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2018年 第40卷 第7期
2018, 40(7): 1525-1531.
doi: 10.11999/JEIT170990
摘要:
隨著對地觀測衛(wèi)星成像分辨率和在軌機動性能的提升，衛(wèi)星平臺姿態(tài)的高頻顫振對成像幾何質(zhì)量的影響更加顯著。鑒于傳統(tǒng)的基于分時成像數(shù)據(jù)的顫振檢測和補償方法具有密集匹配計算量大，誤差干擾程度高和無法分解各旋角方向的顫振量等缺點。該文以國產(chǎn)遙感系列光學衛(wèi)星搭載的高頻角位移設(shè)備為例，研究基于角位移高頻測姿數(shù)據(jù)的直接顫振檢測方法和影像幾何質(zhì)量補償方法。其中包括角位移數(shù)據(jù)的加窗FIR濾波預(yù)處理，在俯仰、翻滾和偏航方向隨時間變化的顫振曲線分布規(guī)律分析，以及基于角位移數(shù)據(jù)的影像直接定位補償。將高頻顫振補償應(yīng)用于衛(wèi)星平臺的姿態(tài)復(fù)原和基于嚴格成像幾何模型的幾何糾正解算。采用北京地區(qū)遙感系列光學衛(wèi)星數(shù)據(jù)的實驗結(jié)果表明，該文方法能夠顯著地改善高頻顫振檢測的精度和可靠性，有效地提高顫振補償后衛(wèi)星影像的內(nèi)部幾何質(zhì)量，其中長度變形精度提高了0.5個像素左右。
隨著對地觀測衛(wèi)星成像分辨率和在軌機動性能的提升，衛(wèi)星平臺姿態(tài)的高頻顫振對成像幾何質(zhì)量的影響更加顯著。鑒于傳統(tǒng)的基于分時成像數(shù)據(jù)的顫振檢測和補償方法具有密集匹配計算量大，誤差干擾程度高和無法分解各旋角方向的顫振量等缺點。該文以國產(chǎn)遙感系列光學衛(wèi)星搭載的高頻角位移設(shè)備為例，研究基于角位移高頻測姿數(shù)據(jù)的直接顫振檢測方法和影像幾何質(zhì)量補償方法。其中包括角位移數(shù)據(jù)的加窗FIR濾波預(yù)處理，在俯仰、翻滾和偏航方向隨時間變化的顫振曲線分布規(guī)律分析，以及基于角位移數(shù)據(jù)的影像直接定位補償。將高頻顫振補償應(yīng)用于衛(wèi)星平臺的姿態(tài)復(fù)原和基于嚴格成像幾何模型的幾何糾正解算。采用北京地區(qū)遙感系列光學衛(wèi)星數(shù)據(jù)的實驗結(jié)果表明，該文方法能夠顯著地改善高頻顫振檢測的精度和可靠性，有效地提高顫振補償后衛(wèi)星影像的內(nèi)部幾何質(zhì)量，其中長度變形精度提高了0.5個像素左右。
2018, 40(7): 1532-1538.
doi: 10.11999/JEIT170961
摘要:
無人機3維航跡規(guī)劃是任務(wù)規(guī)劃中最復(fù)雜、重要的部分，針對基本蟻獅算法在解決3維航跡規(guī)劃時能力不足的問題，首先在螞蟻的行為中引入混沌調(diào)節(jié)因子，在蟻獅的行為中引入反調(diào)節(jié)因子，提高了算法的探索能力和開發(fā)能力；其次在建立3維環(huán)境模型的基礎(chǔ)上，充分利用地形和約束信息，縮減搜索空間；最后將改進后的算法應(yīng)用于3維航跡規(guī)劃，并與原算法進行對比, 實現(xiàn)在線局部重規(guī)劃。仿真實驗結(jié)果驗證了改進方法的可行性和優(yōu)越性。
無人機3維航跡規(guī)劃是任務(wù)規(guī)劃中最復(fù)雜、重要的部分，針對基本蟻獅算法在解決3維航跡規(guī)劃時能力不足的問題，首先在螞蟻的行為中引入混沌調(diào)節(jié)因子，在蟻獅的行為中引入反調(diào)節(jié)因子，提高了算法的探索能力和開發(fā)能力；其次在建立3維環(huán)境模型的基礎(chǔ)上，充分利用地形和約束信息，縮減搜索空間；最后將改進后的算法應(yīng)用于3維航跡規(guī)劃，并與原算法進行對比, 實現(xiàn)在線局部重規(guī)劃。仿真實驗結(jié)果驗證了改進方法的可行性和優(yōu)越性。
2018, 40(7): 1539-1545.
doi: 10.11999/JEIT170954
摘要:
L波段微波輻射計是探測土壤濕度和海水鹽度的有效遙感器。但是，全球定位系統(tǒng)(GPS)信號、雷達信號以及一些商用電子產(chǎn)品的電磁輻射造成的頻譜污染都可以對微波輻射計的探測造成干擾，使得被動微波遙感對地觀測結(jié)果具有一定的偏差，降低了地表參數(shù)的反演精度。該文通過實驗?zāi)M脈沖式噪聲干擾，觀測其在L波段(全功率接收型式)微波輻射計系統(tǒng)中的傳輸特性，分析輸出信號特性與輻射計參數(shù)(積分時間、靈敏度)的相關(guān)性，獲取其數(shù)字特征參數(shù)，結(jié)合脈沖檢測法(APB)，提出一種新的自相關(guān)檢測(ACD)算法，能夠有效用于周期性的脈沖式輻射干擾的檢測，在微波輻射計系統(tǒng)積分時間1 ms的情況下，能夠檢測1.5 K的噪聲干擾，滿足衛(wèi)星遙感探測反演地表參數(shù)精度的需求。
L波段微波輻射計是探測土壤濕度和海水鹽度的有效遙感器。但是，全球定位系統(tǒng)(GPS)信號、雷達信號以及一些商用電子產(chǎn)品的電磁輻射造成的頻譜污染都可以對微波輻射計的探測造成干擾，使得被動微波遙感對地觀測結(jié)果具有一定的偏差，降低了地表參數(shù)的反演精度。該文通過實驗?zāi)M脈沖式噪聲干擾，觀測其在L波段(全功率接收型式)微波輻射計系統(tǒng)中的傳輸特性，分析輸出信號特性與輻射計參數(shù)(積分時間、靈敏度)的相關(guān)性，獲取其數(shù)字特征參數(shù)，結(jié)合脈沖檢測法(APB)，提出一種新的自相關(guān)檢測(ACD)算法，能夠有效用于周期性的脈沖式輻射干擾的檢測，在微波輻射計系統(tǒng)積分時間1 ms的情況下，能夠檢測1.5 K的噪聲干擾，滿足衛(wèi)星遙感探測反演地表參數(shù)精度的需求。
2018, 40(7): 1546-1552.
doi: 10.11999/JEIT170896
摘要:
靜軌光學衛(wèi)星對艦船目標監(jiān)視時，由于探測距離較遠存在較大的目標定位誤差，影響后續(xù)目標跟蹤的準確性。由于任務(wù)區(qū)域主要是海面，可能無法找到地面控制點(GCP)進行坐標校正。為了提高無控下靜軌光學衛(wèi)星對艦船目標的定位精度，同時實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合，該文提出一種基于船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)的靜軌光學衛(wèi)星艦船目標點跡關(guān)聯(lián)與誤差校正方法。利用有理多項式系數(shù)(RPC)模型實現(xiàn)物方坐標到像方坐標的轉(zhuǎn)換，通過迭代最近點(ICP)與全局最近鄰(GNN)算法進行點跡關(guān)聯(lián)，由關(guān)聯(lián)點對實現(xiàn)誤差校正。利用高分4號衛(wèi)星圖像與AIS數(shù)據(jù)進行了實驗，實驗結(jié)果表明該算法具有很高的關(guān)聯(lián)正確率，同時極大提高了定位精度，基本可以滿足實用性要求。
靜軌光學衛(wèi)星對艦船目標監(jiān)視時，由于探測距離較遠存在較大的目標定位誤差，影響后續(xù)目標跟蹤的準確性。由于任務(wù)區(qū)域主要是海面，可能無法找到地面控制點(GCP)進行坐標校正。為了提高無控下靜軌光學衛(wèi)星對艦船目標的定位精度，同時實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合，該文提出一種基于船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)的靜軌光學衛(wèi)星艦船目標點跡關(guān)聯(lián)與誤差校正方法。利用有理多項式系數(shù)(RPC)模型實現(xiàn)物方坐標到像方坐標的轉(zhuǎn)換，通過迭代最近點(ICP)與全局最近鄰(GNN)算法進行點跡關(guān)聯(lián)，由關(guān)聯(lián)點對實現(xiàn)誤差校正。利用高分4號衛(wèi)星圖像與AIS數(shù)據(jù)進行了實驗，實驗結(jié)果表明該算法具有很高的關(guān)聯(lián)正確率，同時極大提高了定位精度，基本可以滿足實用性要求。
2018, 40(7): 1553-1560.
doi: 10.11999/JEIT170931
摘要:
脈沖雷達信號廣泛用于逆合成孔徑雷達(ISAR)成像。在輻射式仿真中采用脈沖雷達信號進行ISAR成像時，由于脈寬對應(yīng)的傳播距離遠大于微波暗室的空間長度，脈沖回波會在發(fā)射信號未被完全輻射之前返回接收機，使得收發(fā)信號相互耦合，難以得到ISAR圖像。該文提出基于間歇收發(fā)的脈沖雷達ISAR成像等效模擬方法，通過將脈沖信號分段發(fā)射、分段接收，得到分段稀疏的目標回波。然后，結(jié)合壓縮感知與間歇收發(fā)回波，重構(gòu)得到ISAR圖像。根據(jù)等效模擬的實現(xiàn)流程，對仿真與實測數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明，該等效模擬方法所得ISAR圖像與完整脈沖回波所得圖像基本一致，從而驗證了等效模擬方法的有效性。
脈沖雷達信號廣泛用于逆合成孔徑雷達(ISAR)成像。在輻射式仿真中采用脈沖雷達信號進行ISAR成像時，由于脈寬對應(yīng)的傳播距離遠大于微波暗室的空間長度，脈沖回波會在發(fā)射信號未被完全輻射之前返回接收機，使得收發(fā)信號相互耦合，難以得到ISAR圖像。該文提出基于間歇收發(fā)的脈沖雷達ISAR成像等效模擬方法，通過將脈沖信號分段發(fā)射、分段接收，得到分段稀疏的目標回波。然后，結(jié)合壓縮感知與間歇收發(fā)回波，重構(gòu)得到ISAR圖像。根據(jù)等效模擬的實現(xiàn)流程，對仿真與實測數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明，該等效模擬方法所得ISAR圖像與完整脈沖回波所得圖像基本一致，從而驗證了等效模擬方法的有效性。
2018, 40(7): 1561-1566.
doi: 10.11999/JEIT170996
摘要:
在方位多通道高分辨寬測繪帶合成孔徑雷達(HRWS SAR)系統(tǒng)中，通道間幅相偏差和通道時延偏差將會導(dǎo)致多普勒解模糊性能下降。為了解決該問題，該文提出一種基于距離頻譜分析的方位多通道HRWS SAR通道偏差穩(wěn)健估計方法。該算法分為兩步：第1步，通過對相鄰?fù)ǖ阑夭ň嚯x頻譜的干涉相位進行相位解纏繞和加權(quán)多項式擬合，從而獲得通道時延偏差的穩(wěn)健估計；第2步，基于空間互相關(guān)理論，根據(jù)通道間常數(shù)干涉相位同時估計基帶多普勒中心和通道間相位偏差。相比于傳統(tǒng)算法，該算法克服了相位纏繞和跳變對系數(shù)估計的影響，提高了算法穩(wěn)健性，而且能同時估計基帶多普勒中心和通道相位偏差。實測及仿真數(shù)據(jù)處理驗證了該算法的穩(wěn)健性和精確性。
在方位多通道高分辨寬測繪帶合成孔徑雷達(HRWS SAR)系統(tǒng)中，通道間幅相偏差和通道時延偏差將會導(dǎo)致多普勒解模糊性能下降。為了解決該問題，該文提出一種基于距離頻譜分析的方位多通道HRWS SAR通道偏差穩(wěn)健估計方法。該算法分為兩步：第1步，通過對相鄰?fù)ǖ阑夭ň嚯x頻譜的干涉相位進行相位解纏繞和加權(quán)多項式擬合，從而獲得通道時延偏差的穩(wěn)健估計；第2步，基于空間互相關(guān)理論，根據(jù)通道間常數(shù)干涉相位同時估計基帶多普勒中心和通道間相位偏差。相比于傳統(tǒng)算法，該算法克服了相位纏繞和跳變對系數(shù)估計的影響，提高了算法穩(wěn)健性，而且能同時估計基帶多普勒中心和通道相位偏差。實測及仿真數(shù)據(jù)處理驗證了該算法的穩(wěn)健性和精確性。
2018, 40(7): 1567-1574.
doi: 10.11999/JEIT170913
摘要:
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，雷達系統(tǒng)發(fā)展迅速。為識別復(fù)雜的雷達信號調(diào)制模式以及混合體制雷達，該文提出一種基于多站獲取脈沖時差參數(shù)聯(lián)合其他脈沖描述字分選的辦法，利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到脈間調(diào)制識別結(jié)果。該文通過時差參數(shù)與其他脈沖描述字去交錯解決傳統(tǒng)脈沖重復(fù)周期估計算法無法對復(fù)雜的脈間調(diào)制方式進行估計。利用訓練好的多層感知器，獲取完成去交錯后的脈沖序列其特征向量，獲得其脈間調(diào)制類型識別。通過實驗仿真，在脈沖丟失率不高于20%情況下，對復(fù)雜脈間調(diào)制方式的正確識別概率在90%以上。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，雷達系統(tǒng)發(fā)展迅速。為識別復(fù)雜的雷達信號調(diào)制模式以及混合體制雷達，該文提出一種基于多站獲取脈沖時差參數(shù)聯(lián)合其他脈沖描述字分選的辦法，利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到脈間調(diào)制識別結(jié)果。該文通過時差參數(shù)與其他脈沖描述字去交錯解決傳統(tǒng)脈沖重復(fù)周期估計算法無法對復(fù)雜的脈間調(diào)制方式進行估計。利用訓練好的多層感知器，獲取完成去交錯后的脈沖序列其特征向量，獲得其脈間調(diào)制類型識別。通過實驗仿真，在脈沖丟失率不高于20%情況下，對復(fù)雜脈間調(diào)制方式的正確識別概率在90%以上。
2018, 40(7): 1575-1582.
doi: 10.11999/JEIT171068
摘要:
針對大斜視合成孔徑聲吶成像問題，該文推導(dǎo)了寬帶大斜視條件下合成孔徑聲吶回波在徑向和方位向2維波數(shù)域中的波數(shù)譜的解析表達式，指出了Stolt插值需要解決的距離波數(shù)譜卷繞以及成像后距離向上目標的相對距離縮小等問題，給出了距離波數(shù)譜卷繞時的Stolt插值方法，提出了距離波數(shù)變標因子的概念，并通過在距離空域中補償距離波數(shù)變標因子引起的距離變標的方法，解決了大斜視角條件下Stolt插值引起的距離變標問題。點目標仿真數(shù)據(jù)和模擬回波數(shù)據(jù)處理驗證了該文方法的正確性和有效性。
針對大斜視合成孔徑聲吶成像問題，該文推導(dǎo)了寬帶大斜視條件下合成孔徑聲吶回波在徑向和方位向2維波數(shù)域中的波數(shù)譜的解析表達式，指出了Stolt插值需要解決的距離波數(shù)譜卷繞以及成像后距離向上目標的相對距離縮小等問題，給出了距離波數(shù)譜卷繞時的Stolt插值方法，提出了距離波數(shù)變標因子的概念，并通過在距離空域中補償距離波數(shù)變標因子引起的距離變標的方法，解決了大斜視角條件下Stolt插值引起的距離變標問題。點目標仿真數(shù)據(jù)和模擬回波數(shù)據(jù)處理驗證了該文方法的正確性和有效性。
2018, 40(7): 1583-1590.
doi: 10.11999/JEIT171025
摘要:
開展角閃爍噪聲下的目標跟蹤研究對提升傳感器的探測性能具有重要意義，其中角閃爍噪聲具有的分布未知和非平穩(wěn)特性是長期困擾研究者的難點。針對該問題，該文首先給出角閃爍下基于變分貝葉斯參數(shù)學習的跟蹤濾波理論框架。其次，提出一種聯(lián)合估計運動狀態(tài)和閃爍噪聲分布的變分貝葉斯-交互式多模型(VB-IMM)算法，該算法通過設(shè)計多個并行的跟蹤模型處理角閃爍的跟蹤問題，同時利用變分貝葉斯方法實現(xiàn)閃爍噪聲分布參數(shù)的在線學習，并反饋給跟蹤模型，實時調(diào)整跟蹤模型參數(shù)。最后，設(shè)計了仿真實驗對算法在閃爍噪聲分布未知和非平穩(wěn)條件下的跟蹤性能進行了驗證，同時對算法的計算復(fù)雜度進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，在量測噪聲分布未知和非平穩(wěn)條件下，VB-IMM具有較高的跟蹤精度，且算法復(fù)雜度較小，易于實現(xiàn)。
開展角閃爍噪聲下的目標跟蹤研究對提升傳感器的探測性能具有重要意義，其中角閃爍噪聲具有的分布未知和非平穩(wěn)特性是長期困擾研究者的難點。針對該問題，該文首先給出角閃爍下基于變分貝葉斯參數(shù)學習的跟蹤濾波理論框架。其次，提出一種聯(lián)合估計運動狀態(tài)和閃爍噪聲分布的變分貝葉斯-交互式多模型(VB-IMM)算法，該算法通過設(shè)計多個并行的跟蹤模型處理角閃爍的跟蹤問題，同時利用變分貝葉斯方法實現(xiàn)閃爍噪聲分布參數(shù)的在線學習，并反饋給跟蹤模型，實時調(diào)整跟蹤模型參數(shù)。最后，設(shè)計了仿真實驗對算法在閃爍噪聲分布未知和非平穩(wěn)條件下的跟蹤性能進行了驗證，同時對算法的計算復(fù)雜度進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，在量測噪聲分布未知和非平穩(wěn)條件下，VB-IMM具有較高的跟蹤精度，且算法復(fù)雜度較小，易于實現(xiàn)。
2018, 40(7): 1591-1597.
doi: 10.11999/JEIT170979
摘要:
針對無源時差(TDOA)定位的非線性方程解算問題，論文使用一種名為樽海鞘群算法(SSA)的新的群體智能優(yōu)化算法。首先，該算法采用一種新的群體更新模型，充分平衡迭代過程中的探索行為與開發(fā)行為，在保證搜索的全局性與個體的多樣性的同時，改善了其他智能優(yōu)化算法容易陷入局部極值的問題。其次，該算法控制參數(shù)很少，運算速度明顯提高。該算法的收斂速度十分穩(wěn)定，定位精度更高。仿真結(jié)果表明，樽海鞘群算法在3維時差定位中能夠快速、穩(wěn)定地收斂至目標位置，對傳統(tǒng)粒子群算法(PSO)、改進的線性權(quán)重粒子群算法(IPSO)與SSA的定位精度進行比較，SSA精度明顯高于PSO與IPSO。
針對無源時差(TDOA)定位的非線性方程解算問題，論文使用一種名為樽海鞘群算法(SSA)的新的群體智能優(yōu)化算法。首先，該算法采用一種新的群體更新模型，充分平衡迭代過程中的探索行為與開發(fā)行為，在保證搜索的全局性與個體的多樣性的同時，改善了其他智能優(yōu)化算法容易陷入局部極值的問題。其次，該算法控制參數(shù)很少，運算速度明顯提高。該算法的收斂速度十分穩(wěn)定，定位精度更高。仿真結(jié)果表明，樽海鞘群算法在3維時差定位中能夠快速、穩(wěn)定地收斂至目標位置，對傳統(tǒng)粒子群算法(PSO)、改進的線性權(quán)重粒子群算法(IPSO)與SSA的定位精度進行比較，SSA精度明顯高于PSO與IPSO。
2018, 40(7): 1598-1603.
doi: 10.11999/JEIT170906
摘要:
現(xiàn)有的相位編碼信號碼元速率估計方法在樣本點足夠多的情況下才能準確估計出參數(shù)，且算法復(fù)雜度高。針對此問題，該文詳細分析了BPSK信號的結(jié)構(gòu)特征，并以此為先驗信息對其循環(huán)自相關(guān)(CA)向量進行壓縮采樣，降低了傳統(tǒng)貝葉斯復(fù)數(shù)處理方法的維度。利用壓縮傳感中離散傅里葉變換矩陣的奇偶性，分解傳感矩陣為正弦和余弦變換，分別將CA向量的實虛部轉(zhuǎn)換到對應(yīng)變換域測量，根據(jù)復(fù)數(shù)信號實虛部具有相同支撐集這一特點，采用多任務(wù)稀疏貝葉斯重構(gòu)時延積向量的單邊譜分量，從而估計出碼元頻率。理論分析和仿真結(jié)果表明，相較于其它基于稀疏貝葉斯學習的參數(shù)估計算法，所提方法在測量數(shù)量較少的情況下也能準確估計出循環(huán)頻率，且算法實時性顯著提高。
現(xiàn)有的相位編碼信號碼元速率估計方法在樣本點足夠多的情況下才能準確估計出參數(shù)，且算法復(fù)雜度高。針對此問題，該文詳細分析了BPSK信號的結(jié)構(gòu)特征，并以此為先驗信息對其循環(huán)自相關(guān)(CA)向量進行壓縮采樣，降低了傳統(tǒng)貝葉斯復(fù)數(shù)處理方法的維度。利用壓縮傳感中離散傅里葉變換矩陣的奇偶性，分解傳感矩陣為正弦和余弦變換，分別將CA向量的實虛部轉(zhuǎn)換到對應(yīng)變換域測量，根據(jù)復(fù)數(shù)信號實虛部具有相同支撐集這一特點，采用多任務(wù)稀疏貝葉斯重構(gòu)時延積向量的單邊譜分量，從而估計出碼元頻率。理論分析和仿真結(jié)果表明，相較于其它基于稀疏貝葉斯學習的參數(shù)估計算法，所提方法在測量數(shù)量較少的情況下也能準確估計出循環(huán)頻率，且算法實時性顯著提高。
2018, 40(7): 1604-1611.
doi: 10.11999/JEIT170951
摘要:
為提高低采樣點條件下互質(zhì)陣列DOA估計精度，該文提出基于Bessel先驗快速稀疏貝葉斯學習算法。該方法針對互質(zhì)陣列輸出的多采樣點復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，首先構(gòu)建了基于Bessel先驗的多量測分層模型；其次推導(dǎo)了模型所涉超參數(shù)的對數(shù)似然函數(shù)，根據(jù)最大似然估計準則得到了超參數(shù)的迭代公式；最后提出了快速實現(xiàn)方案，提高了運算效率。仿真結(jié)果表明，該方法不依賴先驗信息，在低采樣點條件下具有更高的DOA估計精度和分辨率，能夠?qū)ο喔尚盘栠M行高精度DOA估計，并具有較高的運算效率。此外，該文探究了虛擬陣列擴展與互質(zhì)陣列測向自由度擴展間的關(guān)聯(lián)，為后續(xù)陣列誤差條件下互質(zhì)陣列DOA研究估計提供參考。
為提高低采樣點條件下互質(zhì)陣列DOA估計精度，該文提出基于Bessel先驗快速稀疏貝葉斯學習算法。該方法針對互質(zhì)陣列輸出的多采樣點復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，首先構(gòu)建了基于Bessel先驗的多量測分層模型；其次推導(dǎo)了模型所涉超參數(shù)的對數(shù)似然函數(shù)，根據(jù)最大似然估計準則得到了超參數(shù)的迭代公式；最后提出了快速實現(xiàn)方案，提高了運算效率。仿真結(jié)果表明，該方法不依賴先驗信息，在低采樣點條件下具有更高的DOA估計精度和分辨率，能夠?qū)ο喔尚盘栠M行高精度DOA估計，并具有較高的運算效率。此外，該文探究了虛擬陣列擴展與互質(zhì)陣列測向自由度擴展間的關(guān)聯(lián)，為后續(xù)陣列誤差條件下互質(zhì)陣列DOA研究估計提供參考。
2018, 40(7): 1612-1618.
doi: 10.11999/JEIT171014
摘要:
Teager能量算子是近年來提出的非線性方法，具有跟蹤時變信號的特點，該文結(jié)合該算子和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，提出一種新的語音端點檢測算法，用于尋找合理的語音起始和終止端點。該算法利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解，提出本征模態(tài)函數(shù)的有效性篩選條件，通過篩選本征模態(tài)函數(shù)，使得該算法能夠處理含噪語音信號，同時分解所得單模態(tài)特性正好滿足TEO算子對單成份能量跟蹤的要求，最后利用Hilbert變換解決了可能存在的模態(tài)混疊問題。經(jīng)過這些處理，算法能夠處理語音信號中清音段的端點標識，比直接TEO、雙門限法效果好。通過大量實驗驗證了該算法的有效性。
Teager能量算子是近年來提出的非線性方法，具有跟蹤時變信號的特點，該文結(jié)合該算子和經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，提出一種新的語音端點檢測算法，用于尋找合理的語音起始和終止端點。該算法利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解，提出本征模態(tài)函數(shù)的有效性篩選條件，通過篩選本征模態(tài)函數(shù)，使得該算法能夠處理含噪語音信號，同時分解所得單模態(tài)特性正好滿足TEO算子對單成份能量跟蹤的要求，最后利用Hilbert變換解決了可能存在的模態(tài)混疊問題。經(jīng)過這些處理，算法能夠處理語音信號中清音段的端點標識，比直接TEO、雙門限法效果好。通過大量實驗驗證了該算法的有效性。
2018, 40(7): 1619-1626.
doi: 10.11999/JEIT170939
摘要:
傳統(tǒng)稀疏表示目標追蹤算法首先通過粒子濾波方法對狀態(tài)粒子進行采樣，然后利用灰度特征表征采樣粒子觀測向量，最后構(gòu)造基于觀測向量的稀疏表示模型來進行目標追蹤。與傳統(tǒng)稀疏表示模型不同，該文提出一個基于典型相關(guān)性分析的稀疏表示模型，此模型首先使用兩種特征來表征粒子觀測向量，然后對兩種觀測向量的子空間投影結(jié)果進行稀疏建模。所構(gòu)建的模型可通過在子空間中探究特征間的相關(guān)性來實現(xiàn)不同特征的互補融合，提升稀疏表示模型在復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境下的魯棒性。
傳統(tǒng)稀疏表示目標追蹤算法首先通過粒子濾波方法對狀態(tài)粒子進行采樣，然后利用灰度特征表征采樣粒子觀測向量，最后構(gòu)造基于觀測向量的稀疏表示模型來進行目標追蹤。與傳統(tǒng)稀疏表示模型不同，該文提出一個基于典型相關(guān)性分析的稀疏表示模型，此模型首先使用兩種特征來表征粒子觀測向量，然后對兩種觀測向量的子空間投影結(jié)果進行稀疏建模。所構(gòu)建的模型可通過在子空間中探究特征間的相關(guān)性來實現(xiàn)不同特征的互補融合，提升稀疏表示模型在復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境下的魯棒性。
2018, 40(7): 1627-1634.
doi: 10.11999/JEIJ170995
摘要:
花卉植物高真實感的仿真交互是目前虛擬植物可視化研究的一個重要方向。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的普及，越來越多的應(yīng)用采用了VR頭戴設(shè)備的呈現(xiàn)方式。VR系統(tǒng)需要高度真實的沉浸感畫面，通用的植物建模和圖形引擎渲染功能已不能滿足該需求。該文通過分析光照原理并融合基于物理的渲染技術(shù)，提出基于雙向散射分布函數(shù)BSDF的花卉植物高度真實感的物理渲染算法，利用ShaderLab，對幾種盆栽花卉植物在光照下進行仿真，并對融合算法做優(yōu)化處理。針對VR頭盔設(shè)備HTC Vive的成像效果，對圖像進行扭曲變形優(yōu)化，使畫面更符合人眼雙目立體視覺成像效果，增強系統(tǒng)沉浸感。最后基于該方法設(shè)計并實現(xiàn)了一個頭盔式VR花卉植物仿真模擬系統(tǒng)，獲得了逼真的場景漫游體驗效果。
花卉植物高真實感的仿真交互是目前虛擬植物可視化研究的一個重要方向。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的普及，越來越多的應(yīng)用采用了VR頭戴設(shè)備的呈現(xiàn)方式。VR系統(tǒng)需要高度真實的沉浸感畫面，通用的植物建模和圖形引擎渲染功能已不能滿足該需求。該文通過分析光照原理并融合基于物理的渲染技術(shù)，提出基于雙向散射分布函數(shù)BSDF的花卉植物高度真實感的物理渲染算法，利用ShaderLab，對幾種盆栽花卉植物在光照下進行仿真，并對融合算法做優(yōu)化處理。針對VR頭盔設(shè)備HTC Vive的成像效果，對圖像進行扭曲變形優(yōu)化，使畫面更符合人眼雙目立體視覺成像效果，增強系統(tǒng)沉浸感。最后基于該方法設(shè)計并實現(xiàn)了一個頭盔式VR花卉植物仿真模擬系統(tǒng)，獲得了逼真的場景漫游體驗效果。
2018, 40(7): 1635-1642.
doi: 10.11999/JEIT171011
摘要:
跨模態(tài)說話人標注旨在利用說話人的不同生物特征進行相互匹配和互標注，可廣泛應(yīng)用于各種人機交互場合。針對人臉和語音兩種不同模態(tài)生物特征之間存在明顯的“語義鴻溝”問題，該文提出一種結(jié)合有監(jiān)督聯(lián)合一致性自編碼器的跨音視頻說話人標注方法。首先分別利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度信念網(wǎng)絡(luò)分別對人臉圖像和語音數(shù)據(jù)進行判別性特征提取，接著在聯(lián)合自編碼器模型的基礎(chǔ)上，提出一種新的有監(jiān)督跨模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，同時嵌入softmax回歸模型以保證模態(tài)間和模態(tài)內(nèi)樣本的相似性，進而擴展為3種有監(jiān)督一致性自編碼器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來挖掘音視頻異構(gòu)特征之間的潛在關(guān)系，從而有效實現(xiàn)人臉和語音的跨模態(tài)相互標注。實驗結(jié)果表明，該文提出的網(wǎng)絡(luò)模型能夠有效的對說話人進行跨模態(tài)標注，效果顯著，取得了對姿態(tài)變化和樣本多樣性的魯棒性。
跨模態(tài)說話人標注旨在利用說話人的不同生物特征進行相互匹配和互標注，可廣泛應(yīng)用于各種人機交互場合。針對人臉和語音兩種不同模態(tài)生物特征之間存在明顯的“語義鴻溝”問題，該文提出一種結(jié)合有監(jiān)督聯(lián)合一致性自編碼器的跨音視頻說話人標注方法。首先分別利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度信念網(wǎng)絡(luò)分別對人臉圖像和語音數(shù)據(jù)進行判別性特征提取，接著在聯(lián)合自編碼器模型的基礎(chǔ)上，提出一種新的有監(jiān)督跨模態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，同時嵌入softmax回歸模型以保證模態(tài)間和模態(tài)內(nèi)樣本的相似性，進而擴展為3種有監(jiān)督一致性自編碼器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來挖掘音視頻異構(gòu)特征之間的潛在關(guān)系，從而有效實現(xiàn)人臉和語音的跨模態(tài)相互標注。實驗結(jié)果表明，該文提出的網(wǎng)絡(luò)模型能夠有效的對說話人進行跨模態(tài)標注，效果顯著，取得了對姿態(tài)變化和樣本多樣性的魯棒性。
2018, 40(7): 1643-1651.
doi: 10.11999/JEIT170984
摘要:
差異性和平均精度是提高分類器集成性能的兩個重要指標。增加差異性勢必會降低平均精度，增大平均精度一定會減小差異性。故在差異性和平均精度之間存在一個平衡狀態(tài)，使得集成性能最優(yōu)。為了尋找該平衡狀態(tài)，該文提出融合改進二元螢火蟲算法和互補性測度的集成剪枝方法。首先，采用bootstrap抽樣方法獨立訓練出多個基分類器，構(gòu)建原始基分類器池。其次，采用互補性測度對原始基分類器池進行預(yù)剪枝。接著，通過改進螢火蟲的移動方式和搜索過程，引入重新初始化機制和跳躍行為，提出改進二元螢火蟲算法。最后，采用改進二元螢火蟲算法對預(yù)剪枝后的基分類器，進行進一步剪枝，選擇出集成性能最優(yōu)的基分類器子集合。在5個UCI數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明，較其他方法，使用較少的基分類器，獲得了更優(yōu)的集成性能，具有良好的有效性和顯著性。
差異性和平均精度是提高分類器集成性能的兩個重要指標。增加差異性勢必會降低平均精度，增大平均精度一定會減小差異性。故在差異性和平均精度之間存在一個平衡狀態(tài)，使得集成性能最優(yōu)。為了尋找該平衡狀態(tài)，該文提出融合改進二元螢火蟲算法和互補性測度的集成剪枝方法。首先，采用bootstrap抽樣方法獨立訓練出多個基分類器，構(gòu)建原始基分類器池。其次，采用互補性測度對原始基分類器池進行預(yù)剪枝。接著，通過改進螢火蟲的移動方式和搜索過程，引入重新初始化機制和跳躍行為，提出改進二元螢火蟲算法。最后，采用改進二元螢火蟲算法對預(yù)剪枝后的基分類器，進行進一步剪枝，選擇出集成性能最優(yōu)的基分類器子集合。在5個UCI數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明，較其他方法，使用較少的基分類器，獲得了更優(yōu)的集成性能，具有良好的有效性和顯著性。
2018, 40(7): 1652-1660.
doi: 10.11999/JEIT170863
摘要:
已有的基于格的密文策略屬性基(CP-ABE)方案只能通過矩陣運算方法進行加解密，加解密效率不高，而效率較高的基于理想格的密鑰策略屬性基(KP-ABE)方案又存在對各類實際應(yīng)用場景適應(yīng)性較差的問題。為解決上述問題，該文利用理想格上的算法生成主密鑰和密鑰，同時在多項式環(huán)上進行運算，極大地提高了加解密效率；通過在原屬性集合中添加虛擬屬性，方案成功結(jié)合訪問結(jié)構(gòu)生成密文，同時授權(quán)用戶可以構(gòu)建出滿足解密條件的子集，從而實現(xiàn)方案的正確解密；還利用單個陷門矩陣生成密鑰，有效降低了公共參數(shù)和主密鑰的數(shù)量。最終該文構(gòu)建了一個基于理想格的支持門限訪問結(jié)構(gòu)的高效CP-ABE方案，并證明方案在環(huán)上容錯學習(R-LWE)假設(shè)下是選擇性安全的。與現(xiàn)有支持門限訪問結(jié)構(gòu)的方案的對比分析表明，該文方案公共參數(shù)數(shù)量更少、效率更高，且對實際應(yīng)用場景有更好的適應(yīng)性。
已有的基于格的密文策略屬性基(CP-ABE)方案只能通過矩陣運算方法進行加解密，加解密效率不高，而效率較高的基于理想格的密鑰策略屬性基(KP-ABE)方案又存在對各類實際應(yīng)用場景適應(yīng)性較差的問題。為解決上述問題，該文利用理想格上的算法生成主密鑰和密鑰，同時在多項式環(huán)上進行運算，極大地提高了加解密效率；通過在原屬性集合中添加虛擬屬性，方案成功結(jié)合訪問結(jié)構(gòu)生成密文，同時授權(quán)用戶可以構(gòu)建出滿足解密條件的子集，從而實現(xiàn)方案的正確解密；還利用單個陷門矩陣生成密鑰，有效降低了公共參數(shù)和主密鑰的數(shù)量。最終該文構(gòu)建了一個基于理想格的支持門限訪問結(jié)構(gòu)的高效CP-ABE方案，并證明方案在環(huán)上容錯學習(R-LWE)假設(shè)下是選擇性安全的。與現(xiàn)有支持門限訪問結(jié)構(gòu)的方案的對比分析表明，該文方案公共參數(shù)數(shù)量更少、效率更高，且對實際應(yīng)用場景有更好的適應(yīng)性。
2018, 40(7): 1661-1668.
doi: 10.11999/JEIT171086
摘要:
在保證密文策略屬性基加密(CP-ABE)算法安全性的前提下，盡可能地提升其工作效率一直是密碼學領(lǐng)域的研究熱點。該文從作為CP-ABE效率核心的訪問結(jié)構(gòu)著手，首次提出基于簡化有序二叉決策圖(ROBDD)的訪問結(jié)構(gòu)，給出了相應(yīng)的策略表示方法、用戶可滿足性判定；基于簡化有序二叉決策圖(ROBDD)訪問結(jié)構(gòu)設(shè)計了在算法時間復(fù)雜度、存儲空間占用量等方面都具有較好表現(xiàn)的CP-ABE方案；在安全性方面，該方案能夠抵抗用戶間的合謀攻擊和選擇明文攻擊。對比分析表明，ROBDD訪問結(jié)構(gòu)具有更強的表達能力和更高的表達效率；新的CP-ABE方案包含時間復(fù)雜度為常數(shù)階的密鑰生成算法、解密算法，能夠為用戶生成定長私鑰并實現(xiàn)快速解密。
在保證密文策略屬性基加密(CP-ABE)算法安全性的前提下，盡可能地提升其工作效率一直是密碼學領(lǐng)域的研究熱點。該文從作為CP-ABE效率核心的訪問結(jié)構(gòu)著手，首次提出基于簡化有序二叉決策圖(ROBDD)的訪問結(jié)構(gòu)，給出了相應(yīng)的策略表示方法、用戶可滿足性判定；基于簡化有序二叉決策圖(ROBDD)訪問結(jié)構(gòu)設(shè)計了在算法時間復(fù)雜度、存儲空間占用量等方面都具有較好表現(xiàn)的CP-ABE方案；在安全性方面，該方案能夠抵抗用戶間的合謀攻擊和選擇明文攻擊。對比分析表明，ROBDD訪問結(jié)構(gòu)具有更強的表達能力和更高的表達效率；新的CP-ABE方案包含時間復(fù)雜度為常數(shù)階的密鑰生成算法、解密算法，能夠為用戶生成定長私鑰并實現(xiàn)快速解密。
2018, 40(7): 1669-1675.
doi: 10.11999/JEIT170997
摘要:
為什么能夠在格上構(gòu)造全同態(tài)加密?密文矩陣的本質(zhì)及構(gòu)造方法是什么?該文提出一個重要的概念：抽象解密結(jié)構(gòu)。該文以抽象解密結(jié)構(gòu)為工具，對目前全同態(tài)加密構(gòu)造方法進行分析，得到抽象解密結(jié)構(gòu)、同態(tài)性與噪音控制之間的關(guān)系，將全同態(tài)加密的構(gòu)造歸結(jié)為如何獲得最終解密結(jié)構(gòu)的問題，從而形式化地建立全同態(tài)加密構(gòu)造方法。最后對GSW全同態(tài)加密方法分析，提出其密文矩陣是由密文向量堆疊而成?；诿芪亩询B法，研究密文是矩陣的全同態(tài)加密的通用性原因，給出密文矩陣全同態(tài)加密與其它全同態(tài)加密之間的包含關(guān)系。
為什么能夠在格上構(gòu)造全同態(tài)加密?密文矩陣的本質(zhì)及構(gòu)造方法是什么?該文提出一個重要的概念：抽象解密結(jié)構(gòu)。該文以抽象解密結(jié)構(gòu)為工具，對目前全同態(tài)加密構(gòu)造方法進行分析，得到抽象解密結(jié)構(gòu)、同態(tài)性與噪音控制之間的關(guān)系，將全同態(tài)加密的構(gòu)造歸結(jié)為如何獲得最終解密結(jié)構(gòu)的問題，從而形式化地建立全同態(tài)加密構(gòu)造方法。最后對GSW全同態(tài)加密方法分析，提出其密文矩陣是由密文向量堆疊而成?；诿芪亩询B法，研究密文是矩陣的全同態(tài)加密的通用性原因，給出密文矩陣全同態(tài)加密與其它全同態(tài)加密之間的包含關(guān)系。
2018, 40(7): 1676-1683.
doi: 10.11999/JEIT170962
摘要:
該文提出一種基于進化思想的容忍惡意攻擊安全定位算法(ELAMP)。依據(jù)最大似然估計概率模型，結(jié)合接收信號強度(RSS)標準差與距離的分布關(guān)系，建立ZigBee網(wǎng)絡(luò)安全定位模型。進一步，設(shè)計進化算法對模型進行求解，并分析了算法的收斂性和時間復(fù)雜度。實驗結(jié)果表明，當惡意節(jié)點比例不超過50%的情況下，所提算法的定位精度明顯優(yōu)于已有定位算法。
該文提出一種基于進化思想的容忍惡意攻擊安全定位算法(ELAMP)。依據(jù)最大似然估計概率模型，結(jié)合接收信號強度(RSS)標準差與距離的分布關(guān)系，建立ZigBee網(wǎng)絡(luò)安全定位模型。進一步，設(shè)計進化算法對模型進行求解，并分析了算法的收斂性和時間復(fù)雜度。實驗結(jié)果表明，當惡意節(jié)點比例不超過50%的情況下，所提算法的定位精度明顯優(yōu)于已有定位算法。
2018, 40(7): 1684-1690.
doi: 10.11999/JEIT170981
摘要:
該文針對現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的拓撲屬性考慮不夠周到，導(dǎo)致其請求接受率和收益開銷比較低的問題，將物理學里的場論思想引入了虛擬網(wǎng)絡(luò)映射，并提出一種基于拓撲勢的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法。該算法在節(jié)點映射階段，通過計算節(jié)點的拓撲勢、節(jié)點的資源能力、待映射節(jié)點與已映射節(jié)點之間的距離，將虛擬節(jié)點映射至最佳的物理節(jié)點。在鏈路映射階段，通過計算物理路徑的可用帶寬和路徑跳數(shù)，將虛擬鏈路映射至最佳的物理路徑。仿真實驗表明，該算法在多種虛擬網(wǎng)絡(luò)到達強度下的請求接受率和收益開銷比均優(yōu)于當前的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法。
該文針對現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的拓撲屬性考慮不夠周到，導(dǎo)致其請求接受率和收益開銷比較低的問題，將物理學里的場論思想引入了虛擬網(wǎng)絡(luò)映射，并提出一種基于拓撲勢的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法。該算法在節(jié)點映射階段，通過計算節(jié)點的拓撲勢、節(jié)點的資源能力、待映射節(jié)點與已映射節(jié)點之間的距離，將虛擬節(jié)點映射至最佳的物理節(jié)點。在鏈路映射階段，通過計算物理路徑的可用帶寬和路徑跳數(shù)，將虛擬鏈路映射至最佳的物理路徑。仿真實驗表明，該算法在多種虛擬網(wǎng)絡(luò)到達強度下的請求接受率和收益開銷比均優(yōu)于當前的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法。
2018, 40(7): 1691-1698.
doi: 10.11999/JEIT170976
摘要:
該文針對D2D無線網(wǎng)絡(luò)中多終端并發(fā)協(xié)作重傳沖突避免問題，提出一種基于立即可解網(wǎng)絡(luò)編碼的時延最小化重傳方案。在重傳階段，充分利用D2D無線網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)作傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，結(jié)合各終端數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)，綜合考慮時延的影響因素，選取單次重傳時延增量較小的數(shù)據(jù)包生成編碼包，最小化重傳時延。同時，構(gòu)建終端沖突圖，在圖中搜索極大獨立集，根據(jù)各終端的編碼包權(quán)重值，選擇最大加權(quán)獨立集中的終端作為并發(fā)協(xié)作重傳終端，從而降低重傳次數(shù)。仿真結(jié)果表明，所提方案能夠進一步改善D2D無線網(wǎng)絡(luò)的重傳效率。
該文針對D2D無線網(wǎng)絡(luò)中多終端并發(fā)協(xié)作重傳沖突避免問題，提出一種基于立即可解網(wǎng)絡(luò)編碼的時延最小化重傳方案。在重傳階段，充分利用D2D無線網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)作傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，結(jié)合各終端數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)，綜合考慮時延的影響因素，選取單次重傳時延增量較小的數(shù)據(jù)包生成編碼包，最小化重傳時延。同時，構(gòu)建終端沖突圖，在圖中搜索極大獨立集，根據(jù)各終端的編碼包權(quán)重值，選擇最大加權(quán)獨立集中的終端作為并發(fā)協(xié)作重傳終端，從而降低重傳次數(shù)。仿真結(jié)果表明，所提方案能夠進一步改善D2D無線網(wǎng)絡(luò)的重傳效率。
2018, 40(7): 1699-1706.
doi: 10.11999/JEIT170930
摘要:
為提升眾包任務(wù)在線分配的總體效用，該文提出一種適用于時空眾包環(huán)境的在線任務(wù)分配方法。該方法針對時空眾包環(huán)境下的在線任務(wù)分配問題，首先提出一種以眾包任務(wù)為中心的K最近鄰算法來進行候選眾包工人的選擇，進而設(shè)計一種基于動態(tài)效用的閾值選擇算法，實現(xiàn)眾包工人與任務(wù)的最優(yōu)分配。實驗結(jié)果顯示，文中所提出算法具有較好的有效性和可行性，并能在一定程度上保證眾包工人的可靠性，優(yōu)化平臺總效益。
為提升眾包任務(wù)在線分配的總體效用，該文提出一種適用于時空眾包環(huán)境的在線任務(wù)分配方法。該方法針對時空眾包環(huán)境下的在線任務(wù)分配問題，首先提出一種以眾包任務(wù)為中心的K最近鄰算法來進行候選眾包工人的選擇，進而設(shè)計一種基于動態(tài)效用的閾值選擇算法，實現(xiàn)眾包工人與任務(wù)的最優(yōu)分配。實驗結(jié)果顯示，文中所提出算法具有較好的有效性和可行性，并能在一定程度上保證眾包工人的可靠性，優(yōu)化平臺總效益。
2018, 40(7): 1707-1714.
doi: 10.11999/JEIT170966
摘要:
社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播控制通過在合適的時機選擇最佳的控制點，以較小的代價實現(xiàn)對大部分甚至整個網(wǎng)絡(luò)的信息傳播控制。社交網(wǎng)絡(luò)用戶間的弱關(guān)系往往具有信息需求互補、行為取向不斷同化的特點，使其在信息擴散過程中有著不可忽視甚至爆發(fā)式的傳播作用。針對這一問題，考慮社交網(wǎng)絡(luò)強弱關(guān)系對信息傳播的影響，該文提出一種基于嚴格可控理論的信息傳播控制方法。首先，針對強關(guān)系對信息傳播的影響，提取用戶間的親密度、權(quán)威性以及互動頻率3個影響因素，構(gòu)建強度關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。其次，考慮到信息傳播中的弱關(guān)系特性，對網(wǎng)絡(luò)中具有潛在價值的弱關(guān)系進行識別，并對強度關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中的連邊權(quán)值加以更新。最后，利用嚴格可控理論找出網(wǎng)絡(luò)中的驅(qū)動節(jié)點組，并根據(jù)信息傳播的特征選取驅(qū)動節(jié)點集，對信息傳播進行控制。實驗結(jié)果表明，該文所提傳播控制方法能對信息傳播的促進或抑制進行有效控制，為社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播控制提供新的方法和思路。
社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播控制通過在合適的時機選擇最佳的控制點，以較小的代價實現(xiàn)對大部分甚至整個網(wǎng)絡(luò)的信息傳播控制。社交網(wǎng)絡(luò)用戶間的弱關(guān)系往往具有信息需求互補、行為取向不斷同化的特點，使其在信息擴散過程中有著不可忽視甚至爆發(fā)式的傳播作用。針對這一問題，考慮社交網(wǎng)絡(luò)強弱關(guān)系對信息傳播的影響，該文提出一種基于嚴格可控理論的信息傳播控制方法。首先，針對強關(guān)系對信息傳播的影響，提取用戶間的親密度、權(quán)威性以及互動頻率3個影響因素，構(gòu)建強度關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。其次，考慮到信息傳播中的弱關(guān)系特性，對網(wǎng)絡(luò)中具有潛在價值的弱關(guān)系進行識別，并對強度關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中的連邊權(quán)值加以更新。最后，利用嚴格可控理論找出網(wǎng)絡(luò)中的驅(qū)動節(jié)點組，并根據(jù)信息傳播的特征選取驅(qū)動節(jié)點集，對信息傳播進行控制。實驗結(jié)果表明，該文所提傳播控制方法能對信息傳播的促進或抑制進行有效控制，為社交網(wǎng)絡(luò)信息傳播控制提供新的方法和思路。
2018, 40(7): 1715-1722.
doi: 10.11999/JEIT170927
摘要:
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)日益增大的干擾導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)容量下降的問題，同時考慮到網(wǎng)絡(luò)能量有限性，該文綜合網(wǎng)絡(luò)容量和鏈路傳輸能耗，構(gòu)建了高容量低傳輸能耗的功率控制與信道分配聯(lián)合博弈模型，并通過理論分析證明該模型存在最優(yōu)功率和最優(yōu)信道。繼而采用最佳響應(yīng)策略，在該博弈模型基礎(chǔ)上提出了一種功率控制與信道分配聯(lián)合優(yōu)化算法(PCOA)，理論證明其能收斂到納什均衡狀態(tài)，且具有較小的信息復(fù)雜度。最后，仿真結(jié)果表明，PCOA算法能夠達到降低網(wǎng)絡(luò)干擾和鏈路能耗，增大網(wǎng)絡(luò)容量的目的。
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)日益增大的干擾導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)容量下降的問題，同時考慮到網(wǎng)絡(luò)能量有限性，該文綜合網(wǎng)絡(luò)容量和鏈路傳輸能耗，構(gòu)建了高容量低傳輸能耗的功率控制與信道分配聯(lián)合博弈模型，并通過理論分析證明該模型存在最優(yōu)功率和最優(yōu)信道。繼而采用最佳響應(yīng)策略，在該博弈模型基礎(chǔ)上提出了一種功率控制與信道分配聯(lián)合優(yōu)化算法(PCOA)，理論證明其能收斂到納什均衡狀態(tài)，且具有較小的信息復(fù)雜度。最后，仿真結(jié)果表明，PCOA算法能夠達到降低網(wǎng)絡(luò)干擾和鏈路能耗，增大網(wǎng)絡(luò)容量的目的。
2018, 40(7): 1723-1730.
doi: 10.11999/JEIT170972
摘要:
序列的k-錯線性復(fù)雜度是序列線性復(fù)雜度穩(wěn)定性的重要評價指標。在求得一個序列k-錯線性復(fù)雜度的同時，也需要求出是哪些位置的改變導(dǎo)致了序列線性復(fù)雜度的下降。該文提出一個在GF(q)上計算2pn-周期序列s的k-錯線性復(fù)雜度以及對應(yīng)的錯誤序列e的算法，這里p和q是素數(shù)，且q是一個模p2的本原根。該文設(shè)計了一個追蹤代價向量的trace函數(shù)，算法通過trace函數(shù)追蹤最小的代價向量來求出對應(yīng)的錯誤序列e，算法得到的序列e使得(s+e)的線性復(fù)雜度達到k-錯線性復(fù)雜度的值。
序列的k-錯線性復(fù)雜度是序列線性復(fù)雜度穩(wěn)定性的重要評價指標。在求得一個序列k-錯線性復(fù)雜度的同時，也需要求出是哪些位置的改變導(dǎo)致了序列線性復(fù)雜度的下降。該文提出一個在GF(q)上計算2pn-周期序列s的k-錯線性復(fù)雜度以及對應(yīng)的錯誤序列e的算法，這里p和q是素數(shù)，且q是一個模p2的本原根。該文設(shè)計了一個追蹤代價向量的trace函數(shù)，算法通過trace函數(shù)追蹤最小的代價向量來求出對應(yīng)的錯誤序列e，算法得到的序列e使得(s+e)的線性復(fù)雜度達到k-錯線性復(fù)雜度的值。
2018, 40(7): 1731-1737.
doi: 10.11999/JEIT170895
摘要:
由于移動設(shè)備處理能力和能量的限制，近年來提出了一種新型移動云環(huán)境，通過Ad-hoc方式共享鄰近設(shè)備的閑置資源完成數(shù)據(jù)處理、存儲等需求。在此背景下，該文提出一個在源設(shè)備與鄰近設(shè)備之間的任務(wù)卸載方案?？紤]無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下移動設(shè)備的移動性導(dǎo)致連接時間隨機性問題，采用隨機規(guī)劃方法補償連接時間預(yù)測不精確對任務(wù)卸載帶來的不利影響。同時，為了激勵移動設(shè)備相互協(xié)作、最大化各自收益，提出基于買賣博弈的分布式多階段隨機買賣博弈任務(wù)卸載(SGWD)算法。仿真結(jié)果表明該算法在通信成本，時間延遲，能量消耗和收益性能上取得了有效提升。
2018, 40(7): 1738-1744.
doi: 10.11999/JEIT170902
摘要:
為解決 5G網(wǎng)絡(luò)切片間資源分配的問題，該文提出一種基于在線雙向拍賣 (ODA)的資源調(diào)度機制。該機制首先針對不同的業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)收益確定網(wǎng)絡(luò)切片的優(yōu)先級和單位資源報價；其次明確最大化網(wǎng)絡(luò)收益的目標建立線下單向拍賣模型；進一步，考慮資源的動態(tài)分配和回收利用，提出價格更新算法實時更新資源價格；最后，綜合線下單向拍賣機制和價格動態(tài)變化機制建立在線雙向拍賣模型，為切片動態(tài)分配資源。仿真結(jié)果表明，該機制在提高網(wǎng)絡(luò)收益的同時可以保證各切片用戶的QoS需求。
為解決 5G網(wǎng)絡(luò)切片間資源分配的問題，該文提出一種基于在線雙向拍賣 (ODA)的資源調(diào)度機制。該機制首先針對不同的業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)收益確定網(wǎng)絡(luò)切片的優(yōu)先級和單位資源報價；其次明確最大化網(wǎng)絡(luò)收益的目標建立線下單向拍賣模型；進一步，考慮資源的動態(tài)分配和回收利用，提出價格更新算法實時更新資源價格；最后，綜合線下單向拍賣機制和價格動態(tài)變化機制建立在線雙向拍賣模型，為切片動態(tài)分配資源。仿真結(jié)果表明，該機制在提高網(wǎng)絡(luò)收益的同時可以保證各切片用戶的QoS需求。
2018, 40(7): 1745-1751.
doi: 10.11999/JEIT170952
摘要:
對流層散射通信是一種地面微波超視距傳播的重要手段。針對現(xiàn)有對流層散射傳輸損耗預(yù)測模型無法描述大氣環(huán)境等因素隨機變化問題，該文基于電場強度的快慢衰落特性，首次開展了傳輸損耗的快慢衰落特性研究，建立了傳輸損耗分布模型，并結(jié)合ITU-R P.617-3給出了該分布待定參數(shù)的計算方法。選取了國際電信聯(lián)盟公布的部分散射鏈路試驗數(shù)據(jù)，借助正態(tài)分布的坐標圖紙，驗證了該分布模型的有效性，結(jié)果表明傳播損耗慢衰落特性服從正態(tài)分布，可為下一步計算散射鏈路誤碼率奠定基礎(chǔ)。此外，基于分布模型還提出一種傳輸損耗預(yù)測方法，并利用試驗數(shù)據(jù)驗證了所提方法具有較好的精度，克服了現(xiàn)有方法無法計算任意概率傳輸損耗的問題。
對流層散射通信是一種地面微波超視距傳播的重要手段。針對現(xiàn)有對流層散射傳輸損耗預(yù)測模型無法描述大氣環(huán)境等因素隨機變化問題，該文基于電場強度的快慢衰落特性，首次開展了傳輸損耗的快慢衰落特性研究，建立了傳輸損耗分布模型，并結(jié)合ITU-R P.617-3給出了該分布待定參數(shù)的計算方法。選取了國際電信聯(lián)盟公布的部分散射鏈路試驗數(shù)據(jù)，借助正態(tài)分布的坐標圖紙，驗證了該分布模型的有效性，結(jié)果表明傳播損耗慢衰落特性服從正態(tài)分布，可為下一步計算散射鏈路誤碼率奠定基礎(chǔ)。此外，基于分布模型還提出一種傳輸損耗預(yù)測方法，并利用試驗數(shù)據(jù)驗證了所提方法具有較好的精度，克服了現(xiàn)有方法無法計算任意概率傳輸損耗的問題。
2018, 40(7): 1752-1758.
doi: 10.11999/JEIT170844
摘要:
該文提出基于偽隨機序列構(gòu)造高斯整數(shù)序列的方法?；陂L度為 pm-1的p 元偽隨機序列，構(gòu)造得到長度為pm-1的高斯整數(shù)序列，其階數(shù)為p-1。該類高斯整數(shù)序列具有幾乎完備的自相關(guān)性能，其異相自相關(guān)函數(shù)值僅存在p-2個非零值。并且該類高斯整數(shù)序列具有良好的平衡性，在無線通信與雷達系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用前景。
該文提出基于偽隨機序列構(gòu)造高斯整數(shù)序列的方法?；陂L度為 pm-1的p 元偽隨機序列，構(gòu)造得到長度為pm-1的高斯整數(shù)序列，其階數(shù)為p-1。該類高斯整數(shù)序列具有幾乎完備的自相關(guān)性能，其異相自相關(guān)函數(shù)值僅存在p-2個非零值。并且該類高斯整數(shù)序列具有良好的平衡性，在無線通信與雷達系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用前景。
2018, 40(7): 1759-1766.
doi: 10.11999/JEIT170989
摘要:
近閾值電壓技術(shù)通過降低晶體管的電源電壓來降低芯片能耗和提升能效。但是，近閾值電壓技術(shù)會在Cache中引起大量位錯誤，嚴重影響末級緩存的功能。針對近閾值電壓下超過1%的位錯誤率造成的Cache故障問題，該文提出一種基于傳統(tǒng)6T SRAM單元的可容錯的末級緩存結(jié)構(gòu)(FTLLC)。該策略對緩存條目中的錯誤進行了低錯糾正和多錯壓縮，提高了Cache中數(shù)據(jù)保存的可靠性。為了驗證FTLLC的有效性，該文在gem5中實現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)，并運行了SPEC CPU2006測試集進行仿真實驗。結(jié)果表明，對于650 mV電壓下65 nm工藝的末級緩存，F(xiàn)TLLC與Concertina壓縮機制相比在4-Byte粒度下末級緩存可用容量增加了24.9%，性能提高了7.2%，末級緩存的訪存缺失率下降了58.2%，而面積和能耗開銷僅有少量增加。
近閾值電壓技術(shù)通過降低晶體管的電源電壓來降低芯片能耗和提升能效。但是，近閾值電壓技術(shù)會在Cache中引起大量位錯誤，嚴重影響末級緩存的功能。針對近閾值電壓下超過1%的位錯誤率造成的Cache故障問題，該文提出一種基于傳統(tǒng)6T SRAM單元的可容錯的末級緩存結(jié)構(gòu)(FTLLC)。該策略對緩存條目中的錯誤進行了低錯糾正和多錯壓縮，提高了Cache中數(shù)據(jù)保存的可靠性。為了驗證FTLLC的有效性，該文在gem5中實現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)，并運行了SPEC CPU2006測試集進行仿真實驗。結(jié)果表明，對于650 mV電壓下65 nm工藝的末級緩存，F(xiàn)TLLC與Concertina壓縮機制相比在4-Byte粒度下末級緩存可用容量增加了24.9%，性能提高了7.2%，末級緩存的訪存缺失率下降了58.2%，而面積和能耗開銷僅有少量增加。
2018, 40(7): 1767-1773.
doi: 10.11999/JEIT170998
摘要:
該文對W波段TE62模回旋管準光模式變換器的輻射器和鏡面系統(tǒng)進行了設(shè)計與實驗驗證?；隈詈夏＠碚?，采用兩級微擾對輻射器進行了設(shè)計，獲得了圓波導(dǎo)內(nèi)壁上的類高斯束斑的場分布；基于惠更斯原理的矢量衍射積分理論，對準光模式變換器的鏡面系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，模擬與計算結(jié)果表明準光模式變換器的模式變換效率為92.3%。最后，通過熱測實驗，驗證了輸出模式為W波段類高斯模式。
該文對W波段TE62模回旋管準光模式變換器的輻射器和鏡面系統(tǒng)進行了設(shè)計與實驗驗證?；隈詈夏＠碚?，采用兩級微擾對輻射器進行了設(shè)計，獲得了圓波導(dǎo)內(nèi)壁上的類高斯束斑的場分布；基于惠更斯原理的矢量衍射積分理論，對準光模式變換器的鏡面系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，模擬與計算結(jié)果表明準光模式變換器的模式變換效率為92.3%。最后，通過熱測實驗，驗證了輸出模式為W波段類高斯模式。
2018, 40(7): 1774-1778.
doi: 10.11999/JEIT170834
摘要:
復(fù)雜電磁環(huán)境的一個重要特征是頻譜資源受限，合理使用有限的頻譜資源是認知雷達發(fā)射波形設(shè)計必須考慮的問題。以峰值與平均功率比(PAR)為約束條件，設(shè)計認知雷達發(fā)射波形，最大化接收數(shù)據(jù)信噪比(SNR)，最小化波形頻譜在受干擾頻段內(nèi)功率。該問題是二次約束的多目標優(yōu)化問題，采用Pareto優(yōu)化方法，將兩個目標函數(shù)通過加權(quán)構(gòu)成一個目標函數(shù)，從而構(gòu)成一個二次約束二次規(guī)劃非凸優(yōu)化問題。進一步采用半定規(guī)劃松弛和隨機化方法，可以獲得最優(yōu)發(fā)射波形，其性能與Pareto加權(quán)系數(shù)和PAR約束條件等有關(guān)。計算機仿真分析表明，發(fā)射波形設(shè)計在SNR和干擾抑制能力方面存在制約關(guān)系，并可以通過增大發(fā)射機動態(tài)范圍進一步改善性能。
復(fù)雜電磁環(huán)境的一個重要特征是頻譜資源受限，合理使用有限的頻譜資源是認知雷達發(fā)射波形設(shè)計必須考慮的問題。以峰值與平均功率比(PAR)為約束條件，設(shè)計認知雷達發(fā)射波形，最大化接收數(shù)據(jù)信噪比(SNR)，最小化波形頻譜在受干擾頻段內(nèi)功率。該問題是二次約束的多目標優(yōu)化問題，采用Pareto優(yōu)化方法，將兩個目標函數(shù)通過加權(quán)構(gòu)成一個目標函數(shù)，從而構(gòu)成一個二次約束二次規(guī)劃非凸優(yōu)化問題。進一步采用半定規(guī)劃松弛和隨機化方法，可以獲得最優(yōu)發(fā)射波形，其性能與Pareto加權(quán)系數(shù)和PAR約束條件等有關(guān)。計算機仿真分析表明，發(fā)射波形設(shè)計在SNR和干擾抑制能力方面存在制約關(guān)系，并可以通過增大發(fā)射機動態(tài)范圍進一步改善性能。
