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    2016年 第43卷 第2期 刊出日期:2016-04-20
      
    研究论文
    支撑驱动的非凸压缩感知恢复算法
    王峰;向新;易克初;熊磊
    2016, 43(2):  1-5+28.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.001
    摘要 ( 284 )   PDF (915KB) ( 308 )   收藏
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    为解决带噪压缩感知信号恢复的难题,提出一种基于支撑驱动的恢复算法,分2步完成稀疏信号的恢复.①使用阈值基追踪方法获取信号支撑信息,并生成权值矩阵与所需其他参数.②使用迭代重加权算法求解非凸目标函数.在理论分析的基础上,与现有7种有竞争力的算法(含oracle 估计器)进行了数值仿真比较,结果证明,文中算法以较低的运算量实现了高概率恢复.

    认知无线网络中视频传输的资源分配方案
    龙彦;李红艳
    2016, 43(2):  6-12.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.002
    摘要 ( 294 )   PDF (729KB) ( 219 )   收藏
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    讨论了多网卡场景下,次用户在认知无线网络中视频传输的跨层资源分配问题.考虑到网卡与信道的耦合关系,提出了基于链路-网卡-信道的冲突干扰图,并对资源分配问题进行优化建模.模型的约束条件保证了无干扰无冲突的视频传输,且能够根据可伸缩编码视频业务的特点,为各业务提供路由选择及速率分配,模型的目标函数实现了基于公平考虑的网络吞吐量最大化.仿真结果表明,多网卡传输能够为视频业务提供更高的吞吐量,所提方案能够在保证公平性的同时,根据视频业务特点有效地利用网络资源,实现业务间的按需合理分配.

    DF中继网络中的分布式机会信道接入策略
    董蕾;王勇超
    2016, 43(2):  13-16+131.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.003
    摘要 ( 254 )   PDF (422KB) ( 191 )   收藏
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    针对连续传输速率下分布式机会信道接入场景设定与性能优化受限的问题,提出了离散传输速率下译码转发中继网络中的分布式机会信道接入策略.该策略在最优停止理论的指导下,将最大化系统平均吞吐率作为优化目标,通过对译码转发中继网络中的第2跳传输时间进行完全优化,使总体的传输时间大幅度减小,系统性能得到显著提高.仿真结果表明,相较现有策略,文中所提策略在系统平均吞吐率上具有明显优势.

    LTE-A网络下支持终端直通的资源复用选择策略
    张锐;李勇朝;崔建国;梁海涛;王文焕
    2016, 43(2):  17-22.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.004
    摘要 ( 255 )   PDF (670KB) ( 283 )   收藏
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    LTE-A网络下的终端直通技术通过复用蜂窝链路资源,可提高频谱利用率,减轻基站负担.然而资源复用引起的同频干扰,不仅会降低终端直通用户性能,还会损害蜂窝用户的通信质量.笔者通过对干扰引起的信干噪比下降进行选择性补偿,以系统功率增加量最小为准则,为终端直通用户选择蜂窝复用用户.仿真分析表明,该方法在保证原有蜂窝用户和终端直通用户通信质量的前提下,能够大幅提高终端直通用户准许接入网络的概率,并提升了系统的频谱利用率.

    采用多任务稀疏学习的雷达HRRP小样本目标识别
    徐丹蕾;杜兰;王鹏辉;刘宏伟
    2016, 43(2):  23-28.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.005
    摘要 ( 280 )   PDF (638KB) ( 344 )   收藏
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    为实现用较少的训练样本对高分辨距离像进行识别,文中提出一种采用多任务稀疏学习的统计建模方法.该方法将各帧训练样本的统计建模视为单一的任务,由于各帧训练样本间不是完全独立而是相互关联的,因此,设定所有帧的训练样本采用同一个字典以实现帧间信息的共享.由于目标的不同以及同一目标的方位敏感性,通常很难确定各训练帧的相关性,而不相关任务间的联合学习将会降低识别性能.因此,采用Bernoulli-Beta先验根据给定训练数据自动学出每一帧需要的原子,而通过不同帧间共享的原子个数就可以判断它们的相关性,从而实现自适应的多任务学习.基于实测高分辨距离像数据的识别实验,证明了文中方法的有效性.

    一种多狭缝推扫式光谱成像方法
    林耀海;石光明;王立志;高大化
    2016, 43(2):  29-34.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.006
    摘要 ( 379 )   PDF (3156KB) ( 185 )   收藏
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    高质量、高分辨率的遥感光谱数据获取受限于成像系统的光通量.针对传统推扫式的光谱仪当增加狭缝的光通量以提高信噪比时会降低空间分辨率这个问题,从信号处理角度为推扫式光谱成像系统建模,引入压缩感知理论,使得系统可以通过增加狭缝数目的方式来增加光通量.在理论上,该方法增加了光通量而没有降低空间分辨率.在仿真实验中,光通量增大128倍,用25%的曝光频率就可以很好地获得512×512的光谱图像.该光谱成像方法在遥感技术领域以较少的曝光次数、存储传输较少的数据就可以获得高质量的光谱数据.

    高效低存储DWT的VLSI结构设计
    董明岩;雷杰;王柯俨;李云松
    2016, 43(2):  35-40.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.007
    摘要 ( 241 )   PDF (654KB) ( 257 )   收藏
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    随着航天器载荷相机图像分辨率的日益提高,迫切需要解决海量图像数据的在轨高速编码处理问题,空间数据系统咨询委员会提出了一种面向空间应用的图像编码标准.为了保证较高的图像编码性能,该标准采用小波的变换方法.小波变换的多级变换形式比较耗时,且需要较大的存储开销.针对这一问题,提出了一种高效低存储离散小波变换的超大规模集成电路结构.通过改进传统的小波提升结构,将二三级变换和缓存结构进行复用,在不降低数据处理速度的情况下,节省了逻辑资源开销;使用少量片上存储资源存储部分小波系数,按特定顺序连续地输出给后级熵编码器进行处理,避免了使用片外存储.所提出的超大规模集成电路结构在Xilinx型号为XC4VSX55的现场可编程门阵列得到了硬件实现,具有95.91MPixels/s的数据处理性能.

    采用序列二次规划求解的稳健波束形成新算法
    虞泓波;冯大政;解虎
    2016, 43(2):  41-45+204.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.008
    摘要 ( 274 )   PDF (535KB) ( 295 )   收藏
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    利用尽可能少的先验信息进行导向矢量估计的稳健波束形成方法利用半正定松弛算法求解,面临可能存在性能损失、计算复杂度高的问题,针对该问题提出一种采用序列二次规划求解的新算法.首先利用一阶泰勒级数将原始模型线性近似为凸优化问题,然后对该子凸优化问题进行迭代求解.此外,还考虑了协方差矩阵失配问题,提出最坏情况性能最优的序列二次规划算法提高序列二次规划算法的性能.理论分析和仿真实验表明,序列二次规划算法收敛速度较快,收敛点逼近原始问题最优解,与现有半正定松弛算法相比,能够有效降低计算量,该算法在小参数值时即可有效改进序列二次规划算法的性能.

    用于目标检测的宽带雷达自适应波形设计方法
    吴旭姿;刘峥;谢荣
    2016, 43(2):  46-51.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.009
    摘要 ( 298 )   PDF (579KB) ( 216 )   收藏
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    雷达可发射与目标高分辨距离像匹配的波形以提高检测性能,但匹配波形的自相关性能通常会严重退化,继而影响雷达参数估计性能.针对该问题,在考虑目标响应起伏变化的情况下,建立了包含确定分量和随机分量的目标距离像模型,并在推导了广义似然比检测器和波形优化函数的基础上,提出了一种波形设计方法.该方法以最大化信噪比和最小化均方误差为准则,通过循环迭代寻求优化波形.仿真结果表明,该方法可权衡估计与检测性能,使雷达通过在线更新目标距离像估值,逐步改善检测性能.

    循环平稳弱目标回波信号的盲抽取方法
    朱昀;王俊;张各各;王相入
    2016, 43(2):  52-57.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.010
    摘要 ( 271 )   PDF (727KB) ( 169 )   收藏
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    针对外辐射源雷达系统中弱目标回波信号淹没在强直达波、多径、干扰信号和噪声中的问题,提出一种基于循环平稳特性的弱目标回波信号盲抽取方法.该方法不需要参考通道,而是利用信号的谱线生成特性直接对回波通道信号进行抽取,通过迭代使输出信号中目标回波信号成分最大化,同时使其他信号和噪声成分最小化.与传统的外辐射源雷达目标回波信号获取方法相比,该方法不需要参考通道及杂波对消,既简化了接收机的结构,又减少了运算量.仿真实验验证了该方法的有效性.

    采用协方差矩阵稀疏表示的DOA估计方法
    赵永红;张林让;刘楠;解虎
    2016, 43(2):  58-63+101.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.011
    摘要 ( 298 )   PDF (643KB) ( 269 )   收藏
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    针对L<sub>1</sub>-SRACV算法在低快拍时波达方向估计性能严重下降的问题,分析其原因并提出一种基于快速极大似然算法的波达方向估计新方法.首先利用快速极大似然算法估计协方差矩阵,以解决由于快拍数较低引起协方差矩阵小特征值不稳定的问题. 然后建立了基于快速极大似然算法的稀疏模型进行波达方向估计. 最后,为了进一步提高算法在快拍数较小时的性能,选择剔除协方差矩阵的对角元素,并对建立的波达方向估计模型进行了修改. 仿真结果表明,所提算法相对于L<sub>1</sub>-SRACV算法具有高的估计精度和检测概率,尤其是在快拍数较小时仍能获得高的估计精度.

    一种新的结合环状区域划分的特征描述子
    黎剑兵;肖潇;李小平;侯晓丽
    2016, 43(2):  64-69.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.012
    摘要 ( 210 )   PDF (2562KB) ( 239 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    为提高图像特征描述子的仿射不变性及匹配性能,提出了一种特征区域描述方法.首先,该方法用Hessian-affine特征检测子提取特征区域,将其归一化为单位圆特征区域以满足仿射不变性;然后,采用环形区域划分方法且在图像样本点的局部坐标系上统计梯度方向,这样,不仅满足了旋转不变性,而且避免了直方图统计主方向带来的误差.实验结果表明,新方法不仅具有良好的仿射不变性,而且在匹配性能上明显优于尺度不变特征描述子.

    服务组合中保障公平性的信誉传播算法
    张涛;马建峰;莫若;李琦;习宁
    2016, 43(2):  70-76.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.013
    摘要 ( 241 )   PDF (508KB) ( 230 )   收藏
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    在面向服务的环境中,服务的不透明性、组合结构的复杂性以及用户评价的主观性使得用户难以对组件服务进行有效的信誉评估.针对此问题,提出适用于服务组合的信誉传播算法,将复合服务的信誉评估值公平地传播到各个组件服务.首先,将复合服务建模为Beta混合模型,通过最大期望算法学习复合服务中各个组件的责任及信誉度.其次,基于Shapley值的合作博弈模型计算各个组件服务对复合服务的贡献度,确保所组合的各个服务不会受到额外的奖励或惩罚.最后,理论分析与实验结果表明该算法在保证公平性的前提下,能够正确地将用户提交的信誉评估层次化传播到各个组件服务.

    GPS导航系统再入黑障现象地面再现实验
    高平;李小平;谢楷
    2016, 43(2):  77-82.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.014
    摘要 ( 264 )   PDF (1137KB) ( 354 )   收藏
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    针对飞行器以超高声速再入大气层时,表面产生等离子体,等离子体会降低电磁波信号的传播,严重时会造成导航中断的问题,理论计算了等离子体对全球定位系统导航信号的衰减,并分析了全球定位系统接收信号的功率阈量;利用低气压辉光放电原理在地面产生大面积、长时间稳定的可控等离子体,在实验室环境下持续再现了等离子体下全球定位系统导航信号正常接收、黑障产生、持续、消失的过程,实验测量了等离子体的衰减和接收机的功率阈量.实验结果表明,等离子体下全球定位系统接收信号的衰减临界值与接收机本身的功率阈量相差不到0.5dB,数值几乎一致;实验模拟了飞行器再入过程中等离子体下全球定位导航系统通信黑障前后的工作过程,再现了等离子体下全球定位系统导航正常、失败、重新定位的过程.这为导航系统的通信黑障研究和再入通信的接收机设计提供了参考.

    多DAG工作流在云计算环境下的可靠性调度方法
    景维鹏;吴智博;刘宏伟;舒燕君
    2016, 43(2):  83-88.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.015
    摘要 ( 231 )   PDF (565KB) ( 252 )   收藏
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    针对云计算环境中多个DAG科学工作流的可靠性调度问题,提出一种考虑虚拟机之间链路通信竞争的动态多DAG分层调度算法.首先使用通信竞争模型描述虚拟机之间的通信,然后分别计算主版本及副版本任务的最早完成时间,并限定任务所调度的虚拟机单元.再对多个同时到达的DAG工作流任务使用动态分层方法,计算每个DAG任务的不公平程度因子.该算法有效解决了当多个DAG中任务的权值相差较大时,之前到达的DAG不会因为剩余任务迟迟得不到调度而导致执行时间跨度增大的问题.仿真实验表明,在保证可靠调度的前提下,该算法不仅能提高多个DAG调度的公平程度,而且能有效地缩短多个DAG调度的平均最早完成时间.

    一种多特征联合的地面SAR目标分层检测方法
    曾丽娜;周德云;邢孟道;张堃
    2016, 43(2):  89-94.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.016
    摘要 ( 237 )   PDF (4112KB) ( 161 )   收藏
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    提出了一种多特征联合的地面合成孔径雷达图像中装甲车等兴趣目标分层检测方法,根据反映目标真实物理性质的散射强度、尺寸以及与杂波差异等有效特征实现分层检测.研究提取尺寸特征、边界变化特征为兴趣目标有效特征,通过初步目标检测层和潜在目标鉴别层逐步剔除图像背景、自然杂波、人造杂波等非兴趣目标.有效特征提取能够在较少的特征数目条件下满足兴趣目标检测和鉴别的精度要求;分层处理能够在特征复杂度增加的情况下降低虚警检测和鉴别概率.与传统双参数恒虚警率、主成分分析等方法进行对比测试,从检测精度、检测效率方面验证了该方法的有效性.

    偏振透雾成像系统的设计与实验分析
    夏璞;刘学斌;闫鹏
    2016, 43(2):  95-101.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.017
    摘要 ( 608 )   PDF (2426KB) ( 270 )   收藏
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    针对尘雾天气下对成像质量、集成度和实时性的要求,设计了一种可进行快速去雾处理的偏振成像系统.利用现场可编程门阵列实现差分电平转换,结合探测器内置锁相环路和CamLink图像传输协议搭建高集成度CMOS成像电路;利用斯托克斯方程对获得的偏振图像进行反演,通过数字信号处理器模块实现了实时去雾算法.该偏振成像系统尺寸为117mm×117mm×126mm,质量为1.2kg.在尘雾天气下进行成像实验,通过对比去雾前后图像直方图和RGB分布,表明该成像系统能有效地对大气散射进行校正,验证了该成像系统的透雾能力.实验结果表明,该成像系统在2048×2048及180Hz下可获得稳定的彩色去雾图像.

    正则化分段区分性特征变换方法
    陈斌;张连海;屈丹;李弼程
    2016, 43(2):  102-107.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.018
    摘要 ( 239 )   PDF (486KB) ( 403 )   收藏
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    针对基于分帧特征变换稳定性不够的问题,提出了一种分段的区分性特征变换方法,并采用正则化方法确定出每一语音段的特征变换矩阵.该方法将特征变换视为数据受限条件下的参数选择问题,在训练阶段,采用状态绑定的方式训练得到区域相关线性变换特征变换矩阵,将所有的变换矩阵构成一个过完备字典;在测试阶段,采用强制对齐的方式对语音进行分段,在似然度目标函数中加入正则项,利用快速迭代收敛阈值算法进行求解,在求解过程中从字典里确定出最佳的特征变换矩阵子集及其组合系数.实验结果表明,结合L<sub>1</sub>和L<sub>2</sub>正则化,相比于状态绑定的区域相关线性变换方法,当声学模型采用最大似然准则训练时,识别率可以提高1.30%;模型区分性训练后,识别性能提升了1.66%.

    利用Fisher矩阵的RFID多标签最优分布检测方法
    于银山;俞晓磊;刘佳玲;赵志敏;汪东华
    2016, 43(2):  108-113.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.019
    摘要 ( 259 )   PDF (2476KB) ( 181 )   收藏
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    射频识别多标签系统动态性能参数包括读取效率、识读距离等,现有算法提高射频识别多标签系统识读性能能力有限,笔者提出了合理利用标签几何分布提高射频识别系统性能的新方法.该方法引入Fisher矩阵作为判定依据,通过计算标签与阅读器方位角的Fisher矩阵行列式极值,获取多标签系统的最优几何分布.随后通过仿真对多标签几何分布与射频识别系统识读性能的关系进行分析评估,设计了托盘级射频识别标签应用系统,并以识读距离为动态性能检测参数,对多标签最优几何分布进行模拟动态环境性能测试.实验结果表明,通过Fisher矩阵获得标签最优分布的方法可以有效提高多标签系统的动态性能、减小识读误差.

    提高麦克风阵列波束指向性能的虚拟扩展方法
    杨洁;刘聪锋;蔡啸
    2016, 43(2):  114-119.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.020
    摘要 ( 267 )   PDF (820KB) ( 286 )   收藏
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    针对宽带麦克风阵列如何在全频段保持一致性最优阵列处理问题,提出了麦克风阵列虚拟扩展稳健处理方法.该方法不仅在信号模型以及理论推导上深入分析了阵列虚拟扩展所带来的阵列误差、实现难点,而且提出了基于对角加载的稳健处理方法,并给出了加载电平的选取方法.最后对所提阵列虚拟扩展方法的处理性能进行了详细的理论分析和仿真实验,得出了阵列虚拟扩展可以有效地提高自适应波束形成器性能的结论.所提方法不仅适用于均匀线阵,而且也可直接推广应用于其他任意构型的自适应阵列;不仅适用于单信源场景,同时也适用于多信号源场景.

    非凸混合总变分图像盲复原
    刘巧红;李斌;林敏
    2016, 43(2):  120-125.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.021
    摘要 ( 256 )   PDF (3677KB) ( 370 )   收藏
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    为实现模糊噪声图像的盲复原,提出了一种混合非凸总变分和高阶总变分的多正则化约束的图像盲复原方法.首先,根据自然图像边缘的稀疏特性,运用了非凸总变分对复原图像进行正则化约束;然后,结合高阶总变分正则化克服阶梯效应的优势,建立了非凸混合总变分极小化模型;最后,利用增广拉格朗日方法和新的广义p收缩算子对提出的模型进行最优化求解.实验结果表明,提出的方法能够有效保护图像边缘细节,同时消除了图像平滑区域的阶梯效应,获得高质量的复原图像.

    一种改进免疫算法的入侵检测设计
    魏明军;王月月;金建国
    2016, 43(2):  126-131.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.022
    摘要 ( 312 )   PDF (512KB) ( 311 )   收藏
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    为提高入侵检测的检测效率和降低误报率,在多种群免疫算法和克隆选择算法的基础上,提出多种群克隆选择算法.针对该算法改进了匹配规则,并且采用KDDCUP99数据集的10%抽样数据进行仿真实验.该数据集每条记录有固定的41个属性,选取基于单个传输控制协议连接基本特征的9个属性进行研究.根据数据集的特点,结合多种群克隆选择算法,把经过编码、去重的4种攻击类型数据作为多种群克隆选择算法的初始种群进行免疫操作,输出最优群体.根据正常数据远大于异常数据的原则,混合4种攻击类型的测试数据集通过自体集进行过滤,过滤后的数据与最优群体进行匹配.实验结果表明,其能够有效识别异常数据.经过对比分析可得,多种群克隆选择算法和改进的匹配规则能够提高入侵检测的检测率.

    一种低旁瓣方向图修正的MIMO雷达波形设计方法
    李奕蓉;胡捍英
    2016, 43(2):  132-138.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.023
    摘要 ( 291 )   PDF (649KB) ( 236 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    在多输入多输出雷达波形设计中,降低发射方向图旁瓣能够抑制旁瓣杂波和虚假目标能量,提高接收信噪比,从而改善角度估计性能.鉴于此,提出一种基于低旁瓣方向图修正的多输入多输出雷达波形设计方法.该方法在采用半正定松弛技术求解得到发射信号相关矩阵的基础上,通过改变信号相关矩阵的非对角线元素,建立低旁瓣方向图修正模型,对方向图旁瓣进行抑制.最后,根据修正后的信号相关矩阵获得波束加权矩阵,并采用ESPRIT算法进行到达角估计.同时,还对所提方法的可行性进行了分析.仿真结果表明,所提方法能够有效地降低方向图旁瓣,提高角度估计精度和角度分辨率.

    一种利用隐式曲线族的车辆违章检测算法
    马丽文;郭玉坤;李金屏
    2016, 43(2):  139-144.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.024
    摘要 ( 227 )   PDF (2824KB) ( 160 )   收藏
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    针对城市道路交通,提出了一种基于隐式曲线族的车辆违章检测算法.隐式函数族用于描述道路上的各个不同区域.当检测到车辆在不同道路区域之间行驶时,利用隐式函数族可以快速方便地判断车辆所在区域.根据车辆行驶轨迹和隐式曲线族所描述的不同区域之间的位置关系,能够快速准确地判定车辆是否违章以及所违反的交通规则.在实际检测中,利用分段线性函数族来逼近各个隐式曲线,极大地提高了检测效率,进而提高了违章判断的准确性.实验结果表明,当车辆出现违章时,可以实时显示所违反的具体交通规则.

    马尔可夫蒙特卡罗的室内定位算法
    王跃;巴斌;崔维嘉;逯志宇
    2016, 43(2):  145-149.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.025
    摘要 ( 279 )   PDF (665KB) ( 358 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对无线局域网室内定位中接收功率受干扰影响导致位置估计精度偏低的问题,构建基于传播损耗模型的似然函数模型,采用马尔可夫蒙特卡罗抽样方法进行位置估计.该方法将干扰因素构建到模型中,运用随机抽样的方法解决估计问题,具有收敛速度快、估计精度高的优势.理论推导了该模型下坐标估计的克拉美罗界,并在仿真实验中,给出克拉美罗界在定位空间的分布.仿真实验表明,马尔可夫蒙特卡罗抽样方法可精确估计出目标位置,在相同仿真条件下,与共轭梯度法相比,马尔可夫蒙特卡罗抽样方法估计精度高、复杂度低.

    改进二进制粒子群优化的节点选择算法
    魏声云;张静;郭虹;李鸥
    2016, 43(2):  150-156.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.026
    摘要 ( 262 )   PDF (655KB) ( 275 )   收藏
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    针对无线传感器网络多目标跟踪节点选择问题,提出了一种最大化跟踪精度的二进制粒子群优化节点选择算法.该算法基于目标的预测位置,以费舍尔信息矩阵的迹为精度度量,构建节点优化选择模型,提出了二进制粒子群优化的改进形式,并用于节点选择模型的求解.改进的二进制粒子群优化算法采用矢量的二进制编码方式、约束满足的循环移位种群初始化方法,带V型转换函数的位置更新规则,并设计了引导因子引导粒子群的进化.仿真结果表明,所提出的节点选择算法能够有效地应用于多目标跟踪问题,与基本的二进制粒子群优化算法和遗传算法相比,改进的二进制粒子群优化算法能够在全局寻优和局部探索间取得平衡,且能有效地避免局部最优,对较大规模的网络具有很强的适用性.

    求解多目标考试时间表问题的NNIA改进算法
    雷雨;焦李成;公茂果;李玲玲
    2016, 43(2):  157-161+192.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.027
    摘要 ( 349 )   PDF (636KB) ( 260 )   收藏
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    针对多目标考试时间表问题,提出了一种用于求解多目标考试时间表问题的非支配邻域免疫改进算法.采用经典多目标进化算法非支配邻域免疫的算法框架,为改善该算法的收敛性和多样性,利用超启发方法生成初始种群,同时采用一种新的资源分配模型,在克隆过程中动态调节优秀个体的克隆比例,来改善算法的性能.采用10组标准测试数据对算法的性能进行测试.实验结果表明,该算法对多目标考试时间表问题十分有效,并且在某些测试数据上可得到令人满意的结果.

    D2D多播场景下面向节能的资源分配机制
    王元;赵季红;唐睿;曲桦;董姣姣
    2016, 43(2):  162-167.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.028
    摘要 ( 199 )   PDF (779KB) ( 257 )   收藏
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    设备间通信通过复用蜂窝通信的频谱,能够提升系统频带利用率,并大幅度降低终端能耗.在内容分发网络场景中,借助设备间通信多播还能有效地增加系统容量,改善用户的服务感受.但是,考虑到移动中继电量受限,而且设备间通信与蜂窝通信之间由于频带复用会产生严重的同频干扰,提出了一种基于图论的资源分配机制来最小化移动中继的总能耗,并同时保证蜂窝用户和设备间通信用户服务质量.此外,还考虑了上述能耗优化与系统容量之间的折中关系,实现了在接入用户数量最大的前提下最小化能耗.

    结合网络视频传输特性的参数规划模型
    宋佳润;徐子强;杨付正
    2016, 43(2):  168-173.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.029
    摘要 ( 233 )   PDF (780KB) ( 259 )   收藏
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    为评价网络视频的质量,提出了一种参数规划模型.该模型结合信道和视频特性,对网络丢包引起的视频质量失真进行评价,在保证网络视频业务质量的前提下对网络进行设计和优化.首先,根据网络中的丢包行为和视频的编码特性,从序列受损和帧受损角度分析视频因丢包引起的失真,并结合丢包的概率分布推导出相应的序列损伤因子和帧损伤因子.利用这些因子预测网络视频因丢包引起的失真,并最终构建参数规划模型.实验结果表明,相比于国际标准G.1070模型和T-V模型中的视频质量评价方法,通过该模型计算得到的客观视频质量和通过主观评价得到的主观视频质量的皮尔森相关系数平均提高0.042和0.064,同时,均方根误差分别降低了0.043和0.055.

    飞行控制系统组件化故障模式与影响分析方法
    马勇;马建峰;孙聪;张双;崔西宁;李亚晖
    2016, 43(2):  174-179.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.030
    摘要 ( 227 )   PDF (654KB) ( 154 )   收藏
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    针对传统故障模式与影响分析方法未考虑组件化设计和故障模式间相互影响的问题,提出一种组件化故障模式与影响分析方法.使用模糊数代替精确数值以描述风险因子,通过构造分层故障模式与影响分析图和影响矩阵,计算出故障模式集合上的影响向量,并以此修正传统故障模式与影响分析的风险优先数.通过对实际飞行控制系统设计的组件化故障模式与影响分析,说明这种方法的实用性,并通过与非组件化方法的仿真实验比较,说明组件化方法的分析效率优势.

    3D打印中的模型去支撑划分方法
    魏潇然;耿国华;张雨禾
    2016, 43(2):  180-185.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.031
    摘要 ( 334 )   PDF (1713KB) ( 318 )   收藏
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    打印模型适应打印空间,模型悬空部分添加支撑,这是3D打印过程中需要解决的两类重要问题,现有算法无法同时解决这两类问题.针对这两类问题,提出一种模型划分算法,将模型划分为适应打印空间的锥体:锥体是一种打印时不需要支撑结构的图形.该算法首先采用区域生长方法对模型表面进行分区,分析各区域法向获取多个候选划分方向;用候选划分方向生成候选切面划分模型,若划分后的子模型为非锥体,则用相同的方法继续对子模型进行划分,直到所有子模型均为锥体.多个候选划分切面会生成多组划分方式,一组划分方式可以表示为一棵树,利用评价函数计算划分价值,并采用集束搜索对解空间搜索获得价值最大的树,即为最优划分.实验结果表明,该算法能将模型划分为不需要支撑结构同时适应打印空间的子模型.

    应用于低压锁相环的高性能可编程电荷泵
    梁亮;朱樟明;杨银堂
    2016, 43(2):  186-192.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.032
    摘要 ( 251 )   PDF (2351KB) ( 185 )   收藏
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    提出了一种应用于低压锁相环的输出电流可编程电荷泵.该电荷泵由两个子电荷泵电路组成.每个子电荷泵都采用了反馈控制和复制偏置技术来保证输出的充/放电电流有接近理想的匹配性.利用电流求和结构,两子电荷泵在宽输出电压范围内输出电流的变化被相互补偿,从而得到相对恒定的总电流.该电荷泵可以编程输出从50μA到1.55mA变化的电流,并以50μA为最小步进.在0.1V到1.05V的宽输出电压范围内,基于0.13μm CMOS工艺的后仿真结果显示输出电流的失配率和变化率被分别限制在0.15%和5%以内.精确的匹配特性极大地减小了锁相环的静态相位误差和参考杂散,同时恒定的输出电流有利于稳定锁相环的动态特性,所以该电荷泵能满足低压宽带锁相环的应用要求.

    稀疏非负矩阵分解下的遥感图像融合
    李红;刘芳;张凯
    2016, 43(2):  193-198.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.033
    摘要 ( 256 )   PDF (7413KB) ( 183 )   收藏
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    为了降低多光谱图像与全色图像融合过程中的光谱扭曲和空间失真,提出了一种稀疏非负矩阵分解的融合新方法.首先从全色图像学习出一个高分辨字典和相应的低分辨字典,然后构造多光谱图像的稀疏非负矩阵分解模型,在低分辨字典下获得光谱系数矩阵,最后将该系数矩阵与高分辨字典相乘得到融合后的高分辨多光谱图像.稀疏正则项的引入有效克服了标准非负矩阵分解算法的不稳定现象,能够较好地保持图像的光谱信息和空间信息.将该方法应用于快鸟卫星和地球眼卫星数据,与同类方法的对比分析结果显示:该方法能够减少光谱扭曲和空间信息的损失,得到的融合结果在视觉效果和客观评价指标上均优于对比方法.

    针对有向社交网络的Sybil检测方法
    王永程;孟艳红
    2016, 43(2):  199-204.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.02.034
    摘要 ( 327 )   PDF (810KB) ( 402 )   收藏
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    提出了一种针对有向社交网络的Sybil检测方法——SybilGrid法.该方法采用针对有向社交网络拓扑的随机游走策略来检测Sybil节点.通过采集新浪微博上的真实社交网络拓扑数据,对算法的性能进行了评估,证明了算法的有效性.与现有的SybilDefender方法进行了对比分析,对于同样数量的攻击边,SybilDefender法的虚警率为SybilGrid法的1.6倍左右;同时,为了达到相同的虚警率,SybilGrid法所需要的游走路径长度更短,即SybilGrid法的检测效率更高.