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2017年 第39卷 第8期
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2017, 39(8): 1779-1787.
doi: 10.11999/JEIT161172
摘要:
在采用偏好NSGAII算法求解多子區(qū)域重點(diǎn)覆蓋的短波網(wǎng)絡(luò)頻率優(yōu)化指配時(shí)，針對(duì)算法中非支配排序耗時(shí)較多的問(wèn)題，該文提出一種偏好排序淘汰的NSGAII算法。在進(jìn)行非支配排序前，根據(jù)解的偏好評(píng)價(jià)排序結(jié)果淘汰一部分偏好評(píng)價(jià)較差的解，減少參與非支配排序的解的數(shù)量從而減少求解時(shí)間，同時(shí)降低偏好評(píng)價(jià)結(jié)果較差的個(gè)體解被選中進(jìn)行交叉、變異的概率，提高算法的求解效率和求解效果。在進(jìn)行的48組數(shù)據(jù)測(cè)試中，該文算法在其中38組決策解偏好評(píng)價(jià)結(jié)果和求解時(shí)間同時(shí)最優(yōu)，相同迭代次數(shù)時(shí)相比偏好NSGAII算法節(jié)省27%的求解時(shí)間。結(jié)果表明通過(guò)偏好排序淘汰機(jī)制的引入，更好利用了偏好信息，使算法用較少的時(shí)間求得更好的偏好解。
在采用偏好NSGAII算法求解多子區(qū)域重點(diǎn)覆蓋的短波網(wǎng)絡(luò)頻率優(yōu)化指配時(shí)，針對(duì)算法中非支配排序耗時(shí)較多的問(wèn)題，該文提出一種偏好排序淘汰的NSGAII算法。在進(jìn)行非支配排序前，根據(jù)解的偏好評(píng)價(jià)排序結(jié)果淘汰一部分偏好評(píng)價(jià)較差的解，減少參與非支配排序的解的數(shù)量從而減少求解時(shí)間，同時(shí)降低偏好評(píng)價(jià)結(jié)果較差的個(gè)體解被選中進(jìn)行交叉、變異的概率，提高算法的求解效率和求解效果。在進(jìn)行的48組數(shù)據(jù)測(cè)試中，該文算法在其中38組決策解偏好評(píng)價(jià)結(jié)果和求解時(shí)間同時(shí)最優(yōu)，相同迭代次數(shù)時(shí)相比偏好NSGAII算法節(jié)省27%的求解時(shí)間。結(jié)果表明通過(guò)偏好排序淘汰機(jī)制的引入，更好利用了偏好信息，使算法用較少的時(shí)間求得更好的偏好解。
2017, 39(8): 1788-1795.
doi: 10.11999/JEIT161211
摘要:
數(shù)字模擬混合預(yù)編碼可以用較少的射頻逼近全數(shù)字預(yù)編碼的性能，可以用來(lái)解決毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中由于射頻鏈路過(guò)多造成的硬件損耗和校準(zhǔn)問(wèn)題。為解決傳統(tǒng)混合預(yù)編碼結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，該文的混合預(yù)編碼研究基于一種簡(jiǎn)單的固定子連接結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)了系統(tǒng)可達(dá)速率最大，模擬預(yù)編碼矩陣應(yīng)滿足的條件，從而將混合預(yù)編碼矩陣設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問(wèn)題。采用鳥群算法(BSA)解決此優(yōu)化問(wèn)題，求得最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣。針對(duì)模擬移相器分辨率有限的情況，提出一種直接量化的解決方案和一種基于改進(jìn)的離散BSA的解決方案。仿真結(jié)果表明，所提算法能夠基于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較好的性能；移相器分辨率有限情況下，所提的兩種解決方案都是有效的，且基于離散BSA的方案在分辨率較低時(shí)性能更優(yōu)。
數(shù)字模擬混合預(yù)編碼可以用較少的射頻逼近全數(shù)字預(yù)編碼的性能，可以用來(lái)解決毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中由于射頻鏈路過(guò)多造成的硬件損耗和校準(zhǔn)問(wèn)題。為解決傳統(tǒng)混合預(yù)編碼結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，該文的混合預(yù)編碼研究基于一種簡(jiǎn)單的固定子連接結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)了系統(tǒng)可達(dá)速率最大，模擬預(yù)編碼矩陣應(yīng)滿足的條件，從而將混合預(yù)編碼矩陣設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問(wèn)題。采用鳥群算法(BSA)解決此優(yōu)化問(wèn)題，求得最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣。針對(duì)模擬移相器分辨率有限的情況，提出一種直接量化的解決方案和一種基于改進(jìn)的離散BSA的解決方案。仿真結(jié)果表明，所提算法能夠基于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較好的性能；移相器分辨率有限情況下，所提的兩種解決方案都是有效的，且基于離散BSA的方案在分辨率較低時(shí)性能更優(yōu)。
2017, 39(8): 1796-1803.
doi: 10.11999/JEIT161265
摘要:
該文針對(duì)協(xié)作認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，提出一種基于索引調(diào)制正交頻分復(fù)用(OFDM-IM)的新型協(xié)作中繼設(shè)計(jì)方法。該方法將OFDM-IM技術(shù)應(yīng)用于從用戶發(fā)送端，將從用戶的傳輸空間劃分為信號(hào)空間和索引空間。從用戶在其信號(hào)空間上轉(zhuǎn)發(fā)主用戶的信息，同時(shí)在索引空間傳輸從用戶信息。通過(guò)這種方式，主、從用戶之間不存在相互干擾。針對(duì)此模型，該文分析了主、從用戶的誤碼率，理論推導(dǎo)了相關(guān)表達(dá)式，并討論了從用戶的位置對(duì)主、從用戶性能的影響。仿真結(jié)果表明，該文所提設(shè)計(jì)方法能夠同時(shí)提升主、從用戶的誤碼率性能，且均優(yōu)于傳統(tǒng)的基于OFDM的協(xié)作中繼方式。
該文針對(duì)協(xié)作認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，提出一種基于索引調(diào)制正交頻分復(fù)用(OFDM-IM)的新型協(xié)作中繼設(shè)計(jì)方法。該方法將OFDM-IM技術(shù)應(yīng)用于從用戶發(fā)送端，將從用戶的傳輸空間劃分為信號(hào)空間和索引空間。從用戶在其信號(hào)空間上轉(zhuǎn)發(fā)主用戶的信息，同時(shí)在索引空間傳輸從用戶信息。通過(guò)這種方式，主、從用戶之間不存在相互干擾。針對(duì)此模型，該文分析了主、從用戶的誤碼率，理論推導(dǎo)了相關(guān)表達(dá)式，并討論了從用戶的位置對(duì)主、從用戶性能的影響。仿真結(jié)果表明，該文所提設(shè)計(jì)方法能夠同時(shí)提升主、從用戶的誤碼率性能，且均優(yōu)于傳統(tǒng)的基于OFDM的協(xié)作中繼方式。
2017, 39(8): 1804-1811.
doi: 10.11999/JEIT161197
摘要:
該文針對(duì)應(yīng)用非正交多址接入(NOMA)技術(shù)的多輸入多輸出(MIMO)下行通信系統(tǒng)，在考慮誤差傳播進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出一種基于距離和空間相關(guān)度的用戶匹配準(zhǔn)則，并對(duì)基站的發(fā)射功率分配進(jìn)行優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，所提方法能夠在提高系統(tǒng)可容納用戶數(shù)的同時(shí)保證好的系統(tǒng)的和速率性能。
該文針對(duì)應(yīng)用非正交多址接入(NOMA)技術(shù)的多輸入多輸出(MIMO)下行通信系統(tǒng)，在考慮誤差傳播進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出一種基于距離和空間相關(guān)度的用戶匹配準(zhǔn)則，并對(duì)基站的發(fā)射功率分配進(jìn)行優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，所提方法能夠在提高系統(tǒng)可容納用戶數(shù)的同時(shí)保證好的系統(tǒng)的和速率性能。
2017, 39(8): 1812-1818.
doi: 10.11999/JEIT161322
摘要:
為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，滿足用戶業(yè)務(wù)多樣性帶來(lái)的切片網(wǎng)絡(luò)差異需求，該文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)效用最大化的虛擬資源分配算法。該算法采用商業(yè)化模式將頻譜資源作為收益載體，并對(duì)不同切片網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行差異化定價(jià)。同時(shí)將計(jì)算資源和回程鏈路作為開銷，還考慮了切片網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算資源和頻譜資源的差異性需求，最后以最大化網(wǎng)絡(luò)收益建立效用模型。并通過(guò)拉格朗日對(duì)偶分解設(shè)計(jì)了分布式迭代算法對(duì)效用模型進(jìn)行求解。仿真結(jié)果表明，該算法提高了服務(wù)用戶比例，并使得網(wǎng)絡(luò)資源獲得最大收益。
為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，滿足用戶業(yè)務(wù)多樣性帶來(lái)的切片網(wǎng)絡(luò)差異需求，該文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)效用最大化的虛擬資源分配算法。該算法采用商業(yè)化模式將頻譜資源作為收益載體，并對(duì)不同切片網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行差異化定價(jià)。同時(shí)將計(jì)算資源和回程鏈路作為開銷，還考慮了切片網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算資源和頻譜資源的差異性需求，最后以最大化網(wǎng)絡(luò)收益建立效用模型。并通過(guò)拉格朗日對(duì)偶分解設(shè)計(jì)了分布式迭代算法對(duì)效用模型進(jìn)行求解。仿真結(jié)果表明，該算法提高了服務(wù)用戶比例，并使得網(wǎng)絡(luò)資源獲得最大收益。
2017, 39(8): 1819-1825.
doi: 10.11999/JEIT161159
摘要:
針對(duì)彈性光網(wǎng)絡(luò)中多鏈路故障100%保護(hù)的資源消耗冗余度較高的問(wèn)題，該文提出一種最小故障風(fēng)險(xiǎn)損失的概率保護(hù)(MFRL-PP)策略，在多鏈路故障時(shí)為業(yè)務(wù)提供高效率的概率保護(hù)。在MFRL-PP策略中，該文設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合考慮鏈路負(fù)載和故障風(fēng)險(xiǎn)的代價(jià)函數(shù)，為業(yè)務(wù)選擇故障風(fēng)險(xiǎn)小且頻譜資源消耗少的概率保護(hù)光路。當(dāng)最小故障風(fēng)險(xiǎn)路徑無(wú)法傳輸時(shí)，為進(jìn)一步降低概率保護(hù)光路的故障風(fēng)險(xiǎn)損失，該文還設(shè)計(jì)了一種非對(duì)稱業(yè)務(wù)流分流的最小故障風(fēng)險(xiǎn)損失概率保護(hù)機(jī)制，以便選擇故障風(fēng)險(xiǎn)損失最小的分流路徑組作為傳輸光路。同時(shí)，在傳輸光路的頻譜分配階段，提出了基于最大頻譜重合度的可用頻譜塊選擇策略，以減少頻譜碎片的產(chǎn)生。仿真結(jié)果表明所提策略不僅有效地提升了頻譜利用率，還較好地實(shí)現(xiàn)了帶寬阻塞率與故障風(fēng)險(xiǎn)的平衡。
針對(duì)彈性光網(wǎng)絡(luò)中多鏈路故障100%保護(hù)的資源消耗冗余度較高的問(wèn)題，該文提出一種最小故障風(fēng)險(xiǎn)損失的概率保護(hù)(MFRL-PP)策略，在多鏈路故障時(shí)為業(yè)務(wù)提供高效率的概率保護(hù)。在MFRL-PP策略中，該文設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合考慮鏈路負(fù)載和故障風(fēng)險(xiǎn)的代價(jià)函數(shù)，為業(yè)務(wù)選擇故障風(fēng)險(xiǎn)小且頻譜資源消耗少的概率保護(hù)光路。當(dāng)最小故障風(fēng)險(xiǎn)路徑無(wú)法傳輸時(shí)，為進(jìn)一步降低概率保護(hù)光路的故障風(fēng)險(xiǎn)損失，該文還設(shè)計(jì)了一種非對(duì)稱業(yè)務(wù)流分流的最小故障風(fēng)險(xiǎn)損失概率保護(hù)機(jī)制，以便選擇故障風(fēng)險(xiǎn)損失最小的分流路徑組作為傳輸光路。同時(shí)，在傳輸光路的頻譜分配階段，提出了基于最大頻譜重合度的可用頻譜塊選擇策略，以減少頻譜碎片的產(chǎn)生。仿真結(jié)果表明所提策略不僅有效地提升了頻譜利用率，還較好地實(shí)現(xiàn)了帶寬阻塞率與故障風(fēng)險(xiǎn)的平衡。
2017, 39(8): 1826-1834.
doi: 10.11999/JEIT161269
摘要:
針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)室內(nèi)定位系統(tǒng)中因參考點(diǎn)密集分布及逐點(diǎn)信號(hào)采集所帶來(lái)的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建工作量繁重的問(wèn)題，該文提出一種基于混合半監(jiān)督流形學(xué)習(xí)和3次樣條插值的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法。該方法利用少量標(biāo)記數(shù)據(jù)和大量未標(biāo)記數(shù)據(jù)求解定位目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，同時(shí)根據(jù)高維信號(hào)強(qiáng)度空間與低維物理位置空間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)未標(biāo)記數(shù)據(jù)的位置標(biāo)定。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠在保證較高定位精度的同時(shí)，顯著降低位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建開銷。
針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)室內(nèi)定位系統(tǒng)中因參考點(diǎn)密集分布及逐點(diǎn)信號(hào)采集所帶來(lái)的位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建工作量繁重的問(wèn)題，該文提出一種基于混合半監(jiān)督流形學(xué)習(xí)和3次樣條插值的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建方法。該方法利用少量標(biāo)記數(shù)據(jù)和大量未標(biāo)記數(shù)據(jù)求解定位目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，同時(shí)根據(jù)高維信號(hào)強(qiáng)度空間與低維物理位置空間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)未標(biāo)記數(shù)據(jù)的位置標(biāo)定。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠在保證較高定位精度的同時(shí)，顯著降低位置指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建開銷。
2017, 39(8): 1835-1840.
doi: 10.11999/JEIT161190
摘要:
為解決傳統(tǒng)非接觸式靜電儀工作時(shí)振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)部件裸露在外，無(wú)法在靜電高危區(qū)域使用，難以測(cè)量運(yùn)動(dòng)人體帶電情況等難題，該文研制出基于MEMS電場(chǎng)傳感器的非接觸式靜電測(cè)量裝置。提出一種新型檢測(cè)電極與敏感芯片相連結(jié)構(gòu)，顯著增大了電場(chǎng)感應(yīng)面積，增強(qiáng)了靈敏度。設(shè)計(jì)11個(gè)檢測(cè)電極分布式布置形成門體結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)人體頭、肩、臂、手、腿、腳部位在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電情況的同時(shí)測(cè)量。基于金屬仿真帶電人體，提出模擬應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)定方法，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了靜電安檢門的標(biāo)定。該靜電測(cè)量裝置具有無(wú)裸露可動(dòng)部件、安全性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，滿足粉塵濃度高、易燃油氣濃度高等惡劣環(huán)境下的使用需求。試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置測(cè)量范圍為-30~30 kV，分辨力優(yōu)于50 V，總不確定度優(yōu)于3%。
為解決傳統(tǒng)非接觸式靜電儀工作時(shí)振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)部件裸露在外，無(wú)法在靜電高危區(qū)域使用，難以測(cè)量運(yùn)動(dòng)人體帶電情況等難題，該文研制出基于MEMS電場(chǎng)傳感器的非接觸式靜電測(cè)量裝置。提出一種新型檢測(cè)電極與敏感芯片相連結(jié)構(gòu)，顯著增大了電場(chǎng)感應(yīng)面積，增強(qiáng)了靈敏度。設(shè)計(jì)11個(gè)檢測(cè)電極分布式布置形成門體結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)人體頭、肩、臂、手、腿、腳部位在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電情況的同時(shí)測(cè)量。基于金屬仿真帶電人體，提出模擬應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)定方法，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了靜電安檢門的標(biāo)定。該靜電測(cè)量裝置具有無(wú)裸露可動(dòng)部件、安全性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，滿足粉塵濃度高、易燃油氣濃度高等惡劣環(huán)境下的使用需求。試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置測(cè)量范圍為-30~30 kV，分辨力優(yōu)于50 V，總不確定度優(yōu)于3%。
2017, 39(8): 1841-1847.
doi: 10.11999/JEIT161233
摘要:
主被動(dòng)聯(lián)合微波成像儀(MICAP)是面向全球星載海洋鹽度探測(cè)應(yīng)用提出的一種新技術(shù)方案，由L, C, K頻段輻射計(jì)及L波段散射計(jì)組成。其中L波段1維綜合孔徑輻射計(jì)是MICAP的核心，用以實(shí)現(xiàn)海洋鹽度高精度觀測(cè)。為了驗(yàn)證MICAP概念和性能，研制了一臺(tái)地面原理樣機(jī)并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。該文介紹了MICAP樣機(jī)的L波段綜合孔徑輻射計(jì)子系統(tǒng)的研究與試驗(yàn)結(jié)果。首次推導(dǎo)了一種使用三階量化均值對(duì)數(shù)字相關(guān)到模擬相關(guān)轉(zhuǎn)換中的AD偏置誤差進(jìn)行校正的計(jì)算方法。該文的研究成果將為海洋鹽度衛(wèi)星MICAP及全球水循環(huán)衛(wèi)星WCOM提供技術(shù)參考。
主被動(dòng)聯(lián)合微波成像儀(MICAP)是面向全球星載海洋鹽度探測(cè)應(yīng)用提出的一種新技術(shù)方案，由L, C, K頻段輻射計(jì)及L波段散射計(jì)組成。其中L波段1維綜合孔徑輻射計(jì)是MICAP的核心，用以實(shí)現(xiàn)海洋鹽度高精度觀測(cè)。為了驗(yàn)證MICAP概念和性能，研制了一臺(tái)地面原理樣機(jī)并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。該文介紹了MICAP樣機(jī)的L波段綜合孔徑輻射計(jì)子系統(tǒng)的研究與試驗(yàn)結(jié)果。首次推導(dǎo)了一種使用三階量化均值對(duì)數(shù)字相關(guān)到模擬相關(guān)轉(zhuǎn)換中的AD偏置誤差進(jìn)行校正的計(jì)算方法。該文的研究成果將為海洋鹽度衛(wèi)星MICAP及全球水循環(huán)衛(wèi)星WCOM提供技術(shù)參考。
2017, 39(8): 1848-1856.
doi: 10.11999/JEIT161224
摘要:
基于單幅高分辨率遙感圖像的建筑物幾何參數(shù)提取結(jié)果的準(zhǔn)確性，容易受圖像背景、圖像噪聲以及灰度分布相似性的干擾，形成錯(cuò)誤的提取結(jié)果。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種新的基于形狀先驗(yàn)的變分水平集提取方法，該方法同時(shí)使用圖像邊緣信息、區(qū)域灰度信息以及包含屋頂和側(cè)立面的形狀先驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)單幅遙感圖像中建筑物的幾何參數(shù)的提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠更加準(zhǔn)確地提取建筑物，最后得到的幾何參數(shù)比較接近真值，并且由于更加充分地使用了全局形狀信息該方法能更好地抵制側(cè)立面的干擾，具有很強(qiáng)的魯棒性。
基于單幅高分辨率遙感圖像的建筑物幾何參數(shù)提取結(jié)果的準(zhǔn)確性，容易受圖像背景、圖像噪聲以及灰度分布相似性的干擾，形成錯(cuò)誤的提取結(jié)果。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種新的基于形狀先驗(yàn)的變分水平集提取方法，該方法同時(shí)使用圖像邊緣信息、區(qū)域灰度信息以及包含屋頂和側(cè)立面的形狀先驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)單幅遙感圖像中建筑物的幾何參數(shù)的提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠更加準(zhǔn)確地提取建筑物，最后得到的幾何參數(shù)比較接近真值，并且由于更加充分地使用了全局形狀信息該方法能更好地抵制側(cè)立面的干擾，具有很強(qiáng)的魯棒性。
2017, 39(8): 1857-1864.
doi: 10.11999/JEIT161220
摘要:
該文針對(duì)概率主成分分析(PPCA)模型用于1維高分辨距離像(HRRP)識(shí)別對(duì)噪聲敏感的問(wèn)題，對(duì)經(jīng)典PPCA模型進(jìn)行修正。該方法將基于高斯分布的PPCA模型擴(kuò)展為基于t分布的PPCA模型，能夠綜合利用t分布對(duì)噪聲穩(wěn)健和PPCA模型自由參數(shù)少的特性。同時(shí)為了減少目標(biāo)方位敏感性對(duì)HRRP統(tǒng)計(jì)建模的影響，進(jìn)一步將t分布模型擴(kuò)展為混合概率t分布模型，能夠以分布趨同的原則將不同方位幀內(nèi)具有相同統(tǒng)計(jì)特性的HRRP數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，減少模型的失配，改善識(shí)別性能。模型參數(shù)通過(guò)期望最大值(EM)算法估計(jì)，可提高計(jì)算效率。最后，通過(guò)貝葉斯規(guī)則，以獲取的統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別測(cè)試數(shù)據(jù)，仿真結(jié)果表明該方法能夠提高低信噪比條件下PPCA模型的穩(wěn)健性。
該文針對(duì)概率主成分分析(PPCA)模型用于1維高分辨距離像(HRRP)識(shí)別對(duì)噪聲敏感的問(wèn)題，對(duì)經(jīng)典PPCA模型進(jìn)行修正。該方法將基于高斯分布的PPCA模型擴(kuò)展為基于t分布的PPCA模型，能夠綜合利用t分布對(duì)噪聲穩(wěn)健和PPCA模型自由參數(shù)少的特性。同時(shí)為了減少目標(biāo)方位敏感性對(duì)HRRP統(tǒng)計(jì)建模的影響，進(jìn)一步將t分布模型擴(kuò)展為混合概率t分布模型，能夠以分布趨同的原則將不同方位幀內(nèi)具有相同統(tǒng)計(jì)特性的HRRP數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，減少模型的失配，改善識(shí)別性能。模型參數(shù)通過(guò)期望最大值(EM)算法估計(jì)，可提高計(jì)算效率。最后，通過(guò)貝葉斯規(guī)則，以獲取的統(tǒng)計(jì)特征識(shí)別測(cè)試數(shù)據(jù)，仿真結(jié)果表明該方法能夠提高低信噪比條件下PPCA模型的穩(wěn)健性。
2017, 39(8): 1865-1871.
doi: 10.11999/JEIT161134
摘要:
基于微多普勒效應(yīng)理論的彈道目標(biāo)3維成像與3維微動(dòng)特征提取技術(shù)可為目標(biāo)識(shí)別，導(dǎo)彈防御提供重要特征信息。該文將干涉式逆合成孔徑雷達(dá)(InISAR)中多天線干涉處理的思想引入到彈道目標(biāo)3維成像與3維微動(dòng)特征提取研究中，將微多普勒效應(yīng)理論與多天線干涉處理技術(shù)相結(jié)合，重構(gòu)出散射點(diǎn)在各時(shí)刻的3維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)彈道目標(biāo)的真實(shí)3維成像，并在此基礎(chǔ)上解算出彈道目標(biāo)的微動(dòng)參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性與魯棒性。
基于微多普勒效應(yīng)理論的彈道目標(biāo)3維成像與3維微動(dòng)特征提取技術(shù)可為目標(biāo)識(shí)別，導(dǎo)彈防御提供重要特征信息。該文將干涉式逆合成孔徑雷達(dá)(InISAR)中多天線干涉處理的思想引入到彈道目標(biāo)3維成像與3維微動(dòng)特征提取研究中，將微多普勒效應(yīng)理論與多天線干涉處理技術(shù)相結(jié)合，重構(gòu)出散射點(diǎn)在各時(shí)刻的3維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)彈道目標(biāo)的真實(shí)3維成像，并在此基礎(chǔ)上解算出彈道目標(biāo)的微動(dòng)參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性與魯棒性。
2017, 39(8): 1872-1878.
doi: 10.11999/JEIT161384
摘要:
近幾年來(lái)，由于小型無(wú)人機(jī)的興起，基于FMCW體制的合成孔徑雷達(dá)(SAR)由于體積小，重量輕，成本低得到了快速發(fā)展。然而，由于傳統(tǒng)的脈沖SAR中的停-走假設(shè)不再成立，F(xiàn)MCW SAR成像處理與傳統(tǒng)的脈沖SAR有著很大的不同，這樣使得在FMCW SAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析時(shí)往往缺乏理論支撐。因此，開展FMCW SAR的信號(hào)處理研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和軍事價(jià)值。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于FMCW SAR的研究主要集中在其成像處理方法上，在回波模擬方向研究甚少，特別是對(duì)于既包含分布式運(yùn)動(dòng)目標(biāo)又有靜止目標(biāo)下的真實(shí)場(chǎng)景下的FMCW SAR回波快速模擬方法更是鮮有涉及?；诖耍撐脑贔MCW SAR平臺(tái)脈內(nèi)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一種適用于動(dòng)靜目標(biāo)的精確的FMCW SAR 2維頻域模型，并基于該模型提出一種高效精確的FMCW SAR動(dòng)靜目標(biāo)混合場(chǎng)景回波模擬的方法。點(diǎn)目標(biāo)和場(chǎng)景目標(biāo)的仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了該模擬方法的有效性，效率分析發(fā)現(xiàn)該種模擬方法的效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的仿真方法。
近幾年來(lái)，由于小型無(wú)人機(jī)的興起，基于FMCW體制的合成孔徑雷達(dá)(SAR)由于體積小，重量輕，成本低得到了快速發(fā)展。然而，由于傳統(tǒng)的脈沖SAR中的停-走假設(shè)不再成立，F(xiàn)MCW SAR成像處理與傳統(tǒng)的脈沖SAR有著很大的不同，這樣使得在FMCW SAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析時(shí)往往缺乏理論支撐。因此，開展FMCW SAR的信號(hào)處理研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和軍事價(jià)值。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于FMCW SAR的研究主要集中在其成像處理方法上，在回波模擬方向研究甚少，特別是對(duì)于既包含分布式運(yùn)動(dòng)目標(biāo)又有靜止目標(biāo)下的真實(shí)場(chǎng)景下的FMCW SAR回波快速模擬方法更是鮮有涉及?；诖耍撐脑贔MCW SAR平臺(tái)脈內(nèi)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一種適用于動(dòng)靜目標(biāo)的精確的FMCW SAR 2維頻域模型，并基于該模型提出一種高效精確的FMCW SAR動(dòng)靜目標(biāo)混合場(chǎng)景回波模擬的方法。點(diǎn)目標(biāo)和場(chǎng)景目標(biāo)的仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了該模擬方法的有效性，效率分析發(fā)現(xiàn)該種模擬方法的效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的仿真方法。
2017, 39(8): 1879-1886.
doi: 10.11999/JEIT161146
摘要:
現(xiàn)有MIMO雷達(dá)發(fā)射波形和接收濾波器聯(lián)合優(yōu)化方法均未考慮陣元功率放大器非線性以及算法的穩(wěn)健性。針對(duì)上述問(wèn)題，該文以MIMO雷達(dá)各陣元發(fā)射功率和每個(gè)陣元發(fā)射波形的峰均比(PAR)為約束條件，提出一種雜波條件下穩(wěn)健的MIMO雷達(dá)發(fā)射波形和接收濾波器聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。該方法利用Max-Min構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向矢量不確定集范圍內(nèi)關(guān)于雷達(dá)輸出信干噪比(SINR)的優(yōu)化模型，通過(guò)半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper轉(zhuǎn)換、序列優(yōu)化和Lagrange對(duì)偶方法，將非凸的聯(lián)合優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩個(gè)分別關(guān)于發(fā)射波形和接收濾波器空時(shí)序列協(xié)方差矩陣的凸的半正定規(guī)劃問(wèn)題(SDP)進(jìn)行求解，最后利用隨機(jī)向量合成方法得到具體的發(fā)射波形和接收濾波器。實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了所提方法的有效性和穩(wěn)健性。
現(xiàn)有MIMO雷達(dá)發(fā)射波形和接收濾波器聯(lián)合優(yōu)化方法均未考慮陣元功率放大器非線性以及算法的穩(wěn)健性。針對(duì)上述問(wèn)題，該文以MIMO雷達(dá)各陣元發(fā)射功率和每個(gè)陣元發(fā)射波形的峰均比(PAR)為約束條件，提出一種雜波條件下穩(wěn)健的MIMO雷達(dá)發(fā)射波形和接收濾波器聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。該方法利用Max-Min構(gòu)造目標(biāo)導(dǎo)向矢量不確定集范圍內(nèi)關(guān)于雷達(dá)輸出信干噪比(SINR)的優(yōu)化模型，通過(guò)半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper轉(zhuǎn)換、序列優(yōu)化和Lagrange對(duì)偶方法，將非凸的聯(lián)合優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為兩個(gè)分別關(guān)于發(fā)射波形和接收濾波器空時(shí)序列協(xié)方差矩陣的凸的半正定規(guī)劃問(wèn)題(SDP)進(jìn)行求解，最后利用隨機(jī)向量合成方法得到具體的發(fā)射波形和接收濾波器。實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了所提方法的有效性和穩(wěn)健性。
2017, 39(8): 1887-1893.
doi: 10.11999/JEIT161033
摘要:
風(fēng)電場(chǎng)作為一種運(yùn)動(dòng)的大型障礙物可能對(duì)航管二次監(jiān)視雷達(dá)的性能產(chǎn)生影響。目前航管二次監(jiān)視雷達(dá)正在經(jīng)歷逐步由A/C模式到S模式的轉(zhuǎn)變升級(jí)，研究風(fēng)電場(chǎng)對(duì)航管二次監(jiān)視雷達(dá)S模式的影響，對(duì)保障民航飛行安全具有重要意義。該文在S模式和A/C模式信號(hào)特征對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，分析了S模式詢問(wèn)信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)可能受到風(fēng)電場(chǎng)影響的條件，并由此給出了S模式二次雷達(dá)附近可能受風(fēng)電場(chǎng)影響的飛行范圍的計(jì)算方法，同時(shí)給出了其與A/C模式影響范圍的定量化比較。該文所提方法及相關(guān)結(jié)論可以為風(fēng)電場(chǎng)附近的雷達(dá)選址(或新建風(fēng)電場(chǎng)選址)和飛行程序的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
風(fēng)電場(chǎng)作為一種運(yùn)動(dòng)的大型障礙物可能對(duì)航管二次監(jiān)視雷達(dá)的性能產(chǎn)生影響。目前航管二次監(jiān)視雷達(dá)正在經(jīng)歷逐步由A/C模式到S模式的轉(zhuǎn)變升級(jí)，研究風(fēng)電場(chǎng)對(duì)航管二次監(jiān)視雷達(dá)S模式的影響，對(duì)保障民航飛行安全具有重要意義。該文在S模式和A/C模式信號(hào)特征對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，分析了S模式詢問(wèn)信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)可能受到風(fēng)電場(chǎng)影響的條件，并由此給出了S模式二次雷達(dá)附近可能受風(fēng)電場(chǎng)影響的飛行范圍的計(jì)算方法，同時(shí)給出了其與A/C模式影響范圍的定量化比較。該文所提方法及相關(guān)結(jié)論可以為風(fēng)電場(chǎng)附近的雷達(dá)選址(或新建風(fēng)電場(chǎng)選址)和飛行程序的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
2017, 39(8): 1894-1898.
doi: 10.11999/JEIT161124
摘要:
該文給出了一種對(duì)13類常用雷達(dá)信號(hào)波形的抗截獲性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的新方法，可為雷達(dá)波形的設(shè)計(jì)者提供評(píng)價(jià)波形抗截獲性能的一般性準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則假定白噪聲信號(hào)具有最好的抗截獲性能，通過(guò)將不同雷達(dá)信號(hào)波形和白噪聲信號(hào)進(jìn)行比較，得出雷達(dá)信號(hào)和白噪聲的相似程度。首先，利用Wigner半圓法推出白噪聲和雷達(dá)信號(hào)的特征分布函數(shù)，然后用KL散度來(lái)表示雷達(dá)信號(hào)和白噪聲之間的相似性，較小的KL散度值，意味著較強(qiáng)的抗截獲性能，反之亦然。理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證表明這種評(píng)價(jià)準(zhǔn)則可對(duì)不同雷達(dá)信號(hào)波形的抗截獲性能進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。
該文給出了一種對(duì)13類常用雷達(dá)信號(hào)波形的抗截獲性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的新方法，可為雷達(dá)波形的設(shè)計(jì)者提供評(píng)價(jià)波形抗截獲性能的一般性準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則假定白噪聲信號(hào)具有最好的抗截獲性能，通過(guò)將不同雷達(dá)信號(hào)波形和白噪聲信號(hào)進(jìn)行比較，得出雷達(dá)信號(hào)和白噪聲的相似程度。首先，利用Wigner半圓法推出白噪聲和雷達(dá)信號(hào)的特征分布函數(shù)，然后用KL散度來(lái)表示雷達(dá)信號(hào)和白噪聲之間的相似性，較小的KL散度值，意味著較強(qiáng)的抗截獲性能，反之亦然。理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證表明這種評(píng)價(jià)準(zhǔn)則可對(duì)不同雷達(dá)信號(hào)波形的抗截獲性能進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。
2017, 39(8): 1899-1905.
doi: 10.11999/JEIT161058
摘要:
校正源信號(hào)方向角不容易精確測(cè)量，限制了陣列有源校正方法的精度。另一方面，無(wú)源校正方法難以應(yīng)用于存在大陣列誤差的場(chǎng)合，其實(shí)際應(yīng)用也受到嚴(yán)重限制。該文提出一種基于旋轉(zhuǎn)測(cè)量的陣列幅相誤差校正新方法，無(wú)需測(cè)量校正源信號(hào)方向角就能獲得較高的校正精度。該方法利用已知的陣列旋轉(zhuǎn)角度，基于最大似然準(zhǔn)則獲得陣列幅相誤差、校正源信號(hào)方向角及其復(fù)振幅的無(wú)模糊估計(jì)。相對(duì)于校正源信號(hào)方向角，陣列旋轉(zhuǎn)角度通過(guò)專用測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)更容易精確測(cè)量，因此該方法能以較小的代價(jià)獲得很高的校正精度。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性和通用性。
校正源信號(hào)方向角不容易精確測(cè)量，限制了陣列有源校正方法的精度。另一方面，無(wú)源校正方法難以應(yīng)用于存在大陣列誤差的場(chǎng)合，其實(shí)際應(yīng)用也受到嚴(yán)重限制。該文提出一種基于旋轉(zhuǎn)測(cè)量的陣列幅相誤差校正新方法，無(wú)需測(cè)量校正源信號(hào)方向角就能獲得較高的校正精度。該方法利用已知的陣列旋轉(zhuǎn)角度，基于最大似然準(zhǔn)則獲得陣列幅相誤差、校正源信號(hào)方向角及其復(fù)振幅的無(wú)模糊估計(jì)。相對(duì)于校正源信號(hào)方向角，陣列旋轉(zhuǎn)角度通過(guò)專用測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)更容易精確測(cè)量，因此該方法能以較小的代價(jià)獲得很高的校正精度。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性和通用性。
2017, 39(8): 1906-1912.
doi: 10.11999/JEIT161222
摘要:
同步壓縮變換建立在小波變換的基礎(chǔ)上，通過(guò)在較小頻域范圍內(nèi)壓縮小波系數(shù)，可有效改善信號(hào)的能量分布，提高時(shí)頻聚集性。該文針對(duì)線性調(diào)頻(LFM)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)問(wèn)題，根據(jù)適用于LFM信號(hào)的Chirplet變換，在同步壓縮理論的框架下，提出一種同步壓縮Chirplet變換方法(SSCT)。由于充分利用了LFM信號(hào)時(shí)間與頻率的線性關(guān)系，SSCT方法在提高Chirplet變換時(shí)頻平面能量聚集性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)參數(shù)的精確估計(jì)，且保留了Chirplet變換窗函數(shù)選取靈活，無(wú)交叉項(xiàng)干擾等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)復(fù)雜噪聲環(huán)境下的參數(shù)估計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步提出分?jǐn)?shù)低階SSCT方法(FLOSSCT)。仿真結(jié)果表明，在高斯噪聲以及脈沖性更強(qiáng)的穩(wěn)定分布噪聲背景下，該方法可有效實(shí)現(xiàn)LFM信號(hào)的參數(shù)提取，具有較好的魯棒性。
同步壓縮變換建立在小波變換的基礎(chǔ)上，通過(guò)在較小頻域范圍內(nèi)壓縮小波系數(shù)，可有效改善信號(hào)的能量分布，提高時(shí)頻聚集性。該文針對(duì)線性調(diào)頻(LFM)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)問(wèn)題，根據(jù)適用于LFM信號(hào)的Chirplet變換，在同步壓縮理論的框架下，提出一種同步壓縮Chirplet變換方法(SSCT)。由于充分利用了LFM信號(hào)時(shí)間與頻率的線性關(guān)系，SSCT方法在提高Chirplet變換時(shí)頻平面能量聚集性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)參數(shù)的精確估計(jì)，且保留了Chirplet變換窗函數(shù)選取靈活，無(wú)交叉項(xiàng)干擾等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)復(fù)雜噪聲環(huán)境下的參數(shù)估計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步提出分?jǐn)?shù)低階SSCT方法(FLOSSCT)。仿真結(jié)果表明，在高斯噪聲以及脈沖性更強(qiáng)的穩(wěn)定分布噪聲背景下，該方法可有效實(shí)現(xiàn)LFM信號(hào)的參數(shù)提取，具有較好的魯棒性。
2017, 39(8): 1913-1918.
doi: 10.11999/JEIT161157
摘要:
該文針對(duì)稀疏重構(gòu)解相干問(wèn)題，利用接收數(shù)據(jù)廳奇導(dǎo)值分解(SVD)后的大特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量，提出一種改進(jìn)解相干方法。該方法通過(guò)迭代這一特征矢量來(lái)重構(gòu)角度，無(wú)需知道信號(hào)源的數(shù)目，即可準(zhǔn)確重構(gòu)角度信息，實(shí)現(xiàn)解相干。相對(duì)于經(jīng)典SVD算法，所提算法運(yùn)算速度更快，稀疏重構(gòu)效果更優(yōu)。理論分析和仿真結(jié)果都驗(yàn)證了算法的良好性能。
該文針對(duì)稀疏重構(gòu)解相干問(wèn)題，利用接收數(shù)據(jù)廳奇導(dǎo)值分解(SVD)后的大特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量，提出一種改進(jìn)解相干方法。該方法通過(guò)迭代這一特征矢量來(lái)重構(gòu)角度，無(wú)需知道信號(hào)源的數(shù)目，即可準(zhǔn)確重構(gòu)角度信息，實(shí)現(xiàn)解相干。相對(duì)于經(jīng)典SVD算法，所提算法運(yùn)算速度更快，稀疏重構(gòu)效果更優(yōu)。理論分析和仿真結(jié)果都驗(yàn)證了算法的良好性能。
2017, 39(8): 1919-1926.
doi: 10.11999/JEIT161206
摘要:
單幅圖像盲去卷積的目的是從一幅觀測(cè)的模糊圖像估計(jì)出模糊核和清晰圖像。該問(wèn)題是嚴(yán)重病態(tài)的，尤其是觀測(cè)圖像中噪聲不可忽略時(shí)更具挑戰(zhàn)性。該文主要針對(duì)如何有效利用低秩先驗(yàn)約束進(jìn)行噪聲模糊圖像盲去卷積問(wèn)題，提出一種在交替最大后驗(yàn)(MAP)估計(jì)框架下利用低秩先驗(yàn)約束的單幅噪聲模糊圖像盲去卷積方法。首先，在估計(jì)中間復(fù)原圖像時(shí)，利用低秩先驗(yàn)約束對(duì)復(fù)原圖像中的噪聲進(jìn)行抑制。然后，采用降噪后的中間復(fù)原圖像估計(jì)模糊核，得到更好質(zhì)量的模糊核估計(jì)。迭代上述兩個(gè)操作獲得最終可靠的模糊核估計(jì)。最后，根據(jù)所估計(jì)的模糊核，通過(guò)非盲去卷積方法復(fù)原出清晰圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所提方法在定量和定性評(píng)價(jià)指標(biāo)上優(yōu)于已有的代表性方法。
單幅圖像盲去卷積的目的是從一幅觀測(cè)的模糊圖像估計(jì)出模糊核和清晰圖像。該問(wèn)題是嚴(yán)重病態(tài)的，尤其是觀測(cè)圖像中噪聲不可忽略時(shí)更具挑戰(zhàn)性。該文主要針對(duì)如何有效利用低秩先驗(yàn)約束進(jìn)行噪聲模糊圖像盲去卷積問(wèn)題，提出一種在交替最大后驗(yàn)(MAP)估計(jì)框架下利用低秩先驗(yàn)約束的單幅噪聲模糊圖像盲去卷積方法。首先，在估計(jì)中間復(fù)原圖像時(shí)，利用低秩先驗(yàn)約束對(duì)復(fù)原圖像中的噪聲進(jìn)行抑制。然后，采用降噪后的中間復(fù)原圖像估計(jì)模糊核，得到更好質(zhì)量的模糊核估計(jì)。迭代上述兩個(gè)操作獲得最終可靠的模糊核估計(jì)。最后，根據(jù)所估計(jì)的模糊核，通過(guò)非盲去卷積方法復(fù)原出清晰圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所提方法在定量和定性評(píng)價(jià)指標(biāo)上優(yōu)于已有的代表性方法。
2017, 39(8): 1927-1933.
doi: 10.11999/JEIT161217
摘要:
基于變換技術(shù)的圖像融合是多聚焦圖像融合中常采用的方法，其過(guò)程是將圖像轉(zhuǎn)換到變換域按照一定的融合規(guī)則進(jìn)行融合后再反變換回來(lái)，具有較強(qiáng)的抗噪能力，融合效果明顯。該文提出一種基于離散Tchebichef正交多項(xiàng)式變換的多聚焦圖像融合方法，首次將離散正交多項(xiàng)式變換應(yīng)用到多聚焦圖像融合領(lǐng)域。該方法成功地利用了圖像的空間頻率與其離散Tchebichef正交多項(xiàng)式變換系數(shù)之間的關(guān)系，通過(guò)離散正交多項(xiàng)式變換系數(shù)直接得到空間頻率值，避免了將離散多項(xiàng)式變換系數(shù)變換到空域計(jì)算的過(guò)程。所提方法節(jié)省了融合時(shí)間，并提高了融合效果。
基于變換技術(shù)的圖像融合是多聚焦圖像融合中常采用的方法，其過(guò)程是將圖像轉(zhuǎn)換到變換域按照一定的融合規(guī)則進(jìn)行融合后再反變換回來(lái)，具有較強(qiáng)的抗噪能力，融合效果明顯。該文提出一種基于離散Tchebichef正交多項(xiàng)式變換的多聚焦圖像融合方法，首次將離散正交多項(xiàng)式變換應(yīng)用到多聚焦圖像融合領(lǐng)域。該方法成功地利用了圖像的空間頻率與其離散Tchebichef正交多項(xiàng)式變換系數(shù)之間的關(guān)系，通過(guò)離散正交多項(xiàng)式變換系數(shù)直接得到空間頻率值，避免了將離散多項(xiàng)式變換系數(shù)變換到空域計(jì)算的過(guò)程。所提方法節(jié)省了融合時(shí)間，并提高了融合效果。
2017, 39(8): 1934-1941.
doi: 10.11999/JEIT161296
摘要:
該文基于Laplace相似度量的構(gòu)造方法，針對(duì)兩階段顯著目標(biāo)檢測(cè)中顯著種子的不同類型(稀疏或稠密)，提出了相應(yīng)的顯著性擴(kuò)散模型，從而實(shí)現(xiàn)了基于擴(kuò)散的兩階段互補(bǔ)的顯著目標(biāo)檢測(cè)。尤其是第2階段擴(kuò)散模型中匯點(diǎn)的融入，一方面更好地抑制了顯著性圖中的背景，同時(shí)對(duì)于控制因子的取值更加穩(wěn)健。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)顯著種子確定時(shí)，不同的擴(kuò)散模型會(huì)導(dǎo)致顯著性擴(kuò)散程度的差異。基于帶匯點(diǎn)Laplace的兩階段互補(bǔ)的擴(kuò)散模型較其他擴(kuò)散模型更有效、更穩(wěn)健。同時(shí)，從多項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析，該算法與目前流行的5種顯著目標(biāo)檢測(cè)算法相比，具有較大優(yōu)勢(shì)。這表明此種用于圖像檢索或分類的Laplace相似度量的構(gòu)造方法在顯著目標(biāo)檢測(cè)中也是適用的。
該文基于Laplace相似度量的構(gòu)造方法，針對(duì)兩階段顯著目標(biāo)檢測(cè)中顯著種子的不同類型(稀疏或稠密)，提出了相應(yīng)的顯著性擴(kuò)散模型，從而實(shí)現(xiàn)了基于擴(kuò)散的兩階段互補(bǔ)的顯著目標(biāo)檢測(cè)。尤其是第2階段擴(kuò)散模型中匯點(diǎn)的融入，一方面更好地抑制了顯著性圖中的背景，同時(shí)對(duì)于控制因子的取值更加穩(wěn)健。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)顯著種子確定時(shí)，不同的擴(kuò)散模型會(huì)導(dǎo)致顯著性擴(kuò)散程度的差異。基于帶匯點(diǎn)Laplace的兩階段互補(bǔ)的擴(kuò)散模型較其他擴(kuò)散模型更有效、更穩(wěn)健。同時(shí)，從多項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分析，該算法與目前流行的5種顯著目標(biāo)檢測(cè)算法相比，具有較大優(yōu)勢(shì)。這表明此種用于圖像檢索或分類的Laplace相似度量的構(gòu)造方法在顯著目標(biāo)檢測(cè)中也是適用的。
2017, 39(8): 1942-1949.
doi: 10.11999/JEIT161154
摘要:
該文針對(duì)現(xiàn)有推薦算法在面對(duì)托攻擊時(shí)魯棒性不高的問(wèn)題，提出一種基于模糊核聚類和支持向量機(jī)的魯棒推薦算法。首先，根據(jù)攻擊概貌間高度相關(guān)的特性，利用模糊核聚類方法在高維特征空間對(duì)用戶概貌進(jìn)行聚類，實(shí)現(xiàn)攻擊概貌的第1階段檢測(cè)。然后，利用支持向量機(jī)分類器對(duì)含有攻擊概貌的聚類進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)攻擊概貌的第2階段檢測(cè)。最后，基于攻擊概貌檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)構(gòu)造指示函數(shù)排除攻擊概貌在推薦過(guò)程中產(chǎn)生的影響，并引入矩陣分解技術(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的魯棒協(xié)同推薦算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有的基于矩陣分解模型的推薦算法相比，所提算法不但具有很好的魯棒性，而且準(zhǔn)確性也有提高。
該文針對(duì)現(xiàn)有推薦算法在面對(duì)托攻擊時(shí)魯棒性不高的問(wèn)題，提出一種基于模糊核聚類和支持向量機(jī)的魯棒推薦算法。首先，根據(jù)攻擊概貌間高度相關(guān)的特性，利用模糊核聚類方法在高維特征空間對(duì)用戶概貌進(jìn)行聚類，實(shí)現(xiàn)攻擊概貌的第1階段檢測(cè)。然后，利用支持向量機(jī)分類器對(duì)含有攻擊概貌的聚類進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)攻擊概貌的第2階段檢測(cè)。最后，基于攻擊概貌檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)構(gòu)造指示函數(shù)排除攻擊概貌在推薦過(guò)程中產(chǎn)生的影響，并引入矩陣分解技術(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的魯棒協(xié)同推薦算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有的基于矩陣分解模型的推薦算法相比，所提算法不但具有很好的魯棒性，而且準(zhǔn)確性也有提高。
2017, 39(8): 1950-1955.
doi: 10.11999/JEIT161049
摘要:
非凸非光滑優(yōu)化問(wèn)題涉及科學(xué)與工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。該文針對(duì)已有基于早期罰函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決非光滑優(yōu)化問(wèn)題的不足，借鑒Lagrange乘子罰函數(shù)的思想提出一種有效解決帶等式和不等式約束的非凸非光滑優(yōu)化問(wèn)題的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。由于該網(wǎng)絡(luò)模型的罰因子是變量，無(wú)需計(jì)算罰因子的初始值仍能保證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂到優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解，因此更加便于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。此外，與傳統(tǒng)Lagrange方法不同，該網(wǎng)絡(luò)模型增加了一個(gè)等式約束懲罰項(xiàng)，可以提高網(wǎng)絡(luò)的收斂能力。通過(guò)詳細(xì)的分析證明了該網(wǎng)絡(luò)模型的軌跡在有限時(shí)間內(nèi)必進(jìn)入可行域，且最終收斂于關(guān)鍵點(diǎn)集。最后通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出理論的有效性。
非凸非光滑優(yōu)化問(wèn)題涉及科學(xué)與工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。該文針對(duì)已有基于早期罰函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決非光滑優(yōu)化問(wèn)題的不足，借鑒Lagrange乘子罰函數(shù)的思想提出一種有效解決帶等式和不等式約束的非凸非光滑優(yōu)化問(wèn)題的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。由于該網(wǎng)絡(luò)模型的罰因子是變量，無(wú)需計(jì)算罰因子的初始值仍能保證神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂到優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解，因此更加便于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。此外，與傳統(tǒng)Lagrange方法不同，該網(wǎng)絡(luò)模型增加了一個(gè)等式約束懲罰項(xiàng)，可以提高網(wǎng)絡(luò)的收斂能力。通過(guò)詳細(xì)的分析證明了該網(wǎng)絡(luò)模型的軌跡在有限時(shí)間內(nèi)必進(jìn)入可行域，且最終收斂于關(guān)鍵點(diǎn)集。最后通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出理論的有效性。
2017, 39(8): 1956-1963.
doi: 10.11999/JEIT161290
摘要:
將機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)用到視網(wǎng)膜血管分割當(dāng)中已成為一種趨勢(shì)，然而選取什么特征作為血管與非血管的特征仍為眾所思考的問(wèn)題。該文利用將血管像素與非血管像素看作二分類的原理，提出一種混合的5D特征作為血管像素與非血管像素的表達(dá)，從而能夠簡(jiǎn)單快速地將視網(wǎng)膜血管從背景中分割開來(lái)。其中5D特征向量包括CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histgram Equalization)，高斯匹配濾波，Hesse矩陣變換，形態(tài)學(xué)底帽變換，B-COSFIRE(Bar-selective Combination Of Shifted FIlter REsponses)，通過(guò)將融合特征輸入SVM(支持向量機(jī))分類器訓(xùn)練得到所需的模型。通過(guò)在DRIVE和STARE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，利用Se, Sp, Acc, Ppv, Npv, F1-measure等常規(guī)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)檢測(cè)分割效果，其中平均準(zhǔn)確率分別達(dá)到0.9573和0.9575，結(jié)果顯示該融合方法比單獨(dú)使用B-COSFIRE或者其他目前所提出的融合特征方法更準(zhǔn)確有效。
將機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)用到視網(wǎng)膜血管分割當(dāng)中已成為一種趨勢(shì)，然而選取什么特征作為血管與非血管的特征仍為眾所思考的問(wèn)題。該文利用將血管像素與非血管像素看作二分類的原理，提出一種混合的5D特征作為血管像素與非血管像素的表達(dá)，從而能夠簡(jiǎn)單快速地將視網(wǎng)膜血管從背景中分割開來(lái)。其中5D特征向量包括CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histgram Equalization)，高斯匹配濾波，Hesse矩陣變換，形態(tài)學(xué)底帽變換，B-COSFIRE(Bar-selective Combination Of Shifted FIlter REsponses)，通過(guò)將融合特征輸入SVM(支持向量機(jī))分類器訓(xùn)練得到所需的模型。通過(guò)在DRIVE和STARE數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，利用Se, Sp, Acc, Ppv, Npv, F1-measure等常規(guī)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)檢測(cè)分割效果，其中平均準(zhǔn)確率分別達(dá)到0.9573和0.9575，結(jié)果顯示該融合方法比單獨(dú)使用B-COSFIRE或者其他目前所提出的融合特征方法更準(zhǔn)確有效。
2017, 39(8): 1964-1971.
doi: 10.11999/JEIT161109
摘要:
現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出重疊社區(qū)的特征。在研究經(jīng)典的標(biāo)簽算法的基礎(chǔ)上，該文提出基于貢獻(xiàn)函數(shù)的重疊社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。算法將每個(gè)節(jié)點(diǎn)用三元組(閾值、標(biāo)簽、從屬系數(shù))集合來(lái)表示。節(jié)點(diǎn)的閾值是每次迭代過(guò)程中標(biāo)簽淘汰的依據(jù)，該值由多元線性方程自動(dòng)計(jì)算而來(lái)。從屬系數(shù)用于衡量當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)社區(qū)的相關(guān)度，從屬系數(shù)的值越大說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)與標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)社區(qū)的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。在每一次迭代的過(guò)程中，算法依據(jù)貢獻(xiàn)函數(shù)計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的從屬系數(shù)，并生成新的三元組集合。然后依據(jù)標(biāo)簽決策規(guī)則淘汰標(biāo)簽，進(jìn)行從屬系數(shù)規(guī)范化。通過(guò)對(duì)真實(shí)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和LFR(Lancichinetti Fortunato Radicchi)自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試可知，該算法的社區(qū)劃分準(zhǔn)確率高，而且劃分結(jié)果穩(wěn)定。
現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出重疊社區(qū)的特征。在研究經(jīng)典的標(biāo)簽算法的基礎(chǔ)上，該文提出基于貢獻(xiàn)函數(shù)的重疊社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。算法將每個(gè)節(jié)點(diǎn)用三元組(閾值、標(biāo)簽、從屬系數(shù))集合來(lái)表示。節(jié)點(diǎn)的閾值是每次迭代過(guò)程中標(biāo)簽淘汰的依據(jù)，該值由多元線性方程自動(dòng)計(jì)算而來(lái)。從屬系數(shù)用于衡量當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)社區(qū)的相關(guān)度，從屬系數(shù)的值越大說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)與標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)社區(qū)的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。在每一次迭代的過(guò)程中，算法依據(jù)貢獻(xiàn)函數(shù)計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的從屬系數(shù)，并生成新的三元組集合。然后依據(jù)標(biāo)簽決策規(guī)則淘汰標(biāo)簽，進(jìn)行從屬系數(shù)規(guī)范化。通過(guò)對(duì)真實(shí)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和LFR(Lancichinetti Fortunato Radicchi)自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試可知，該算法的社區(qū)劃分準(zhǔn)確率高，而且劃分結(jié)果穩(wěn)定。
2017, 39(8): 1972-1978.
doi: 10.11999/JEIT161216
摘要:
在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中，若控制節(jié)點(diǎn)發(fā)生不可恢復(fù)的故障，則相關(guān)交換機(jī)需向其他控制節(jié)點(diǎn)遷移，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種考慮SDN控制節(jié)點(diǎn)故障的控制器部署和交換機(jī)遷移方法。與現(xiàn)有算法僅優(yōu)化交換機(jī)遷移方法不同，該方法同時(shí)考慮控制器部署位置的影響。首先利用標(biāo)號(hào)傳播算法構(gòu)造備選子集并劃分雙層子集，然后在每個(gè)子集中選取合適位置部署控制器，最后為子集內(nèi)節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的master和slave控制器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有算法相比，所提方法可有效解決交換機(jī)遷移后控制器超載的問(wèn)題；通過(guò)調(diào)整參數(shù)，權(quán)衡控制器故障前后網(wǎng)絡(luò)性能，可明顯改善交換機(jī)遷移后的控制鏈路平均時(shí)延。
在軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中，若控制節(jié)點(diǎn)發(fā)生不可恢復(fù)的故障，則相關(guān)交換機(jī)需向其他控制節(jié)點(diǎn)遷移，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種考慮SDN控制節(jié)點(diǎn)故障的控制器部署和交換機(jī)遷移方法。與現(xiàn)有算法僅優(yōu)化交換機(jī)遷移方法不同，該方法同時(shí)考慮控制器部署位置的影響。首先利用標(biāo)號(hào)傳播算法構(gòu)造備選子集并劃分雙層子集，然后在每個(gè)子集中選取合適位置部署控制器，最后為子集內(nèi)節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的master和slave控制器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有算法相比，所提方法可有效解決交換機(jī)遷移后控制器超載的問(wèn)題；通過(guò)調(diào)整參數(shù)，權(quán)衡控制器故障前后網(wǎng)絡(luò)性能，可明顯改善交換機(jī)遷移后的控制鏈路平均時(shí)延。
2017, 39(8): 1979-1985.
doi: 10.11999/JEIT161252
摘要:
該文針對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射過(guò)程中節(jié)點(diǎn)與鏈路映射關(guān)聯(lián)性差、虛擬鄰接節(jié)點(diǎn)映射距離遠(yuǎn)和相鄰節(jié)點(diǎn)鏈路資源消耗不均衡的問(wèn)題，提出一種兩階段的基于節(jié)點(diǎn)鄰近感知與路徑綜合評(píng)估的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法(NA-PVNM)。在節(jié)點(diǎn)映射階段，首先對(duì)虛擬節(jié)點(diǎn)按照資源請(qǐng)求和廣度優(yōu)先搜索算法排序，然后對(duì)每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的候選物理節(jié)點(diǎn)考慮資源豐富度和拓?fù)溧徑?，建立了?jié)點(diǎn)適應(yīng)值函數(shù)計(jì)算最佳映射節(jié)點(diǎn)。在鏈路映射階段，采用k最短路徑算法，對(duì)每條候選路徑考慮可用帶寬、途經(jīng)物理節(jié)點(diǎn)資源最大值和路徑跳數(shù)，通過(guò)路徑適應(yīng)值函數(shù)計(jì)算最佳路徑。仿真結(jié)果表明算法降低了鏈路映射長(zhǎng)度，提高了虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求接受率和收益開銷比。實(shí)驗(yàn)分析了位置約束和物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)對(duì)算法性能的影響以及映射過(guò)程中物理網(wǎng)絡(luò)資源占用情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在物理資源分布和虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的條件約束下，提高虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成功率的關(guān)鍵在于減少映射時(shí)的資源消耗。
該文針對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射過(guò)程中節(jié)點(diǎn)與鏈路映射關(guān)聯(lián)性差、虛擬鄰接節(jié)點(diǎn)映射距離遠(yuǎn)和相鄰節(jié)點(diǎn)鏈路資源消耗不均衡的問(wèn)題，提出一種兩階段的基于節(jié)點(diǎn)鄰近感知與路徑綜合評(píng)估的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法(NA-PVNM)。在節(jié)點(diǎn)映射階段，首先對(duì)虛擬節(jié)點(diǎn)按照資源請(qǐng)求和廣度優(yōu)先搜索算法排序，然后對(duì)每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的候選物理節(jié)點(diǎn)考慮資源豐富度和拓?fù)溧徑?，建立了?jié)點(diǎn)適應(yīng)值函數(shù)計(jì)算最佳映射節(jié)點(diǎn)。在鏈路映射階段，采用k最短路徑算法，對(duì)每條候選路徑考慮可用帶寬、途經(jīng)物理節(jié)點(diǎn)資源最大值和路徑跳數(shù)，通過(guò)路徑適應(yīng)值函數(shù)計(jì)算最佳路徑。仿真結(jié)果表明算法降低了鏈路映射長(zhǎng)度，提高了虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求接受率和收益開銷比。實(shí)驗(yàn)分析了位置約束和物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)對(duì)算法性能的影響以及映射過(guò)程中物理網(wǎng)絡(luò)資源占用情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在物理資源分布和虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的條件約束下，提高虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成功率的關(guān)鍵在于減少映射時(shí)的資源消耗。
2017, 39(8): 1986-1992.
doi: 10.11999/JEIT161335
摘要:
該文針對(duì)移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)的自私性，并結(jié)合移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)的資源受限、自組織以及開放性等特點(diǎn)，提出一種基于不完全信息的雙方叫價(jià)拍賣模型的節(jié)點(diǎn)激勵(lì)策略DAIP。該激勵(lì)策略采用虛擬貨幣的支付方式，節(jié)點(diǎn)根據(jù)其擁有的虛擬貨幣量、自身資源狀態(tài)和消息屬性對(duì)每次消息轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行估價(jià)，然后根據(jù)估價(jià)與博弈策略給出相應(yīng)報(bào)價(jià)。通過(guò)博弈分析給出了DAIP策略的線性策略貝葉斯納什均衡解，使各節(jié)點(diǎn)為最大化其自身利益而積極參與消息轉(zhuǎn)發(fā)合作，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中消息轉(zhuǎn)發(fā)合作的成功。分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該激勵(lì)策略能夠降低系統(tǒng)的能量消耗，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的消息轉(zhuǎn)發(fā)成功率，提高系統(tǒng)的整體效用。
該文針對(duì)移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)的自私性，并結(jié)合移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)的資源受限、自組織以及開放性等特點(diǎn)，提出一種基于不完全信息的雙方叫價(jià)拍賣模型的節(jié)點(diǎn)激勵(lì)策略DAIP。該激勵(lì)策略采用虛擬貨幣的支付方式，節(jié)點(diǎn)根據(jù)其擁有的虛擬貨幣量、自身資源狀態(tài)和消息屬性對(duì)每次消息轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行估價(jià)，然后根據(jù)估價(jià)與博弈策略給出相應(yīng)報(bào)價(jià)。通過(guò)博弈分析給出了DAIP策略的線性策略貝葉斯納什均衡解，使各節(jié)點(diǎn)為最大化其自身利益而積極參與消息轉(zhuǎn)發(fā)合作，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中消息轉(zhuǎn)發(fā)合作的成功。分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該激勵(lì)策略能夠降低系統(tǒng)的能量消耗，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的消息轉(zhuǎn)發(fā)成功率，提高系統(tǒng)的整體效用。
2017, 39(8): 1993-1999.
doi: 10.11999/JEIT161398
摘要:
該文以含勵(lì)磁環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)階四階電力系統(tǒng)模型為對(duì)象，研究其動(dòng)力學(xué)行為并加以同步控制。首先，固定系統(tǒng)參數(shù)，利用分岔圖和最大Lyapunov指數(shù)譜計(jì)算系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的最低階次。其次，以單變量法分別研究機(jī)械功率、阻尼系數(shù)和勵(lì)磁增益的改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響，通過(guò)數(shù)值仿真繪制系統(tǒng)隨參數(shù)變化下的分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜等，選取不同的系統(tǒng)初值，研究同一系統(tǒng)在不同初值的情況下存在的多吸引子共存現(xiàn)象。最后，基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論和非線性反饋控制理論，設(shè)計(jì)同步控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)混沌控制，數(shù)值仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的有效性。
該文以含勵(lì)磁環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)階四階電力系統(tǒng)模型為對(duì)象，研究其動(dòng)力學(xué)行為并加以同步控制。首先，固定系統(tǒng)參數(shù)，利用分岔圖和最大Lyapunov指數(shù)譜計(jì)算系統(tǒng)產(chǎn)生混沌振蕩的最低階次。其次，以單變量法分別研究機(jī)械功率、阻尼系數(shù)和勵(lì)磁增益的改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響，通過(guò)數(shù)值仿真繪制系統(tǒng)隨參數(shù)變化下的分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜等，選取不同的系統(tǒng)初值，研究同一系統(tǒng)在不同初值的情況下存在的多吸引子共存現(xiàn)象。最后，基于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定性理論和非線性反饋控制理論，設(shè)計(jì)同步控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)混沌控制，數(shù)值仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的有效性。
2017, 39(8): 2000-2006.
doi: 10.11999/JEIT161213
摘要:
脈沖超寬帶測(cè)控系統(tǒng)作為一種航天測(cè)控新體制，可有效提高系統(tǒng)的隱蔽性和抗干擾性。該文針對(duì)脈沖超寬帶測(cè)控信號(hào)的捕獲問(wèn)題，提出利用基于部分匹配濾波與快速傅里葉變換(Partial Matched Filtering and Fast Fourier Transform, PMF-FFT)的捕獲方法完成對(duì)脈沖相位、偽碼相位和多普勒頻率的3維捕獲。又針對(duì)搜索空間大、捕獲時(shí)間長(zhǎng)和多普勒頻率估計(jì)精度低的問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的捕獲方法。該方法采用兩步捕獲法對(duì)時(shí)延相位進(jìn)行捕獲，同時(shí)利用修正的Rife算法對(duì)多普勒頻率進(jìn)行進(jìn)一步精細(xì)估計(jì)。仿真結(jié)果表明，該方法可有效提高捕獲速度，減小捕獲時(shí)間，且能顯著提高多普勒頻率估計(jì)精度。
脈沖超寬帶測(cè)控系統(tǒng)作為一種航天測(cè)控新體制，可有效提高系統(tǒng)的隱蔽性和抗干擾性。該文針對(duì)脈沖超寬帶測(cè)控信號(hào)的捕獲問(wèn)題，提出利用基于部分匹配濾波與快速傅里葉變換(Partial Matched Filtering and Fast Fourier Transform, PMF-FFT)的捕獲方法完成對(duì)脈沖相位、偽碼相位和多普勒頻率的3維捕獲。又針對(duì)搜索空間大、捕獲時(shí)間長(zhǎng)和多普勒頻率估計(jì)精度低的問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的捕獲方法。該方法采用兩步捕獲法對(duì)時(shí)延相位進(jìn)行捕獲，同時(shí)利用修正的Rife算法對(duì)多普勒頻率進(jìn)行進(jìn)一步精細(xì)估計(jì)。仿真結(jié)果表明，該方法可有效提高捕獲速度，減小捕獲時(shí)間，且能顯著提高多普勒頻率估計(jì)精度。
2017, 39(8): 2007-2013.
doi: 10.11999/JEIT161123
摘要:
海洋磁場(chǎng)測(cè)量是海洋科學(xué)觀測(cè)、海底資源勘探、國(guó)防安全等領(lǐng)域的基本手段之一。研究海浪等海水運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)噪聲機(jī)理、預(yù)測(cè)模型及抑制方法對(duì)于提高海洋磁測(cè)精度具有重要的意義。該文在分析一階Stokes波浪運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)型的海浪磁場(chǎng)模型，并推導(dǎo)出深海和淺海條件下的簡(jiǎn)化公式。為了驗(yàn)證模型的有效性，在2015年第15號(hào)臺(tái)風(fēng)天鵝過(guò)境期間，對(duì)我國(guó)南海某海域的海洋環(huán)境磁場(chǎng)進(jìn)行了觀測(cè)，并將該文模型和經(jīng)典的Weaver模型分別與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，該文提出的改進(jìn)型模型能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)海浪磁場(chǎng)大小，預(yù)測(cè)精度比Weaver模型提高了近一個(gè)量級(jí)，可為海洋磁場(chǎng)測(cè)量的噪聲抑制提供一種更加有效的工具。
海洋磁場(chǎng)測(cè)量是海洋科學(xué)觀測(cè)、海底資源勘探、國(guó)防安全等領(lǐng)域的基本手段之一。研究海浪等海水運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)噪聲機(jī)理、預(yù)測(cè)模型及抑制方法對(duì)于提高海洋磁測(cè)精度具有重要的意義。該文在分析一階Stokes波浪運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)型的海浪磁場(chǎng)模型，并推導(dǎo)出深海和淺海條件下的簡(jiǎn)化公式。為了驗(yàn)證模型的有效性，在2015年第15號(hào)臺(tái)風(fēng)天鵝過(guò)境期間，對(duì)我國(guó)南海某海域的海洋環(huán)境磁場(chǎng)進(jìn)行了觀測(cè)，并將該文模型和經(jīng)典的Weaver模型分別與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，該文提出的改進(jìn)型模型能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)海浪磁場(chǎng)大小，預(yù)測(cè)精度比Weaver模型提高了近一個(gè)量級(jí)，可為海洋磁場(chǎng)測(cè)量的噪聲抑制提供一種更加有效的工具。
2017, 39(8): 2014-2018.
doi: 10.11999/JEIT161101
摘要:
金屬腔體內(nèi)的場(chǎng)線耦合是電磁兼容領(lǐng)域的一個(gè)重要的問(wèn)題，基于模式匹配及BLT方程理論，該文提出一種計(jì)算帶孔陣腔體內(nèi)場(chǎng)線耦合的方法。將外部激勵(lì)源對(duì)腔體內(nèi)傳輸線的耦合分解為孔腔耦合和場(chǎng)線耦合兩個(gè)過(guò)程，腔體內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由模式匹配理論及矩量法計(jì)算得到，腔體內(nèi)的場(chǎng)線耦合由Agrawal模型構(gòu)建BLT方程進(jìn)行計(jì)算。與測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比得出，模式匹配理論可以準(zhǔn)確計(jì)算腔體內(nèi)部電磁場(chǎng)。與CST數(shù)值仿真數(shù)據(jù)對(duì)比得到，該方法可以準(zhǔn)確計(jì)算任意入射波激勵(lì)下線纜終端負(fù)載上的電流響應(yīng)且計(jì)算效率高，可用于腔體內(nèi)場(chǎng)線耦合的研究。
金屬腔體內(nèi)的場(chǎng)線耦合是電磁兼容領(lǐng)域的一個(gè)重要的問(wèn)題，基于模式匹配及BLT方程理論，該文提出一種計(jì)算帶孔陣腔體內(nèi)場(chǎng)線耦合的方法。將外部激勵(lì)源對(duì)腔體內(nèi)傳輸線的耦合分解為孔腔耦合和場(chǎng)線耦合兩個(gè)過(guò)程，腔體內(nèi)任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由模式匹配理論及矩量法計(jì)算得到，腔體內(nèi)的場(chǎng)線耦合由Agrawal模型構(gòu)建BLT方程進(jìn)行計(jì)算。與測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比得出，模式匹配理論可以準(zhǔn)確計(jì)算腔體內(nèi)部電磁場(chǎng)。與CST數(shù)值仿真數(shù)據(jù)對(duì)比得到，該方法可以準(zhǔn)確計(jì)算任意入射波激勵(lì)下線纜終端負(fù)載上的電流響應(yīng)且計(jì)算效率高，可用于腔體內(nèi)場(chǎng)線耦合的研究。
2017, 39(8): 2019-2022.
doi: 10.11999/JEIT161332
摘要:
該文基于寬角拋物方程方法，對(duì)復(fù)雜路徑上空過(guò)渡區(qū)域低頻電波傳播損耗問(wèn)題進(jìn)行研究。增加了高空接收?qǐng)龇至康姆较蛞蜃庸酵茖?dǎo)及其約束條件；仿真了3種典型路徑模型下，距地面上空60 km范圍內(nèi)的垂直電場(chǎng)分布，并比較分析了其與近地表面變化規(guī)律的異同。所提方法能夠更好地將近地面與高空過(guò)渡區(qū)域場(chǎng)量求解方法統(tǒng)一起來(lái)，提高了計(jì)算精度，可為復(fù)雜地電離層波導(dǎo)中低頻天波傳播問(wèn)題解決提供技術(shù)支持。
該文基于寬角拋物方程方法，對(duì)復(fù)雜路徑上空過(guò)渡區(qū)域低頻電波傳播損耗問(wèn)題進(jìn)行研究。增加了高空接收?qǐng)龇至康姆较蛞蜃庸酵茖?dǎo)及其約束條件；仿真了3種典型路徑模型下，距地面上空60 km范圍內(nèi)的垂直電場(chǎng)分布，并比較分析了其與近地表面變化規(guī)律的異同。所提方法能夠更好地將近地面與高空過(guò)渡區(qū)域場(chǎng)量求解方法統(tǒng)一起來(lái)，提高了計(jì)算精度，可為復(fù)雜地電離層波導(dǎo)中低頻天波傳播問(wèn)題解決提供技術(shù)支持。
2017, 39(8): 2023-2027.
doi: 10.11999/JEIT161103
摘要:
針對(duì)傳統(tǒng)的人臉識(shí)別方法對(duì)人臉圖像的曝光量、表情比較敏感，并且具有較大類內(nèi)離散度的缺點(diǎn)，該文提出一種基于Gabor小波以及加權(quán)互協(xié)方差運(yùn)算的人臉識(shí)別算法。該算法首先對(duì)人臉圖像提取Gabor特征，然后使用加權(quán)的互協(xié)方差矩陣對(duì)經(jīng)過(guò)處理的特征圖像進(jìn)行降維及特征提?。蛔詈笫褂米罱彿诸惼鬟M(jìn)行分類。在ORL數(shù)據(jù)庫(kù)和AR數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)表明，該方法的降維和識(shí)別性能優(yōu)于傳統(tǒng)2DPCA及其改進(jìn)算法，能兼顧維度簡(jiǎn)約性和準(zhǔn)確性，有效地提高了識(shí)別性能。
針對(duì)傳統(tǒng)的人臉識(shí)別方法對(duì)人臉圖像的曝光量、表情比較敏感，并且具有較大類內(nèi)離散度的缺點(diǎn)，該文提出一種基于Gabor小波以及加權(quán)互協(xié)方差運(yùn)算的人臉識(shí)別算法。該算法首先對(duì)人臉圖像提取Gabor特征，然后使用加權(quán)的互協(xié)方差矩陣對(duì)經(jīng)過(guò)處理的特征圖像進(jìn)行降維及特征提?。蛔詈笫褂米罱彿诸惼鬟M(jìn)行分類。在ORL數(shù)據(jù)庫(kù)和AR數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)表明，該方法的降維和識(shí)別性能優(yōu)于傳統(tǒng)2DPCA及其改進(jìn)算法，能兼顧維度簡(jiǎn)約性和準(zhǔn)確性，有效地提高了識(shí)別性能。
2017, 39(8): 2028-2032.
doi: 10.11999/JEIT161112
摘要:
使用星載綜合孔徑輻射計(jì)進(jìn)行海洋鹽度探測(cè)是微波遙感領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。為了達(dá)到海洋鹽度探測(cè)所需準(zhǔn)確度指標(biāo)，綜合孔徑輻射計(jì)的輻射計(jì)單元需要同時(shí)具有非常高的靈敏度及定標(biāo)穩(wěn)定度。該文研究了一種兼顧高靈敏度和高穩(wěn)定度的輻射計(jì)技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)定標(biāo)的方法保證穩(wěn)定度指標(biāo)，通過(guò)定標(biāo)數(shù)據(jù)平均的方法提高靈敏度指標(biāo)。首次通過(guò)頻域分析得到最優(yōu)定標(biāo)數(shù)據(jù)平均時(shí)間。完成了長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該輻射計(jì)穩(wěn)定度在3天(3 d)內(nèi)優(yōu)于0.12 K，靈敏度優(yōu)于0.1 K，達(dá)到了海洋鹽度探測(cè)綜合孔徑輻射計(jì)對(duì)輻射計(jì)單元的需求。
使用星載綜合孔徑輻射計(jì)進(jìn)行海洋鹽度探測(cè)是微波遙感領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。為了達(dá)到海洋鹽度探測(cè)所需準(zhǔn)確度指標(biāo)，綜合孔徑輻射計(jì)的輻射計(jì)單元需要同時(shí)具有非常高的靈敏度及定標(biāo)穩(wěn)定度。該文研究了一種兼顧高靈敏度和高穩(wěn)定度的輻射計(jì)技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)定標(biāo)的方法保證穩(wěn)定度指標(biāo)，通過(guò)定標(biāo)數(shù)據(jù)平均的方法提高靈敏度指標(biāo)。首次通過(guò)頻域分析得到最優(yōu)定標(biāo)數(shù)據(jù)平均時(shí)間。完成了長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該輻射計(jì)穩(wěn)定度在3天(3 d)內(nèi)優(yōu)于0.12 K，靈敏度優(yōu)于0.1 K，達(dá)到了海洋鹽度探測(cè)綜合孔徑輻射計(jì)對(duì)輻射計(jì)單元的需求。
