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2015年 第37卷 第2期
2015, 37(2): 255-260.
doi: 10.11999/JEIT140451
摘要:
針對原有基于奇異值分解的最大誤差可控的高光譜圖像壓縮(EC-SVD)算法未充分利用圖像光譜矢量間冗余的問題，該文將高光譜圖像壓縮與聚類結(jié)合，提出最大誤差可控的高光譜圖像聚類壓縮算法。分析發(fā)現(xiàn)，圖像的光譜矢量間相似度越高越有利于得到好的最終壓縮效果。因此，算法首先使用K-均值聚類對高光譜圖像像元按光譜矢量聚類，以提高同類光譜矢量間的相似度；其次，對每一類像元分別使用EC-SVD算法思想壓縮以控制最大誤差。論文證明了當(dāng)高光譜圖像的像元個數(shù)與波段數(shù)之比較大，且聚類類數(shù)不大于8時，聚類能夠提高圖像最終壓縮比。最后，設(shè)計整體壓縮實(shí)驗(yàn)仿真流程，并對實(shí)際高光譜圖像進(jìn)行數(shù)值仿真。結(jié)果表明，在相同參數(shù)條件下，該文算法比EC-SVD算法得到的壓縮比和信噪比均有提高，最大壓縮比提高了10% 左右。該文算法能夠有效提高EC-SVD算法的圖像壓縮效果。
針對原有基于奇異值分解的最大誤差可控的高光譜圖像壓縮(EC-SVD)算法未充分利用圖像光譜矢量間冗余的問題，該文將高光譜圖像壓縮與聚類結(jié)合，提出最大誤差可控的高光譜圖像聚類壓縮算法。分析發(fā)現(xiàn)，圖像的光譜矢量間相似度越高越有利于得到好的最終壓縮效果。因此，算法首先使用K-均值聚類對高光譜圖像像元按光譜矢量聚類，以提高同類光譜矢量間的相似度；其次，對每一類像元分別使用EC-SVD算法思想壓縮以控制最大誤差。論文證明了當(dāng)高光譜圖像的像元個數(shù)與波段數(shù)之比較大，且聚類類數(shù)不大于8時，聚類能夠提高圖像最終壓縮比。最后，設(shè)計整體壓縮實(shí)驗(yàn)仿真流程，并對實(shí)際高光譜圖像進(jìn)行數(shù)值仿真。結(jié)果表明，在相同參數(shù)條件下，該文算法比EC-SVD算法得到的壓縮比和信噪比均有提高，最大壓縮比提高了10% 左右。該文算法能夠有效提高EC-SVD算法的圖像壓縮效果。
2015, 37(2): 261-267.
doi: 10.11999/JEIT140331
摘要:
該文利用方向邊緣強(qiáng)度信息，建立一種新的邊緣懲罰SAR圖像分割模型，提出一種最小化該模型的層次區(qū)域合并算法。利用多方向比例邊緣檢測算子(MDRED)提取邊緣強(qiáng)度信息，并結(jié)合分水嶺變換獲得高質(zhì)量的初始過分割結(jié)果。利用多邊形近似區(qū)域邊緣，提取邊緣的方向，將方向邊緣強(qiáng)度映射(OESM)融入邊緣懲罰中，獲得懲罰強(qiáng)度與邊緣強(qiáng)度呈反比的懲罰項(xiàng)。逐漸增大邊緣懲罰項(xiàng)的強(qiáng)度，獲得由圖像特征驅(qū)動的層次區(qū)域合并算法。利用區(qū)域鄰接圖(RAG)表示圖像分割，提高區(qū)域合并的速度。實(shí)驗(yàn)表明：該文方法與其它方法相比在性能和效率上都有優(yōu)勢，獲得更好的分割結(jié)果。
該文利用方向邊緣強(qiáng)度信息，建立一種新的邊緣懲罰SAR圖像分割模型，提出一種最小化該模型的層次區(qū)域合并算法。利用多方向比例邊緣檢測算子(MDRED)提取邊緣強(qiáng)度信息，并結(jié)合分水嶺變換獲得高質(zhì)量的初始過分割結(jié)果。利用多邊形近似區(qū)域邊緣，提取邊緣的方向，將方向邊緣強(qiáng)度映射(OESM)融入邊緣懲罰中，獲得懲罰強(qiáng)度與邊緣強(qiáng)度呈反比的懲罰項(xiàng)。逐漸增大邊緣懲罰項(xiàng)的強(qiáng)度，獲得由圖像特征驅(qū)動的層次區(qū)域合并算法。利用區(qū)域鄰接圖(RAG)表示圖像分割，提高區(qū)域合并的速度。實(shí)驗(yàn)表明：該文方法與其它方法相比在性能和效率上都有優(yōu)勢，獲得更好的分割結(jié)果。
2015, 37(2): 268-275.
doi: 10.11999/JEIT140199
摘要:
針對極化合成孔徑雷達(dá)(Polarimetric Synthetic Aperture Radar, PolSAR)圖像相干斑抑制時結(jié)構(gòu)保持的難題，該文提出一種PolSAR圖像的雙邊濾波算法：結(jié)構(gòu)保持的雙邊濾波(SPBF)。該算法通過結(jié)合邊緣結(jié)構(gòu)特征和地物散射特性，增強(qiáng)對PolSAR圖像結(jié)構(gòu)信息的描述，減少濾波時圖像結(jié)構(gòu)信息的損失，實(shí)現(xiàn)濾波性能的提高。該算法首先使用邊緣檢測模板在極化總功率圖像(Span)上提取邊緣方向，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)選擇濾波方向窗；其次，采用Freeman-Durden分解獲取像素的散射機(jī)制，并根據(jù)極化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分布特性獲取地物散射的聚類標(biāo)記；最終在所選的方向窗中，以聚類標(biāo)記圖為掩膜，利用改進(jìn)的雙邊濾波算法對PolSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行相干斑抑制。真實(shí)SAR數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效抑制相干斑噪聲，同時提高了對圖像的邊緣、強(qiáng)點(diǎn)目標(biāo)和極化散射特性的保持能力。
針對極化合成孔徑雷達(dá)(Polarimetric Synthetic Aperture Radar, PolSAR)圖像相干斑抑制時結(jié)構(gòu)保持的難題，該文提出一種PolSAR圖像的雙邊濾波算法：結(jié)構(gòu)保持的雙邊濾波(SPBF)。該算法通過結(jié)合邊緣結(jié)構(gòu)特征和地物散射特性，增強(qiáng)對PolSAR圖像結(jié)構(gòu)信息的描述，減少濾波時圖像結(jié)構(gòu)信息的損失，實(shí)現(xiàn)濾波性能的提高。該算法首先使用邊緣檢測模板在極化總功率圖像(Span)上提取邊緣方向，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)選擇濾波方向窗；其次，采用Freeman-Durden分解獲取像素的散射機(jī)制，并根據(jù)極化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分布特性獲取地物散射的聚類標(biāo)記；最終在所選的方向窗中，以聚類標(biāo)記圖為掩膜，利用改進(jìn)的雙邊濾波算法對PolSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行相干斑抑制。真實(shí)SAR數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效抑制相干斑噪聲，同時提高了對圖像的邊緣、強(qiáng)點(diǎn)目標(biāo)和極化散射特性的保持能力。
2015, 37(2): 276-282.
doi: 10.11999/JEIT140146
摘要:
有源轉(zhuǎn)發(fā)式干擾成為防空反導(dǎo)、反艦攻擊等典型作戰(zhàn)場景下非常重要的一種干擾樣式，對現(xiàn)代雷達(dá)形成了嚴(yán)重威脅。該文針對有源轉(zhuǎn)發(fā)式干擾對雷達(dá)形成的距離欺騙性假目標(biāo)干擾和角度欺騙性干擾兩種典型情況，研究了全極化單脈沖雷達(dá)識別轉(zhuǎn)發(fā)式干擾并加以抑制的方法，理論推導(dǎo)和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用極化信息可以識別并抑制此類干擾，這對新一代極化雷達(dá)適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境問題的研究具有深刻的理論指導(dǎo)和借鑒意義。
有源轉(zhuǎn)發(fā)式干擾成為防空反導(dǎo)、反艦攻擊等典型作戰(zhàn)場景下非常重要的一種干擾樣式，對現(xiàn)代雷達(dá)形成了嚴(yán)重威脅。該文針對有源轉(zhuǎn)發(fā)式干擾對雷達(dá)形成的距離欺騙性假目標(biāo)干擾和角度欺騙性干擾兩種典型情況，研究了全極化單脈沖雷達(dá)識別轉(zhuǎn)發(fā)式干擾并加以抑制的方法，理論推導(dǎo)和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用極化信息可以識別并抑制此類干擾，這對新一代極化雷達(dá)適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境問題的研究具有深刻的理論指導(dǎo)和借鑒意義。
2015, 37(2): 283-290.
doi: 10.11999/JEIT140261
摘要:
植被參數(shù)反演是極化干涉合成孔徑雷達(dá)(PolInSAR)的重要應(yīng)用。傳統(tǒng)反演方法未考慮觀測樣本數(shù)據(jù)幅度和相位的非平穩(wěn)特性，以及觀測信號非均勻分布對其散布區(qū)域線性變化主導(dǎo)方向估計的影響。針對這些問題，該文首先采用經(jīng)過幅度和相位一致性校正的數(shù)據(jù)樣本估計極化相干矩陣，提高了極化干涉復(fù)相干系數(shù)的估計性能，并提出了映射空間均衡化(MSR)處理技術(shù)以消除觀測信號非均勻分布對主導(dǎo)方向提取的影響，通過引入主成分分析(PCA)方法進(jìn)一步提高了參數(shù)反演算法的性能。利用歐空局(ESA)發(fā)布的軟件PolSARPro仿真驗(yàn)證了該文方法在植被參數(shù)反演方面具有更好的穩(wěn)健性和估計精度。
植被參數(shù)反演是極化干涉合成孔徑雷達(dá)(PolInSAR)的重要應(yīng)用。傳統(tǒng)反演方法未考慮觀測樣本數(shù)據(jù)幅度和相位的非平穩(wěn)特性，以及觀測信號非均勻分布對其散布區(qū)域線性變化主導(dǎo)方向估計的影響。針對這些問題，該文首先采用經(jīng)過幅度和相位一致性校正的數(shù)據(jù)樣本估計極化相干矩陣，提高了極化干涉復(fù)相干系數(shù)的估計性能，并提出了映射空間均衡化(MSR)處理技術(shù)以消除觀測信號非均勻分布對主導(dǎo)方向提取的影響，通過引入主成分分析(PCA)方法進(jìn)一步提高了參數(shù)反演算法的性能。利用歐空局(ESA)發(fā)布的軟件PolSARPro仿真驗(yàn)證了該文方法在植被參數(shù)反演方面具有更好的穩(wěn)健性和估計精度。
2015, 37(2): 291-296.
doi: 10.11999/JEIT140494
摘要:
彈道微動群目標(biāo)時頻圖是多目標(biāo)多散射點(diǎn)微多普勒的疊加，以往針對單目標(biāo)的補(bǔ)償與分離方法不再適用。針對這一問題，該文首先分析了群目標(biāo)及誘餌的微多普勒形式；利用彈道中段目標(biāo)運(yùn)動平穩(wěn)，短時觀測加速度近似為常數(shù)的特性，采用Radon變換檢測微多普勒曲線的傾斜程度，用最小熵準(zhǔn)則和高斯函數(shù)擬合的方法估計平動參數(shù)，進(jìn)而完成平動補(bǔ)償；對補(bǔ)償后的群目標(biāo)時頻圖利用Viterbi算法提取各條微多普勒曲線，依據(jù)同一目標(biāo)各散射點(diǎn)微多普勒的周期相關(guān)性，完成群目標(biāo)分離；最后仿真驗(yàn)證了以上方法的有效性。
彈道微動群目標(biāo)時頻圖是多目標(biāo)多散射點(diǎn)微多普勒的疊加，以往針對單目標(biāo)的補(bǔ)償與分離方法不再適用。針對這一問題，該文首先分析了群目標(biāo)及誘餌的微多普勒形式；利用彈道中段目標(biāo)運(yùn)動平穩(wěn)，短時觀測加速度近似為常數(shù)的特性，采用Radon變換檢測微多普勒曲線的傾斜程度，用最小熵準(zhǔn)則和高斯函數(shù)擬合的方法估計平動參數(shù)，進(jìn)而完成平動補(bǔ)償；對補(bǔ)償后的群目標(biāo)時頻圖利用Viterbi算法提取各條微多普勒曲線，依據(jù)同一目標(biāo)各散射點(diǎn)微多普勒的周期相關(guān)性，完成群目標(biāo)分離；最后仿真驗(yàn)證了以上方法的有效性。
2015, 37(2): 297-302.
doi: 10.11999/JEIT140535
摘要:
微波3維成像能夠準(zhǔn)確地從背景噪聲中分離出目標(biāo)的散射信息，適用于外場目標(biāo)電磁(EM)散射特性的分析和研究，因而從3維合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像的角度研究目標(biāo)電磁的散射特性是目前的一個新興的熱門課題。該文以此為背景，首先從Stratton-Chu積分方程出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)3維SAR的近場波數(shù)域成像過程，解釋3維SAR成像的物理意義；然后闡述基于3維SAR成像的雷達(dá)散射截面積(RCS)近遠(yuǎn)場變換原理，介紹3維SAR圖像的散射中心提取方法，給出基于3維SAR成像的RCS近遠(yuǎn)場變換算法；最后通過FEKO軟件進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，得到了5個點(diǎn)目標(biāo)的RCS近遠(yuǎn)場變換的方位特性曲線和頻率特性曲線，并通過與理論情況的對比，驗(yàn)證該算法在RCS近遠(yuǎn)場變換技術(shù)中的有效性。
微波3維成像能夠準(zhǔn)確地從背景噪聲中分離出目標(biāo)的散射信息，適用于外場目標(biāo)電磁(EM)散射特性的分析和研究，因而從3維合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像的角度研究目標(biāo)電磁的散射特性是目前的一個新興的熱門課題。該文以此為背景，首先從Stratton-Chu積分方程出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)3維SAR的近場波數(shù)域成像過程，解釋3維SAR成像的物理意義；然后闡述基于3維SAR成像的雷達(dá)散射截面積(RCS)近遠(yuǎn)場變換原理，介紹3維SAR圖像的散射中心提取方法，給出基于3維SAR成像的RCS近遠(yuǎn)場變換算法；最后通過FEKO軟件進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，得到了5個點(diǎn)目標(biāo)的RCS近遠(yuǎn)場變換的方位特性曲線和頻率特性曲線，并通過與理論情況的對比，驗(yàn)證該算法在RCS近遠(yuǎn)場變換技術(shù)中的有效性。
2015, 37(2): 303-308.
doi: 10.11999/JEIT140564
摘要:
極坐標(biāo)格式算法(Polar Format Algorithm, PFA)通常應(yīng)用于正側(cè)視聚束SAR成像，當(dāng)PFA應(yīng)用斜視聚束時，傳統(tǒng)沿視線插值(Line Of Sight Interpolation, LOSI)PFA方法會導(dǎo)致方位頻譜非等間隔采樣。該文針對上述問題提出一種新的方位頻譜插值方法，根據(jù)斜視聚束的幾何模型可以得到方位頻譜精確的插值形式，從而實(shí)現(xiàn)對方位頻譜等間隔重采樣。在獲得了均勻的頻譜后進(jìn)行2維逆傅里葉變換，便可以得到大范圍的斜視聚束場景。為了驗(yàn)證該文算法的有效性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真及實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證，該方法與傳統(tǒng)插值的方法進(jìn)行比較，能夠增大斜視聚束場景范圍。
極坐標(biāo)格式算法(Polar Format Algorithm, PFA)通常應(yīng)用于正側(cè)視聚束SAR成像，當(dāng)PFA應(yīng)用斜視聚束時，傳統(tǒng)沿視線插值(Line Of Sight Interpolation, LOSI)PFA方法會導(dǎo)致方位頻譜非等間隔采樣。該文針對上述問題提出一種新的方位頻譜插值方法，根據(jù)斜視聚束的幾何模型可以得到方位頻譜精確的插值形式，從而實(shí)現(xiàn)對方位頻譜等間隔重采樣。在獲得了均勻的頻譜后進(jìn)行2維逆傅里葉變換，便可以得到大范圍的斜視聚束場景。為了驗(yàn)證該文算法的有效性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真及實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證，該方法與傳統(tǒng)插值的方法進(jìn)行比較，能夠增大斜視聚束場景范圍。
2015, 37(2): 309-314.
doi: 10.11999/JEIT140529
摘要:
針對多輸入多輸出逆合成孔徑雷達(dá)(MIMO-ISAR)成像中空-時陣列非均勻造成的成像數(shù)據(jù)不均勻，該文基于線陣建立了目標(biāo)空-時回波信號模型，經(jīng)過推導(dǎo)，提出一種相同距離單元橫向聚焦的成像方法。該方法首先進(jìn)行距離補(bǔ)償，將空時分布的距離像對齊至目標(biāo)初始位置；然后構(gòu)建相位因子，補(bǔ)償非關(guān)心方向運(yùn)動引起的相位變化；最后對相同距離單元數(shù)據(jù)沿橫向相干疊加，實(shí)現(xiàn)橫向聚焦。該算法不受陣列形式的限制，無需數(shù)據(jù)均勻化處理，而且能夠橫向定標(biāo)，仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
針對多輸入多輸出逆合成孔徑雷達(dá)(MIMO-ISAR)成像中空-時陣列非均勻造成的成像數(shù)據(jù)不均勻，該文基于線陣建立了目標(biāo)空-時回波信號模型，經(jīng)過推導(dǎo)，提出一種相同距離單元橫向聚焦的成像方法。該方法首先進(jìn)行距離補(bǔ)償，將空時分布的距離像對齊至目標(biāo)初始位置；然后構(gòu)建相位因子，補(bǔ)償非關(guān)心方向運(yùn)動引起的相位變化；最后對相同距離單元數(shù)據(jù)沿橫向相干疊加，實(shí)現(xiàn)橫向聚焦。該算法不受陣列形式的限制，無需數(shù)據(jù)均勻化處理，而且能夠橫向定標(biāo)，仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
2015, 37(2): 315-321.
doi: 10.11999/JEIT140407
摘要:
認(rèn)知雷達(dá)發(fā)射高距離分辨率步進(jìn)頻信號通常需要較長的觀測時間。為了節(jié)省時間資源，該文提出一種貝葉斯重構(gòu)算法，用較少的步進(jìn)頻信號脈沖得到的頻點(diǎn)缺失頻域數(shù)據(jù)，重構(gòu)出相應(yīng)的全帶寬頻域數(shù)據(jù)。首先利用復(fù)數(shù)貝塔過程因子分析(Complex Beta Process Factor Analysis, CBPFA)模型對一組全帶寬頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計建模，求解得到其概率密度函數(shù)；然后在目標(biāo)被跟蹤且姿態(tài)變化不大的情況下，只發(fā)射步進(jìn)頻信號的部分脈沖，根據(jù)先前CBPFA模型得到的概率密度函數(shù)，對頻點(diǎn)缺失的頻域數(shù)據(jù)利用壓縮感知理論和貝葉斯準(zhǔn)則解析地重構(gòu)出相應(yīng)的全帶寬頻域數(shù)據(jù)?；趯?shí)測1維高分辨距離(High Range Resolution, HRR)數(shù)據(jù)的重構(gòu)實(shí)驗(yàn)，證明了該文提出方法的性能。
認(rèn)知雷達(dá)發(fā)射高距離分辨率步進(jìn)頻信號通常需要較長的觀測時間。為了節(jié)省時間資源，該文提出一種貝葉斯重構(gòu)算法，用較少的步進(jìn)頻信號脈沖得到的頻點(diǎn)缺失頻域數(shù)據(jù)，重構(gòu)出相應(yīng)的全帶寬頻域數(shù)據(jù)。首先利用復(fù)數(shù)貝塔過程因子分析(Complex Beta Process Factor Analysis, CBPFA)模型對一組全帶寬頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計建模，求解得到其概率密度函數(shù)；然后在目標(biāo)被跟蹤且姿態(tài)變化不大的情況下，只發(fā)射步進(jìn)頻信號的部分脈沖，根據(jù)先前CBPFA模型得到的概率密度函數(shù)，對頻點(diǎn)缺失的頻域數(shù)據(jù)利用壓縮感知理論和貝葉斯準(zhǔn)則解析地重構(gòu)出相應(yīng)的全帶寬頻域數(shù)據(jù)?；趯?shí)測1維高分辨距離(High Range Resolution, HRR)數(shù)據(jù)的重構(gòu)實(shí)驗(yàn)，證明了該文提出方法的性能。
2015, 37(2): 322-327.
doi: 10.11999/JEIT141043
摘要:
現(xiàn)有多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計是通過優(yōu)化信號相關(guān)矩陣來逼近期望方向圖，可采用凸優(yōu)化方法求解，但其計算量較大，不利于工程實(shí)現(xiàn)。針對上述問題，該文提出一種循環(huán)迭代的MIMO雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計方法。該方法以加權(quán)最小二乘為準(zhǔn)則，通過引入輔助變量，將對信號相關(guān)矩陣的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于其Hermite平方根的二次優(yōu)化問題，再以循環(huán)迭代的方式進(jìn)行求解。對于均勻線陣，當(dāng)采用均勻加權(quán)且離散化方位角在歸一化空間頻率域均勻采樣時，可采用快速傅里葉變換(FFT)的方式進(jìn)行求解，進(jìn)一步提高計算效率。仿真結(jié)果表明，該方法所得發(fā)射方向圖可以很好地逼近期望方向圖，且具有較高的實(shí)時性。
現(xiàn)有多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計是通過優(yōu)化信號相關(guān)矩陣來逼近期望方向圖，可采用凸優(yōu)化方法求解，但其計算量較大，不利于工程實(shí)現(xiàn)。針對上述問題，該文提出一種循環(huán)迭代的MIMO雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計方法。該方法以加權(quán)最小二乘為準(zhǔn)則，通過引入輔助變量，將對信號相關(guān)矩陣的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于其Hermite平方根的二次優(yōu)化問題，再以循環(huán)迭代的方式進(jìn)行求解。對于均勻線陣，當(dāng)采用均勻加權(quán)且離散化方位角在歸一化空間頻率域均勻采樣時，可采用快速傅里葉變換(FFT)的方式進(jìn)行求解，進(jìn)一步提高計算效率。仿真結(jié)果表明，該方法所得發(fā)射方向圖可以很好地逼近期望方向圖，且具有較高的實(shí)時性。
2015, 37(2): 328-333.
doi: 10.11999/JEIT140551
摘要:
K分布模型在極化合成孔徑雷達(dá)(PolSAR)圖像建模領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。其模型參數(shù)估計的精度將直接影響到模型擬合的準(zhǔn)確性。目前普遍采用的K分布參數(shù)估計方法是基于協(xié)方差矩陣Mellin變換的對數(shù)累積量的估計方法。但是該方法沒有解析的表達(dá)式，數(shù)值計算運(yùn)算時間較長，另外在形狀參數(shù)1時估計偏差較大。為此該文提出一種基于|z|rlg|z|混合矩的參數(shù)估計新方法，該方法對不同形狀參數(shù)值下的參數(shù)估計具有較好的適應(yīng)性，并且在值較小時估計性能優(yōu)于對數(shù)累積量方法。同時在r=1/d時該方法有解析的表達(dá)式，其運(yùn)算時間優(yōu)于對數(shù)累積量方法。最后用仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)對新方法和已有參數(shù)估計方法的結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了基于混合矩估計方法的準(zhǔn)確性與有效性。該方法為PolSAR圖像統(tǒng)計模型參數(shù)的快速有效估計提供了新手段。
K分布模型在極化合成孔徑雷達(dá)(PolSAR)圖像建模領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。其模型參數(shù)估計的精度將直接影響到模型擬合的準(zhǔn)確性。目前普遍采用的K分布參數(shù)估計方法是基于協(xié)方差矩陣Mellin變換的對數(shù)累積量的估計方法。但是該方法沒有解析的表達(dá)式，數(shù)值計算運(yùn)算時間較長，另外在形狀參數(shù)1時估計偏差較大。為此該文提出一種基于|z|rlg|z|混合矩的參數(shù)估計新方法，該方法對不同形狀參數(shù)值下的參數(shù)估計具有較好的適應(yīng)性，并且在值較小時估計性能優(yōu)于對數(shù)累積量方法。同時在r=1/d時該方法有解析的表達(dá)式，其運(yùn)算時間優(yōu)于對數(shù)累積量方法。最后用仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)對新方法和已有參數(shù)估計方法的結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了基于混合矩估計方法的準(zhǔn)確性與有效性。該方法為PolSAR圖像統(tǒng)計模型參數(shù)的快速有效估計提供了新手段。
2015, 37(2): 334-338.
doi: 10.11999/JEIT140508
摘要:
傳統(tǒng)的后多普勒自適應(yīng)處理方法，如因子法和擴(kuò)展因子法，雖然能大大降低自適應(yīng)處理時的運(yùn)算量和獨(dú)立同分布樣本的需求量，但在天線陣元數(shù)進(jìn)一步增大的情況下，還是不能有效抑制雜波。針對這一問題，該文提出一種空域數(shù)據(jù)分解的兩級降維自適應(yīng)處理方法。該方法將多普勒濾波后的空域數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，使其變?yōu)閮蓚€向量的Kronecker乘積，得到一雙二次代價函數(shù)，利用循環(huán)迭代的思想求解最優(yōu)權(quán)。實(shí)驗(yàn)表明該方法具有快速收斂，所需訓(xùn)練樣本少的優(yōu)點(diǎn)，尤其在小樣本條件下該方法抑制雜波的性能明顯優(yōu)于因子法和擴(kuò)展因子法。
傳統(tǒng)的后多普勒自適應(yīng)處理方法，如因子法和擴(kuò)展因子法，雖然能大大降低自適應(yīng)處理時的運(yùn)算量和獨(dú)立同分布樣本的需求量，但在天線陣元數(shù)進(jìn)一步增大的情況下，還是不能有效抑制雜波。針對這一問題，該文提出一種空域數(shù)據(jù)分解的兩級降維自適應(yīng)處理方法。該方法將多普勒濾波后的空域數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，使其變?yōu)閮蓚€向量的Kronecker乘積，得到一雙二次代價函數(shù)，利用循環(huán)迭代的思想求解最優(yōu)權(quán)。實(shí)驗(yàn)表明該方法具有快速收斂，所需訓(xùn)練樣本少的優(yōu)點(diǎn)，尤其在小樣本條件下該方法抑制雜波的性能明顯優(yōu)于因子法和擴(kuò)展因子法。
2015, 37(2): 339-345.
doi: 10.11999/JEIT140338
摘要:
該文針對彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的目標(biāo)識別問題，研究了中段目標(biāo)的2維幾何特征反演方法?；谥卸文繕?biāo)的外形特征，提出了一種描述目標(biāo)2維幾何結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定特征量，該特征量不受目標(biāo)姿態(tài)變化和雷達(dá)工作條件的影響?；谥卸文繕?biāo)的電磁散射特性，建立了目標(biāo)在不同姿態(tài)下的ISAR成像結(jié)果與目標(biāo)2維幾何特征的映射關(guān)系，進(jìn)而提出一種基于ISAR像的中段目標(biāo)2維幾何特征反演方法，能夠穩(wěn)定地反演出中段目標(biāo)飛行過程中所有姿態(tài)下的2維幾何特征。通過電磁計算數(shù)據(jù)和暗室測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證了所提方法的有效性和穩(wěn)定性。
該文針對彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的目標(biāo)識別問題，研究了中段目標(biāo)的2維幾何特征反演方法?；谥卸文繕?biāo)的外形特征，提出了一種描述目標(biāo)2維幾何結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定特征量，該特征量不受目標(biāo)姿態(tài)變化和雷達(dá)工作條件的影響?；谥卸文繕?biāo)的電磁散射特性，建立了目標(biāo)在不同姿態(tài)下的ISAR成像結(jié)果與目標(biāo)2維幾何特征的映射關(guān)系，進(jìn)而提出一種基于ISAR像的中段目標(biāo)2維幾何特征反演方法，能夠穩(wěn)定地反演出中段目標(biāo)飛行過程中所有姿態(tài)下的2維幾何特征。通過電磁計算數(shù)據(jù)和暗室測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證了所提方法的有效性和穩(wěn)定性。
2015, 37(2): 346-352.
doi: 10.11999/JEIT140317
摘要:
針對虛擬背景提取(Visual Background extractor,ViBe)算法在目標(biāo)檢測時容易出現(xiàn)鬼影和運(yùn)動目標(biāo)陰影的缺點(diǎn)，該文提出了一種基于灰度特征和自適應(yīng)閾值的ViBe背景建模改進(jìn)方法。該算法首先利用ViBe算法進(jìn)行背景建模，得到前景目標(biāo)，然后對前景目標(biāo)進(jìn)行灰度特征判斷和自適應(yīng)閾值比較，得到?jīng)]有鬼影和運(yùn)動目標(biāo)陰影的運(yùn)動目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法可以很好地彌補(bǔ)ViBe算法的不足，提高ViBe算法的識別準(zhǔn)確率。
針對虛擬背景提取(Visual Background extractor,ViBe)算法在目標(biāo)檢測時容易出現(xiàn)鬼影和運(yùn)動目標(biāo)陰影的缺點(diǎn)，該文提出了一種基于灰度特征和自適應(yīng)閾值的ViBe背景建模改進(jìn)方法。該算法首先利用ViBe算法進(jìn)行背景建模，得到前景目標(biāo)，然后對前景目標(biāo)進(jìn)行灰度特征判斷和自適應(yīng)閾值比較，得到?jīng)]有鬼影和運(yùn)動目標(biāo)陰影的運(yùn)動目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法可以很好地彌補(bǔ)ViBe算法的不足，提高ViBe算法的識別準(zhǔn)確率。
2015, 37(2): 353-359.
doi: 10.11999/JEIT140370
摘要:
Leap Motion系統(tǒng)可高精度實(shí)時檢測并跟蹤手掌、手指的位置和速度等信息，為大屏幕、遠(yuǎn)距離體交互提供有效途徑。通過觀察用戶手勢遠(yuǎn)距離操控現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的物體，該文設(shè)計易于理解的體交互操作手勢；借助對Leap Motion傳感器工作區(qū)域的遠(yuǎn)近場劃分，建立合理的物理空間和信息空間映射關(guān)系；針對利用深度相機(jī)的手部姿態(tài)解算問題，結(jié)合Leap Motion傳感器的特點(diǎn)，提出一種結(jié)合手掌法向和指尖向量的空間姿態(tài)算法；結(jié)合大屏幕體交互的任務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計了支持連續(xù)數(shù)據(jù)流的非接觸式體交互原型系統(tǒng)；最后通過用戶實(shí)驗(yàn)對原型系統(tǒng)進(jìn)行評估。結(jié)果表明，和傳統(tǒng)的2D體交互比較，該文算法的用戶體驗(yàn)和表現(xiàn)更為自然、直觀和高效。
Leap Motion系統(tǒng)可高精度實(shí)時檢測并跟蹤手掌、手指的位置和速度等信息，為大屏幕、遠(yuǎn)距離體交互提供有效途徑。通過觀察用戶手勢遠(yuǎn)距離操控現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的物體，該文設(shè)計易于理解的體交互操作手勢；借助對Leap Motion傳感器工作區(qū)域的遠(yuǎn)近場劃分，建立合理的物理空間和信息空間映射關(guān)系；針對利用深度相機(jī)的手部姿態(tài)解算問題，結(jié)合Leap Motion傳感器的特點(diǎn)，提出一種結(jié)合手掌法向和指尖向量的空間姿態(tài)算法；結(jié)合大屏幕體交互的任務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計了支持連續(xù)數(shù)據(jù)流的非接觸式體交互原型系統(tǒng)；最后通過用戶實(shí)驗(yàn)對原型系統(tǒng)進(jìn)行評估。結(jié)果表明，和傳統(tǒng)的2D體交互比較，該文算法的用戶體驗(yàn)和表現(xiàn)更為自然、直觀和高效。
2015, 37(2): 360-366.
doi: 10.11999/JEIT140363
摘要:
隨著空中交通流量的增加，沖突探測在空中交通管理系統(tǒng)中的作用越來越重要。該文提出了一種概率型沖突探測算法，計算向前看時間內(nèi)的總體沖突概率。基于飛機(jī)3維布朗運(yùn)動模型，飛機(jī)的預(yù)測航跡可以表示為確定航跡外加布朗運(yùn)動擾動。對于兩飛機(jī)速度為常值的運(yùn)動情況，沖突概率可以表示為做布朗運(yùn)動的飛機(jī)進(jìn)入運(yùn)動的飛機(jī)保護(hù)區(qū)的概率，使用坐標(biāo)變換和Bachelier-Levy定理進(jìn)行估計；對于兩飛機(jī)運(yùn)動為非勻速運(yùn)動情況，預(yù)測航跡則可以使用足夠多速度為分段常值的片段來近似，計算出每一片段內(nèi)的沖突概率，并給出了向前看時間內(nèi)總體沖突概率的上下界。與蒙特卡羅仿真結(jié)果比較，算法滿足沖突探測精度要求，對及時發(fā)現(xiàn)沖突和沖突解決具有重要意義。
隨著空中交通流量的增加，沖突探測在空中交通管理系統(tǒng)中的作用越來越重要。該文提出了一種概率型沖突探測算法，計算向前看時間內(nèi)的總體沖突概率。基于飛機(jī)3維布朗運(yùn)動模型，飛機(jī)的預(yù)測航跡可以表示為確定航跡外加布朗運(yùn)動擾動。對于兩飛機(jī)速度為常值的運(yùn)動情況，沖突概率可以表示為做布朗運(yùn)動的飛機(jī)進(jìn)入運(yùn)動的飛機(jī)保護(hù)區(qū)的概率，使用坐標(biāo)變換和Bachelier-Levy定理進(jìn)行估計；對于兩飛機(jī)運(yùn)動為非勻速運(yùn)動情況，預(yù)測航跡則可以使用足夠多速度為分段常值的片段來近似，計算出每一片段內(nèi)的沖突概率，并給出了向前看時間內(nèi)總體沖突概率的上下界。與蒙特卡羅仿真結(jié)果比較，算法滿足沖突探測精度要求，對及時發(fā)現(xiàn)沖突和沖突解決具有重要意義。
2015, 37(2): 367-372.
doi: 10.11999/JEIT140602
摘要:
當(dāng)前主流的眼電(EOG)去除方法需要利用多通道腦電的相關(guān)性，難以在單通道的便攜式腦機(jī)接口(BCI)中應(yīng)用。該文提出一種基于長時差分振幅包絡(luò)與小波變換的眼電干擾自動分離方法。首先在原腦電信號的長時差分振幅包絡(luò)上實(shí)施雙門限法來精確檢測眼電的起止點(diǎn)，然后利用sym5小波對腦電進(jìn)行分解并引進(jìn)Birg_Massart策略來自適應(yīng)地確定小波重構(gòu)系數(shù)閾值，最后通過小波重構(gòu)精確地估計眼電，實(shí)現(xiàn)單通道上眼電與腦電的自動分離。大量實(shí)驗(yàn)證明，該方法與主流的平均偽跡回歸分析和基于獨(dú)立成分分析(ICA)的方法相比，能夠獲得更好的估計眼電與原眼電的相關(guān)性，保證更高的校正信噪比和較強(qiáng)的實(shí)時性，能夠滿足腦機(jī)接口多方面的需要。
當(dāng)前主流的眼電(EOG)去除方法需要利用多通道腦電的相關(guān)性，難以在單通道的便攜式腦機(jī)接口(BCI)中應(yīng)用。該文提出一種基于長時差分振幅包絡(luò)與小波變換的眼電干擾自動分離方法。首先在原腦電信號的長時差分振幅包絡(luò)上實(shí)施雙門限法來精確檢測眼電的起止點(diǎn)，然后利用sym5小波對腦電進(jìn)行分解并引進(jìn)Birg_Massart策略來自適應(yīng)地確定小波重構(gòu)系數(shù)閾值，最后通過小波重構(gòu)精確地估計眼電，實(shí)現(xiàn)單通道上眼電與腦電的自動分離。大量實(shí)驗(yàn)證明，該方法與主流的平均偽跡回歸分析和基于獨(dú)立成分分析(ICA)的方法相比，能夠獲得更好的估計眼電與原眼電的相關(guān)性，保證更高的校正信噪比和較強(qiáng)的實(shí)時性，能夠滿足腦機(jī)接口多方面的需要。
2015, 37(2): 373-379.
doi: 10.11999/JEIT140274
摘要:
立體聲聲學(xué)回聲控制系統(tǒng)中，兩通道信號間的強(qiáng)相關(guān)性導(dǎo)致自適應(yīng)算法的解不唯一，濾波器失調(diào)較大。為了解決此問題，并盡可能地保留語音質(zhì)量，該文基于心理聲學(xué)上的譜優(yōu)勢效應(yīng)提出一種新型的混合立體聲聲學(xué)回聲消除方法。根據(jù)譜優(yōu)勢效應(yīng)，在3個低次諧頻處注入能量較弱的正弦信號，以減弱低頻相關(guān)性。同時對非線性變換法進(jìn)行改進(jìn)，以用于中高頻去相關(guān)處理。與傳統(tǒng)方法的多方面性能測試對比結(jié)果表明：所提方法能有效改善失調(diào)性能并提高收斂速度，且具有較小的語音失真。
立體聲聲學(xué)回聲控制系統(tǒng)中，兩通道信號間的強(qiáng)相關(guān)性導(dǎo)致自適應(yīng)算法的解不唯一，濾波器失調(diào)較大。為了解決此問題，并盡可能地保留語音質(zhì)量，該文基于心理聲學(xué)上的譜優(yōu)勢效應(yīng)提出一種新型的混合立體聲聲學(xué)回聲消除方法。根據(jù)譜優(yōu)勢效應(yīng)，在3個低次諧頻處注入能量較弱的正弦信號，以減弱低頻相關(guān)性。同時對非線性變換法進(jìn)行改進(jìn)，以用于中高頻去相關(guān)處理。與傳統(tǒng)方法的多方面性能測試對比結(jié)果表明：所提方法能有效改善失調(diào)性能并提高收斂速度，且具有較小的語音失真。
2015, 37(2): 380-385.
doi: 10.11999/JEIT140578
摘要:
在陣列信號處理中，逆波束形成干擾抑制算法利用干擾的方位信息估計干擾信號從而進(jìn)行干擾抑制，但在復(fù)雜海洋環(huán)境中陣列接收的干擾信號往往存在相位隨機(jī)擾動，此方法估計的干擾信號與實(shí)際干擾信號有較大偏差，造成干擾抑制效果不理想。為適應(yīng)干擾相位的隨機(jī)擾動，具有良好寬容性的逆波束形成干擾抑制算法充分考慮隨機(jī)擾動的存在，利用干擾重建矩陣估計干擾信號，此時估計干擾信號更接近實(shí)際干擾信號，保證干擾抑制有較好的結(jié)果。該文算法充分考慮了復(fù)雜海洋環(huán)境中干擾信號的相位擾動，可以獲得較好的干擾抑制效果，提高了算法的寬容性。理論分析、計算機(jī)仿真結(jié)果均表明該文算法的有效性。
在陣列信號處理中，逆波束形成干擾抑制算法利用干擾的方位信息估計干擾信號從而進(jìn)行干擾抑制，但在復(fù)雜海洋環(huán)境中陣列接收的干擾信號往往存在相位隨機(jī)擾動，此方法估計的干擾信號與實(shí)際干擾信號有較大偏差，造成干擾抑制效果不理想。為適應(yīng)干擾相位的隨機(jī)擾動，具有良好寬容性的逆波束形成干擾抑制算法充分考慮隨機(jī)擾動的存在，利用干擾重建矩陣估計干擾信號，此時估計干擾信號更接近實(shí)際干擾信號，保證干擾抑制有較好的結(jié)果。該文算法充分考慮了復(fù)雜海洋環(huán)境中干擾信號的相位擾動，可以獲得較好的干擾抑制效果，提高了算法的寬容性。理論分析、計算機(jī)仿真結(jié)果均表明該文算法的有效性。
2015, 37(2): 386-393.
doi: 10.11999/JEIT140161
摘要:
針對傳統(tǒng)集成學(xué)習(xí)方法直接應(yīng)用于單類分類器效果不理想的問題，該文首先證明了集成學(xué)習(xí)方法能夠提升單類分類器的性能，同時證明了若基分類器集不經(jīng)選擇會導(dǎo)致集成后性能下降；接著指出了經(jīng)典集成方法直接應(yīng)用于單類分類器集成時存在基分類器多樣性嚴(yán)重不足的問題，并提出了一種能夠提高多樣性的基單類分類器混合生成策略；最后從集成損失構(gòu)成的角度拆分集成單類分類器的損失函數(shù)，針對性地構(gòu)造了集成單類分類器修剪策略并提出一種基于混合多樣性生成和修剪的單類分類器集成算法，簡稱為PHD-EOC。在UCI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和惡意程序行為檢測數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PHD-EOC算法兼顧多樣性與單類分類性能，在各種單類分類器評價指標(biāo)上均較經(jīng)典集成學(xué)習(xí)方法有更好的表現(xiàn)，并降低了決策階段的時間復(fù)雜度。
針對傳統(tǒng)集成學(xué)習(xí)方法直接應(yīng)用于單類分類器效果不理想的問題，該文首先證明了集成學(xué)習(xí)方法能夠提升單類分類器的性能，同時證明了若基分類器集不經(jīng)選擇會導(dǎo)致集成后性能下降；接著指出了經(jīng)典集成方法直接應(yīng)用于單類分類器集成時存在基分類器多樣性嚴(yán)重不足的問題，并提出了一種能夠提高多樣性的基單類分類器混合生成策略；最后從集成損失構(gòu)成的角度拆分集成單類分類器的損失函數(shù)，針對性地構(gòu)造了集成單類分類器修剪策略并提出一種基于混合多樣性生成和修剪的單類分類器集成算法，簡稱為PHD-EOC。在UCI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集和惡意程序行為檢測數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PHD-EOC算法兼顧多樣性與單類分類性能，在各種單類分類器評價指標(biāo)上均較經(jīng)典集成學(xué)習(xí)方法有更好的表現(xiàn)，并降低了決策階段的時間復(fù)雜度。
2015, 37(2): 394-398.
doi: 10.11999/JEIT140538
摘要:
針對準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(QC-LDPC)碼中準(zhǔn)循環(huán)基矩陣的移位系數(shù)確定問題，該文提出基于等差數(shù)列(AP)的確定方法。該方法構(gòu)造的校驗(yàn)矩陣的圍長至少為8，移位系數(shù)由簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式確定，節(jié)省了編解碼存儲空間。研究結(jié)果表明，該方法對碼長和碼率參數(shù)的設(shè)計具有較好的靈活性。同時表明在加性高斯白噪聲(AWGN)信道和置信傳播(BP)譯碼算法下，該方法構(gòu)造的碼字在碼長為1008、誤比特率為10-5時，信噪比優(yōu)于漸進(jìn)邊增長(PEG)碼近0.3 dB。
針對準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(QC-LDPC)碼中準(zhǔn)循環(huán)基矩陣的移位系數(shù)確定問題，該文提出基于等差數(shù)列(AP)的確定方法。該方法構(gòu)造的校驗(yàn)矩陣的圍長至少為8，移位系數(shù)由簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式確定，節(jié)省了編解碼存儲空間。研究結(jié)果表明，該方法對碼長和碼率參數(shù)的設(shè)計具有較好的靈活性。同時表明在加性高斯白噪聲(AWGN)信道和置信傳播(BP)譯碼算法下，該方法構(gòu)造的碼字在碼長為1008、誤比特率為10-5時，信噪比優(yōu)于漸進(jìn)邊增長(PEG)碼近0.3 dB。
2015, 37(2): 399-404.
doi: 10.11999/JEIT140339
摘要:
該文針對以O(shè)FDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)為多址接入方式的多無線電系統(tǒng)中用戶比例公平性和系統(tǒng)效率問題進(jìn)行了研究，提出一種聯(lián)合資源分配算法，不僅保證了用戶比例公平性下系統(tǒng)的吞吐量，還充分考慮了分配的帶寬是子信道帶寬整倍數(shù)的特點(diǎn)，對分配給每個終端的帶寬進(jìn)行子信道整數(shù)倍調(diào)整。最后通過仿真對比，從系統(tǒng)吞吐量和公平性兩方面給出了算法的性能。
該文針對以O(shè)FDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)為多址接入方式的多無線電系統(tǒng)中用戶比例公平性和系統(tǒng)效率問題進(jìn)行了研究，提出一種聯(lián)合資源分配算法，不僅保證了用戶比例公平性下系統(tǒng)的吞吐量，還充分考慮了分配的帶寬是子信道帶寬整倍數(shù)的特點(diǎn)，對分配給每個終端的帶寬進(jìn)行子信道整數(shù)倍調(diào)整。最后通過仿真對比，從系統(tǒng)吞吐量和公平性兩方面給出了算法的性能。
2015, 37(2): 405-410.
doi: 10.11999/JEIT140472
摘要:
對于采用大規(guī)模MIMO技術(shù)的時分雙工系統(tǒng)，基站天線的互易誤差會破壞上下行基帶信道互易特性，大幅降低系統(tǒng)下行傳輸性能?？紤]到大規(guī)模MIMO技術(shù)所帶來的基站天線間的耦合效應(yīng)，該文設(shè)計了基于總體最小二乘估計的基站天線互易校準(zhǔn)算法，以實(shí)現(xiàn)對基站的天線互易誤差的補(bǔ)償。該算法以增加計算復(fù)雜度為代價，以及通過增加信道測量樣本，克服了上下行信道估計誤差對現(xiàn)有天線互易誤差校準(zhǔn)算法的影響。同時，該文通過瑞利商迭代求解降低了該算法的復(fù)雜度。若忽略用戶天線互易誤差，計算機(jī)仿真結(jié)果表明，該算法相對于現(xiàn)有的基站天線互易誤差校正算法，具有1.8 dB左右的性能增益。若考慮用戶天線互易誤差，該算法相對于已有的算法，具有隨信道估計誤差方差減小而增大的增益。
對于采用大規(guī)模MIMO技術(shù)的時分雙工系統(tǒng)，基站天線的互易誤差會破壞上下行基帶信道互易特性，大幅降低系統(tǒng)下行傳輸性能?？紤]到大規(guī)模MIMO技術(shù)所帶來的基站天線間的耦合效應(yīng)，該文設(shè)計了基于總體最小二乘估計的基站天線互易校準(zhǔn)算法，以實(shí)現(xiàn)對基站的天線互易誤差的補(bǔ)償。該算法以增加計算復(fù)雜度為代價，以及通過增加信道測量樣本，克服了上下行信道估計誤差對現(xiàn)有天線互易誤差校準(zhǔn)算法的影響。同時，該文通過瑞利商迭代求解降低了該算法的復(fù)雜度。若忽略用戶天線互易誤差，計算機(jī)仿真結(jié)果表明，該算法相對于現(xiàn)有的基站天線互易誤差校正算法，具有1.8 dB左右的性能增益。若考慮用戶天線互易誤差，該算法相對于已有的算法，具有隨信道估計誤差方差減小而增大的增益。
2015, 37(2): 411-416.
doi: 10.11999/JEIT140542
摘要:
該文針對長期演進(jìn)(LTE)上行單載波頻分多址(SC-FDMA)多小區(qū)系統(tǒng)的性能受限于小區(qū)間干擾的問題，提出一種綜合考慮協(xié)作調(diào)度和功率控制的方案。該方法分步執(zhí)行小區(qū)間的協(xié)作調(diào)度和功率控制，首先調(diào)度各小區(qū)中的用戶，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化用戶的發(fā)射功率。調(diào)度時首先估計小區(qū)間的干擾信息并分配頻率資源塊給每個小區(qū)內(nèi)的用戶，在優(yōu)化用戶的發(fā)射功率時，同時考慮由于用戶功率改變所造成的目標(biāo)小區(qū)和其他干擾小區(qū)性能的變化。進(jìn)一步提出一種低復(fù)雜度功率控制方案，在優(yōu)化目標(biāo)小區(qū)用戶的功率時，只考慮受目標(biāo)小區(qū)干擾影響最大的幾個小區(qū)性能的變化，其他干擾小區(qū)性能的變化則通過引入補(bǔ)償因子來估計。計算機(jī)仿真驗(yàn)證了該文所提方法在系統(tǒng)吞吐量和小區(qū)邊緣吞吐量方面的性能優(yōu)勢顯著。
該文針對長期演進(jìn)(LTE)上行單載波頻分多址(SC-FDMA)多小區(qū)系統(tǒng)的性能受限于小區(qū)間干擾的問題，提出一種綜合考慮協(xié)作調(diào)度和功率控制的方案。該方法分步執(zhí)行小區(qū)間的協(xié)作調(diào)度和功率控制，首先調(diào)度各小區(qū)中的用戶，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化用戶的發(fā)射功率。調(diào)度時首先估計小區(qū)間的干擾信息并分配頻率資源塊給每個小區(qū)內(nèi)的用戶，在優(yōu)化用戶的發(fā)射功率時，同時考慮由于用戶功率改變所造成的目標(biāo)小區(qū)和其他干擾小區(qū)性能的變化。進(jìn)一步提出一種低復(fù)雜度功率控制方案，在優(yōu)化目標(biāo)小區(qū)用戶的功率時，只考慮受目標(biāo)小區(qū)干擾影響最大的幾個小區(qū)性能的變化，其他干擾小區(qū)性能的變化則通過引入補(bǔ)償因子來估計。計算機(jī)仿真驗(yàn)證了該文所提方法在系統(tǒng)吞吐量和小區(qū)邊緣吞吐量方面的性能優(yōu)勢顯著。
2015, 37(2): 417-422.
doi: 10.11999/JEIT140373
摘要:
FOX系列算法是一類基于Lai-Massey模型設(shè)計的分組密碼算法。該文首先評估低輪FOX64算法抵抗零相關(guān)線性分析的能力，給出4輪FOX64算法的零相關(guān)線性區(qū)分器。然后，利用零相關(guān)線性區(qū)分器與積分區(qū)分器的關(guān)系，首次得到4輪FOX64算法的積分區(qū)分器。最后，利用積分區(qū)分器分析5, 6, 7, 8輪FOX64算法，攻擊的時間復(fù)雜度分別約為252.7, 2116.7, 2180.7, 2244.7次加密，數(shù)據(jù)復(fù)雜度為250個選擇明文。該文首次給出攻擊8輪FOX64/256時間復(fù)雜度小于窮舉攻擊的有效攻擊。
FOX系列算法是一類基于Lai-Massey模型設(shè)計的分組密碼算法。該文首先評估低輪FOX64算法抵抗零相關(guān)線性分析的能力，給出4輪FOX64算法的零相關(guān)線性區(qū)分器。然后，利用零相關(guān)線性區(qū)分器與積分區(qū)分器的關(guān)系，首次得到4輪FOX64算法的積分區(qū)分器。最后，利用積分區(qū)分器分析5, 6, 7, 8輪FOX64算法，攻擊的時間復(fù)雜度分別約為252.7, 2116.7, 2180.7, 2244.7次加密，數(shù)據(jù)復(fù)雜度為250個選擇明文。該文首次給出攻擊8輪FOX64/256時間復(fù)雜度小于窮舉攻擊的有效攻擊。
2015, 37(2): 423-428.
doi: 10.11999/JEIT140421
摘要:
用戶撤銷是基于身份的加密(IBE)方案在實(shí)際應(yīng)用中所必須解決的問題。Chen等人在ACISP 2012上給出了第1個格上可撤銷的基于身份的加密(RIBE)方案，但其只能達(dá)到選擇性安全。利用Agrawal等人在歐密2010上給出的IBE方案，該文構(gòu)造出一個格上適應(yīng)性安全的RIBE方案，從而解決了Chen等人提出的公開問題；進(jìn)一步指出利用Singh等人在SPACE 2012上給出的塊方法，可以有效地縮短該方案的公鑰尺寸。
用戶撤銷是基于身份的加密(IBE)方案在實(shí)際應(yīng)用中所必須解決的問題。Chen等人在ACISP 2012上給出了第1個格上可撤銷的基于身份的加密(RIBE)方案，但其只能達(dá)到選擇性安全。利用Agrawal等人在歐密2010上給出的IBE方案，該文構(gòu)造出一個格上適應(yīng)性安全的RIBE方案，從而解決了Chen等人提出的公開問題；進(jìn)一步指出利用Singh等人在SPACE 2012上給出的塊方法，可以有效地縮短該方案的公鑰尺寸。
2015, 37(2): 429-434.
doi: 10.11999/JEIT140901
摘要:
該文基于中國醫(yī)療體域網(wǎng)的專用頻段提出了采用擴(kuò)頻的OQPSK調(diào)制方案，并在多種干擾的背景下進(jìn)行分析，仿真結(jié)果表明該方案對寬帶干擾具有較好的抑制性能，但是由于接收端幀檢測算法虛警率較高而對窄帶干擾較為敏感。為此提出基于兩次延遲自相關(guān)的幀檢測算法，并驗(yàn)證該算法對寬帶和窄帶干擾都有較好的抑制性能。該文的研究成果可以為我國無線體域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定提供技術(shù)參考，目前該調(diào)制方案已被IEEE802.15.4n采納。
該文基于中國醫(yī)療體域網(wǎng)的專用頻段提出了采用擴(kuò)頻的OQPSK調(diào)制方案，并在多種干擾的背景下進(jìn)行分析，仿真結(jié)果表明該方案對寬帶干擾具有較好的抑制性能，但是由于接收端幀檢測算法虛警率較高而對窄帶干擾較為敏感。為此提出基于兩次延遲自相關(guān)的幀檢測算法，并驗(yàn)證該算法對寬帶和窄帶干擾都有較好的抑制性能。該文的研究成果可以為我國無線體域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定提供技術(shù)參考，目前該調(diào)制方案已被IEEE802.15.4n采納。
2015, 37(2): 435-442.
doi: 10.11999/JEIT140246
摘要:
該文針對命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking, NDN)應(yīng)答內(nèi)容的高效緩存和利用問題，依據(jù)內(nèi)容請求分布的局域相似特征，提出一種協(xié)作緩存路由機(jī)制。緩存決策時，將垂直請求路徑上的冗余消除和水平局域范圍內(nèi)的內(nèi)容放置進(jìn)行有效結(jié)合。垂直方向上，提出基于最大內(nèi)容活躍因子的路徑緩存策略，確定沿途轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)的最大熱點(diǎn)請求區(qū)域；水平方向上，采用一致性Hash協(xié)同緩存思想，實(shí)現(xiàn)應(yīng)答內(nèi)容的局域定向存儲。路由查找時，將局域節(jié)點(diǎn)緩存引入到路由轉(zhuǎn)發(fā)決策中，依據(jù)內(nèi)容活躍等級動態(tài)執(zhí)行局域緩存查找，增大內(nèi)容請求就近響應(yīng)概率。該機(jī)制減小了內(nèi)容請求時延和緩存冗余，提高了緩存命中率，以少量額外的代價換取了內(nèi)容請求開銷的大幅下降，仿真結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
該文針對命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking, NDN)應(yīng)答內(nèi)容的高效緩存和利用問題，依據(jù)內(nèi)容請求分布的局域相似特征，提出一種協(xié)作緩存路由機(jī)制。緩存決策時，將垂直請求路徑上的冗余消除和水平局域范圍內(nèi)的內(nèi)容放置進(jìn)行有效結(jié)合。垂直方向上，提出基于最大內(nèi)容活躍因子的路徑緩存策略，確定沿途轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)的最大熱點(diǎn)請求區(qū)域；水平方向上，采用一致性Hash協(xié)同緩存思想，實(shí)現(xiàn)應(yīng)答內(nèi)容的局域定向存儲。路由查找時，將局域節(jié)點(diǎn)緩存引入到路由轉(zhuǎn)發(fā)決策中，依據(jù)內(nèi)容活躍等級動態(tài)執(zhí)行局域緩存查找，增大內(nèi)容請求就近響應(yīng)概率。該機(jī)制減小了內(nèi)容請求時延和緩存冗余，提高了緩存命中率，以少量額外的代價換取了內(nèi)容請求開銷的大幅下降，仿真結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
2015, 37(2): 443-448.
doi: 10.11999/JEIT140333
摘要:
針對間斷連接無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)緩存資源有限的問題，該文提出一種適用于間斷連接無線網(wǎng)絡(luò)的緩存管理機(jī)制。根據(jù)運(yùn)動過程中所獲得的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，各個節(jié)點(diǎn)以分布式的方式估計給定節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)直接及間接連接狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)率以及節(jié)點(diǎn)連通強(qiáng)度，動態(tài)感知各個節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的差異，同時預(yù)測當(dāng)前節(jié)點(diǎn)成功投遞該消息的概率以感知消息的效用值，從而執(zhí)行緩存管理操作。結(jié)果表明，與其他緩存管理機(jī)制相比，所提出的緩存管理機(jī)制不僅能夠有效降低投遞開銷，同時大幅度地提高了消息成功投遞率。
針對間斷連接無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)緩存資源有限的問題，該文提出一種適用于間斷連接無線網(wǎng)絡(luò)的緩存管理機(jī)制。根據(jù)運(yùn)動過程中所獲得的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，各個節(jié)點(diǎn)以分布式的方式估計給定節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)直接及間接連接狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)服務(wù)率以及節(jié)點(diǎn)連通強(qiáng)度，動態(tài)感知各個節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的差異，同時預(yù)測當(dāng)前節(jié)點(diǎn)成功投遞該消息的概率以感知消息的效用值，從而執(zhí)行緩存管理操作。結(jié)果表明，與其他緩存管理機(jī)制相比，所提出的緩存管理機(jī)制不僅能夠有效降低投遞開銷，同時大幅度地提高了消息成功投遞率。
2015, 37(2): 449-454.
doi: 10.11999/JEIT140512
摘要:
針對社交網(wǎng)絡(luò)的有向交互性和大規(guī)模特性，該文提出一種基于結(jié)構(gòu)相似度的有向網(wǎng)絡(luò)聚類算法(DirSCAN)，以及相應(yīng)的分布式并行算法(PDirSCAN)?？紤]社交網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的有向交互性，將行為結(jié)構(gòu)相似的節(jié)點(diǎn)聚集起來，并進(jìn)行節(jié)點(diǎn)功能分析。針對社交網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大的特點(diǎn)，提出MapReduce框架下的分布式并行聚類算法，在確保聚類結(jié)果一致的前提下，提高處理性能。大量真實(shí)數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DirSCAN比無向網(wǎng)絡(luò)聚類算法(SCAN)在F1上可提高2.34%的性能，并行算法PDirSCAN比DirSCAN運(yùn)行速度提升1.67倍，能夠有效處理大規(guī)模的有向網(wǎng)絡(luò)聚類問題。
針對社交網(wǎng)絡(luò)的有向交互性和大規(guī)模特性，該文提出一種基于結(jié)構(gòu)相似度的有向網(wǎng)絡(luò)聚類算法(DirSCAN)，以及相應(yīng)的分布式并行算法(PDirSCAN)?？紤]社交網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的有向交互性，將行為結(jié)構(gòu)相似的節(jié)點(diǎn)聚集起來，并進(jìn)行節(jié)點(diǎn)功能分析。針對社交網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大的特點(diǎn)，提出MapReduce框架下的分布式并行聚類算法，在確保聚類結(jié)果一致的前提下，提高處理性能。大量真實(shí)數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DirSCAN比無向網(wǎng)絡(luò)聚類算法(SCAN)在F1上可提高2.34%的性能，并行算法PDirSCAN比DirSCAN運(yùn)行速度提升1.67倍，能夠有效處理大規(guī)模的有向網(wǎng)絡(luò)聚類問題。
2015, 37(2): 455-460.
doi: 10.11999/JEIT140514
摘要:
針對一類具有未知參數(shù)、未知非線性函數(shù)及外部擾動的分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)，基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論和Lyapunov穩(wěn)定性理論，該文提出一種基于滑模自適應(yīng)和投影法的同步控制策略。首先選取一類穩(wěn)定的分?jǐn)?shù)階積分滑模面，運(yùn)用自適應(yīng)技術(shù)對不確定項(xiàng)進(jìn)行估計，設(shè)計了同步控制器。然后對自適應(yīng)設(shè)計中容易出現(xiàn)的增長型自適應(yīng)律運(yùn)用投影法進(jìn)行修正，以保證參數(shù)有界，從而也保證控制輸入有界。最后數(shù)值仿真證明了所設(shè)計控制器的正確性和有效性。
針對一類具有未知參數(shù)、未知非線性函數(shù)及外部擾動的分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)，基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論和Lyapunov穩(wěn)定性理論，該文提出一種基于滑模自適應(yīng)和投影法的同步控制策略。首先選取一類穩(wěn)定的分?jǐn)?shù)階積分滑模面，運(yùn)用自適應(yīng)技術(shù)對不確定項(xiàng)進(jìn)行估計，設(shè)計了同步控制器。然后對自適應(yīng)設(shè)計中容易出現(xiàn)的增長型自適應(yīng)律運(yùn)用投影法進(jìn)行修正，以保證參數(shù)有界，從而也保證控制輸入有界。最后數(shù)值仿真證明了所設(shè)計控制器的正確性和有效性。
2015, 37(2): 461-467.
doi: 10.11999/JEIT140063
摘要:
根據(jù)潛艇水下腐蝕相關(guān)電磁信號的產(chǎn)生機(jī)理，該文提出可采用由電偶極子首尾相接而成的電流線對其進(jìn)行模擬。分別采用邊界元建模及電流線建模方法對潛艇模型的水下靜態(tài)電場進(jìn)行計算，對比分析結(jié)果表明，將電流線作為對潛艇水下腐蝕相關(guān)靜態(tài)電磁信號進(jìn)行估算的數(shù)學(xué)模型是可行的。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合分層導(dǎo)電媒質(zhì)中水平直流電偶極子的磁場表達(dá)式，對潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場在全空間中的分布特征進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，空氣中潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場近場量值可測，分布特征明顯，可用于航空探潛；海水中潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場遠(yuǎn)場按距離的平方反比衰減，可用于消磁潛艇的遠(yuǎn)程探測。分析所得典型結(jié)論為進(jìn)一步的應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。
根據(jù)潛艇水下腐蝕相關(guān)電磁信號的產(chǎn)生機(jī)理，該文提出可采用由電偶極子首尾相接而成的電流線對其進(jìn)行模擬。分別采用邊界元建模及電流線建模方法對潛艇模型的水下靜態(tài)電場進(jìn)行計算，對比分析結(jié)果表明，將電流線作為對潛艇水下腐蝕相關(guān)靜態(tài)電磁信號進(jìn)行估算的數(shù)學(xué)模型是可行的。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合分層導(dǎo)電媒質(zhì)中水平直流電偶極子的磁場表達(dá)式，對潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場在全空間中的分布特征進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，空氣中潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場近場量值可測，分布特征明顯，可用于航空探潛；海水中潛艇腐蝕相關(guān)靜態(tài)磁場遠(yuǎn)場按距離的平方反比衰減，可用于消磁潛艇的遠(yuǎn)程探測。分析所得典型結(jié)論為進(jìn)一步的應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。
2015, 37(2): 468-476.
doi: 10.11999/JEIT140295
摘要:
為了準(zhǔn)確評估工藝參數(shù)偏差對電路延時的影響，該文提出一種考慮空間關(guān)聯(lián)工藝偏差的統(tǒng)計靜態(tài)時序分析方法。該方法采用一種考慮非高斯分布工藝參數(shù)的二階延時模型，通過引入臨時變量，將2維非線性模型降階為1維線性模型；再通過計算到達(dá)時間的緊密度概率、均值、二階矩、方差及敏感度系數(shù)，完成了非線性非高斯延時表達(dá)式的求和、求極大值操作。經(jīng)ISCAS89電路集測試表明，與蒙特卡洛仿真(MC)相比，該方法對應(yīng)延時分布的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、5%延時點(diǎn)及95%延時點(diǎn)的平均相對誤差分別為0.81%, -0.72%, 2.23%及-0.05%，而運(yùn)行時間僅為蒙特卡洛仿真的0.21%，證明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和較快的運(yùn)行速度。
為了準(zhǔn)確評估工藝參數(shù)偏差對電路延時的影響，該文提出一種考慮空間關(guān)聯(lián)工藝偏差的統(tǒng)計靜態(tài)時序分析方法。該方法采用一種考慮非高斯分布工藝參數(shù)的二階延時模型，通過引入臨時變量，將2維非線性模型降階為1維線性模型；再通過計算到達(dá)時間的緊密度概率、均值、二階矩、方差及敏感度系數(shù)，完成了非線性非高斯延時表達(dá)式的求和、求極大值操作。經(jīng)ISCAS89電路集測試表明，與蒙特卡洛仿真(MC)相比，該方法對應(yīng)延時分布的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、5%延時點(diǎn)及95%延時點(diǎn)的平均相對誤差分別為0.81%, -0.72%, 2.23%及-0.05%，而運(yùn)行時間僅為蒙特卡洛仿真的0.21%，證明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和較快的運(yùn)行速度。
2015, 37(2): 477-483.
doi: 10.11999/JEIT140165
摘要:
針對硅通孔(TSV)價格昂貴、占用芯片面積大等問題，該文采用基于云模型的進(jìn)化算法對TSV數(shù)量受約束的3維片上網(wǎng)絡(luò)(3D NoC)進(jìn)行測試規(guī)劃研究，以優(yōu)化測試時間，并探討TSV的分配對3D NoC測試的影響，進(jìn)一步優(yōu)化3D NoC在測試模式下的TSV數(shù)量。該方法將基于云模型的進(jìn)化算法、小生境技術(shù)以及遺傳算法的雜交技術(shù)結(jié)合起來，有效運(yùn)用遺傳、優(yōu)勝劣汰以及保持群落的多樣性等理念，以提高算法的尋優(yōu)速度和尋優(yōu)精度。研究結(jié)果表明，該算法既能有效避免陷入局部最優(yōu)解，又能提高全局尋優(yōu)能力和收斂速度，縮短了測試時間，并且優(yōu)化了3D NoC的測試TSV數(shù)量，提高了TSV的利用率。
針對硅通孔(TSV)價格昂貴、占用芯片面積大等問題，該文采用基于云模型的進(jìn)化算法對TSV數(shù)量受約束的3維片上網(wǎng)絡(luò)(3D NoC)進(jìn)行測試規(guī)劃研究，以優(yōu)化測試時間，并探討TSV的分配對3D NoC測試的影響，進(jìn)一步優(yōu)化3D NoC在測試模式下的TSV數(shù)量。該方法將基于云模型的進(jìn)化算法、小生境技術(shù)以及遺傳算法的雜交技術(shù)結(jié)合起來，有效運(yùn)用遺傳、優(yōu)勝劣汰以及保持群落的多樣性等理念，以提高算法的尋優(yōu)速度和尋優(yōu)精度。研究結(jié)果表明，該算法既能有效避免陷入局部最優(yōu)解，又能提高全局尋優(yōu)能力和收斂速度，縮短了測試時間，并且優(yōu)化了3D NoC的測試TSV數(shù)量，提高了TSV的利用率。
2015, 37(2): 484-488.
doi: 10.11999/JEIT140362
摘要:
為了解決衛(wèi)星導(dǎo)航信號被遮擋條件下定位問題，該文提出一種基于慣性鞋載傳感器的高精度人員自主定位方法。該方法通過經(jīng)典的拓展卡爾曼濾波輔助的零速更新(ZUPT-aided EKF)算法解算鞋尖慣性測量數(shù)據(jù)得到人員的初步運(yùn)動軌跡，并創(chuàng)新性地提出一種粒子濾波框架下利用建筑物結(jié)構(gòu)先驗(yàn)知識對軌跡進(jìn)行修正的方法。根據(jù)大多數(shù)建筑物的結(jié)構(gòu)，將行走平面劃分為8個方向，包含4個主方向(走廊朝向)和4個輔助方向。根據(jù)粒子偏離8方向的程度按照高斯函數(shù)對粒子的權(quán)值進(jìn)行更新，并用剩余重采樣的方法避免了粒子的退化。實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該文提出的方法，結(jié)果表明：該方法比軌跡修正前和傳統(tǒng)軌跡修正的方法有更好的精度，在861 m的復(fù)雜軌跡下定位誤差僅為2.7 m，定位精度優(yōu)于0.5%；同時該方法有較好的一致性，不同樓層間的行走定位誤差保持在2 m內(nèi), 可以進(jìn)行穩(wěn)定持續(xù)地定位。
為了解決衛(wèi)星導(dǎo)航信號被遮擋條件下定位問題，該文提出一種基于慣性鞋載傳感器的高精度人員自主定位方法。該方法通過經(jīng)典的拓展卡爾曼濾波輔助的零速更新(ZUPT-aided EKF)算法解算鞋尖慣性測量數(shù)據(jù)得到人員的初步運(yùn)動軌跡，并創(chuàng)新性地提出一種粒子濾波框架下利用建筑物結(jié)構(gòu)先驗(yàn)知識對軌跡進(jìn)行修正的方法。根據(jù)大多數(shù)建筑物的結(jié)構(gòu)，將行走平面劃分為8個方向，包含4個主方向(走廊朝向)和4個輔助方向。根據(jù)粒子偏離8方向的程度按照高斯函數(shù)對粒子的權(quán)值進(jìn)行更新，并用剩余重采樣的方法避免了粒子的退化。實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該文提出的方法，結(jié)果表明：該方法比軌跡修正前和傳統(tǒng)軌跡修正的方法有更好的精度，在861 m的復(fù)雜軌跡下定位誤差僅為2.7 m，定位精度優(yōu)于0.5%；同時該方法有較好的一致性，不同樓層間的行走定位誤差保持在2 m內(nèi), 可以進(jìn)行穩(wěn)定持續(xù)地定位。
2015, 37(2): 489-493.
doi: 10.11999/JEIT140166
摘要:
為降低線性調(diào)頻(LFM)信號參數(shù)估計的復(fù)雜度，該文提出一種二次估計算法。首先通過短時相干積分與非相干累加對頻率斜升和起始頻率進(jìn)行預(yù)估計；然后以預(yù)估計結(jié)果為中心，利用多路并行部分匹配濾波快速傅里葉變換(PMF-FFT)和二次插值對參數(shù)進(jìn)行精確估計；最后綜合預(yù)估計和精確估計結(jié)果得到參數(shù)的最終估計值。仿真結(jié)果表明，該算法信噪比門限較低，估計精度接近克拉美羅下界，其計算復(fù)雜度和資源消耗均遠(yuǎn)低于頻率斜升試探算法和插值聯(lián)合估計算法。
為降低線性調(diào)頻(LFM)信號參數(shù)估計的復(fù)雜度，該文提出一種二次估計算法。首先通過短時相干積分與非相干累加對頻率斜升和起始頻率進(jìn)行預(yù)估計；然后以預(yù)估計結(jié)果為中心，利用多路并行部分匹配濾波快速傅里葉變換(PMF-FFT)和二次插值對參數(shù)進(jìn)行精確估計；最后綜合預(yù)估計和精確估計結(jié)果得到參數(shù)的最終估計值。仿真結(jié)果表明，該算法信噪比門限較低，估計精度接近克拉美羅下界，其計算復(fù)雜度和資源消耗均遠(yuǎn)低于頻率斜升試探算法和插值聯(lián)合估計算法。
2015, 37(2): 494-498.
doi: 10.11999/JEIT140434
摘要:
3維水墨風(fēng)格模擬是非真實(shí)繪圖(NPR)的重要課題之一。傳統(tǒng)的渲染方法局限于黑白墨色，色彩單一。該文提出一種輪廓線優(yōu)化的多通道3維水墨渲染模型。首先，利用光照模型配合Alpha通道，完成3維水墨畫的內(nèi)部著色；其次，運(yùn)用網(wǎng)格模型擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)輪廓線的風(fēng)格化；最后，利用表優(yōu)先級3維深度排序算法隱去Alpha通道中多余的輪廓線，實(shí)現(xiàn)3維水墨渲染圖像輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法渲染效果好，輪廓線優(yōu)化使水墨效果更加逼真，多通道的渲染圖像輸出也方便后期的圖像處理。
3維水墨風(fēng)格模擬是非真實(shí)繪圖(NPR)的重要課題之一。傳統(tǒng)的渲染方法局限于黑白墨色，色彩單一。該文提出一種輪廓線優(yōu)化的多通道3維水墨渲染模型。首先，利用光照模型配合Alpha通道，完成3維水墨畫的內(nèi)部著色；其次，運(yùn)用網(wǎng)格模型擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)輪廓線的風(fēng)格化；最后，利用表優(yōu)先級3維深度排序算法隱去Alpha通道中多余的輪廓線，實(shí)現(xiàn)3維水墨渲染圖像輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法渲染效果好，輪廓線優(yōu)化使水墨效果更加逼真，多通道的渲染圖像輸出也方便后期的圖像處理。
2015, 37(2): 499-503.
doi: 10.11999/JEIT140340
摘要:
該文提出一種基于改進(jìn)隱馬爾可夫(Hidden Markov Model, HMM)的多媒體業(yè)務(wù)分類算法。改進(jìn)后的算法保持典型HMM模型結(jié)構(gòu)不變，通過區(qū)分包大小的位置信息，改變發(fā)射概率取值，提高了多媒體業(yè)務(wù)區(qū)分性能。理論分析表明，該文模型在計算量上低于高階HMM；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的HMM多媒體業(yè)務(wù)分類算法的區(qū)分效果優(yōu)于現(xiàn)有的HMM多媒體業(yè)務(wù)分類方法。
該文提出一種基于改進(jìn)隱馬爾可夫(Hidden Markov Model, HMM)的多媒體業(yè)務(wù)分類算法。改進(jìn)后的算法保持典型HMM模型結(jié)構(gòu)不變，通過區(qū)分包大小的位置信息，改變發(fā)射概率取值，提高了多媒體業(yè)務(wù)區(qū)分性能。理論分析表明，該文模型在計算量上低于高階HMM；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的HMM多媒體業(yè)務(wù)分類算法的區(qū)分效果優(yōu)于現(xiàn)有的HMM多媒體業(yè)務(wù)分類方法。
2015, 37(2): 504-508.
doi: 10.11999/JEIT140232
摘要:
近年來，Bzip2壓縮算法憑借其在壓縮率方面的優(yōu)勢，得到了越來越多的應(yīng)用，Bzip2的核心算法是Burrows-Wheeler變換(BWT), BWT能有效的將數(shù)據(jù)中相同的字符聚集到一起，為進(jìn)一步壓縮創(chuàng)造條件。在硬件實(shí)現(xiàn)BWT時，常用的基于后綴排序的算法能有效克服BWT消耗存儲資源大的問題，該文對基于后綴排序?qū)崿F(xiàn)BWT的方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，并且在此基礎(chǔ)上提出了一種快速實(shí)現(xiàn)BWT的方法后綴段算法。仿真結(jié)果表明后綴段算法在處理速度上比傳統(tǒng)的基于后綴排序的算法有很大的提高。
近年來，Bzip2壓縮算法憑借其在壓縮率方面的優(yōu)勢，得到了越來越多的應(yīng)用，Bzip2的核心算法是Burrows-Wheeler變換(BWT), BWT能有效的將數(shù)據(jù)中相同的字符聚集到一起，為進(jìn)一步壓縮創(chuàng)造條件。在硬件實(shí)現(xiàn)BWT時，常用的基于后綴排序的算法能有效克服BWT消耗存儲資源大的問題，該文對基于后綴排序?qū)崿F(xiàn)BWT的方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，并且在此基礎(chǔ)上提出了一種快速實(shí)現(xiàn)BWT的方法后綴段算法。仿真結(jié)果表明后綴段算法在處理速度上比傳統(tǒng)的基于后綴排序的算法有很大的提高。
