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2016年 第38卷 第10期
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2016, 38(10): 2415-2422.
doi: 10.11999/JEIT151453
摘要:
多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)作為一種新型的雷達(dá)體制，其成像兼具高分辨率與實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。由于觀測(cè)區(qū)域的稀疏性，MIMO雷達(dá)成像可以用壓縮感知的方法進(jìn)行處理。而現(xiàn)有的MIMO雷達(dá)稀疏成像的貪婪恢復(fù)算法中，正交匹配追蹤算法(OMP)存在成像圖像有偽影的缺點(diǎn)，子空間追蹤算法(SP)則受到低分辨率的困擾。針對(duì)上述問(wèn)題，該文提出一種稱為混合匹配追蹤算法的壓縮感知貪婪算法以實(shí)現(xiàn)MIMO雷達(dá)稀疏成像。通過(guò)將兩種貪婪恢復(fù)算法結(jié)合起來(lái)，利用OMP 算法選擇基信號(hào)的正交性和SP 算法具有基信號(hào)選擇的回溯策略，來(lái)重構(gòu)出高分辨率且沒(méi)有偽影的雷達(dá)圖像。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提算法的有效性。
多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)作為一種新型的雷達(dá)體制，其成像兼具高分辨率與實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。由于觀測(cè)區(qū)域的稀疏性，MIMO雷達(dá)成像可以用壓縮感知的方法進(jìn)行處理。而現(xiàn)有的MIMO雷達(dá)稀疏成像的貪婪恢復(fù)算法中，正交匹配追蹤算法(OMP)存在成像圖像有偽影的缺點(diǎn)，子空間追蹤算法(SP)則受到低分辨率的困擾。針對(duì)上述問(wèn)題，該文提出一種稱為混合匹配追蹤算法的壓縮感知貪婪算法以實(shí)現(xiàn)MIMO雷達(dá)稀疏成像。通過(guò)將兩種貪婪恢復(fù)算法結(jié)合起來(lái)，利用OMP 算法選擇基信號(hào)的正交性和SP 算法具有基信號(hào)選擇的回溯策略，來(lái)重構(gòu)出高分辨率且沒(méi)有偽影的雷達(dá)圖像。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提算法的有效性。
2016, 38(10): 2423-2429.
doi: 10.11999/JEIT151391
摘要:
近年來(lái)，基于壓縮感知(Compressed Sensing, CS)理論的稀疏場(chǎng)景SAR成像成為研究熱點(diǎn)。在CS理論中，對(duì)于具有相同稀疏結(jié)構(gòu)的聯(lián)合稀疏目標(biāo)信號(hào)源，多重測(cè)量向量(Multiple Measurement Vectors, MMV)模型可以獲得優(yōu)于單重測(cè)量矢量(Single Measurement Vector, SMV)模型的重構(gòu)性能。然而，在距離徙動(dòng)(Range Migration)不可忽略的應(yīng)用場(chǎng)景，SAR各脈沖回波1維距離像具有不完全相同的稀疏結(jié)構(gòu)，這使得無(wú)法在SAR應(yīng)用中直接引入MMV模型。該文針對(duì)MMV模型與SAR距離徙動(dòng)的矛盾，提出一種改進(jìn)的MMV模型。在該模型下，各方位向位置對(duì)應(yīng)的1維距離像的稀疏結(jié)構(gòu)不要求完全相同，而是符合距離徙動(dòng)特性。論文所提出的RM-OMP算法根據(jù)符合距離徙動(dòng)特性的稀疏結(jié)構(gòu)搜索稀疏信號(hào)支撐集，可以準(zhǔn)確地重建稀疏信號(hào)源。論文采用仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提模型和算法的有效性。
近年來(lái)，基于壓縮感知(Compressed Sensing, CS)理論的稀疏場(chǎng)景SAR成像成為研究熱點(diǎn)。在CS理論中，對(duì)于具有相同稀疏結(jié)構(gòu)的聯(lián)合稀疏目標(biāo)信號(hào)源，多重測(cè)量向量(Multiple Measurement Vectors, MMV)模型可以獲得優(yōu)于單重測(cè)量矢量(Single Measurement Vector, SMV)模型的重構(gòu)性能。然而，在距離徙動(dòng)(Range Migration)不可忽略的應(yīng)用場(chǎng)景，SAR各脈沖回波1維距離像具有不完全相同的稀疏結(jié)構(gòu)，這使得無(wú)法在SAR應(yīng)用中直接引入MMV模型。該文針對(duì)MMV模型與SAR距離徙動(dòng)的矛盾，提出一種改進(jìn)的MMV模型。在該模型下，各方位向位置對(duì)應(yīng)的1維距離像的稀疏結(jié)構(gòu)不要求完全相同，而是符合距離徙動(dòng)特性。論文所提出的RM-OMP算法根據(jù)符合距離徙動(dòng)特性的稀疏結(jié)構(gòu)搜索稀疏信號(hào)支撐集，可以準(zhǔn)確地重建稀疏信號(hào)源。論文采用仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提模型和算法的有效性。
2016, 38(10): 2430-2436.
doi: 10.11999/JEIT151163
摘要:
針對(duì)多基地雷達(dá)系統(tǒng)，該文為解決傳統(tǒng)集中式檢測(cè)算法數(shù)據(jù)傳輸率大的問(wèn)題，根據(jù)廣義似然比檢測(cè)算法和自適應(yīng)匹配濾波算法，提出兩種雙門限恒虛警率檢測(cè)器：雙門限廣義似然比檢測(cè)器和雙門限自適應(yīng)匹配濾波檢測(cè)器。首先各個(gè)局部雷達(dá)站將超過(guò)第1門限的局部檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量傳送到融合中心。然后融合中心根據(jù)局部雷達(dá)站傳送的數(shù)據(jù)計(jì)算融合后的全局檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，并與第2門限比較，得到最終的判決結(jié)果。在各空間分集通道的信雜噪比假設(shè)相同的條件下，給出了雙門限自適應(yīng)匹配濾波檢測(cè)器的虛警概率和檢測(cè)概率的解析表達(dá)式。仿真結(jié)果表明，兩種雙門限檢測(cè)器在低數(shù)據(jù)率傳輸時(shí)能夠保持較好的檢測(cè)性能。
針對(duì)多基地雷達(dá)系統(tǒng)，該文為解決傳統(tǒng)集中式檢測(cè)算法數(shù)據(jù)傳輸率大的問(wèn)題，根據(jù)廣義似然比檢測(cè)算法和自適應(yīng)匹配濾波算法，提出兩種雙門限恒虛警率檢測(cè)器：雙門限廣義似然比檢測(cè)器和雙門限自適應(yīng)匹配濾波檢測(cè)器。首先各個(gè)局部雷達(dá)站將超過(guò)第1門限的局部檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量傳送到融合中心。然后融合中心根據(jù)局部雷達(dá)站傳送的數(shù)據(jù)計(jì)算融合后的全局檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，并與第2門限比較，得到最終的判決結(jié)果。在各空間分集通道的信雜噪比假設(shè)相同的條件下，給出了雙門限自適應(yīng)匹配濾波檢測(cè)器的虛警概率和檢測(cè)概率的解析表達(dá)式。仿真結(jié)果表明，兩種雙門限檢測(cè)器在低數(shù)據(jù)率傳輸時(shí)能夠保持較好的檢測(cè)性能。
2016, 38(10): 2437-2444.
doi: 10.11999/JEIT151469
摘要:
該文采用矢量傳感器配置下的十字型陣列MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，提出一種新的2維高精度DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法。首先根據(jù)MIMO雷達(dá)虛擬陣列導(dǎo)向矢量的特點(diǎn)，通過(guò)降維矩陣的設(shè)計(jì)及回波數(shù)據(jù)的降維變換，將高維回波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至低維信號(hào)空間；然后基于傳播算子獲得對(duì)應(yīng)信號(hào)子空間的估計(jì)，利用收、發(fā)陣列陣元間長(zhǎng)基線對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)不變性和極化矢量中電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量的叉積進(jìn)行2維高精度DOA估計(jì)和解模糊處理，同時(shí)利用與陣列結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的極化域旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行極化輔角和極化相位差的聯(lián)合估計(jì)。該矢量傳感器MIMO雷達(dá)陣列可同時(shí)獲取MIMO雷達(dá)的波形分集和矢量傳感器的極化分集，無(wú)需額外增加陣元和硬件開銷，能夠有效擴(kuò)展陣列孔徑，提高參數(shù)估計(jì)性能；同時(shí)通過(guò)降維變換及傳播算子，在獲取信噪比增益的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)2維高精度DOA和2維極化矢量的聯(lián)合估計(jì)及參數(shù)的自動(dòng)配對(duì)，有效降低數(shù)據(jù)處理維數(shù)和參數(shù)估計(jì)的運(yùn)算復(fù)雜度；最后，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和算法的有效性。
該文采用矢量傳感器配置下的十字型陣列MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，提出一種新的2維高精度DOA與極化參數(shù)聯(lián)合估計(jì)算法。首先根據(jù)MIMO雷達(dá)虛擬陣列導(dǎo)向矢量的特點(diǎn)，通過(guò)降維矩陣的設(shè)計(jì)及回波數(shù)據(jù)的降維變換，將高維回波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至低維信號(hào)空間；然后基于傳播算子獲得對(duì)應(yīng)信號(hào)子空間的估計(jì)，利用收、發(fā)陣列陣元間長(zhǎng)基線對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)不變性和極化矢量中電場(chǎng)矢量和磁場(chǎng)矢量的叉積進(jìn)行2維高精度DOA估計(jì)和解模糊處理，同時(shí)利用與陣列結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的極化域旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行極化輔角和極化相位差的聯(lián)合估計(jì)。該矢量傳感器MIMO雷達(dá)陣列可同時(shí)獲取MIMO雷達(dá)的波形分集和矢量傳感器的極化分集，無(wú)需額外增加陣元和硬件開銷，能夠有效擴(kuò)展陣列孔徑，提高參數(shù)估計(jì)性能；同時(shí)通過(guò)降維變換及傳播算子，在獲取信噪比增益的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)2維高精度DOA和2維極化矢量的聯(lián)合估計(jì)及參數(shù)的自動(dòng)配對(duì)，有效降低數(shù)據(jù)處理維數(shù)和參數(shù)估計(jì)的運(yùn)算復(fù)雜度；最后，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和算法的有效性。
2016, 38(10): 2445-2452.
doi: 10.11999/JEIT151425
摘要:
針對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)存在不確定性導(dǎo)致MIMO雷達(dá)波形優(yōu)化設(shè)計(jì)性能下降問(wèn)題，該文提出一種扁平橢球不確定集約束下的穩(wěn)健自適應(yīng)發(fā)射-接收波形聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先將目標(biāo)脈沖響應(yīng)的誤差推廣到更為一般的扁平橢球不確定集約束條件，并利用Lagrange乘子法對(duì)優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行推導(dǎo)，得出扁平橢球不確定集約束下的閉式表達(dá)式。其次為了提高目標(biāo)脈沖響應(yīng)不確定集范圍較大時(shí)的優(yōu)化性能，采用了迭代魯棒最小方差法進(jìn)行求解(IRMVB)，求得更為精確的目標(biāo)脈沖響應(yīng)，提高了SINR改善性能。然后進(jìn)一步分析了基于扁平橢球不確定集約束條件與球體約束條件優(yōu)化問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系，推導(dǎo)得出該文求解過(guò)程為廣義對(duì)角加載方法。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明所提算法對(duì)于目標(biāo)回波信號(hào)不確定性具有更高的穩(wěn)健性。
針對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波信號(hào)存在不確定性導(dǎo)致MIMO雷達(dá)波形優(yōu)化設(shè)計(jì)性能下降問(wèn)題，該文提出一種扁平橢球不確定集約束下的穩(wěn)健自適應(yīng)發(fā)射-接收波形聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先將目標(biāo)脈沖響應(yīng)的誤差推廣到更為一般的扁平橢球不確定集約束條件，并利用Lagrange乘子法對(duì)優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行推導(dǎo)，得出扁平橢球不確定集約束下的閉式表達(dá)式。其次為了提高目標(biāo)脈沖響應(yīng)不確定集范圍較大時(shí)的優(yōu)化性能，采用了迭代魯棒最小方差法進(jìn)行求解(IRMVB)，求得更為精確的目標(biāo)脈沖響應(yīng)，提高了SINR改善性能。然后進(jìn)一步分析了基于扁平橢球不確定集約束條件與球體約束條件優(yōu)化問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系，推導(dǎo)得出該文求解過(guò)程為廣義對(duì)角加載方法。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明所提算法對(duì)于目標(biāo)回波信號(hào)不確定性具有更高的穩(wěn)健性。
2016, 38(10): 2453-2460.
doi: 10.11999/JEIT151452
摘要:
為了提高分布式MIMO雷達(dá)的多目標(biāo)速度估計(jì)精度，該文分析了發(fā)射功率和信號(hào)有效時(shí)寬對(duì)估計(jì)精度的影響，進(jìn)而提出一種將兩者聯(lián)合優(yōu)化的資源分配算法。首先，以最小化目標(biāo)速度估計(jì)的克拉美羅界(CRLB)最大值為目標(biāo)函數(shù)，建立了包含發(fā)射功率和信號(hào)有效時(shí)寬兩個(gè)優(yōu)化變量的優(yōu)化模型，然后采用連續(xù)參數(shù)凸估計(jì)(Sequential Parametric Convex Approximation, SPCA)算法對(duì)這個(gè)非凸的優(yōu)化模型進(jìn)行求解。最后，仿真結(jié)果表明利用所提算法進(jìn)行資源分配能明顯提高目標(biāo)速度的估計(jì)精度。此外，仿真結(jié)果表明信號(hào)有效時(shí)寬對(duì)目標(biāo)速度估計(jì)精度的影響大于發(fā)射功率。
為了提高分布式MIMO雷達(dá)的多目標(biāo)速度估計(jì)精度，該文分析了發(fā)射功率和信號(hào)有效時(shí)寬對(duì)估計(jì)精度的影響，進(jìn)而提出一種將兩者聯(lián)合優(yōu)化的資源分配算法。首先，以最小化目標(biāo)速度估計(jì)的克拉美羅界(CRLB)最大值為目標(biāo)函數(shù)，建立了包含發(fā)射功率和信號(hào)有效時(shí)寬兩個(gè)優(yōu)化變量的優(yōu)化模型，然后采用連續(xù)參數(shù)凸估計(jì)(Sequential Parametric Convex Approximation, SPCA)算法對(duì)這個(gè)非凸的優(yōu)化模型進(jìn)行求解。最后，仿真結(jié)果表明利用所提算法進(jìn)行資源分配能明顯提高目標(biāo)速度的估計(jì)精度。此外，仿真結(jié)果表明信號(hào)有效時(shí)寬對(duì)目標(biāo)速度估計(jì)精度的影響大于發(fā)射功率。
2016, 38(10): 2461-2467.
doi: 10.11999/JEIT151457
摘要:
該文針對(duì)人造目標(biāo)的極化高分辨距離像，提出一種基于快速密度搜索聚類算法的分類方法。首先根據(jù)散射結(jié)構(gòu)在頻率和極化維度的特性，對(duì)散射中心的類型進(jìn)行判別，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造目標(biāo)分類的特征矢量。然后采用快速密度搜索聚類算法，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的分類。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，文中構(gòu)建的特征矢量能較好地描述目標(biāo)的結(jié)構(gòu)屬性，具有較強(qiáng)的可分性。而快速密度搜索聚類算法簡(jiǎn)單高效，在人造目標(biāo)的分類識(shí)別中具有極大的應(yīng)用潛力。
該文針對(duì)人造目標(biāo)的極化高分辨距離像，提出一種基于快速密度搜索聚類算法的分類方法。首先根據(jù)散射結(jié)構(gòu)在頻率和極化維度的特性，對(duì)散射中心的類型進(jìn)行判別，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造目標(biāo)分類的特征矢量。然后采用快速密度搜索聚類算法，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的分類。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，文中構(gòu)建的特征矢量能較好地描述目標(biāo)的結(jié)構(gòu)屬性，具有較強(qiáng)的可分性。而快速密度搜索聚類算法簡(jiǎn)單高效，在人造目標(biāo)的分類識(shí)別中具有極大的應(yīng)用潛力。
2016, 38(10): 2468-2474.
doi: 10.11999/JEIT160023
摘要:
該文針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型和射線描跡法在估計(jì)對(duì)流層延遲方面的局限性，如效率低、成本高、精度受地表參數(shù)和探空數(shù)據(jù)限制等不足，提出一種基于改進(jìn)射線描跡法的對(duì)流層斜延遲估計(jì)方法。該方法結(jié)合中緯度大氣模式氣象參數(shù)公式和UNB3m氣象參數(shù)模型，改進(jìn)了射線描跡法中折射率剖面的計(jì)算，克服了氣象數(shù)據(jù)對(duì)射線描跡法的限制。選取亞洲地區(qū)10個(gè)站點(diǎn)2012年的氣象數(shù)據(jù)，分別采用改進(jìn)射線描跡法和傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型估計(jì)各個(gè)站天頂方向至 高度角區(qū)間15個(gè)方向的對(duì)流層斜延遲，并與基于探空數(shù)據(jù)獲取的對(duì)流層斜延遲真值進(jìn)行比較，計(jì)算結(jié)果表明該方法的估計(jì)精度優(yōu)于傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型，為非氣象數(shù)據(jù)情況下對(duì)流層斜延遲實(shí)時(shí)估計(jì)提供了新的思路。
該文針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型和射線描跡法在估計(jì)對(duì)流層延遲方面的局限性，如效率低、成本高、精度受地表參數(shù)和探空數(shù)據(jù)限制等不足，提出一種基于改進(jìn)射線描跡法的對(duì)流層斜延遲估計(jì)方法。該方法結(jié)合中緯度大氣模式氣象參數(shù)公式和UNB3m氣象參數(shù)模型，改進(jìn)了射線描跡法中折射率剖面的計(jì)算，克服了氣象數(shù)據(jù)對(duì)射線描跡法的限制。選取亞洲地區(qū)10個(gè)站點(diǎn)2012年的氣象數(shù)據(jù)，分別采用改進(jìn)射線描跡法和傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型估計(jì)各個(gè)站天頂方向至 高度角區(qū)間15個(gè)方向的對(duì)流層斜延遲，并與基于探空數(shù)據(jù)獲取的對(duì)流層斜延遲真值進(jìn)行比較，計(jì)算結(jié)果表明該方法的估計(jì)精度優(yōu)于傳統(tǒng)對(duì)流層延遲模型，為非氣象數(shù)據(jù)情況下對(duì)流層斜延遲實(shí)時(shí)估計(jì)提供了新的思路。
2016, 38(10): 2475-2481.
doi: 10.11999/JEIT151462
摘要:
地面動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是多通道合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的重要應(yīng)用。穩(wěn)健主成分分析的方法，因其可以將矩陣中低秩分量、稀疏分量及噪聲分量分離的特性，而在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，該方法受到非理想誤差影響，使得動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果中存在大量的雜波擾動(dòng)點(diǎn)，從而影響動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)性能。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種聯(lián)合穩(wěn)健主成分分析和圖形約束的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法，結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對(duì)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行形狀約束，有效保證動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的同時(shí)去除雜波擾動(dòng)點(diǎn)。仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該算法在強(qiáng)雜波背景下對(duì)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的有效性和可行性。
地面動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是多通道合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的重要應(yīng)用。穩(wěn)健主成分分析的方法，因其可以將矩陣中低秩分量、稀疏分量及噪聲分量分離的特性，而在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，該方法受到非理想誤差影響，使得動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果中存在大量的雜波擾動(dòng)點(diǎn)，從而影響動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)性能。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種聯(lián)合穩(wěn)健主成分分析和圖形約束的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法，結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對(duì)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行形狀約束，有效保證動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的同時(shí)去除雜波擾動(dòng)點(diǎn)。仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該算法在強(qiáng)雜波背景下對(duì)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的有效性和可行性。
2016, 38(10): 2482-2487.
doi: 10.11999/JEIT151475
摘要:
為了對(duì)抗天波超視距雷達(dá)中的瞬態(tài)干擾，現(xiàn)有時(shí)域算法一般有干擾定位、干擾剔除與數(shù)據(jù)恢復(fù)3個(gè)步驟，其中干擾定位的精度直接決定了后續(xù)處理的性能。目前工程中應(yīng)用的固定門限方法定位精度不夠，而現(xiàn)有文獻(xiàn)中提出的方法運(yùn)算量較大，且對(duì)參數(shù)的選擇較為敏感。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種迭代剔除平均檢測(cè)器。此檢測(cè)器將判決為干擾的樣本點(diǎn)剔除出迭代平均的過(guò)程，并采用前-后向檢測(cè)的定位方法，保證了背景估計(jì)與干擾定位的可靠性。天波超視距雷達(dá)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果證明了所提方法的有效性。
為了對(duì)抗天波超視距雷達(dá)中的瞬態(tài)干擾，現(xiàn)有時(shí)域算法一般有干擾定位、干擾剔除與數(shù)據(jù)恢復(fù)3個(gè)步驟，其中干擾定位的精度直接決定了后續(xù)處理的性能。目前工程中應(yīng)用的固定門限方法定位精度不夠，而現(xiàn)有文獻(xiàn)中提出的方法運(yùn)算量較大，且對(duì)參數(shù)的選擇較為敏感。針對(duì)這一問(wèn)題，該文提出一種迭代剔除平均檢測(cè)器。此檢測(cè)器將判決為干擾的樣本點(diǎn)剔除出迭代平均的過(guò)程，并采用前-后向檢測(cè)的定位方法，保證了背景估計(jì)與干擾定位的可靠性。天波超視距雷達(dá)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果證明了所提方法的有效性。
2016, 38(10): 2488-2494.
doi: 10.11999/JEIT151310
摘要:
該文利用RDNLMS算法對(duì)消機(jī)載外輻射源雷達(dá)多普勒展寬的直達(dá)波、強(qiáng)雜波，推導(dǎo)了RDNLMS濾波器的傳遞函數(shù)，在此基礎(chǔ)上提出一種非均勻多普勒頻率抽取方法，在降低計(jì)算量的同時(shí)盡可能減小了因抽取帶來(lái)的性能損失。該方法既能確保強(qiáng)雜波落在所抽取的多普勒頻率上從而被有效對(duì)消，又能保證抽取間隔不致過(guò)大進(jìn)而使較弱的雜波也得到適當(dāng)?shù)囊种?。仿真?shí)驗(yàn)表明：當(dāng)對(duì)消階數(shù)相同時(shí)，非均勻多普勒頻率抽取方法比均勻抽取對(duì)消性能提高2.4 dB。
該文利用RDNLMS算法對(duì)消機(jī)載外輻射源雷達(dá)多普勒展寬的直達(dá)波、強(qiáng)雜波，推導(dǎo)了RDNLMS濾波器的傳遞函數(shù)，在此基礎(chǔ)上提出一種非均勻多普勒頻率抽取方法，在降低計(jì)算量的同時(shí)盡可能減小了因抽取帶來(lái)的性能損失。該方法既能確保強(qiáng)雜波落在所抽取的多普勒頻率上從而被有效對(duì)消，又能保證抽取間隔不致過(guò)大進(jìn)而使較弱的雜波也得到適當(dāng)?shù)囊种?。仿真?shí)驗(yàn)表明：當(dāng)對(duì)消階數(shù)相同時(shí)，非均勻多普勒頻率抽取方法比均勻抽取對(duì)消性能提高2.4 dB。
2016, 38(10): 2495-2501.
doi: 10.11999/JEIT151354
摘要:
合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)是目前測(cè)高精度最高的新一代衛(wèi)星海洋雷達(dá)高度計(jì)，它將孔徑合成的思想引入到傳統(tǒng)高度計(jì)中來(lái)，測(cè)高精度比傳統(tǒng)高度計(jì)提高了1倍。該文在對(duì)合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)與傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)的測(cè)量精度進(jìn)行比對(duì)研究的基礎(chǔ)上，提出了機(jī)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)處理方法，首次通過(guò)機(jī)載試驗(yàn)的方法驗(yàn)證了合成孔徑高度計(jì)比傳統(tǒng)高度計(jì)測(cè)量精度提高約1倍的結(jié)論。
合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)是目前測(cè)高精度最高的新一代衛(wèi)星海洋雷達(dá)高度計(jì)，它將孔徑合成的思想引入到傳統(tǒng)高度計(jì)中來(lái)，測(cè)高精度比傳統(tǒng)高度計(jì)提高了1倍。該文在對(duì)合成孔徑雷達(dá)高度計(jì)與傳統(tǒng)雷達(dá)高度計(jì)的測(cè)量精度進(jìn)行比對(duì)研究的基礎(chǔ)上，提出了機(jī)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)處理方法，首次通過(guò)機(jī)載試驗(yàn)的方法驗(yàn)證了合成孔徑高度計(jì)比傳統(tǒng)高度計(jì)測(cè)量精度提高約1倍的結(jié)論。
2016, 38(10): 2502-2508.
doi: 10.11999/JEIT160095
摘要:
電磁波低頻入射情況下，植被中散射體獨(dú)立不相關(guān)的假設(shè)無(wú)效，此時(shí)應(yīng)考慮散射體之間的相干效應(yīng)以及近場(chǎng)互作用。該文提出一種基于分形結(jié)構(gòu)的植被高階相干散射模型，該模型利用分形理論生成近乎真實(shí)植被的3維幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)每個(gè)散射體的空間位置信息考慮了相干效應(yīng)，應(yīng)用互易定理計(jì)算了相鄰散射體間高階互作用，結(jié)合非相干的分層模型中后向散射機(jī)制劃分方式，給出了各項(xiàng)散射機(jī)制的表達(dá)式。與機(jī)載合成孔徑雷達(dá)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。在針葉林仿真參數(shù)下，分析了各項(xiàng)散射機(jī)制對(duì)總散射效應(yīng)的貢獻(xiàn)與入射頻率、角度、植被結(jié)構(gòu)的關(guān)系，結(jié)果表明，低頻入射條件下，稀疏植被散射模型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化從而應(yīng)用于參數(shù)反演中。
電磁波低頻入射情況下，植被中散射體獨(dú)立不相關(guān)的假設(shè)無(wú)效，此時(shí)應(yīng)考慮散射體之間的相干效應(yīng)以及近場(chǎng)互作用。該文提出一種基于分形結(jié)構(gòu)的植被高階相干散射模型，該模型利用分形理論生成近乎真實(shí)植被的3維幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)每個(gè)散射體的空間位置信息考慮了相干效應(yīng)，應(yīng)用互易定理計(jì)算了相鄰散射體間高階互作用，結(jié)合非相干的分層模型中后向散射機(jī)制劃分方式，給出了各項(xiàng)散射機(jī)制的表達(dá)式。與機(jī)載合成孔徑雷達(dá)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。在針葉林仿真參數(shù)下，分析了各項(xiàng)散射機(jī)制對(duì)總散射效應(yīng)的貢獻(xiàn)與入射頻率、角度、植被結(jié)構(gòu)的關(guān)系，結(jié)果表明，低頻入射條件下，稀疏植被散射模型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化從而應(yīng)用于參數(shù)反演中。
2016, 38(10): 2509-2514.
doi: 10.11999/JEIT160208
摘要:
該文針對(duì)無(wú)霧圖像具有高灰度對(duì)比度且大氣遮罩局部平滑的特性，提出一種基于非局部全變分正則化優(yōu)化的單幅霧天圖像恢復(fù)新方法。先構(gòu)建一種基于非局部全變分正則化的有約束優(yōu)化算法對(duì)大氣遮罩進(jìn)行估計(jì)，然后通過(guò)優(yōu)化Bregman分離迭代法求解非局部Rudin-Osher-Fatemi模型獲得準(zhǔn)確的大氣遮罩，進(jìn)而從霧天場(chǎng)景圖像恢復(fù)出場(chǎng)景圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提新方法可以有效地對(duì)霧天降質(zhì)圖像進(jìn)行復(fù)原，對(duì)多紋理復(fù)雜區(qū)域的恢復(fù)效果也較好。
該文針對(duì)無(wú)霧圖像具有高灰度對(duì)比度且大氣遮罩局部平滑的特性，提出一種基于非局部全變分正則化優(yōu)化的單幅霧天圖像恢復(fù)新方法。先構(gòu)建一種基于非局部全變分正則化的有約束優(yōu)化算法對(duì)大氣遮罩進(jìn)行估計(jì)，然后通過(guò)優(yōu)化Bregman分離迭代法求解非局部Rudin-Osher-Fatemi模型獲得準(zhǔn)確的大氣遮罩，進(jìn)而從霧天場(chǎng)景圖像恢復(fù)出場(chǎng)景圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提新方法可以有效地對(duì)霧天降質(zhì)圖像進(jìn)行復(fù)原，對(duì)多紋理復(fù)雜區(qū)域的恢復(fù)效果也較好。
2016, 38(10): 2515-2522.
doi: 10.11999/JEIT151343
摘要:
針對(duì)三元編碼矩陣中基分類器不包含被忽略樣本類別先驗(yàn)知識(shí)的問(wèn)題，該文提出一種基于接收機(jī)工作特性(ROC)曲線的矩陣再編碼方法。首先基于ROC曲線尋找構(gòu)造拒絕域的閾值對(duì)，從而獲得最優(yōu)分類器；然后利用最優(yōu)分類器對(duì)訓(xùn)練樣本中被忽略的類別進(jìn)行分類，將經(jīng)典的二值輸出變?yōu)槿递敵觯瑥亩鴮?duì)初始編碼矩陣的碼元0進(jìn)行重新編碼。在解碼階段，采用經(jīng)典的漢明距離解碼方法對(duì)未知樣本進(jìn)行決策。該方法能夠避免基分類器的二次訓(xùn)練，適用于任意的三元糾錯(cuò)輸出編碼，具有良好的普適性和實(shí)用性?；谌斯ず蚒CI公共數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法簡(jiǎn)單高效，在不增加訓(xùn)練時(shí)間的基礎(chǔ)上，能夠提高解碼的速度和精度，促進(jìn)分類效果的提升。
針對(duì)三元編碼矩陣中基分類器不包含被忽略樣本類別先驗(yàn)知識(shí)的問(wèn)題，該文提出一種基于接收機(jī)工作特性(ROC)曲線的矩陣再編碼方法。首先基于ROC曲線尋找構(gòu)造拒絕域的閾值對(duì)，從而獲得最優(yōu)分類器；然后利用最優(yōu)分類器對(duì)訓(xùn)練樣本中被忽略的類別進(jìn)行分類，將經(jīng)典的二值輸出變?yōu)槿递敵觯瑥亩鴮?duì)初始編碼矩陣的碼元0進(jìn)行重新編碼。在解碼階段，采用經(jīng)典的漢明距離解碼方法對(duì)未知樣本進(jìn)行決策。該方法能夠避免基分類器的二次訓(xùn)練，適用于任意的三元糾錯(cuò)輸出編碼，具有良好的普適性和實(shí)用性?；谌斯ず蚒CI公共數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法簡(jiǎn)單高效，在不增加訓(xùn)練時(shí)間的基礎(chǔ)上，能夠提高解碼的速度和精度，促進(jìn)分類效果的提升。
2016, 38(10): 2523-2530.
doi: 10.11999/JEIT151426
摘要:
針對(duì)3維高性能視頻編碼(3D-HEVC)中深度圖像幀內(nèi)編碼單元(Coding Unit, CU)劃分復(fù)雜度高的問(wèn)題，該文提出一種基于角點(diǎn)和彩色圖像的自適應(yīng)快速CU劃分算法。首先利用角點(diǎn)算子，并根據(jù)量化參數(shù)選取一定數(shù)目的角點(diǎn)，以此進(jìn)行CU的預(yù)劃分；然后聯(lián)合彩色圖像的CU劃分對(duì)預(yù)劃分的CU深度級(jí)進(jìn)行調(diào)整；最后依據(jù)調(diào)整后的CU深度級(jí)，縮小當(dāng)前CU的深度級(jí)范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與原始3D-HEVC的算法相比，該文所提算法平均減少了約63%的編碼時(shí)間；與只基于彩色圖像的算法相比，該文的算法減少了約13%的編碼時(shí)間，同時(shí)降低了約3%的平均比特率，有效地提高了編碼效率。
針對(duì)3維高性能視頻編碼(3D-HEVC)中深度圖像幀內(nèi)編碼單元(Coding Unit, CU)劃分復(fù)雜度高的問(wèn)題，該文提出一種基于角點(diǎn)和彩色圖像的自適應(yīng)快速CU劃分算法。首先利用角點(diǎn)算子，并根據(jù)量化參數(shù)選取一定數(shù)目的角點(diǎn)，以此進(jìn)行CU的預(yù)劃分；然后聯(lián)合彩色圖像的CU劃分對(duì)預(yù)劃分的CU深度級(jí)進(jìn)行調(diào)整；最后依據(jù)調(diào)整后的CU深度級(jí)，縮小當(dāng)前CU的深度級(jí)范圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與原始3D-HEVC的算法相比，該文所提算法平均減少了約63%的編碼時(shí)間；與只基于彩色圖像的算法相比，該文的算法減少了約13%的編碼時(shí)間，同時(shí)降低了約3%的平均比特率，有效地提高了編碼效率。
2016, 38(10): 2531-2537.
doi: 10.11999/JEIT151433
摘要:
廣義主成分分析在現(xiàn)代信號(hào)處理的諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前，自適應(yīng)廣義主成分分析算法還并不多見(jiàn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，該文提出一種快速收斂的廣義主成分分析算法，并通過(guò)理論分析所提算法的確定性離散時(shí)間系統(tǒng)，導(dǎo)出了保證算法收斂的學(xué)習(xí)因子和初始權(quán)向量模值等邊界條件。仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了所提算法的正確性和有用性。仿真結(jié)果還表明，所提算法比現(xiàn)有同類算法具有更快的收斂速度和更高的估計(jì)精度。
廣義主成分分析在現(xiàn)代信號(hào)處理的諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前，自適應(yīng)廣義主成分分析算法還并不多見(jiàn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，該文提出一種快速收斂的廣義主成分分析算法，并通過(guò)理論分析所提算法的確定性離散時(shí)間系統(tǒng)，導(dǎo)出了保證算法收斂的學(xué)習(xí)因子和初始權(quán)向量模值等邊界條件。仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了所提算法的正確性和有用性。仿真結(jié)果還表明，所提算法比現(xiàn)有同類算法具有更快的收斂速度和更高的估計(jì)精度。
2016, 38(10): 2538-2545.
doi: 10.11999/JEIT151422
摘要:
前向后向匹配追蹤(FBP)算法作為一個(gè)新穎的兩階段貪婪逼近算法，因?yàn)檩^高的重構(gòu)精度和不需要稀疏度作為先驗(yàn)信息的特點(diǎn)，受到了人們的廣泛關(guān)注。然而，F(xiàn)BP算法必須運(yùn)行更多的時(shí)間才能得到更高的精度。鑒于此，該文提出加速前向后向匹配追蹤(AFBP)算法。該算法利用每次迭代中候選支撐集的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)已刪除原子的再次加入，以此減少算法迭代次數(shù)。通過(guò)不同非零項(xiàng)分布的稀疏信號(hào)和稀疏圖像的仿真結(jié)果表明，相對(duì)于FBP算法，該文提出的方案在不降低重構(gòu)精度的同時(shí)，大幅降低了算法運(yùn)行時(shí)間。
前向后向匹配追蹤(FBP)算法作為一個(gè)新穎的兩階段貪婪逼近算法，因?yàn)檩^高的重構(gòu)精度和不需要稀疏度作為先驗(yàn)信息的特點(diǎn)，受到了人們的廣泛關(guān)注。然而，F(xiàn)BP算法必須運(yùn)行更多的時(shí)間才能得到更高的精度。鑒于此，該文提出加速前向后向匹配追蹤(AFBP)算法。該算法利用每次迭代中候選支撐集的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)已刪除原子的再次加入，以此減少算法迭代次數(shù)。通過(guò)不同非零項(xiàng)分布的稀疏信號(hào)和稀疏圖像的仿真結(jié)果表明，相對(duì)于FBP算法，該文提出的方案在不降低重構(gòu)精度的同時(shí)，大幅降低了算法運(yùn)行時(shí)間。
2016, 38(10): 2546-2552.
doi: 10.11999/JEIT151445
摘要:
為解決有記憶非線性的連續(xù)相位調(diào)制(CPM)信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別精度低的問(wèn)題，該文提出一種基于記憶因子的CPM信號(hào)最大似然調(diào)制識(shí)別新方法。該方法定義具有時(shí)齊馬爾科夫性的映射符號(hào)，通過(guò)計(jì)算其后驗(yàn)概率構(gòu)造記憶因子，進(jìn)一步結(jié)合CPM分解和EM算法，推導(dǎo)出時(shí)間可分離，信道參數(shù)可估計(jì)的CPM信號(hào)似然函數(shù)。該調(diào)制識(shí)別方法所需符號(hào)數(shù)目少，適用信噪比范圍廣，識(shí)別CPM信號(hào)種類多且精度高，對(duì)相位誤差魯棒性強(qiáng)。仿真結(jié)果證明，當(dāng)符號(hào)數(shù)目為200，信噪比為0 dB，相位誤差任意時(shí)，該方法對(duì)8種CPM信號(hào)的識(shí)別率可達(dá)95%以上。
為解決有記憶非線性的連續(xù)相位調(diào)制(CPM)信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別精度低的問(wèn)題，該文提出一種基于記憶因子的CPM信號(hào)最大似然調(diào)制識(shí)別新方法。該方法定義具有時(shí)齊馬爾科夫性的映射符號(hào)，通過(guò)計(jì)算其后驗(yàn)概率構(gòu)造記憶因子，進(jìn)一步結(jié)合CPM分解和EM算法，推導(dǎo)出時(shí)間可分離，信道參數(shù)可估計(jì)的CPM信號(hào)似然函數(shù)。該調(diào)制識(shí)別方法所需符號(hào)數(shù)目少，適用信噪比范圍廣，識(shí)別CPM信號(hào)種類多且精度高，對(duì)相位誤差魯棒性強(qiáng)。仿真結(jié)果證明，當(dāng)符號(hào)數(shù)目為200，信噪比為0 dB，相位誤差任意時(shí)，該方法對(duì)8種CPM信號(hào)的識(shí)別率可達(dá)95%以上。
2016, 38(10): 2553-2559.
doi: 10.11999/JEIT151429
摘要:
該文針對(duì)深空通信、移動(dòng)通信等資源受限網(wǎng)絡(luò)中的信息有效性、可靠性和安全性傳輸，提出一種基于混沌密鑰控制的聯(lián)合信源信道與安全算術(shù)碼編譯碼算法。該算法在編碼端通過(guò)混沌映射1控制在算術(shù)碼內(nèi)嵌入多個(gè)禁用符號(hào)，將信道編碼檢錯(cuò)與密碼流的擾亂相結(jié)合；同時(shí)，通過(guò)混沌映射2控制信源符號(hào)的算術(shù)編碼，將信源編碼與信息安全相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合信源信道與信息安全編譯碼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法與現(xiàn)有的同類算法相比，當(dāng)誤包率為10-3時(shí)，改善編譯碼性能0.4 dB，同時(shí)增強(qiáng)了可靠性和安全性。
該文針對(duì)深空通信、移動(dòng)通信等資源受限網(wǎng)絡(luò)中的信息有效性、可靠性和安全性傳輸，提出一種基于混沌密鑰控制的聯(lián)合信源信道與安全算術(shù)碼編譯碼算法。該算法在編碼端通過(guò)混沌映射1控制在算術(shù)碼內(nèi)嵌入多個(gè)禁用符號(hào)，將信道編碼檢錯(cuò)與密碼流的擾亂相結(jié)合；同時(shí)，通過(guò)混沌映射2控制信源符號(hào)的算術(shù)編碼，將信源編碼與信息安全相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合信源信道與信息安全編譯碼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法與現(xiàn)有的同類算法相比，當(dāng)誤包率為10-3時(shí)，改善編譯碼性能0.4 dB，同時(shí)增強(qiáng)了可靠性和安全性。
2016, 38(10): 2560-2567.
doi: 10.11999/JEIT151438
摘要:
該文針對(duì)LEO星載陣列天線抑制角度動(dòng)態(tài)變化的有源干擾的需要，提出一種干擾子空間正交投影的快速零陷跟蹤波束賦形優(yōu)化算法。算法采用干擾子空間動(dòng)態(tài)更新與迭代正交投影，不斷快速修正零陷位置，并通過(guò)迭代傅里葉變換(IFT)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化加速。所提出的快速算法在整個(gè)干擾零陷跟蹤過(guò)程中，具有穩(wěn)健和精確的控制方向圖主瓣賦形區(qū)形狀和陣元電流激勵(lì)系數(shù)動(dòng)態(tài)范圍的能力，同時(shí)具備自適應(yīng)最小化方向圖旁瓣電平的能力，適用于星載系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)計(jì)算。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的快速性、有效性和穩(wěn)健性。
該文針對(duì)LEO星載陣列天線抑制角度動(dòng)態(tài)變化的有源干擾的需要，提出一種干擾子空間正交投影的快速零陷跟蹤波束賦形優(yōu)化算法。算法采用干擾子空間動(dòng)態(tài)更新與迭代正交投影，不斷快速修正零陷位置，并通過(guò)迭代傅里葉變換(IFT)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化加速。所提出的快速算法在整個(gè)干擾零陷跟蹤過(guò)程中，具有穩(wěn)健和精確的控制方向圖主瓣賦形區(qū)形狀和陣元電流激勵(lì)系數(shù)動(dòng)態(tài)范圍的能力，同時(shí)具備自適應(yīng)最小化方向圖旁瓣電平的能力，適用于星載系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)計(jì)算。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的快速性、有效性和穩(wěn)健性。
2016, 38(10): 2568-2574.
doi: 10.11999/JEIT151470
摘要:
在實(shí)際的移動(dòng)通信環(huán)境中，信道的狀態(tài)復(fù)雜多變，該文針對(duì)雙向中繼信道的非對(duì)稱性，提出采用分層調(diào)制方式的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案。首先構(gòu)建源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)均采用分層(2/4-PSK)調(diào)制的雙向中繼通信系統(tǒng)模型；其次給出了中繼節(jié)點(diǎn)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼解調(diào)及映射規(guī)則，推導(dǎo)出加性高斯白噪聲下中繼誤比特率及端到端誤比特率理論計(jì)算公式；最后仿真驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。與采用傳統(tǒng)QPSK調(diào)制技術(shù)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼相比，該方案利用分層調(diào)制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保較優(yōu)信道的高速率傳輸，也兼顧了較差信道的傳輸可靠性。
在實(shí)際的移動(dòng)通信環(huán)境中，信道的狀態(tài)復(fù)雜多變，該文針對(duì)雙向中繼信道的非對(duì)稱性，提出采用分層調(diào)制方式的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案。首先構(gòu)建源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)均采用分層(2/4-PSK)調(diào)制的雙向中繼通信系統(tǒng)模型；其次給出了中繼節(jié)點(diǎn)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼解調(diào)及映射規(guī)則，推導(dǎo)出加性高斯白噪聲下中繼誤比特率及端到端誤比特率理論計(jì)算公式；最后仿真驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。與采用傳統(tǒng)QPSK調(diào)制技術(shù)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼相比，該方案利用分層調(diào)制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保較優(yōu)信道的高速率傳輸，也兼顧了較差信道的傳輸可靠性。
2016, 38(10): 2575-2581.
doi: 10.11999/JEIT160053
摘要:
為提升存在竊聽者的中繼網(wǎng)絡(luò)的安全性能，在多天線放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼端采用人工噪聲預(yù)編碼(ANP)和特征波束形成(EB)安全傳輸策略，推導(dǎo)了ANP和EB的可達(dá)安全速率(EASR)閉合表達(dá)式。在中繼配置大規(guī)模天線時(shí)，推導(dǎo)了ANP的EASR下界，并在高信噪比和低信噪比情況下研究了漸近性能。分析和仿真結(jié)果顯示，在中高信噪比區(qū)域，ANP相比于EB可獲得顯著的性能增益，而在低信噪比區(qū)域，EB優(yōu)于ANP。當(dāng)信噪比增加時(shí)，EB的EASR接近一個(gè)與第1跳無(wú)關(guān)的常數(shù)。在高信噪比區(qū)域，ANP的最優(yōu)功率分配方案是將一半左右的功率分配給人工噪聲。
為提升存在竊聽者的中繼網(wǎng)絡(luò)的安全性能，在多天線放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼端采用人工噪聲預(yù)編碼(ANP)和特征波束形成(EB)安全傳輸策略，推導(dǎo)了ANP和EB的可達(dá)安全速率(EASR)閉合表達(dá)式。在中繼配置大規(guī)模天線時(shí)，推導(dǎo)了ANP的EASR下界，并在高信噪比和低信噪比情況下研究了漸近性能。分析和仿真結(jié)果顯示，在中高信噪比區(qū)域，ANP相比于EB可獲得顯著的性能增益，而在低信噪比區(qū)域，EB優(yōu)于ANP。當(dāng)信噪比增加時(shí)，EB的EASR接近一個(gè)與第1跳無(wú)關(guān)的常數(shù)。在高信噪比區(qū)域，ANP的最優(yōu)功率分配方案是將一半左右的功率分配給人工噪聲。
2016, 38(10): 2582-2589.
doi: 10.11999/JEIT151478
摘要:
在視頻點(diǎn)播等應(yīng)用中，為了刺激消費(fèi)者購(gòu)買高質(zhì)量的視頻，需要對(duì)視頻進(jìn)行特別的感知加密，使視頻加密后仍然部分可見(jiàn)。該文提出一種Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC)的視覺(jué)質(zhì)量可控的快速感知加密算法。利用2D超混沌系統(tǒng)生成的流密碼對(duì)重要的語(yǔ)法元素和敏感的編碼元素異或加密。加密內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)矢量差的符號(hào)位、非零系數(shù)符號(hào)位和語(yǔ)法元素significant_coeff_flag。分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的感知加密算法對(duì)碼率無(wú)影響，編碼時(shí)間僅增加7左右，視頻質(zhì)量隨著質(zhì)量因子的改變而變化，滿足視頻感知加密的應(yīng)用需求。
在視頻點(diǎn)播等應(yīng)用中，為了刺激消費(fèi)者購(gòu)買高質(zhì)量的視頻，需要對(duì)視頻進(jìn)行特別的感知加密，使視頻加密后仍然部分可見(jiàn)。該文提出一種Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC)的視覺(jué)質(zhì)量可控的快速感知加密算法。利用2D超混沌系統(tǒng)生成的流密碼對(duì)重要的語(yǔ)法元素和敏感的編碼元素異或加密。加密內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)矢量差的符號(hào)位、非零系數(shù)符號(hào)位和語(yǔ)法元素significant_coeff_flag。分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的感知加密算法對(duì)碼率無(wú)影響，編碼時(shí)間僅增加7左右，視頻質(zhì)量隨著質(zhì)量因子的改變而變化，滿足視頻感知加密的應(yīng)用需求。
2016, 38(10): 2590-2597.
doi: 10.11999/JEIT151400
摘要:
該文針對(duì)低信噪比條件下頻譜感知精度低的問(wèn)題，提出一種基于馬爾科夫模型的動(dòng)態(tài)雙門限能量檢測(cè)算法。該算法根據(jù)信道時(shí)變特性建立基于馬爾科夫的頻譜占用模型，利用信道歷史狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的修正。然后采用先聽后說(shuō)的機(jī)制對(duì)處于雙門限之間的困惑信道狀態(tài)進(jìn)行判決，并詳細(xì)分析了噪聲不確定性對(duì)頻譜感知性能的影響。在此基礎(chǔ)上，為了克服噪聲不確定性的影響，以頻譜檢測(cè)概率最大為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)雙門限進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。仿真結(jié)果表明，所提頻譜感知算法在減小噪聲不確定性影響的同時(shí)增加了頻譜感知精度，降低了認(rèn)知用戶的感知時(shí)間。
該文針對(duì)低信噪比條件下頻譜感知精度低的問(wèn)題，提出一種基于馬爾科夫模型的動(dòng)態(tài)雙門限能量檢測(cè)算法。該算法根據(jù)信道時(shí)變特性建立基于馬爾科夫的頻譜占用模型，利用信道歷史狀態(tài)信息實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的修正。然后采用先聽后說(shuō)的機(jī)制對(duì)處于雙門限之間的困惑信道狀態(tài)進(jìn)行判決，并詳細(xì)分析了噪聲不確定性對(duì)頻譜感知性能的影響。在此基礎(chǔ)上，為了克服噪聲不確定性的影響，以頻譜檢測(cè)概率最大為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)雙門限進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。仿真結(jié)果表明，所提頻譜感知算法在減小噪聲不確定性影響的同時(shí)增加了頻譜感知精度，降低了認(rèn)知用戶的感知時(shí)間。
2016, 38(10): 2598-2604.
doi: 10.11999/JEIT151459
摘要:
在正交頻分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)間干擾的統(tǒng)計(jì)特性與網(wǎng)絡(luò)性能密切相關(guān)。下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)(Cumulative Distribution Function, CDF)還沒(méi)有一個(gè)閉合表達(dá)式。該文提出一種參數(shù)可顯式計(jì)算的高斯混合模型對(duì)下行小區(qū)間干擾分布進(jìn)行近似。進(jìn)一步，利用高斯混合模型將下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)近似表示為若干個(gè)誤差函數(shù)的加權(quán)和。仿真驗(yàn)證了高斯混合模型的準(zhǔn)確性，并且表明基于高斯混合模型的累積分布函數(shù)能很好地近似下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)。
在正交頻分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)間干擾的統(tǒng)計(jì)特性與網(wǎng)絡(luò)性能密切相關(guān)。下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)(Cumulative Distribution Function, CDF)還沒(méi)有一個(gè)閉合表達(dá)式。該文提出一種參數(shù)可顯式計(jì)算的高斯混合模型對(duì)下行小區(qū)間干擾分布進(jìn)行近似。進(jìn)一步，利用高斯混合模型將下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)近似表示為若干個(gè)誤差函數(shù)的加權(quán)和。仿真驗(yàn)證了高斯混合模型的準(zhǔn)確性，并且表明基于高斯混合模型的累積分布函數(shù)能很好地近似下行小區(qū)間干擾的累積分布函數(shù)。
2016, 38(10): 2605-2611.
doi: 10.11999/JEIT151460
摘要:
頻譜資源的合理分配是認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)追求的目標(biāo)之一，隨著認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的次用戶(SUs)數(shù)量不斷增加，頻譜資源的精確、實(shí)時(shí)分配與管控越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)此問(wèn)題，該文提出一種分層的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(CRN)架構(gòu)，多個(gè)管理實(shí)體專注于為各層用戶提供頻譜服務(wù)；并在該架構(gòu)下，提出一種基于穩(wěn)定匹配的資源分配算法，用戶通過(guò)自主協(xié)商形成分配結(jié)果，不僅保證了主用戶(PUs)對(duì)次用戶的功率限制，還充分考慮了各自的效用。仿真結(jié)果表明，所提算法的性能接近于最優(yōu)方案，并降低了計(jì)算復(fù)雜度和系統(tǒng)時(shí)延。
頻譜資源的合理分配是認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)追求的目標(biāo)之一，隨著認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的次用戶(SUs)數(shù)量不斷增加，頻譜資源的精確、實(shí)時(shí)分配與管控越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)此問(wèn)題，該文提出一種分層的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(CRN)架構(gòu)，多個(gè)管理實(shí)體專注于為各層用戶提供頻譜服務(wù)；并在該架構(gòu)下，提出一種基于穩(wěn)定匹配的資源分配算法，用戶通過(guò)自主協(xié)商形成分配結(jié)果，不僅保證了主用戶(PUs)對(duì)次用戶的功率限制，還充分考慮了各自的效用。仿真結(jié)果表明，所提算法的性能接近于最優(yōu)方案，并降低了計(jì)算復(fù)雜度和系統(tǒng)時(shí)延。
2016, 38(10): 2612-2618.
doi: 10.11999/JEIT160032
摘要:
利用無(wú)線信道參數(shù)提取物理層安全密鑰時(shí)，密鑰容量受加性噪聲、信道測(cè)量時(shí)差、終端移動(dòng)速度、采樣周期和采樣點(diǎn)數(shù)等因素影響。針對(duì)這一問(wèn)題，該文在均勻散射環(huán)境中利用單輸入單輸出無(wú)線信道定量分析密鑰容量，推導(dǎo)了密鑰容量的閉式解以確定最佳采樣周期的約束條件。仿真分析表明該結(jié)論同樣適用于非均勻散射環(huán)境，同時(shí)驗(yàn)證將物理層密鑰提取技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)的可行性。
利用無(wú)線信道參數(shù)提取物理層安全密鑰時(shí)，密鑰容量受加性噪聲、信道測(cè)量時(shí)差、終端移動(dòng)速度、采樣周期和采樣點(diǎn)數(shù)等因素影響。針對(duì)這一問(wèn)題，該文在均勻散射環(huán)境中利用單輸入單輸出無(wú)線信道定量分析密鑰容量，推導(dǎo)了密鑰容量的閉式解以確定最佳采樣周期的約束條件。仿真分析表明該結(jié)論同樣適用于非均勻散射環(huán)境，同時(shí)驗(yàn)證將物理層密鑰提取技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)的可行性。
2016, 38(10): 2619-2626.
doi: 10.11999/JEIT151443
摘要:
該文分析了曹晨磊等人(2014)提出的層次身份基認(rèn)證密鑰協(xié)商方案的安全性，指出該方案無(wú)法抵抗基本假冒攻擊。文中具體描述了對(duì)該方案實(shí)施基本假冒攻擊的過(guò)程，分析了原安全性證明的疏漏和方案無(wú)法抵抗該攻擊的原因。然后，在BONEH等人(2005)層次身份基加密方案基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)方案。最后，在BJM模型中，給出了所提方案的安全性證明。復(fù)雜度分析表明所提方案在效率上同原方案基本相當(dāng)。
該文分析了曹晨磊等人(2014)提出的層次身份基認(rèn)證密鑰協(xié)商方案的安全性，指出該方案無(wú)法抵抗基本假冒攻擊。文中具體描述了對(duì)該方案實(shí)施基本假冒攻擊的過(guò)程，分析了原安全性證明的疏漏和方案無(wú)法抵抗該攻擊的原因。然后，在BONEH等人(2005)層次身份基加密方案基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)方案。最后，在BJM模型中，給出了所提方案的安全性證明。復(fù)雜度分析表明所提方案在效率上同原方案基本相當(dāng)。
2016, 38(10): 2627-2632.
doi: 10.11999/JEIT151476
摘要:
該文針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中Sybil攻擊破壞節(jié)點(diǎn)身份唯一性的問(wèn)題，提出一種抵御Sybil攻擊的自適應(yīng)鏈路指紋認(rèn)證方案。方案首先基于無(wú)線鏈路特征設(shè)計(jì)了鏈路指紋，在此基礎(chǔ)上，提出了反映信道質(zhì)量的相干時(shí)間估測(cè)算法和適應(yīng)子節(jié)點(diǎn)數(shù)量變化的保護(hù)時(shí)隙(GTS)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)算法，并給出了Sybil攻擊認(rèn)證流程。安全性分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方案在通信環(huán)境的安全邊界條件下節(jié)點(diǎn)認(rèn)證成功率可達(dá)97%以上，且鏈路指紋無(wú)需存儲(chǔ)，具有較低的資源需求。
該文針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中Sybil攻擊破壞節(jié)點(diǎn)身份唯一性的問(wèn)題，提出一種抵御Sybil攻擊的自適應(yīng)鏈路指紋認(rèn)證方案。方案首先基于無(wú)線鏈路特征設(shè)計(jì)了鏈路指紋，在此基礎(chǔ)上，提出了反映信道質(zhì)量的相干時(shí)間估測(cè)算法和適應(yīng)子節(jié)點(diǎn)數(shù)量變化的保護(hù)時(shí)隙(GTS)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)算法，并給出了Sybil攻擊認(rèn)證流程。安全性分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方案在通信環(huán)境的安全邊界條件下節(jié)點(diǎn)認(rèn)證成功率可達(dá)97%以上，且鏈路指紋無(wú)需存儲(chǔ)，具有較低的資源需求。
2016, 38(10): 2633-2639.
doi: 10.11999/JEIT160015
摘要:
該文針對(duì)現(xiàn)有車載網(wǎng)絡(luò)切換認(rèn)證協(xié)議存在的安全性、隱私等方面的不足，在LIAP協(xié)議的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)方案。首先將隨機(jī)數(shù)與偽標(biāo)識(shí)串聯(lián)，再用二次模運(yùn)算對(duì)串聯(lián)的信息進(jìn)行加密，以生成動(dòng)態(tài)身份標(biāo)識(shí)保護(hù)用戶位置隱私；與此同時(shí)，在移動(dòng)終端切換過(guò)程中，新路側(cè)單元重新生成新會(huì)話秘密序列，并與終端偽標(biāo)識(shí)進(jìn)行異或加密，對(duì)LIAP協(xié)議中存在的平行會(huì)話攻擊進(jìn)行安全防護(hù)。理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)協(xié)議不僅滿足終端匿名性和抵御各種攻擊的安全需求，也實(shí)現(xiàn)了較快的切換速度，與同類切換認(rèn)證協(xié)議相比，實(shí)用中具明顯優(yōu)越性。
該文針對(duì)現(xiàn)有車載網(wǎng)絡(luò)切換認(rèn)證協(xié)議存在的安全性、隱私等方面的不足，在LIAP協(xié)議的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)方案。首先將隨機(jī)數(shù)與偽標(biāo)識(shí)串聯(lián)，再用二次模運(yùn)算對(duì)串聯(lián)的信息進(jìn)行加密，以生成動(dòng)態(tài)身份標(biāo)識(shí)保護(hù)用戶位置隱私；與此同時(shí)，在移動(dòng)終端切換過(guò)程中，新路側(cè)單元重新生成新會(huì)話秘密序列，并與終端偽標(biāo)識(shí)進(jìn)行異或加密，對(duì)LIAP協(xié)議中存在的平行會(huì)話攻擊進(jìn)行安全防護(hù)。理論分析及實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)協(xié)議不僅滿足終端匿名性和抵御各種攻擊的安全需求，也實(shí)現(xiàn)了較快的切換速度，與同類切換認(rèn)證協(xié)議相比，實(shí)用中具明顯優(yōu)越性。
2016, 38(10): 2640-2646.
doi: 10.11999/JEIT151344
摘要:
云存儲(chǔ)中，防止數(shù)據(jù)丟失的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)文件容錯(cuò)。然而，云存儲(chǔ)服務(wù)商可能沒(méi)有提供承諾的容錯(cuò)水平，導(dǎo)致用戶蒙受數(shù)據(jù)丟失和經(jīng)濟(jì)損失的雙重風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容錯(cuò)存儲(chǔ)方式檢驗(yàn)方法存在服務(wù)器預(yù)讀取欺騙攻擊，并且效率低、實(shí)用性差，不能達(dá)到在一定概率范圍內(nèi)，快速、輕量級(jí)地檢測(cè)出犯規(guī)的服務(wù)器行為的要求。針對(duì)上述問(wèn)題，該文利用磁盤順序存取和隨機(jī)存取的差異性設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容錯(cuò)存儲(chǔ)方式檢驗(yàn)方法 隨機(jī)與順序訪問(wèn)時(shí)間差異化(DRST)方法，其原理是文件塊被分散地放在不同磁盤上，讀取一個(gè)磁盤上順序存儲(chǔ)的文件塊比隨機(jī)讀取不同磁盤上的文件塊所需的響應(yīng)時(shí)間短。最后，對(duì)所提方法進(jìn)行了嚴(yán)格的理論證明和深入的性能分析，結(jié)果表明，所提方法能夠快速檢驗(yàn)出服務(wù)器是否為用戶提供了其承諾的容錯(cuò)水平，并且比現(xiàn)有方案更安全，更高效。
云存儲(chǔ)中，防止數(shù)據(jù)丟失的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)文件容錯(cuò)。然而，云存儲(chǔ)服務(wù)商可能沒(méi)有提供承諾的容錯(cuò)水平，導(dǎo)致用戶蒙受數(shù)據(jù)丟失和經(jīng)濟(jì)損失的雙重風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容錯(cuò)存儲(chǔ)方式檢驗(yàn)方法存在服務(wù)器預(yù)讀取欺騙攻擊，并且效率低、實(shí)用性差，不能達(dá)到在一定概率范圍內(nèi)，快速、輕量級(jí)地檢測(cè)出犯規(guī)的服務(wù)器行為的要求。針對(duì)上述問(wèn)題，該文利用磁盤順序存取和隨機(jī)存取的差異性設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容錯(cuò)存儲(chǔ)方式檢驗(yàn)方法 隨機(jī)與順序訪問(wèn)時(shí)間差異化(DRST)方法，其原理是文件塊被分散地放在不同磁盤上，讀取一個(gè)磁盤上順序存儲(chǔ)的文件塊比隨機(jī)讀取不同磁盤上的文件塊所需的響應(yīng)時(shí)間短。最后，對(duì)所提方法進(jìn)行了嚴(yán)格的理論證明和深入的性能分析，結(jié)果表明，所提方法能夠快速檢驗(yàn)出服務(wù)器是否為用戶提供了其承諾的容錯(cuò)水平，并且比現(xiàn)有方案更安全，更高效。
2016, 38(10): 2647-2653.
doi: 10.11999/JEIT151448
摘要:
為了優(yōu)化區(qū)域遞增式視覺(jué)密碼的恢復(fù)效果，該文通過(guò)為共享份添加身份標(biāo)識(shí)，并結(jié)合隨機(jī)數(shù)，構(gòu)造了單個(gè)參與者持有多個(gè)共享份的異或單秘密視覺(jué)密碼方案，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了異或區(qū)域遞增式視覺(jué)密碼的秘密分享與恢復(fù)算法。對(duì)于解密區(qū)域利用異或單秘密方案進(jìn)行分享，對(duì)于未解密區(qū)域，通過(guò)填充隨機(jī)數(shù)實(shí)現(xiàn)秘密遮蓋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案可以實(shí)現(xiàn)解密區(qū)域圖像的完美恢復(fù)，且有效減小了共享份的存儲(chǔ)與傳輸開銷。
為了優(yōu)化區(qū)域遞增式視覺(jué)密碼的恢復(fù)效果，該文通過(guò)為共享份添加身份標(biāo)識(shí)，并結(jié)合隨機(jī)數(shù)，構(gòu)造了單個(gè)參與者持有多個(gè)共享份的異或單秘密視覺(jué)密碼方案，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了異或區(qū)域遞增式視覺(jué)密碼的秘密分享與恢復(fù)算法。對(duì)于解密區(qū)域利用異或單秘密方案進(jìn)行分享，對(duì)于未解密區(qū)域，通過(guò)填充隨機(jī)數(shù)實(shí)現(xiàn)秘密遮蓋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案可以實(shí)現(xiàn)解密區(qū)域圖像的完美恢復(fù)，且有效減小了共享份的存儲(chǔ)與傳輸開銷。
2016, 38(10): 2654-2659.
doi: 10.11999/JEIT151485
摘要:
網(wǎng)絡(luò)虛擬化被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景中。作為虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的核心組網(wǎng)設(shè)備，虛擬路由器可以在同一物理底層上構(gòu)建多個(gè)虛擬路由器實(shí)例來(lái)承載多個(gè)虛擬網(wǎng)。其核心調(diào)度問(wèn)題在于如何根據(jù)不同虛擬網(wǎng)對(duì)帶寬的不同需求，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包調(diào)度到不同的實(shí)例中。該文針對(duì)該問(wèn)題對(duì)虛擬化場(chǎng)景下的隊(duì)列調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行建模，提出了基于動(dòng)態(tài)配額的隊(duì)列調(diào)度算法，與miDRR等算法相比，該文算法在虛擬網(wǎng)帶寬分配的有效性和公平性上有明顯優(yōu)勢(shì)。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景中。作為虛擬化網(wǎng)絡(luò)中的核心組網(wǎng)設(shè)備，虛擬路由器可以在同一物理底層上構(gòu)建多個(gè)虛擬路由器實(shí)例來(lái)承載多個(gè)虛擬網(wǎng)。其核心調(diào)度問(wèn)題在于如何根據(jù)不同虛擬網(wǎng)對(duì)帶寬的不同需求，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包調(diào)度到不同的實(shí)例中。該文針對(duì)該問(wèn)題對(duì)虛擬化場(chǎng)景下的隊(duì)列調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行建模，提出了基于動(dòng)態(tài)配額的隊(duì)列調(diào)度算法，與miDRR等算法相比，該文算法在虛擬網(wǎng)帶寬分配的有效性和公平性上有明顯優(yōu)勢(shì)。
2016, 38(10): 2660-2666.
doi: 10.11999/JEIT151434
摘要:
該文針對(duì)虛擬網(wǎng)節(jié)能映射問(wèn)題提出自適應(yīng)的協(xié)同進(jìn)化粒子群算法。首先，為虛擬網(wǎng)節(jié)能映射問(wèn)題設(shè)置了聚合度，該聚合度被用于自適應(yīng)地選擇粒子的搜索方式，即隨機(jī)搜索、種內(nèi)搜索或種外搜索。其次，根據(jù)粒子群的進(jìn)化結(jié)果，自適應(yīng)地確定是否終止對(duì)子群的搜索。最后，在常用的測(cè)試環(huán)境下進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)映射的能耗效果對(duì)比了結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了所提算法的高效性。
該文針對(duì)虛擬網(wǎng)節(jié)能映射問(wèn)題提出自適應(yīng)的協(xié)同進(jìn)化粒子群算法。首先，為虛擬網(wǎng)節(jié)能映射問(wèn)題設(shè)置了聚合度，該聚合度被用于自適應(yīng)地選擇粒子的搜索方式，即隨機(jī)搜索、種內(nèi)搜索或種外搜索。其次，根據(jù)粒子群的進(jìn)化結(jié)果，自適應(yīng)地確定是否終止對(duì)子群的搜索。最后，在常用的測(cè)試環(huán)境下進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)映射的能耗效果對(duì)比了結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了所提算法的高效性。
2016, 38(10): 2667-2673.
doi: 10.11999/JEIT151437
摘要:
該文提出一種非迭代的稀布線陣方向圖綜合方法。該方法首先對(duì)方向圖采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行centro-Hermit化處理，然后通過(guò)酉變換構(gòu)造等價(jià)實(shí)矩陣束，得到非均勻單元位置與新矩陣束廣義特征值的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)矩陣奇異值分解，并舍棄非主要奇異值以獲得低階左奇異向量矩陣，進(jìn)而求得稀布陣列的陣元位置和相應(yīng)激勵(lì)。相比于其他方法，該方法能夠直接得到陣元位置的實(shí)數(shù)解，奇異值分解和特征值分解均在實(shí)數(shù)域進(jìn)行，提高逼近程度的同時(shí)有效降低了計(jì)算量，仿真驗(yàn)證了該方法利用少量陣元即可高效實(shí)現(xiàn)線陣的方向圖綜合。
該文提出一種非迭代的稀布線陣方向圖綜合方法。該方法首先對(duì)方向圖采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行centro-Hermit化處理，然后通過(guò)酉變換構(gòu)造等價(jià)實(shí)矩陣束，得到非均勻單元位置與新矩陣束廣義特征值的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)矩陣奇異值分解，并舍棄非主要奇異值以獲得低階左奇異向量矩陣，進(jìn)而求得稀布陣列的陣元位置和相應(yīng)激勵(lì)。相比于其他方法，該方法能夠直接得到陣元位置的實(shí)數(shù)解，奇異值分解和特征值分解均在實(shí)數(shù)域進(jìn)行，提高逼近程度的同時(shí)有效降低了計(jì)算量，仿真驗(yàn)證了該方法利用少量陣元即可高效實(shí)現(xiàn)線陣的方向圖綜合。
2016, 38(10): 2674-2680.
doi: 10.11999/JEIT160003
摘要:
X波段脈沖空間行波管主要用于輕型SAR等雷達(dá)系統(tǒng)，要求行波管具有高功率、高效率、高可靠的性能。輸出結(jié)構(gòu)是行波管的重要部件，其可靠性不僅影響行波管的輸出功率等性能，還影響行波管的穩(wěn)定性與可靠性。該文針對(duì)X脈沖空間行波管輸出結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性研究，通過(guò)電、磁、熱多物理場(chǎng)耦合的方式對(duì)它進(jìn)行熱、力結(jié)構(gòu)可靠性分析，按分析結(jié)果對(duì)輸出結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，耐沖擊能力增強(qiáng)，并經(jīng)過(guò)1000 h以上的整管老練及空間環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證，輸出結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，滿足空間環(huán)境試驗(yàn)及使用要求。
X波段脈沖空間行波管主要用于輕型SAR等雷達(dá)系統(tǒng)，要求行波管具有高功率、高效率、高可靠的性能。輸出結(jié)構(gòu)是行波管的重要部件，其可靠性不僅影響行波管的輸出功率等性能，還影響行波管的穩(wěn)定性與可靠性。該文針對(duì)X脈沖空間行波管輸出結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性研究，通過(guò)電、磁、熱多物理場(chǎng)耦合的方式對(duì)它進(jìn)行熱、力結(jié)構(gòu)可靠性分析，按分析結(jié)果對(duì)輸出結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，耐沖擊能力增強(qiáng)，并經(jīng)過(guò)1000 h以上的整管老練及空間環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證，輸出結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，滿足空間環(huán)境試驗(yàn)及使用要求。
2016, 38(10): 2681-2688.
doi: 10.11999/JEIT160178
摘要:
憶阻器是一種擁有記憶功能的電阻，目前憶阻器的研究熱點(diǎn)及難點(diǎn)在于新模型的建立以及相關(guān)方面的應(yīng)用。該文提出一種基于雙曲正弦函數(shù)的新型磁控憶阻器模型，通過(guò)分析電壓和電流的相軌跡關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其具有典型的憶阻器電壓-電流特性曲線。利用新建的憶阻器模型構(gòu)造新型憶阻混沌系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)值仿真繪出新系統(tǒng)的相軌跡圖、分岔圖、Lyapunov 指數(shù)譜等，分析了不同參數(shù)時(shí)系統(tǒng)的混沌演化過(guò)程。另外，基于電路仿真軟件Multisim研制了實(shí)驗(yàn)仿真電路, 該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)際制作，且仿真實(shí)驗(yàn)與理論分析結(jié)論十分吻合，證實(shí)了提出的憶阻混沌系統(tǒng)電路在物理上是可以實(shí)現(xiàn)的。最后，利用新系統(tǒng)混沌序列對(duì)圖像進(jìn)行加密，重點(diǎn)分析了加密直方圖、相鄰像素相關(guān)性以及抗攻擊能力與密鑰敏感性，結(jié)果表明新系統(tǒng)對(duì)圖像密鑰及明文都非常敏感，密鑰空間較大，新提出的憶阻混沌系統(tǒng)應(yīng)用于圖像加密具有較高的安全性能。
憶阻器是一種擁有記憶功能的電阻，目前憶阻器的研究熱點(diǎn)及難點(diǎn)在于新模型的建立以及相關(guān)方面的應(yīng)用。該文提出一種基于雙曲正弦函數(shù)的新型磁控憶阻器模型，通過(guò)分析電壓和電流的相軌跡關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其具有典型的憶阻器電壓-電流特性曲線。利用新建的憶阻器模型構(gòu)造新型憶阻混沌系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)值仿真繪出新系統(tǒng)的相軌跡圖、分岔圖、Lyapunov 指數(shù)譜等，分析了不同參數(shù)時(shí)系統(tǒng)的混沌演化過(guò)程。另外，基于電路仿真軟件Multisim研制了實(shí)驗(yàn)仿真電路, 該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)際制作，且仿真實(shí)驗(yàn)與理論分析結(jié)論十分吻合，證實(shí)了提出的憶阻混沌系統(tǒng)電路在物理上是可以實(shí)現(xiàn)的。最后，利用新系統(tǒng)混沌序列對(duì)圖像進(jìn)行加密，重點(diǎn)分析了加密直方圖、相鄰像素相關(guān)性以及抗攻擊能力與密鑰敏感性，結(jié)果表明新系統(tǒng)對(duì)圖像密鑰及明文都非常敏感，密鑰空間較大，新提出的憶阻混沌系統(tǒng)應(yīng)用于圖像加密具有較高的安全性能。
2016, 38(10): 2689-2694.
doi: 10.11999/JEIT151416
摘要:
隨著商業(yè)計(jì)算和金融分析等高精度計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的高速發(fā)展，提供硬件支持十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算變得越來(lái)越重要，新的IEEE 754-2008浮點(diǎn)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)也添加了十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算規(guī)范。該文采用目前最佳的條件推測(cè)性算法設(shè)計(jì)十進(jìn)制加法電路，給出了基于并行前綴/進(jìn)位選擇結(jié)構(gòu)的條件推測(cè)性十進(jìn)制加法器的設(shè)計(jì)過(guò)程，并通過(guò)并行前綴單元對(duì)十進(jìn)制進(jìn)位選擇加法器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用Verilog HDL對(duì)32 bit, 64 bit和128 bit十進(jìn)制加法器進(jìn)行描述并在ModelSim平臺(tái)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，在Nangate Open Cell 45nm標(biāo)準(zhǔn)工藝庫(kù)下，通過(guò)Synopsys公司綜合工具Design Compiler進(jìn)行了綜合。與現(xiàn)有的條件推測(cè)性十進(jìn)制加法器相比較，綜合結(jié)果顯示該文所提出的十進(jìn)制加法器可以提升12.3%的速度性能。
隨著商業(yè)計(jì)算和金融分析等高精度計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的高速發(fā)展，提供硬件支持十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算變得越來(lái)越重要，新的IEEE 754-2008浮點(diǎn)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)也添加了十進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算規(guī)范。該文采用目前最佳的條件推測(cè)性算法設(shè)計(jì)十進(jìn)制加法電路，給出了基于并行前綴/進(jìn)位選擇結(jié)構(gòu)的條件推測(cè)性十進(jìn)制加法器的設(shè)計(jì)過(guò)程，并通過(guò)并行前綴單元對(duì)十進(jìn)制進(jìn)位選擇加法器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用Verilog HDL對(duì)32 bit, 64 bit和128 bit十進(jìn)制加法器進(jìn)行描述并在ModelSim平臺(tái)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，在Nangate Open Cell 45nm標(biāo)準(zhǔn)工藝庫(kù)下，通過(guò)Synopsys公司綜合工具Design Compiler進(jìn)行了綜合。與現(xiàn)有的條件推測(cè)性十進(jìn)制加法器相比較，綜合結(jié)果顯示該文所提出的十進(jìn)制加法器可以提升12.3%的速度性能。
2016, 38(10): 2695-2700.
doi: 10.11999/JEIT151350
摘要:
張玉磊等人(2015)提出了兩種無(wú)證書聚合簽名方案，并證明其方案在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下是可證明安全的。該文分析張玉磊等人提出的兩種方案的安全性，指出了第1種方案可以抵抗兩類攻擊者的攻擊；第2種方案不能抵抗第1類攻擊者和第2類攻擊者的攻擊，給出詳細(xì)的攻擊過(guò)程，證明攻擊者偽造出的簽名可以通過(guò)驗(yàn)證，分析了第2種方案存在偽造攻擊的原因，提出了改進(jìn)的方案。
張玉磊等人(2015)提出了兩種無(wú)證書聚合簽名方案，并證明其方案在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下是可證明安全的。該文分析張玉磊等人提出的兩種方案的安全性，指出了第1種方案可以抵抗兩類攻擊者的攻擊；第2種方案不能抵抗第1類攻擊者和第2類攻擊者的攻擊，給出詳細(xì)的攻擊過(guò)程，證明攻擊者偽造出的簽名可以通過(guò)驗(yàn)證，分析了第2種方案存在偽造攻擊的原因，提出了改進(jìn)的方案。
