 2008, 36(3): 510-515.
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    本文提出一种适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声(包含所有对称α稳定分布噪声)环境下的波束形成算法.算法利用输出信号和参考信号之间"几何功率"误差的最小化来求解最优权向量."几何功率"误差定义成误差信号的对数矩的形式.我们采用迭代复加权最小二乘估计来求解最小"几何功率"误差波束形成权向量.与基于最小分数低阶误差波束形成算法相比,最小"几何功率"误差波束形成算法计算更为简单;不需要噪声特征指数的先验信息或估计;适用于更广的冲击噪声环境;具有更小的估计误差.计算机仿真验证了算法的有效性.
  • 任 仪, 赵延文, 聂在平
    电子学报. 2008, 36(3): 516-519.
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    本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空间上利用伽略金方法、时间上采用点匹配法求解时域电磁场积分方程,并采用隐式时间步进算法,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性、高效性与稳定性.
  • 袁 军, 刘其中, 郭景丽
    电子学报. 2008, 36(3): 520-526.
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    在混合矢量有限元/多层快速多极子算法的基础上提出了一种快速算法及其并行算法,该算法中,其有限元部分的计算可在单元级上完成,无须生成总体系数矩阵,因此可大大节省内存及计算时间;对多层快速多极子部分,将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,使阻抗积分计算得到大大简化,所有转移过程可由快速傅立叶变换计算完成,同时还给出了一些其他的改进措施.数值结果说明了算法的有效性.
  • 梁 栋, 殷 兵, 于 梅, 李新华, 王 年,
    电子学报. 2008, 36(3): 527-530.
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    提出了一种基于非抽样Contourlet变换的自适应阈值图像增强算法,首先对图像进行非抽样Contourlet变换得到不同尺度不同方向上的变换系数,然后由变换系数自适应地确定阈值和调整增强函数,并对变换系数做增强处理,最后对增强处理后的变换系数进行反变换,实现图像增强.实验结果表明,与其他基于变换域的算法相比,该算法可以得到更好的增强效果.
  • 曹 芳, 洪 文, 吴一戎,
    电子学报. 2008, 36(3): 543-546.
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    本文提出了一种新的基于Cloude-Pottier分解和聚合的层次聚类的全极化SAR (Synthetic Aperture Radar)数据的非监督分类算法.作者使用极化总功率SPAN来改进常规的初始化方法,并采用聚合的层次聚类算法对初始化结果进行类的合并,提高非监督分类器的性能.实验表明,该算法能获得有效的分类中心,分类结果明显优于常规的Wishart H/α/A分类算法.
  • 成 萍, 司锡才, 姜义成, 许荣庆
    电子学报. 2008, 36(3): 547-550.
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    作为一种新的稀疏信号表示算法,SBL(稀疏贝叶斯学习)方法没有BP方法的结构错误,也比FOCUSS方法具有少的多的局部最小点.ISAR成像问题可以转化为稀疏信号表示的问题,因此本文首次将SBL用于ISAR成像.真实数据的成像结果表明SBL是一种比BP和FOCUSS更有效的ISAR成像算法.
  • 陈多芳, 陈伯孝, 刘春波, 张守宏
    电子学报. 2008, 36(3): 551-555.
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    本文结合高频岸-舰双基地综合脉冲孔径雷达(SIAR)的特点,利用接收到的直达波信号以及全球定位系统(GPS)测得的接收站位置信息,提出基于FFT的发射阵增益、相位以及位置误差校准方法.仅存在增益和相位误差时,校准需已知一个接收站方位;增益、相位和位置误差都存在时,需要三个接收站方位.文中推导了对这三个接收站方位的要求,研究了接收平台运动和存在多径效应时的校准方法,分析了GPS角定位误差对校准的影响.计算机仿真表明了该方法对发射阵的增益、相位以及位置误差具有良好的校正性能.由于无需精确校准的辅助阵元或方位精确已知的辅助信源,并且运算量小,该方法易于工程实现.
  • 周 俊, 刘大刚, 刘盛纲
    电子学报. 2008, 36(3): 556-561.
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    针对当前粒子模拟软件建模效率普遍偏低的问题,在软件设计中引入了计算机辅助设计(CAD)技术,考虑到粒子模拟具有复杂多样的物理模型和计算环境,采用面向对象的方法将整个CAD系统划分为基本设置、算法设置、结构建模、观测设置、模拟控制和数据处理等六个功能模块,以及用户界面、数据管理和计算接口等三个系统层次,并分别对每个功能模块和系统层次进行了详细分析与设计.最后,将所实现的CAD系统与核心计算程序整合,形成一套较为实用的粒子模拟软件,并应用到高功率微波器件的设计中,结果表明该系统具有很高的实用性.
  • 陈涌频, 聂在平, 胡 俊
    电子学报. 2008, 36(3): 562-565.
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    本文研究了一种可以高效求解任意非常规目标电磁散射的修正电场积分方程方法.借助磁场积分方程主值项的提取,加入到传统电场积分方程中,将传统的一次迭代求解过程转变成逐渐逼近真解的内外两层迭代.其外层迭代不断刷新电流,最终得到精确解.加入磁场主值项的修正电场积分方程显著降低了条件数,同时保留了原电场积分方程普适性强,可用于处理任意非常规目标的优点.对于每一外层迭代步中电流的求解,本文采用了加速矩阵矢量相乘的多层快速非均匀平面波算法,形成高效的内层迭代求解.数值结果表明,该方法在保证精度的同时,可以显著降低问题的求解时间.
  • 于新华, 蒙 林, 鄢 扬, 袁家德, 蒲友雷, 顾小卫
    电子学报. 2008, 36(3): 566-569.
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    提出了易以加工的大直径波纹内导体相对论返波振荡器慢波结构,推导了这种慢波结构的冷色散方程和耦合阻抗计算公式,数值计算并详细分析了相关结构参数对TM0n模式色散曲线分离度以及TM02模式的高频场耦合阻抗的影响.结果表明:慢波结构周期、波纹深度以及电子注平均半径都对高频场耦合阻抗有影响;这种慢波结构在抑制模式竞争、以及在低引导磁场下工作等方面都有较大的优势.
  • 沈明威;朱岱寅;朱兆达
    电子学报. 2008, 36(3): 570-574.
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    该文研究能在干扰目标下有效检测动目标的STAR(Space-time Autoregressive)算法,提出了一种抗干扰目标的STAR(OR-STAR)算法.文中分析了干扰目标恶化STAR算法性能的原因,提出了基于权矢量局部范数最大准则的干扰目标多普勒频率确定方法,进而逐一滤除训练样本中的所有干扰目标信号.理论分析与仿真实验结果表明,OR-STAR能有效克服干扰目标引起的检测性能恶化.该算法所需训练样本极少,是一种适合工程实用的STAP(Space-Time Adaptive Processing)算法.
  • 王 瑛;邹 芳;王飞雪;孙广富
    电子学报. 2008, 36(3): 575-580.
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    信号检测的最优量化是降低实现复杂度的重要手段.在有限精度量化前提下,本文推导了多次观测信号检测的检测性能(检测概率和虚警概率),并证明了实际信号环境中多次观测积累值是最佳统计量.文中进一步提出了基于遗传算法的最优量化设计方法,可方便地优化等效检测能力因子等各种检测性能指标,离线设计最优量化参数.以红外弱小目标检测多帧图像预积累为例,最优量化设计可将量化比特数由通常的8~14比特减少到2~4比特,有效降低图像处理实现复杂度.
  • 刘聪锋, 廖桂生
    电子学报. 2008, 36(3): 581-585.
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    导向矢量失配和协方差矩阵失配是影响空时自适应处理(STAP)性能的两大主要因素,基于在最差情况下的性能最优,提出了一种稳健的STAP算法.通过对原始问题的数学描述,建立了基于最差性能最优的稳健STAP算法模型,并将原始模型进行等价转换成可以处理的加载样本矩阵求逆(LSMI)算法,得到了加权矢量的具体表达式,通过对Lagrange乘数λ的准确计算,从而给出了LSMI算法中准确的加载量,解决了对角加载技术中加载量估计的难题.仿真分析表明了该算法的正确性和有效性.
  • 康 莉, 谢维信, 黄敬雄,
    电子学报. 2008, 36(3): 586-589.
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    针对多目标跟踪问题,提出基于蚁群算法的数据关联方法.首先将多目标跟踪问题描述为组合优化问题.利用蚁群算法解决组合优化问题的优势,在对其路径和路径长度概念重新定义的基础上,将其应用于选择多目标跟踪中的轨迹-观测关联集合.详细介绍了蚁群算法应用于数据关联问题的具体方法,建立了基于蚁群算法的数据关联模型.实验结果表明,论文提出的基于蚁群算法的数据关联方法是行之有效的.
  • 金术玲, 梁 彦, 王增福, 潘 泉, 程咏梅
    电子学报. 2008, 36(3): 590-593.
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    密集杂波环境中低信噪比目标的航迹起始是目标跟踪面临的主要困难.考虑一类具有多普勒量测的目标跟踪问题,提出了一种两级Hough变换航迹起始算法.该算法将时间信息引入Hough变换,利用多普勒与斜距的相关性构造约束条件,将三维空间的轨迹检测转化为两个二维空间的轨迹检测问题.给出了四个描述算法特性的定理,为算法参数设计提供了依据.仿真表明算法的有效性.
  • 李锋林, 陈伯孝, 张守宏
    电子学报. 2008, 36(3): 594-598.
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    针对高稳定性频率源在收发共用及收发分置系统中的广泛应用,而传统的对普通频率源的分析方法已不适用于高稳定性频率源,建立了高稳定性频率源的信号模型,提出了一种基于中频采样的测量高稳定性频率源的低接近载波相位噪声的方法.该方法先通过中频采样和信号预处理得出频率源的相位起伏值,然后采用匹配滤波精确搜索并补偿高稳定性频率源输出信号的一阶频差和二阶频差,再计算获得高稳定性频率源的中短期频率稳定度和低接近载波相位噪声.最后给出了针对某雷达高稳定性数字频率源实测数据的分析结果.
  • 张 , 林茂六, 徐清华, 谭久彬
    电子学报. 2008, 36(3): 599-603.
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    本文首先提出了一个在NTN(Nose-to-Nose)校准中实际应用的50GHz宽带采样电路的SPICE默认仿真模型;然后通过设计采样电路的模型参数,使仿真的NTN冲击响应与实际测量重构的50GHz宽带采样示波器冲击相应波形基本相似.当仿真结果和测量结果近似时,可以通过仿真试验估计出采样电路对相位误差的影响,这和实际的物理采样电路对相位误差的影响是相同的,而该误差的影响却无法用实际测量实验确定;最后研究其收敛特性从而确定正确的仿真条件,目的是确保在较宽的元件参数取值范围内,该SPICE仿真模型对参数研究具有足够的鲁棒性.
  • 李宏友;汪同庆;叶俊勇;蒋昀
    电子学报. 2008, 36(3): 604-608.
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    本文提出了一种新的视频运动目标检测算法.该算法联合了视频序列图像特有的时、空特性,采用3D Gassian-Hermite正交矩法(3D OGHM,3D Orthogonal Gassian-Hermite Moments)进行视频序列中的运动目标检测.并对提出的算法进行了深入的分析和优化,给出了3D OGHM算法的具体实现步骤.实验结果表明:算法能够从复杂场景的视频序列中有效地检测出运动目标;与同类算法相比,不仅有更好的抗噪性能,而且能更有效地增强运动目标信息,且具有较强的鲁棒性和实时性.
  • 杨卫东, 马建峰, 裴庆祺
    电子学报. 2008, 36(3): 948-952.
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    利用三维马尔可夫链和M/G/1/K队列建立了有限负载下DCF机制的性能模型,分析了终端数量、传输负载、二进制指数回退机制及MAC层有限队列对系统性能的影响.基于该模型,推导了有限负载下最大化吞吐量的最优最小竞争窗口的闭式解.仿真结果表明,模型能够有效地预测有限负载下DCF的性能,根据传输负载调整最小竞争窗口大小能够获得最大化吞吐量.
  • 学术论文
  • 毛兴鹏1,刘永坦2,邓维波2
    电子学报. 2008, 36(3): 537-542.
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    电台干扰是高频雷达面临的主要干扰,极化信号处理在近年来发展为抑制电台干扰的有效手段.在研
    究极化状态的时频不变性和极化滤波的时频不变性的基础上,本文结合高频雷达零中频信号的特点提出了频域估计
    多干扰极化状态的方法,并设计出频域零相移多凹口极化滤波器.通过频域极化滤波、幅相补偿和多凹口技术的结合
    解决了相参系统中多干扰的抑制问题.理论和仿真实验证明了算法的有效性。