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2017年 第39卷 第6期
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2017, 39(6): 1271-1277.
doi: 10.11999/JEIT160969
摘要:
考慮一個(gè)存在多竊聽(tīng)者的多小區(qū)下行鏈路蜂窩網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作小區(qū)通過(guò)在選定的子載波上執(zhí)行協(xié)作波束賦形，利用小區(qū)間干擾抑制竊聽(tīng)者，實(shí)現(xiàn)安全傳輸。在竊聽(tīng)者位置未知的情況下，推導(dǎo)了下行鏈路保密連接概率的閉式表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，將下行鏈路建模為博弈參與者，該文提出一種基于聯(lián)盟博弈的多小區(qū)下行鏈路保密協(xié)作算法，以保密連接概率為效用函數(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)聯(lián)盟加入和退出規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了下行鏈路對(duì)子載波的高效選擇和保密協(xié)作聯(lián)盟的自組織生成。理論和仿真分析表明所提算法能夠形成穩(wěn)定的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，并且所提算法的保密性能優(yōu)于傳統(tǒng)的聯(lián)盟協(xié)作算法。
考慮一個(gè)存在多竊聽(tīng)者的多小區(qū)下行鏈路蜂窩網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作小區(qū)通過(guò)在選定的子載波上執(zhí)行協(xié)作波束賦形，利用小區(qū)間干擾抑制竊聽(tīng)者，實(shí)現(xiàn)安全傳輸。在竊聽(tīng)者位置未知的情況下，推導(dǎo)了下行鏈路保密連接概率的閉式表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，將下行鏈路建模為博弈參與者，該文提出一種基于聯(lián)盟博弈的多小區(qū)下行鏈路保密協(xié)作算法，以保密連接概率為效用函數(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)聯(lián)盟加入和退出規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了下行鏈路對(duì)子載波的高效選擇和保密協(xié)作聯(lián)盟的自組織生成。理論和仿真分析表明所提算法能夠形成穩(wěn)定的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，并且所提算法的保密性能優(yōu)于傳統(tǒng)的聯(lián)盟協(xié)作算法。
2017, 39(6): 1278-1283.
doi: 10.11999/JEIT160967
摘要:
同時(shí)同頻全雙工通信的射頻域自干擾抑制量增加，導(dǎo)致數(shù)字域自干擾信號(hào)的信噪比下降，使得數(shù)字域自干擾抑制量減少。針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，該文分析了數(shù)字域自干擾抑制能力與射頻域自干擾抑制量之間的量化關(guān)系，在典型數(shù)字域估計(jì)算法下，給出了具體關(guān)系的閉合解。分析與仿真結(jié)果表明，全雙工通信在執(zhí)行射頻域聯(lián)合數(shù)字域自干擾抑制時(shí)，射頻域自干擾抑制的增大量總是大于數(shù)字域自干擾抑制能力的減小量，當(dāng)射頻域自干擾抑制較小時(shí)，數(shù)字域自干擾抑制將更有效；過(guò)大的射頻域自干擾抑制量將造成數(shù)字域自干擾抑制性能的損失。
同時(shí)同頻全雙工通信的射頻域自干擾抑制量增加，導(dǎo)致數(shù)字域自干擾信號(hào)的信噪比下降，使得數(shù)字域自干擾抑制量減少。針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，該文分析了數(shù)字域自干擾抑制能力與射頻域自干擾抑制量之間的量化關(guān)系，在典型數(shù)字域估計(jì)算法下，給出了具體關(guān)系的閉合解。分析與仿真結(jié)果表明，全雙工通信在執(zhí)行射頻域聯(lián)合數(shù)字域自干擾抑制時(shí)，射頻域自干擾抑制的增大量總是大于數(shù)字域自干擾抑制能力的減小量，當(dāng)射頻域自干擾抑制較小時(shí)，數(shù)字域自干擾抑制將更有效；過(guò)大的射頻域自干擾抑制量將造成數(shù)字域自干擾抑制性能的損失。
2017, 39(6): 1284-1290.
doi: 10.11999/JEIT160839
摘要:
在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，針對(duì)終端不同類型的應(yīng)用在服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求上的差異，該文提出一種面向終端個(gè)性化服務(wù)的模糊垂直切換算法。該算法從以下兩個(gè)方面提高切換性能：首先在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)階段，通過(guò)預(yù)測(cè)候選網(wǎng)絡(luò)在切換時(shí)刻的負(fù)載狀態(tài)，對(duì)候選網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行篩選；然后在切換判決階段，根據(jù)每類應(yīng)用對(duì)QoS參數(shù)的不同需求范圍設(shè)計(jì)不同的隸屬度函數(shù)。仿真結(jié)果表明，該算法能有效降低切換阻塞率，提高系統(tǒng)吞吐量，并能根據(jù)終端的應(yīng)用類型合理地選擇切換網(wǎng)絡(luò)，滿足了終端的個(gè)性化服務(wù)需求。
在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，針對(duì)終端不同類型的應(yīng)用在服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求上的差異，該文提出一種面向終端個(gè)性化服務(wù)的模糊垂直切換算法。該算法從以下兩個(gè)方面提高切換性能：首先在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)階段，通過(guò)預(yù)測(cè)候選網(wǎng)絡(luò)在切換時(shí)刻的負(fù)載狀態(tài)，對(duì)候選網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行篩選；然后在切換判決階段，根據(jù)每類應(yīng)用對(duì)QoS參數(shù)的不同需求范圍設(shè)計(jì)不同的隸屬度函數(shù)。仿真結(jié)果表明，該算法能有效降低切換阻塞率，提高系統(tǒng)吞吐量，并能根據(jù)終端的應(yīng)用類型合理地選擇切換網(wǎng)絡(luò)，滿足了終端的個(gè)性化服務(wù)需求。
2017, 39(6): 1291-1297.
doi: 10.11999/JEIT160799
摘要:
為了解決現(xiàn)有中繼激勵(lì)機(jī)制中長(zhǎng)期回報(bào)存在不確定性，以及即時(shí)回報(bào)導(dǎo)致資源利用效率降低的問(wèn)題，該文針對(duì)協(xié)作下行通信系統(tǒng)提出一種復(fù)合中繼激勵(lì)機(jī)制(CCRI)。首先利用鏈路不平衡產(chǎn)生的瓶頸，將第1跳鏈路超過(guò)第2跳的數(shù)據(jù)速率部分作為即時(shí)回報(bào)，用于中繼節(jié)點(diǎn)自身數(shù)據(jù)的傳輸；同時(shí)針對(duì)即時(shí)回報(bào)量不足，過(guò)量或瓶頸存在于第1跳導(dǎo)致即時(shí)回報(bào)失效的情況，采用基于比例公平的長(zhǎng)期回報(bào)作為補(bǔ)充，進(jìn)一步調(diào)整中繼節(jié)點(diǎn)的調(diào)度權(quán)重。仿真結(jié)果表明，所提機(jī)制能夠給予中繼節(jié)點(diǎn)合理的回報(bào)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻譜效率和生存時(shí)間，以及中繼能量效率的改善。
為了解決現(xiàn)有中繼激勵(lì)機(jī)制中長(zhǎng)期回報(bào)存在不確定性，以及即時(shí)回報(bào)導(dǎo)致資源利用效率降低的問(wèn)題，該文針對(duì)協(xié)作下行通信系統(tǒng)提出一種復(fù)合中繼激勵(lì)機(jī)制(CCRI)。首先利用鏈路不平衡產(chǎn)生的瓶頸，將第1跳鏈路超過(guò)第2跳的數(shù)據(jù)速率部分作為即時(shí)回報(bào)，用于中繼節(jié)點(diǎn)自身數(shù)據(jù)的傳輸；同時(shí)針對(duì)即時(shí)回報(bào)量不足，過(guò)量或瓶頸存在于第1跳導(dǎo)致即時(shí)回報(bào)失效的情況，采用基于比例公平的長(zhǎng)期回報(bào)作為補(bǔ)充，進(jìn)一步調(diào)整中繼節(jié)點(diǎn)的調(diào)度權(quán)重。仿真結(jié)果表明，所提機(jī)制能夠給予中繼節(jié)點(diǎn)合理的回報(bào)，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻譜效率和生存時(shí)間，以及中繼能量效率的改善。
2017, 39(6): 1298-1304.
doi: 10.11999/JEIT160745
摘要:
現(xiàn)有的視頻流分類方法體現(xiàn)出內(nèi)容依賴及特征依賴的局限性，該文引入流量分形理論，并在小波域內(nèi)，提出一種基于Hurst指數(shù)的Fractals分類模型以改進(jìn)不足。為此，該文首先描述流的分形性質(zhì)，定義流的Hurst指數(shù)，推導(dǎo)小波域內(nèi)Hurst指數(shù)的估計(jì)過(guò)程。然后，基于代價(jià)函數(shù)優(yōu)化分段目標(biāo)，用聚類差異度方法計(jì)算分段Hurst指數(shù)的總體差異量，再基于最大類間方差閾值進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)視頻流的細(xì)粒度分類。研究結(jié)果表明，該文提出的分類方法，以隨機(jī)數(shù)據(jù)的變化特性為內(nèi)容，突破了內(nèi)容依賴的局限性，解決了特征制約的瓶頸，提高了視頻流的分類效果。
現(xiàn)有的視頻流分類方法體現(xiàn)出內(nèi)容依賴及特征依賴的局限性，該文引入流量分形理論，并在小波域內(nèi)，提出一種基于Hurst指數(shù)的Fractals分類模型以改進(jìn)不足。為此，該文首先描述流的分形性質(zhì)，定義流的Hurst指數(shù)，推導(dǎo)小波域內(nèi)Hurst指數(shù)的估計(jì)過(guò)程。然后，基于代價(jià)函數(shù)優(yōu)化分段目標(biāo)，用聚類差異度方法計(jì)算分段Hurst指數(shù)的總體差異量，再基于最大類間方差閾值進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)視頻流的細(xì)粒度分類。研究結(jié)果表明，該文提出的分類方法，以隨機(jī)數(shù)據(jù)的變化特性為內(nèi)容，突破了內(nèi)容依賴的局限性，解決了特征制約的瓶頸，提高了視頻流的分類效果。
2017, 39(6): 1305-1312.
doi: 10.11999/JEIT160821
摘要:
現(xiàn)有的自適應(yīng)解調(diào)方案中采用的調(diào)制星座階數(shù)最高僅限于16，且方案分析和設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮信道編碼的譯碼環(huán)節(jié)。該文研究適用于高階QAM調(diào)制的自適應(yīng)解調(diào)算法，并結(jié)合無(wú)率糾錯(cuò)碼提出一種收端速率自適應(yīng)方案。收端將符號(hào)中每個(gè)比特的對(duì)數(shù)似然比絕對(duì)值與設(shè)定的解調(diào)門限值比較，大于該解調(diào)門限值的比特解調(diào)，否則刪除。無(wú)率碼譯碼碼字長(zhǎng)度固定，通過(guò)調(diào)整解調(diào)門限達(dá)到誤碼性能要求。在解調(diào)比特的平均互信息分析的基礎(chǔ)上，給出不同信噪比下達(dá)到期望的譯碼誤碼性能要求的解調(diào)門限值及解調(diào)比例的計(jì)算方法。以256-QAM星座和Raptor碼為例給出方案設(shè)計(jì)實(shí)例并進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和方案的有效性。
現(xiàn)有的自適應(yīng)解調(diào)方案中采用的調(diào)制星座階數(shù)最高僅限于16，且方案分析和設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮信道編碼的譯碼環(huán)節(jié)。該文研究適用于高階QAM調(diào)制的自適應(yīng)解調(diào)算法，并結(jié)合無(wú)率糾錯(cuò)碼提出一種收端速率自適應(yīng)方案。收端將符號(hào)中每個(gè)比特的對(duì)數(shù)似然比絕對(duì)值與設(shè)定的解調(diào)門限值比較，大于該解調(diào)門限值的比特解調(diào)，否則刪除。無(wú)率碼譯碼碼字長(zhǎng)度固定，通過(guò)調(diào)整解調(diào)門限達(dá)到誤碼性能要求。在解調(diào)比特的平均互信息分析的基礎(chǔ)上，給出不同信噪比下達(dá)到期望的譯碼誤碼性能要求的解調(diào)門限值及解調(diào)比例的計(jì)算方法。以256-QAM星座和Raptor碼為例給出方案設(shè)計(jì)實(shí)例并進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和方案的有效性。
2017, 39(6): 1313-1318.
doi: 10.11999/JEIT160918
摘要:
展寬現(xiàn)有衛(wèi)星通信頻段的帶寬是增大通信容量的有效途徑之一。為將C波段通信接收頻段帶寬展寬為3.625~4.800 GHz，發(fā)射頻段展寬為5.850~7.025 GHz，該文設(shè)計(jì)了一種寬頻帶、結(jié)構(gòu)緊湊、雙線極化四端口饋源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)采用寬帶正交模耦合器與E面?zhèn)缺隈詈蟃-接頭寬帶頻率雙工器，拓寬了饋源網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬，由于該工作頻帶超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的工作帶寬，網(wǎng)絡(luò)各部件的設(shè)計(jì)采取了非標(biāo)波導(dǎo)，該文設(shè)計(jì)了八邊形過(guò)渡波導(dǎo)解決了系統(tǒng)各部件在整個(gè)頻帶內(nèi)的匹配問(wèn)題。研發(fā)和測(cè)試了該饋源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，測(cè)試與仿真結(jié)果吻合良好。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，所有端口電壓駐波比小于1.35，插入損耗小于0.5 dB，收發(fā)隔離度大于95 dB。
展寬現(xiàn)有衛(wèi)星通信頻段的帶寬是增大通信容量的有效途徑之一。為將C波段通信接收頻段帶寬展寬為3.625~4.800 GHz，發(fā)射頻段展寬為5.850~7.025 GHz，該文設(shè)計(jì)了一種寬頻帶、結(jié)構(gòu)緊湊、雙線極化四端口饋源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)采用寬帶正交模耦合器與E面?zhèn)缺隈詈蟃-接頭寬帶頻率雙工器，拓寬了饋源網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬，由于該工作頻帶超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的工作帶寬，網(wǎng)絡(luò)各部件的設(shè)計(jì)采取了非標(biāo)波導(dǎo)，該文設(shè)計(jì)了八邊形過(guò)渡波導(dǎo)解決了系統(tǒng)各部件在整個(gè)頻帶內(nèi)的匹配問(wèn)題。研發(fā)和測(cè)試了該饋源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，測(cè)試與仿真結(jié)果吻合良好。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，所有端口電壓駐波比小于1.35，插入損耗小于0.5 dB，收發(fā)隔離度大于95 dB。
2017, 39(6): 1319-1325.
doi: 10.11999/JEIT160877
摘要:
該文引入Wigner-Ville分布中的交叉項(xiàng)，通過(guò)建立交叉項(xiàng)時(shí)頻分布特性與橢圓球面波函數(shù)(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)信號(hào)及其Hilbert變換信號(hào)性質(zhì)之間的關(guān)系，重點(diǎn)研究了PSWF信號(hào)間交叉項(xiàng)時(shí)頻分布特性與信號(hào)自身奇偶性、最佳時(shí)頻能量聚集性等性質(zhì)的關(guān)系，交叉項(xiàng)在時(shí)域、頻域、時(shí)頻域的能量密度分布規(guī)律。理論和仿真分析表明，PSWF信號(hào)間交叉項(xiàng)具有良好的對(duì)稱性、時(shí)頻能量聚集性。且交叉項(xiàng)時(shí)頻分布的局部特征參量，與相互作用的PSWF信號(hào)階數(shù)、功率譜局部能量密度峰值點(diǎn)個(gè)數(shù)以及位置密切相關(guān)，能夠反映信號(hào)在時(shí)頻域的相干程度，為下一步探索研究高效PSWF信號(hào)時(shí)頻域檢測(cè)方法提供參考依據(jù)。
該文引入Wigner-Ville分布中的交叉項(xiàng)，通過(guò)建立交叉項(xiàng)時(shí)頻分布特性與橢圓球面波函數(shù)(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)信號(hào)及其Hilbert變換信號(hào)性質(zhì)之間的關(guān)系，重點(diǎn)研究了PSWF信號(hào)間交叉項(xiàng)時(shí)頻分布特性與信號(hào)自身奇偶性、最佳時(shí)頻能量聚集性等性質(zhì)的關(guān)系，交叉項(xiàng)在時(shí)域、頻域、時(shí)頻域的能量密度分布規(guī)律。理論和仿真分析表明，PSWF信號(hào)間交叉項(xiàng)具有良好的對(duì)稱性、時(shí)頻能量聚集性。且交叉項(xiàng)時(shí)頻分布的局部特征參量，與相互作用的PSWF信號(hào)階數(shù)、功率譜局部能量密度峰值點(diǎn)個(gè)數(shù)以及位置密切相關(guān)，能夠反映信號(hào)在時(shí)頻域的相干程度，為下一步探索研究高效PSWF信號(hào)時(shí)頻域檢測(cè)方法提供參考依據(jù)。
2017, 39(6): 1326-1332.
doi: 10.11999/JEIT160776
摘要:
針對(duì)缺乏氣象數(shù)據(jù)情況下低仰角對(duì)流層散射斜延遲的實(shí)時(shí)估計(jì)問(wèn)題，該文提出一種基于射線描跡的對(duì)流層斜延遲估計(jì)方法。該算法利用UNB3m模型獲取大氣氣象參數(shù)，建立了對(duì)流層大氣折射率剖面模型，克服了氣象數(shù)據(jù)對(duì)射線描跡法中折射率計(jì)算的限制。選取亞洲地區(qū)8個(gè)國(guó)際GNSS服務(wù)(International GNSS Service, IGS)測(cè)站2012年的實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算對(duì)流層大氣折射率剖面，驗(yàn)證了對(duì)流層延遲模型的精度小于25 mm；選取基線距離適宜的3個(gè)測(cè)站分成3組散射通信比對(duì)站，利用射線描跡法計(jì)算了其在0--5 入射角下全年的斜延遲，計(jì)算結(jié)果表明：3組比對(duì)站最大單向傳輸斜延遲為22.38-- 48.37 m；在進(jìn)行雙向時(shí)間比對(duì)相互抵消95%的情況下，時(shí)間延遲為3.73 --8.07 ns。
針對(duì)缺乏氣象數(shù)據(jù)情況下低仰角對(duì)流層散射斜延遲的實(shí)時(shí)估計(jì)問(wèn)題，該文提出一種基于射線描跡的對(duì)流層斜延遲估計(jì)方法。該算法利用UNB3m模型獲取大氣氣象參數(shù)，建立了對(duì)流層大氣折射率剖面模型，克服了氣象數(shù)據(jù)對(duì)射線描跡法中折射率計(jì)算的限制。選取亞洲地區(qū)8個(gè)國(guó)際GNSS服務(wù)(International GNSS Service, IGS)測(cè)站2012年的實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算對(duì)流層大氣折射率剖面，驗(yàn)證了對(duì)流層延遲模型的精度小于25 mm；選取基線距離適宜的3個(gè)測(cè)站分成3組散射通信比對(duì)站，利用射線描跡法計(jì)算了其在0--5 入射角下全年的斜延遲，計(jì)算結(jié)果表明：3組比對(duì)站最大單向傳輸斜延遲為22.38-- 48.37 m；在進(jìn)行雙向時(shí)間比對(duì)相互抵消95%的情況下，時(shí)間延遲為3.73 --8.07 ns。
2017, 39(6): 1333-1339.
doi: 10.11999/JEIT160750
摘要:
針對(duì)多分量多項(xiàng)式相位信號(hào)(mc-PPS)的Wigner-Ville分布存在的時(shí)頻干擾問(wèn)題，該文提出一種基于多尺度Chirplet稀疏分解和Wigner-Ville變換的時(shí)頻分析方法。該方法采用多尺度的Chirplet基函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行投影分解，通過(guò)延時(shí)相關(guān)解調(diào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(FRFT)搜索投影系數(shù)最大的基函數(shù)，將搜索得到的基函數(shù)通過(guò)Wigner-Ville變換和最佳路徑連接方法，逐次獲得使分解信號(hào)能量最大的信號(hào)分量及其時(shí)頻分布。仿真結(jié)果表明，該方法能在低信噪比條件下有效抑制等振幅mc-PPS的自交叉項(xiàng)和互交叉項(xiàng)的干擾，具有最佳的時(shí)頻聚集性，克服了全局搜索基函數(shù)計(jì)算量大的問(wèn)題，適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析和處理。
針對(duì)多分量多項(xiàng)式相位信號(hào)(mc-PPS)的Wigner-Ville分布存在的時(shí)頻干擾問(wèn)題，該文提出一種基于多尺度Chirplet稀疏分解和Wigner-Ville變換的時(shí)頻分析方法。該方法采用多尺度的Chirplet基函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行投影分解，通過(guò)延時(shí)相關(guān)解調(diào)的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(FRFT)搜索投影系數(shù)最大的基函數(shù)，將搜索得到的基函數(shù)通過(guò)Wigner-Ville變換和最佳路徑連接方法，逐次獲得使分解信號(hào)能量最大的信號(hào)分量及其時(shí)頻分布。仿真結(jié)果表明，該方法能在低信噪比條件下有效抑制等振幅mc-PPS的自交叉項(xiàng)和互交叉項(xiàng)的干擾，具有最佳的時(shí)頻聚集性，克服了全局搜索基函數(shù)計(jì)算量大的問(wèn)題，適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析和處理。
2017, 39(6): 1340-1347.
doi: 10.11999/JEIT160921
摘要:
為提高低信噪比條件下寬帶欠定信號(hào)DOA估計(jì)精度，該文提出基于網(wǎng)格失配迭代最小化稀疏學(xué)習(xí)的寬帶DOA估計(jì)方法。該方法首先對(duì)頻域協(xié)方差矩陣進(jìn)行矢量化處理實(shí)現(xiàn)虛擬陣列擴(kuò)展，將欠定信號(hào)轉(zhuǎn)換為超定信號(hào)。其次利用線性變換濾除含有噪聲項(xiàng)的虛擬陣元，并對(duì)協(xié)方差估計(jì)誤差進(jìn)行了白化處理，抑制了信號(hào)中的干擾項(xiàng)。最后建立了包含不同頻點(diǎn)聯(lián)合稀疏參數(shù)和網(wǎng)格失配參數(shù)的貝葉斯層次架構(gòu)，推導(dǎo)了聯(lián)合稀疏參數(shù)、網(wǎng)格失配參數(shù)的最小稀疏表達(dá)式并進(jìn)行了迭代學(xué)習(xí)。較傳統(tǒng)方法，該方法不依賴任何先驗(yàn)信息，更好地抑制了虛擬陣元中的噪聲和干擾，降低了網(wǎng)格失配對(duì)DOA估計(jì)的影響，在低信噪比條件下具有更高的DOA估計(jì)精度和分辨率。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
為提高低信噪比條件下寬帶欠定信號(hào)DOA估計(jì)精度，該文提出基于網(wǎng)格失配迭代最小化稀疏學(xué)習(xí)的寬帶DOA估計(jì)方法。該方法首先對(duì)頻域協(xié)方差矩陣進(jìn)行矢量化處理實(shí)現(xiàn)虛擬陣列擴(kuò)展，將欠定信號(hào)轉(zhuǎn)換為超定信號(hào)。其次利用線性變換濾除含有噪聲項(xiàng)的虛擬陣元，并對(duì)協(xié)方差估計(jì)誤差進(jìn)行了白化處理，抑制了信號(hào)中的干擾項(xiàng)。最后建立了包含不同頻點(diǎn)聯(lián)合稀疏參數(shù)和網(wǎng)格失配參數(shù)的貝葉斯層次架構(gòu)，推導(dǎo)了聯(lián)合稀疏參數(shù)、網(wǎng)格失配參數(shù)的最小稀疏表達(dá)式并進(jìn)行了迭代學(xué)習(xí)。較傳統(tǒng)方法，該方法不依賴任何先驗(yàn)信息，更好地抑制了虛擬陣元中的噪聲和干擾，降低了網(wǎng)格失配對(duì)DOA估計(jì)的影響，在低信噪比條件下具有更高的DOA估計(jì)精度和分辨率。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
2017, 39(6): 1348-1354.
doi: 10.11999/JEIT160825
摘要:
針對(duì)超短基線水聲定位系統(tǒng)面臨的相位差模糊問(wèn)題，該文提出一種基于多分類器融合的定位解模糊算法。首先構(gòu)建多分類器系統(tǒng)，將解模糊問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)模糊數(shù)進(jìn)行分類識(shí)別的問(wèn)題，并采用Choquet積分對(duì)各分類器結(jié)果進(jìn)行融合，得到模糊數(shù)所屬類別，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。給出了目標(biāo)位置的無(wú)模糊觀測(cè)條件。該算法優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需構(gòu)造小于半波長(zhǎng)間距的陣列，有效擴(kuò)大了無(wú)模糊陣列孔徑，而且由于充分利用了相位差觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性，定位精度可接近克拉美-羅界。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。
針對(duì)超短基線水聲定位系統(tǒng)面臨的相位差模糊問(wèn)題，該文提出一種基于多分類器融合的定位解模糊算法。首先構(gòu)建多分類器系統(tǒng)，將解模糊問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)模糊數(shù)進(jìn)行分類識(shí)別的問(wèn)題，并采用Choquet積分對(duì)各分類器結(jié)果進(jìn)行融合，得到模糊數(shù)所屬類別，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。給出了目標(biāo)位置的無(wú)模糊觀測(cè)條件。該算法優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需構(gòu)造小于半波長(zhǎng)間距的陣列，有效擴(kuò)大了無(wú)模糊陣列孔徑，而且由于充分利用了相位差觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性，定位精度可接近克拉美-羅界。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。
2017, 39(6): 1355-1362.
doi: 10.11999/JEIT160727
摘要:
匹配場(chǎng)處理通常要求接收基陣能夠覆蓋整個(gè)水層，如此大尺度的布陣方式嚴(yán)重阻礙了該方法的廣泛使用。為了緩解匹配場(chǎng)處理對(duì)陣形的苛刻要求，該文提出一種基于最小二乘的短垂線陣匹配場(chǎng)處理技術(shù)。該方法把接收陣的聲場(chǎng)分解為模態(tài)函數(shù)矩陣和模態(tài)系數(shù)向量，并在最小范數(shù)意義下用最小二乘算法得到了各階模態(tài)系數(shù)的估計(jì)值，在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)造了短垂線陣的測(cè)量場(chǎng)向量，使得重構(gòu)后的測(cè)量場(chǎng)包含更多的環(huán)境信息，從而提高了短垂線陣匹配場(chǎng)處理的性能。最后，在典型的Pekeris波導(dǎo)環(huán)境中進(jìn)行仿真，以3種布放在水面附近的短垂線陣為例，分析了匹配場(chǎng)被動(dòng)定位的性能，并用廣義余弦量化分析了不同布陣方式對(duì)測(cè)量場(chǎng)的影響。結(jié)果表明：使用最小二乘算法對(duì)短陣的測(cè)量場(chǎng)進(jìn)行聲場(chǎng)重構(gòu)后廣義余弦變大，此時(shí)短垂線陣匹配場(chǎng)處理的定位性能得到改善，驗(yàn)證了該算法的有效性。
匹配場(chǎng)處理通常要求接收基陣能夠覆蓋整個(gè)水層，如此大尺度的布陣方式嚴(yán)重阻礙了該方法的廣泛使用。為了緩解匹配場(chǎng)處理對(duì)陣形的苛刻要求，該文提出一種基于最小二乘的短垂線陣匹配場(chǎng)處理技術(shù)。該方法把接收陣的聲場(chǎng)分解為模態(tài)函數(shù)矩陣和模態(tài)系數(shù)向量，并在最小范數(shù)意義下用最小二乘算法得到了各階模態(tài)系數(shù)的估計(jì)值，在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)造了短垂線陣的測(cè)量場(chǎng)向量，使得重構(gòu)后的測(cè)量場(chǎng)包含更多的環(huán)境信息，從而提高了短垂線陣匹配場(chǎng)處理的性能。最后，在典型的Pekeris波導(dǎo)環(huán)境中進(jìn)行仿真，以3種布放在水面附近的短垂線陣為例，分析了匹配場(chǎng)被動(dòng)定位的性能，并用廣義余弦量化分析了不同布陣方式對(duì)測(cè)量場(chǎng)的影響。結(jié)果表明：使用最小二乘算法對(duì)短陣的測(cè)量場(chǎng)進(jìn)行聲場(chǎng)重構(gòu)后廣義余弦變大，此時(shí)短垂線陣匹配場(chǎng)處理的定位性能得到改善，驗(yàn)證了該算法的有效性。
2017, 39(6): 1363-1370.
doi: 10.11999/JEIT160892
摘要:
為實(shí)現(xiàn)運(yùn)行體空間認(rèn)知和自主導(dǎo)航，借鑒生物導(dǎo)航機(jī)理，該文提出基于多尺度空間表征的生物啟發(fā)目標(biāo)指引導(dǎo)航模型。首先構(gòu)建不同尺度位置細(xì)胞圖編碼空間環(huán)境，采用高斯模型模擬位置細(xì)胞放電率，并將其作為Q學(xué)習(xí)的狀態(tài)輸入，然后采用模擬退火方法完成行為選擇，通過(guò)多次探索學(xué)習(xí)使運(yùn)行體能夠正確規(guī)劃出一條從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的最短路徑。仿真結(jié)果表明，該方法用于目標(biāo)指引導(dǎo)航是可行的，相對(duì)于單尺度位置細(xì)胞空間認(rèn)知模型，該方法不但符合多尺度空間表征的生物學(xué)依據(jù)，而且學(xué)習(xí)速度更快。在存在障礙物的環(huán)境中，能夠順利完成目標(biāo)指引導(dǎo)航任務(wù)，并且當(dāng)障礙物發(fā)生變化時(shí)具有較好的適應(yīng)性。
為實(shí)現(xiàn)運(yùn)行體空間認(rèn)知和自主導(dǎo)航，借鑒生物導(dǎo)航機(jī)理，該文提出基于多尺度空間表征的生物啟發(fā)目標(biāo)指引導(dǎo)航模型。首先構(gòu)建不同尺度位置細(xì)胞圖編碼空間環(huán)境，采用高斯模型模擬位置細(xì)胞放電率，并將其作為Q學(xué)習(xí)的狀態(tài)輸入，然后采用模擬退火方法完成行為選擇，通過(guò)多次探索學(xué)習(xí)使運(yùn)行體能夠正確規(guī)劃出一條從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的最短路徑。仿真結(jié)果表明，該方法用于目標(biāo)指引導(dǎo)航是可行的，相對(duì)于單尺度位置細(xì)胞空間認(rèn)知模型，該方法不但符合多尺度空間表征的生物學(xué)依據(jù)，而且學(xué)習(xí)速度更快。在存在障礙物的環(huán)境中，能夠順利完成目標(biāo)指引導(dǎo)航任務(wù)，并且當(dāng)障礙物發(fā)生變化時(shí)具有較好的適應(yīng)性。
2017, 39(6): 1371-1378.
doi: 10.11999/JEIT160888
摘要:
該文針對(duì)稀疏表示應(yīng)用于單通道盲源分離中存在字典間互干擾的問(wèn)題，通過(guò)在常規(guī)聯(lián)合字典中引入一個(gè)新的子字典 共同子字典，提出一種新的基于稀疏表示的單通道盲源分離算法。新的字典學(xué)習(xí)目標(biāo)函數(shù)中單個(gè)源的保真度由對(duì)應(yīng)子字典和共同子字典構(gòu)成，共同子字典的存在可以有效避免某一源信號(hào)在其他子字典上尋求成份而帶來(lái)的互干擾問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)的求解通過(guò)交替執(zhí)行稀疏表示、字典更新和比例系數(shù)優(yōu)化3個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。在測(cè)試階段，通過(guò)收集單個(gè)源所對(duì)應(yīng)子字典和共同子字典上的分量可以估計(jì)出混合信號(hào)中的單個(gè)源信號(hào)，從而達(dá)到盲源分離的目的。在語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所提算法較傳統(tǒng)算法和前沿算法在兩個(gè)通用評(píng)價(jià)指標(biāo)上最高有近1 dB的提高。
該文針對(duì)稀疏表示應(yīng)用于單通道盲源分離中存在字典間互干擾的問(wèn)題，通過(guò)在常規(guī)聯(lián)合字典中引入一個(gè)新的子字典 共同子字典，提出一種新的基于稀疏表示的單通道盲源分離算法。新的字典學(xué)習(xí)目標(biāo)函數(shù)中單個(gè)源的保真度由對(duì)應(yīng)子字典和共同子字典構(gòu)成，共同子字典的存在可以有效避免某一源信號(hào)在其他子字典上尋求成份而帶來(lái)的互干擾問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)的求解通過(guò)交替執(zhí)行稀疏表示、字典更新和比例系數(shù)優(yōu)化3個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。在測(cè)試階段，通過(guò)收集單個(gè)源所對(duì)應(yīng)子字典和共同子字典上的分量可以估計(jì)出混合信號(hào)中的單個(gè)源信號(hào)，從而達(dá)到盲源分離的目的。在語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所提算法較傳統(tǒng)算法和前沿算法在兩個(gè)通用評(píng)價(jià)指標(biāo)上最高有近1 dB的提高。
2017, 39(6): 1379-1386.
doi: 10.11999/JEIT160786
摘要:
針對(duì)模糊C均值聚類算法(FCM)分割圖像時(shí)對(duì)噪聲敏感和分割邊界不封閉問(wèn)題，該文基于FCM的隸屬度矩陣定義偽水平集及演化曲線，提出一個(gè)融合曲線演化和FCM的快速圖像分割模型。在偽水平集上，通過(guò)采用高斯濾波近似曲線演化過(guò)程中的弧長(zhǎng)正則項(xiàng)，得到封閉光滑的分割邊界；通過(guò)設(shè)計(jì)新的邊緣停止函數(shù)，依據(jù)灰度值與隸屬度映射關(guān)系對(duì)噪聲點(diǎn)灰度值進(jìn)行修正，降低了濾波對(duì)聚類的影響。聚類和曲線平滑交替進(jìn)行，提高了模型對(duì)圖像噪聲的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型能夠較好地克服圖像噪聲對(duì)分割的影響，得到較為理想的分割結(jié)果。
針對(duì)模糊C均值聚類算法(FCM)分割圖像時(shí)對(duì)噪聲敏感和分割邊界不封閉問(wèn)題，該文基于FCM的隸屬度矩陣定義偽水平集及演化曲線，提出一個(gè)融合曲線演化和FCM的快速圖像分割模型。在偽水平集上，通過(guò)采用高斯濾波近似曲線演化過(guò)程中的弧長(zhǎng)正則項(xiàng)，得到封閉光滑的分割邊界；通過(guò)設(shè)計(jì)新的邊緣停止函數(shù)，依據(jù)灰度值與隸屬度映射關(guān)系對(duì)噪聲點(diǎn)灰度值進(jìn)行修正，降低了濾波對(duì)聚類的影響。聚類和曲線平滑交替進(jìn)行，提高了模型對(duì)圖像噪聲的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型能夠較好地克服圖像噪聲對(duì)分割的影響，得到較為理想的分割結(jié)果。
2017, 39(6): 1387-1393.
doi: 10.11999/JEIT160955
摘要:
利用地基觀測(cè)相機(jī)拍攝的以深空為背景的星圖受星空復(fù)雜背景的影響，往往具有較高的噪聲水平。同時(shí)由于星圖主要由恒星、空間目標(biāo)和星空背景噪聲組成，且成點(diǎn)狀分布，星圖目標(biāo)和噪聲呈現(xiàn)較大的相似性，傳統(tǒng)的圖像去噪算法并不適用于星圖。為此，該文提出一種基于能量函數(shù)的極值中值濾波去噪算法，該算法在去除星圖椒鹽噪聲的同時(shí)能夠較好地保持圖像目標(biāo)信息。該方法針對(duì)疑似噪聲點(diǎn)采用二次檢測(cè)的方式，并且結(jié)合改進(jìn)的自適應(yīng)中值濾波和能量函數(shù)模型進(jìn)行灰度值恢復(fù)。該文分別使用仿真試驗(yàn)和真實(shí)星圖處理試驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，在客觀評(píng)價(jià)中，圖像峰值信噪比PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)最高可提高3倍多，均方誤差MSE(Mean Squared Error)減小為加噪圖像的 。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可有效地降低傳統(tǒng)方法的噪聲誤檢問(wèn)題，同時(shí)提高噪聲圖像的恢復(fù)精度，非常適合星圖噪聲的去除。
利用地基觀測(cè)相機(jī)拍攝的以深空為背景的星圖受星空復(fù)雜背景的影響，往往具有較高的噪聲水平。同時(shí)由于星圖主要由恒星、空間目標(biāo)和星空背景噪聲組成，且成點(diǎn)狀分布，星圖目標(biāo)和噪聲呈現(xiàn)較大的相似性，傳統(tǒng)的圖像去噪算法并不適用于星圖。為此，該文提出一種基于能量函數(shù)的極值中值濾波去噪算法，該算法在去除星圖椒鹽噪聲的同時(shí)能夠較好地保持圖像目標(biāo)信息。該方法針對(duì)疑似噪聲點(diǎn)采用二次檢測(cè)的方式，并且結(jié)合改進(jìn)的自適應(yīng)中值濾波和能量函數(shù)模型進(jìn)行灰度值恢復(fù)。該文分別使用仿真試驗(yàn)和真實(shí)星圖處理試驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，在客觀評(píng)價(jià)中，圖像峰值信噪比PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)最高可提高3倍多，均方誤差MSE(Mean Squared Error)減小為加噪圖像的 。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可有效地降低傳統(tǒng)方法的噪聲誤檢問(wèn)題，同時(shí)提高噪聲圖像的恢復(fù)精度，非常適合星圖噪聲的去除。
2017, 39(6): 1394-1400.
doi: 10.11999/JEIT160923
摘要:
該文旨在為拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定性路由機(jī)制。首先建模分析了動(dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間通信路徑存在的條件，以及數(shù)據(jù)包在該路徑上可靠傳輸?shù)臈l件，基于以上分析提出了保證路徑有效的關(guān)鍵指標(biāo)：鏈路持續(xù)時(shí)間、擁塞可能性因子。接下來(lái)提出基于節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)情況計(jì)算鏈路持續(xù)時(shí)間，以及基于緩沖區(qū)隊(duì)列長(zhǎng)度與隊(duì)列長(zhǎng)度變化率計(jì)算節(jié)點(diǎn)擁塞可能性因子的算法。結(jié)合鏈路持續(xù)時(shí)間與節(jié)點(diǎn)擁塞可能性等信息，該文提出了一種面向路徑可靠性及穩(wěn)定性綜合指標(biāo)的按需路由機(jī)制(ODRP-DR)，并利用NS2仿真平臺(tái)對(duì)該機(jī)制性能進(jìn)行分析，仿真結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的情況下能有效減小數(shù)據(jù)包丟包概率，路由重建次數(shù)。
該文旨在為拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定性路由機(jī)制。首先建模分析了動(dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間通信路徑存在的條件，以及數(shù)據(jù)包在該路徑上可靠傳輸?shù)臈l件，基于以上分析提出了保證路徑有效的關(guān)鍵指標(biāo)：鏈路持續(xù)時(shí)間、擁塞可能性因子。接下來(lái)提出基于節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)情況計(jì)算鏈路持續(xù)時(shí)間，以及基于緩沖區(qū)隊(duì)列長(zhǎng)度與隊(duì)列長(zhǎng)度變化率計(jì)算節(jié)點(diǎn)擁塞可能性因子的算法。結(jié)合鏈路持續(xù)時(shí)間與節(jié)點(diǎn)擁塞可能性等信息，該文提出了一種面向路徑可靠性及穩(wěn)定性綜合指標(biāo)的按需路由機(jī)制(ODRP-DR)，并利用NS2仿真平臺(tái)對(duì)該機(jī)制性能進(jìn)行分析，仿真結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的情況下能有效減小數(shù)據(jù)包丟包概率，路由重建次數(shù)。
2017, 39(6): 1401-1408.
doi: 10.11999/JEIT160974
摘要:
光無(wú)線融合網(wǎng)絡(luò)中光域和無(wú)線域存在速率不匹配以及業(yè)務(wù)分類不同的問(wèn)題。為提高融合網(wǎng)絡(luò)的QoS及充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，該文提出一種基于令牌桶算法的流量整形策略。根據(jù)EPON與WiMAX業(yè)務(wù)的QoS映射以及調(diào)度策略，以業(yè)務(wù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)優(yōu)先級(jí)來(lái)決定令牌桶參數(shù)的選擇，并結(jié)合更符合實(shí)際的自相似網(wǎng)絡(luò)流量推導(dǎo)出最佳令牌桶參數(shù)計(jì)算公式，并在此基礎(chǔ)上，提出基于優(yōu)先級(jí)的共享緩存策略，進(jìn)而，得到通過(guò)QoS指標(biāo)的變化而自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整的流量整形策略。仿真結(jié)果表明，所提流量整形策略能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備壓力，同時(shí)提高整個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)的QoS。
光無(wú)線融合網(wǎng)絡(luò)中光域和無(wú)線域存在速率不匹配以及業(yè)務(wù)分類不同的問(wèn)題。為提高融合網(wǎng)絡(luò)的QoS及充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，該文提出一種基于令牌桶算法的流量整形策略。根據(jù)EPON與WiMAX業(yè)務(wù)的QoS映射以及調(diào)度策略，以業(yè)務(wù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)優(yōu)先級(jí)來(lái)決定令牌桶參數(shù)的選擇，并結(jié)合更符合實(shí)際的自相似網(wǎng)絡(luò)流量推導(dǎo)出最佳令牌桶參數(shù)計(jì)算公式，并在此基礎(chǔ)上，提出基于優(yōu)先級(jí)的共享緩存策略，進(jìn)而，得到通過(guò)QoS指標(biāo)的變化而自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整的流量整形策略。仿真結(jié)果表明，所提流量整形策略能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備壓力，同時(shí)提高整個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)的QoS。
2017, 39(6): 1409-1416.
doi: 10.11999/JEIT160731
摘要:
光纖網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入技術(shù)結(jié)合的FiWi網(wǎng)絡(luò)可提供高容量、靈活以及低基礎(chǔ)設(shè)施成本的無(wú)線接入能力。由于FiWi網(wǎng)絡(luò)中客戶端業(yè)務(wù)量一般具有不穩(wěn)定性，很難提前有效預(yù)測(cè)，高效公平的動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)機(jī)制具有重要作用。該文針對(duì)EPON和WLAN構(gòu)成的FiWi網(wǎng)絡(luò)提出一種分級(jí)DBA機(jī)制。引入剩余帶寬比例因子解決多個(gè)輪詢周期內(nèi)各用戶分配的帶寬資源與其權(quán)值不匹配而產(chǎn)生的不公平問(wèn)題；聯(lián)合考慮業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、帶寬請(qǐng)求比例和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載解決帶寬分配中的業(yè)務(wù)QoS保證和信道帶寬浪費(fèi)問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與現(xiàn)有文獻(xiàn)的DBA機(jī)制相比，系統(tǒng)公平性、吞吐量和信道利用率有明顯提升。且所提DBA算法不限定具體帶寬資源類型，具有良好通用性。
光纖網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入技術(shù)結(jié)合的FiWi網(wǎng)絡(luò)可提供高容量、靈活以及低基礎(chǔ)設(shè)施成本的無(wú)線接入能力。由于FiWi網(wǎng)絡(luò)中客戶端業(yè)務(wù)量一般具有不穩(wěn)定性，很難提前有效預(yù)測(cè)，高效公平的動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)機(jī)制具有重要作用。該文針對(duì)EPON和WLAN構(gòu)成的FiWi網(wǎng)絡(luò)提出一種分級(jí)DBA機(jī)制。引入剩余帶寬比例因子解決多個(gè)輪詢周期內(nèi)各用戶分配的帶寬資源與其權(quán)值不匹配而產(chǎn)生的不公平問(wèn)題；聯(lián)合考慮業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、帶寬請(qǐng)求比例和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載解決帶寬分配中的業(yè)務(wù)QoS保證和信道帶寬浪費(fèi)問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與現(xiàn)有文獻(xiàn)的DBA機(jī)制相比，系統(tǒng)公平性、吞吐量和信道利用率有明顯提升。且所提DBA算法不限定具體帶寬資源類型，具有良好通用性。
2017, 39(6): 1417-1423.
doi: 10.11999/JEIT160816
摘要:
網(wǎng)內(nèi)緩存作為內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)的核心技術(shù)，越來(lái)越受到關(guān)注。為了提高網(wǎng)絡(luò)的緩存性能以及用戶對(duì)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的滿意度，該文提出一種基于內(nèi)容等級(jí)及流行度的緩存策略(CLPC)。CLPC策略通過(guò)設(shè)置不同用戶對(duì)內(nèi)容的訪問(wèn)等級(jí)以及統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的訪問(wèn)頻率，決定數(shù)據(jù)的緩存位置，并且設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)替換方法，在一定程度上保證了不同用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)的最優(yōu)請(qǐng)求，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。實(shí)驗(yàn)證明該策略與CEE+LRU, Prob(0.7)+LRU, Betw+LRU相比，能更好地提高緩存命中率、平均時(shí)延及源端命中率等網(wǎng)絡(luò)緩存性能指標(biāo)。
網(wǎng)內(nèi)緩存作為內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)(CCN)的核心技術(shù)，越來(lái)越受到關(guān)注。為了提高網(wǎng)絡(luò)的緩存性能以及用戶對(duì)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的滿意度，該文提出一種基于內(nèi)容等級(jí)及流行度的緩存策略(CLPC)。CLPC策略通過(guò)設(shè)置不同用戶對(duì)內(nèi)容的訪問(wèn)等級(jí)以及統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的訪問(wèn)頻率，決定數(shù)據(jù)的緩存位置，并且設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)替換方法，在一定程度上保證了不同用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)的最優(yōu)請(qǐng)求，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。實(shí)驗(yàn)證明該策略與CEE+LRU, Prob(0.7)+LRU, Betw+LRU相比，能更好地提高緩存命中率、平均時(shí)延及源端命中率等網(wǎng)絡(luò)緩存性能指標(biāo)。
2017, 39(6): 1424-1431.
doi: 10.11999/JEIT160718
摘要:
對(duì)地下管道電纜等目標(biāo)的幾何特征估計(jì)在城市建設(shè)和市政基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)中尤為重要，針對(duì)此類埋地細(xì)長(zhǎng)良導(dǎo)體目標(biāo)，該文提出一種基于瞬態(tài)電磁響應(yīng)的管道目標(biāo)長(zhǎng)度與方位角估計(jì)方法。建立了介電媒質(zhì)中水平極化電磁波在布魯斯特角入射下細(xì)長(zhǎng)良導(dǎo)體目標(biāo)后向散射回波時(shí)延差模型，通過(guò)分析瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)頻分布，建立了其諧振態(tài)與目標(biāo)長(zhǎng)度的關(guān)系，并由此估計(jì)目標(biāo)的長(zhǎng)度。利用瞬態(tài)響應(yīng)早時(shí)部分首達(dá)回波與晚時(shí)部分諧振回波的能量變化趨勢(shì)，判斷電磁波到達(dá)目標(biāo)兩端點(diǎn)的時(shí)間順序，再根據(jù)首達(dá)時(shí)間延遲差估計(jì)目標(biāo)的方位角。數(shù)值仿真結(jié)果表明在電場(chǎng)方向與目標(biāo)軸線方向偏離不大的情況下，提出方法有效并且對(duì)噪聲具有魯棒性，適用于信噪比SNR5 dB的長(zhǎng)度估計(jì)以及SNR10 dB的方位角估計(jì)。
對(duì)地下管道電纜等目標(biāo)的幾何特征估計(jì)在城市建設(shè)和市政基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)中尤為重要，針對(duì)此類埋地細(xì)長(zhǎng)良導(dǎo)體目標(biāo)，該文提出一種基于瞬態(tài)電磁響應(yīng)的管道目標(biāo)長(zhǎng)度與方位角估計(jì)方法。建立了介電媒質(zhì)中水平極化電磁波在布魯斯特角入射下細(xì)長(zhǎng)良導(dǎo)體目標(biāo)后向散射回波時(shí)延差模型，通過(guò)分析瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)頻分布，建立了其諧振態(tài)與目標(biāo)長(zhǎng)度的關(guān)系，并由此估計(jì)目標(biāo)的長(zhǎng)度。利用瞬態(tài)響應(yīng)早時(shí)部分首達(dá)回波與晚時(shí)部分諧振回波的能量變化趨勢(shì)，判斷電磁波到達(dá)目標(biāo)兩端點(diǎn)的時(shí)間順序，再根據(jù)首達(dá)時(shí)間延遲差估計(jì)目標(biāo)的方位角。數(shù)值仿真結(jié)果表明在電場(chǎng)方向與目標(biāo)軸線方向偏離不大的情況下，提出方法有效并且對(duì)噪聲具有魯棒性，適用于信噪比SNR5 dB的長(zhǎng)度估計(jì)以及SNR10 dB的方位角估計(jì)。
2017, 39(6): 1432-1438.
doi: 10.11999/JEIT160861
摘要:
目前，用于室內(nèi)定位的雷達(dá)技術(shù)為了達(dá)到高精度而使用高帶寬的調(diào)頻連續(xù)波，這樣不僅對(duì)設(shè)備要求高且雜波干擾大。為降低帶寬開(kāi)銷，該文使用雙頻連續(xù)波比相測(cè)距機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)人體定位。在該方法中復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境和人體變化的移動(dòng)速度會(huì)造成頻譜擴(kuò)展，導(dǎo)致有效信號(hào)信噪比降低，能量發(fā)散甚至出現(xiàn)峰值誤判，直接降低測(cè)速和定位的精度。由此，提出應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境中的基于雙頻連續(xù)波比相測(cè)距的局部速度差補(bǔ)償算法，以校準(zhǔn)頻域信號(hào)，獲取高精度的速度與距離信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在設(shè)備功率提供的測(cè)距范圍內(nèi)固定位置均方根誤差在9~14 cm內(nèi)，與已有調(diào)頻連續(xù)波有同等級(jí)的測(cè)距精度，最終實(shí)現(xiàn)了低帶寬下的高精度人體定位。同時(shí)該系統(tǒng)的算法復(fù)雜度較低，能更好地適用于人體軌跡的實(shí)時(shí)跟蹤。
目前，用于室內(nèi)定位的雷達(dá)技術(shù)為了達(dá)到高精度而使用高帶寬的調(diào)頻連續(xù)波，這樣不僅對(duì)設(shè)備要求高且雜波干擾大。為降低帶寬開(kāi)銷，該文使用雙頻連續(xù)波比相測(cè)距機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)人體定位。在該方法中復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境和人體變化的移動(dòng)速度會(huì)造成頻譜擴(kuò)展，導(dǎo)致有效信號(hào)信噪比降低，能量發(fā)散甚至出現(xiàn)峰值誤判，直接降低測(cè)速和定位的精度。由此，提出應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境中的基于雙頻連續(xù)波比相測(cè)距的局部速度差補(bǔ)償算法，以校準(zhǔn)頻域信號(hào)，獲取高精度的速度與距離信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在設(shè)備功率提供的測(cè)距范圍內(nèi)固定位置均方根誤差在9~14 cm內(nèi)，與已有調(diào)頻連續(xù)波有同等級(jí)的測(cè)距精度，最終實(shí)現(xiàn)了低帶寬下的高精度人體定位。同時(shí)該系統(tǒng)的算法復(fù)雜度較低，能更好地適用于人體軌跡的實(shí)時(shí)跟蹤。
2017, 39(6): 1439-1445.
doi: 10.11999/JEIT160562
摘要:
針對(duì)多運(yùn)動(dòng)站無(wú)源定位過(guò)程中存在系統(tǒng)誤差的問(wèn)題，該文提出一種基于到達(dá)時(shí)差(TDOA)與到達(dá)增益比(GROA)最小二乘配準(zhǔn)算法。該算法利用泰勒展開(kāi)把非線性的量測(cè)方程線性化，利用最小二乘算法得到對(duì)目標(biāo)狀態(tài)和系統(tǒng)誤差的聯(lián)合估計(jì)，并考慮了量測(cè)噪聲和站址誤差的影響。同時(shí)推導(dǎo)了存在量測(cè)噪聲、站址誤差和系統(tǒng)誤差時(shí)的克拉美羅下界(CRLB)，并分析了系統(tǒng)誤差對(duì)CRLB的影響。多種條件下的仿真表明，該算法對(duì)系統(tǒng)誤差和目標(biāo)狀態(tài)的估計(jì)精度較高，說(shuō)明了算法的有效性。
針對(duì)多運(yùn)動(dòng)站無(wú)源定位過(guò)程中存在系統(tǒng)誤差的問(wèn)題，該文提出一種基于到達(dá)時(shí)差(TDOA)與到達(dá)增益比(GROA)最小二乘配準(zhǔn)算法。該算法利用泰勒展開(kāi)把非線性的量測(cè)方程線性化，利用最小二乘算法得到對(duì)目標(biāo)狀態(tài)和系統(tǒng)誤差的聯(lián)合估計(jì)，并考慮了量測(cè)噪聲和站址誤差的影響。同時(shí)推導(dǎo)了存在量測(cè)噪聲、站址誤差和系統(tǒng)誤差時(shí)的克拉美羅下界(CRLB)，并分析了系統(tǒng)誤差對(duì)CRLB的影響。多種條件下的仿真表明，該算法對(duì)系統(tǒng)誤差和目標(biāo)狀態(tài)的估計(jì)精度較高，說(shuō)明了算法的有效性。
2017, 39(6): 1446-1451.
doi: 10.11999/JEIT160854
摘要:
該文設(shè)計(jì)了一種風(fēng)車形雙頻帶阻型頻率選擇表面(FSS) ，并將其加載到雙頻微帶天線地板，實(shí)現(xiàn)寬帶雷達(dá)散射截面(RCS)減縮。風(fēng)車形FSS每一角都由兩個(gè)相差90的半方環(huán)組成，通過(guò)電偶極子諧振和風(fēng)車FSS高次模諧振實(shí)現(xiàn)雙頻阻帶。仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明，將該FSS單元加載到雙頻微帶天線地板后，在5.20 GHz處，天線E面、H面前向增益基本保持不變；在10.41 GHz處，天線E面、H面前向增益提高了1.8 dBi；同時(shí)，天線單站RCS在1.0~16.8 GHz寬帶內(nèi)減縮效果明顯，其中x極化波下最大縮減量達(dá)到28.3 dB, y極化波下最大減縮量達(dá)到36.2 dB。
該文設(shè)計(jì)了一種風(fēng)車形雙頻帶阻型頻率選擇表面(FSS) ，并將其加載到雙頻微帶天線地板，實(shí)現(xiàn)寬帶雷達(dá)散射截面(RCS)減縮。風(fēng)車形FSS每一角都由兩個(gè)相差90的半方環(huán)組成，通過(guò)電偶極子諧振和風(fēng)車FSS高次模諧振實(shí)現(xiàn)雙頻阻帶。仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明，將該FSS單元加載到雙頻微帶天線地板后，在5.20 GHz處，天線E面、H面前向增益基本保持不變；在10.41 GHz處，天線E面、H面前向增益提高了1.8 dBi；同時(shí)，天線單站RCS在1.0~16.8 GHz寬帶內(nèi)減縮效果明顯，其中x極化波下最大縮減量達(dá)到28.3 dB, y極化波下最大減縮量達(dá)到36.2 dB。
2017, 39(6): 1452-1457.
doi: 10.11999/JEIT160938
摘要:
針對(duì)傳統(tǒng)ROM(Read-Only Memory)存儲(chǔ)密度低、功耗高的問(wèn)題，該文提出一種采用二極管單元并通過(guò)接觸孔編程來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的掩模ROM。二極管陣列采用雙溝槽隔離工藝和無(wú)間隙接觸孔連接方式實(shí)現(xiàn)了極高的存儲(chǔ)密度?；诖嗽O(shè)計(jì)了一款容量為2 Mb的掩模ROM，包含8個(gè)256 kb的子陣列。二極管陣列采用40 nm設(shè)計(jì)規(guī)則，外圍邏輯電路采用2.5 V CMOS工藝完成設(shè)計(jì)。二極管單元的有效面積僅為0.017m2，存儲(chǔ)密度高達(dá)0.0268 mm2/Mb。測(cè)試結(jié)果顯示二極管單元具備良好的單元特性，在2.5 V電壓下2 Mb ROM的比特良率達(dá)到了99.8%。
針對(duì)傳統(tǒng)ROM(Read-Only Memory)存儲(chǔ)密度低、功耗高的問(wèn)題，該文提出一種采用二極管單元并通過(guò)接觸孔編程來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的掩模ROM。二極管陣列采用雙溝槽隔離工藝和無(wú)間隙接觸孔連接方式實(shí)現(xiàn)了極高的存儲(chǔ)密度?；诖嗽O(shè)計(jì)了一款容量為2 Mb的掩模ROM，包含8個(gè)256 kb的子陣列。二極管陣列采用40 nm設(shè)計(jì)規(guī)則，外圍邏輯電路采用2.5 V CMOS工藝完成設(shè)計(jì)。二極管單元的有效面積僅為0.017m2，存儲(chǔ)密度高達(dá)0.0268 mm2/Mb。測(cè)試結(jié)果顯示二極管單元具備良好的單元特性，在2.5 V電壓下2 Mb ROM的比特良率達(dá)到了99.8%。
2017, 39(6): 1458-1463.
doi: 10.11999/JEIT160835
摘要:
該文設(shè)計(jì)了一種基于SRAM物理不可克隆函數(shù)(PUFs)的高效真隨機(jī)種子發(fā)生器。通過(guò)將不提供熵值的穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)和提供低熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)篩除，只選用能夠提供較高熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)來(lái)生成滿熵種子，大幅降低需要處理的數(shù)據(jù)量，提高節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理效率。通過(guò)測(cè)試SRAM PUFs內(nèi)部噪聲節(jié)點(diǎn)的振蕩特性，提出篩選出SRAM PUFs內(nèi)部高熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)的最佳策略，最終基于此策略設(shè)計(jì)出真隨機(jī)種子發(fā)生器。該設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生128~256 bit長(zhǎng)度的滿熵的種子且處理的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)量只有當(dāng)前方法的0.5%~4%。生成的種子滿足NIST架構(gòu)的隨機(jī)數(shù)生成器要求，產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)全部通過(guò)了隨機(jī)數(shù)檢測(cè)。與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相比，該文提出的真隨機(jī)種子發(fā)生器是一種高效的、適用范圍較廣的設(shè)計(jì)。
該文設(shè)計(jì)了一種基于SRAM物理不可克隆函數(shù)(PUFs)的高效真隨機(jī)種子發(fā)生器。通過(guò)將不提供熵值的穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)和提供低熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)篩除，只選用能夠提供較高熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)來(lái)生成滿熵種子，大幅降低需要處理的數(shù)據(jù)量，提高節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理效率。通過(guò)測(cè)試SRAM PUFs內(nèi)部噪聲節(jié)點(diǎn)的振蕩特性，提出篩選出SRAM PUFs內(nèi)部高熵值的噪聲節(jié)點(diǎn)的最佳策略，最終基于此策略設(shè)計(jì)出真隨機(jī)種子發(fā)生器。該設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生128~256 bit長(zhǎng)度的滿熵的種子且處理的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)量只有當(dāng)前方法的0.5%~4%。生成的種子滿足NIST架構(gòu)的隨機(jī)數(shù)生成器要求，產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)全部通過(guò)了隨機(jī)數(shù)檢測(cè)。與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相比，該文提出的真隨機(jī)種子發(fā)生器是一種高效的、適用范圍較廣的設(shè)計(jì)。
2017, 39(6): 1464-1471.
doi: 10.11999/JEIT160889
摘要:
為了降低集成電路的軟錯(cuò)誤率，該文基于時(shí)間冗余的方法提出一種低功耗容忍軟錯(cuò)誤鎖存器。該鎖存器不但可以過(guò)濾上游組合邏輯傳播過(guò)來(lái)的SET脈沖，而且對(duì)SEU完全免疫。其輸出節(jié)點(diǎn)不會(huì)因?yàn)楦吣芰Ｗ愚Z擊而進(jìn)入高阻態(tài)，所以該鎖存器能夠適用于門控時(shí)鐘電路。SPICE仿真結(jié)果表明，與同類的加固鎖存器相比，該文結(jié)構(gòu)僅僅增加13.4%的平均延時(shí)，使得可以過(guò)濾的SET脈沖寬度平均增加了44.3%，并且功耗平均降低了48.5%，功耗延時(shí)積(PDP)平均降低了46.0%，晶體管數(shù)目平均減少了9.1%。
為了降低集成電路的軟錯(cuò)誤率，該文基于時(shí)間冗余的方法提出一種低功耗容忍軟錯(cuò)誤鎖存器。該鎖存器不但可以過(guò)濾上游組合邏輯傳播過(guò)來(lái)的SET脈沖，而且對(duì)SEU完全免疫。其輸出節(jié)點(diǎn)不會(huì)因?yàn)楦吣芰Ｗ愚Z擊而進(jìn)入高阻態(tài)，所以該鎖存器能夠適用于門控時(shí)鐘電路。SPICE仿真結(jié)果表明，與同類的加固鎖存器相比，該文結(jié)構(gòu)僅僅增加13.4%的平均延時(shí)，使得可以過(guò)濾的SET脈沖寬度平均增加了44.3%，并且功耗平均降低了48.5%，功耗延時(shí)積(PDP)平均降低了46.0%，晶體管數(shù)目平均減少了9.1%。
2017, 39(6): 1472-1478.
doi: 10.11999/JEIT160826
摘要:
在分析電荷泵結(jié)構(gòu)、工作原理和產(chǎn)生雜散機(jī)理的基礎(chǔ)上，該文提出了一種低靜態(tài)電流失配、低時(shí)序失配的高性能電荷泵。此電荷泵通過(guò)減小電荷泵開(kāi)關(guān)過(guò)程中時(shí)序失配和電流失配，減小了高頻鎖相環(huán)中的抖動(dòng)和雜散。基于中芯國(guó)際0.18 m CMOS射頻工藝技術(shù)和1.8 V電源電壓，對(duì)采用此高性能電荷泵的鎖相環(huán)進(jìn)行了相位噪聲仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了這些鎖相環(huán)具有低噪聲特性：在480 MHz的輸出頻率下，二階鎖相環(huán)的周期抖動(dòng)為1.05 ps，最大參考雜散為-121 dBc。
在分析電荷泵結(jié)構(gòu)、工作原理和產(chǎn)生雜散機(jī)理的基礎(chǔ)上，該文提出了一種低靜態(tài)電流失配、低時(shí)序失配的高性能電荷泵。此電荷泵通過(guò)減小電荷泵開(kāi)關(guān)過(guò)程中時(shí)序失配和電流失配，減小了高頻鎖相環(huán)中的抖動(dòng)和雜散。基于中芯國(guó)際0.18 m CMOS射頻工藝技術(shù)和1.8 V電源電壓，對(duì)采用此高性能電荷泵的鎖相環(huán)進(jìn)行了相位噪聲仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了這些鎖相環(huán)具有低噪聲特性：在480 MHz的輸出頻率下，二階鎖相環(huán)的周期抖動(dòng)為1.05 ps，最大參考雜散為-121 dBc。
2017, 39(6): 1479-1486.
doi: 10.11999/JEIT160752
摘要:
由于LCLC諧振變換器能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓、零電流開(kāi)通和關(guān)斷，因此廣泛應(yīng)用于行波管電源中。然而，在實(shí)際電路測(cè)試中出現(xiàn)的反向諧振電流以及開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)諧振電流不為零的問(wèn)題，造成LCLC諧振變換器的效率下降。該文從LCLC諧振變換器的工作原理出發(fā)，推導(dǎo)了上述兩個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并給出了解決方案。通過(guò)軟件仿真的方法，給出了用于LCLC諧振變換器的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。最后，通過(guò)軟件仿真以及實(shí)際測(cè)試兩種方法驗(yàn)證了上述分析。
由于LCLC諧振變換器能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓、零電流開(kāi)通和關(guān)斷，因此廣泛應(yīng)用于行波管電源中。然而，在實(shí)際電路測(cè)試中出現(xiàn)的反向諧振電流以及開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)諧振電流不為零的問(wèn)題，造成LCLC諧振變換器的效率下降。該文從LCLC諧振變換器的工作原理出發(fā)，推導(dǎo)了上述兩個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并給出了解決方案。通過(guò)軟件仿真的方法，給出了用于LCLC諧振變換器的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。最后，通過(guò)軟件仿真以及實(shí)際測(cè)試兩種方法驗(yàn)證了上述分析。
2017, 39(6): 1487-1492.
doi: 10.11999/JEIT160911
摘要:
平面變壓器具有小體積、高功率密度以及熱特性好的特點(diǎn)，在低壓領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該文研究了將平面變壓器應(yīng)用于行波管電源中，從而達(dá)到減小電源體積，提高電源功率密度的目的。結(jié)合行波管電源常用的LCLC諧振拓?fù)?，采用部分交錯(cuò)繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種平面變壓器，并進(jìn)行了電路仿真和實(shí)際測(cè)試，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果一致。采用該平面變壓器的LCLC諧振變換器，輸入電壓為40 V，輸出電壓為4800 V，輸出功率為295 W，開(kāi)關(guān)頻率為500 kHz。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，采用平面變壓器，可以提高開(kāi)關(guān)頻率，縮小電源體積，提高功率密度，從而降低整個(gè)行波管放大器的體積和重量。
平面變壓器具有小體積、高功率密度以及熱特性好的特點(diǎn)，在低壓領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該文研究了將平面變壓器應(yīng)用于行波管電源中，從而達(dá)到減小電源體積，提高電源功率密度的目的。結(jié)合行波管電源常用的LCLC諧振拓?fù)?，采用部分交錯(cuò)繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種平面變壓器，并進(jìn)行了電路仿真和實(shí)際測(cè)試，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果一致。采用該平面變壓器的LCLC諧振變換器，輸入電壓為40 V，輸出電壓為4800 V，輸出功率為295 W，開(kāi)關(guān)頻率為500 kHz。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，采用平面變壓器，可以提高開(kāi)關(guān)頻率，縮小電源體積，提高功率密度，從而降低整個(gè)行波管放大器的體積和重量。
2017, 39(6): 1493-1502.
doi: 10.11999/JEIT161299
摘要:
給定一個(gè)圖G及它的一個(gè)正常頂點(diǎn)著色f, G中所有著兩種顏色之一的頂點(diǎn)構(gòu)成的頂點(diǎn)子集導(dǎo)出的子圖稱為G的一個(gè)2-色導(dǎo)出子圖，該2-色導(dǎo)出子圖的分支稱為G的一個(gè)2-色分支。Kempe變換是指將圖G的某個(gè)2-色分支實(shí)施顏色互換。自從1879年KEMPE引入Kempe變換用于證明四色猜想至今，有眾多學(xué)者從不同的角度對(duì)Kempe變換展開(kāi)了研究。該文總結(jié)了Kempe變換的一些基本性質(zhì)；對(duì)已有的一些重要成果進(jìn)行了較為詳細(xì)的綜述；針對(duì)MEYNIEL定理，即每個(gè)平面圖的所有5-著色構(gòu)成一個(gè)Kempe等價(jià)類，給出了一個(gè)新的更加簡(jiǎn)短的證明方法；提出了一個(gè)與著色類型相關(guān)的問(wèn)題，意在探索不同Kempe等價(jià)類之間的關(guān)系，以助于Kempe變換的進(jìn)一步研究。
給定一個(gè)圖G及它的一個(gè)正常頂點(diǎn)著色f, G中所有著兩種顏色之一的頂點(diǎn)構(gòu)成的頂點(diǎn)子集導(dǎo)出的子圖稱為G的一個(gè)2-色導(dǎo)出子圖，該2-色導(dǎo)出子圖的分支稱為G的一個(gè)2-色分支。Kempe變換是指將圖G的某個(gè)2-色分支實(shí)施顏色互換。自從1879年KEMPE引入Kempe變換用于證明四色猜想至今，有眾多學(xué)者從不同的角度對(duì)Kempe變換展開(kāi)了研究。該文總結(jié)了Kempe變換的一些基本性質(zhì)；對(duì)已有的一些重要成果進(jìn)行了較為詳細(xì)的綜述；針對(duì)MEYNIEL定理，即每個(gè)平面圖的所有5-著色構(gòu)成一個(gè)Kempe等價(jià)類，給出了一個(gè)新的更加簡(jiǎn)短的證明方法；提出了一個(gè)與著色類型相關(guān)的問(wèn)題，意在探索不同Kempe等價(jià)類之間的關(guān)系，以助于Kempe變換的進(jìn)一步研究。
2017, 39(6): 1503-1514.
doi: 10.11999/JEIT161288
摘要:
低密度奇偶校驗(yàn)碼因其具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，現(xiàn)已在多種標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但為了使其能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下通信系統(tǒng)對(duì)糾錯(cuò)性能、計(jì)算復(fù)雜性、譯碼時(shí)延、硬件資源損耗以及功耗等方面的要求，需要對(duì)用于LDPC碼譯碼的置信傳播算法進(jìn)行進(jìn)一步的研究與改進(jìn)。該文從譯碼算法的改進(jìn)動(dòng)機(jī)、方法論、計(jì)算復(fù)雜度以及性能表現(xiàn)等角度入手，對(duì)近些年出現(xiàn)的一些Beyond-BP譯碼算法進(jìn)行了綜述。并在最后對(duì)用于迭代接收系統(tǒng)的譯碼算法改進(jìn)工作進(jìn)行了討論，為未來(lái)算法的改進(jìn)工作提供一點(diǎn)思路。
低密度奇偶校驗(yàn)碼因其具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，現(xiàn)已在多種標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但為了使其能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下通信系統(tǒng)對(duì)糾錯(cuò)性能、計(jì)算復(fù)雜性、譯碼時(shí)延、硬件資源損耗以及功耗等方面的要求，需要對(duì)用于LDPC碼譯碼的置信傳播算法進(jìn)行進(jìn)一步的研究與改進(jìn)。該文從譯碼算法的改進(jìn)動(dòng)機(jī)、方法論、計(jì)算復(fù)雜度以及性能表現(xiàn)等角度入手，對(duì)近些年出現(xiàn)的一些Beyond-BP譯碼算法進(jìn)行了綜述。并在最后對(duì)用于迭代接收系統(tǒng)的譯碼算法改進(jìn)工作進(jìn)行了討論，為未來(lái)算法的改進(jìn)工作提供一點(diǎn)思路。
2017, 39(6): 1515-1519.
doi: 10.11999/JEIT161248
摘要:
該文研究在陣列域大尺度衰落模型下，基站端天線僅僅配備了1-bit精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的性能。首先給出了系統(tǒng)采用最大比合并接收機(jī)時(shí)，用戶上行可達(dá)速率的閉式表達(dá)式。然后分析了1-bit系統(tǒng)的功率效率性能，并將該1-bit系統(tǒng)與傳統(tǒng)的具有無(wú)窮精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)性能相比較。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了該文的分析結(jié)果。該文指出基站端可以安裝更多的天線來(lái)彌補(bǔ)1-bit精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器所造成的性能損失。
該文研究在陣列域大尺度衰落模型下，基站端天線僅僅配備了1-bit精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的性能。首先給出了系統(tǒng)采用最大比合并接收機(jī)時(shí)，用戶上行可達(dá)速率的閉式表達(dá)式。然后分析了1-bit系統(tǒng)的功率效率性能，并將該1-bit系統(tǒng)與傳統(tǒng)的具有無(wú)窮精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)性能相比較。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了該文的分析結(jié)果。該文指出基站端可以安裝更多的天線來(lái)彌補(bǔ)1-bit精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器所造成的性能損失。
2017, 39(6): 1520-1524.
doi: 10.11999/JEIT160738
摘要:
為了避免WLAN窄帶通信系統(tǒng)對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的干擾，該文提出一種具有陷波特性的改進(jìn) 分形超寬帶天線。天線的輻射單元是改進(jìn)的 階 分形結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用共面波導(dǎo)饋電技術(shù)以及增加 分形的迭代次數(shù)，可有效展寬天線的帶寬，從而實(shí)現(xiàn)覆蓋 頻段的寬頻特性。在分形貼片上增加兩個(gè)對(duì)稱的L型開(kāi)路枝節(jié)，實(shí)現(xiàn)了 頻段的雙陷波特性，能有效抑制WLAN頻段對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的干擾。天線的尺寸較小，仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明天線可廣泛適用于各種UWB通信系統(tǒng)。
為了避免WLAN窄帶通信系統(tǒng)對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的干擾，該文提出一種具有陷波特性的改進(jìn) 分形超寬帶天線。天線的輻射單元是改進(jìn)的 階 分形結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用共面波導(dǎo)饋電技術(shù)以及增加 分形的迭代次數(shù)，可有效展寬天線的帶寬，從而實(shí)現(xiàn)覆蓋 頻段的寬頻特性。在分形貼片上增加兩個(gè)對(duì)稱的L型開(kāi)路枝節(jié)，實(shí)現(xiàn)了 頻段的雙陷波特性，能有效抑制WLAN頻段對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的干擾。天線的尺寸較小，仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明天線可廣泛適用于各種UWB通信系統(tǒng)。
