• 2012年第27卷第4期文章目次
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    • >信号处理的基础理论
    • 脉冲噪声环境下宽带循环平稳信号DOA估计算法(2010年10月投稿,现发去电子稿)

      2012, 27(4).

      摘要 (738) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1443) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统二阶循环相关算法在脉冲噪声环境中的显著退化问题,本文以 稳定分布为噪声模型,提出基于分数低阶循环相关的波达方向(DOA)估计算法。利用分数低阶循环相关的相移特性,将宽带循环平稳信号的DOA估计问题转化为“中心频率”为 的窄带问题,解决了宽带情况下DOA估计困难的问题。计算机仿真结果进一步验证了此算法的有效性,且性能优于传统SC-SSF算法。

    • LTE下行MIMO模式自适应切换算法研究

      2012, 27(4).

      摘要 (2048) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5353) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于用户在各种不同场景下采用不同的MIMO模式可以达到不同的传输效果,为了使用户达到平均吞吐量和频谱效率的最佳要求,提高系统传输率,对TDD LTE系统下行MIMO模式切换技术展开研究。搭建TDD LTE下行业务控制信道PDSCH仿真平台,对MIMO传输模式进行仿真实验,通过比较不同模式下的仿真结果,确定模式的切换门限,提出MIMO模式自适应切换算法,使用户在不同场景选择适合的模式达到更优的传输效率。

    • MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中应用研究

      2012, 27(4).

      摘要 (1348) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2889) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现惯性导航控制,需获取控制对象的姿态角信息,设计了基于MEMS惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程,基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验,测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在?1?左右。

    • 多分量调频信号的阵列处理时频特征提取

      2012, 27(4).

      摘要 (603) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1275) 评论 (0) 收藏

      摘要:在应用时频—MUSIC方法对多分量调频信号进行到达角估计的问题中,针对时频分布中交叉项的存在对估计性能的影响,本文提出了一种基于阵列信号处理抑制时频分布交叉项的新方法。该方法利用多信源在各阵元上的延迟对时频分布交叉项振荡相位的影响,联合运用多通道信号处理和图像处理的方法,采用二维乘法滤波,减小高频振荡交叉项在时频图像中的占据区域,从而达到抑制交叉项的目的。仿真实验显示该方法具有良好的效果。

    • 高斯噪声下伪码-线性调频复合信号参数提取方法

      2012, 27(4).

      摘要 (552) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1352) 评论 (0) 收藏

      摘要:低截获概率(LPI)雷达的广泛应用导致电子侦察系统截获到的雷达信号大多处于低信噪比环境中。针对目前雷达信号参数估计算法在此环境中性能急剧下降,甚至失效的问题,提出一种基于多相滤波器组和高阶累积量联合处理的伪码-线性调频复合信号参数估计算法。该算法首先利用多相滤波器组实现信号在频域上的快速均匀划分,然后对输出的每个子带信号进行三阶累积量对角切片的短时估计,有效抑制高斯噪声的干扰,并经过包络检波后得到复合信号完整的时频矩阵,最后通过时频图像的Radon变换和频率曲线的提取实现信号伪码数目、码元宽度、调频斜率、信号载频、带宽以及起止频率的自动提取。仿真结果表明,该方法在信噪比大于-11dB时的估计精度较高。

    • 基于Choi-Williams时频图像特征的雷达辐射源识别

      2012, 27(4).

      摘要 (670) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1648) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对复杂体制雷达辐射源识别,提出一种基于Choi-Williams时频图像的雷达辐射源信号特征提取和识别方法,将信号识别转化为图像识别问题。首先对雷达辐射源信号进行Choi-Williams变换,将得到的时频图转化为灰度图像;然后采用一系列图像处理方法对图像进行增强和去噪,之后将灰度图像转化为二值图形,并剪切掉不含信号的图像区域;最后分别提取二值图像的中心矩和伪Zernike矩作为识别特征,并采用支持向量机分类器实现信号的分类识别。文中针对8种常见雷达信号识别进行了仿真实验,结果表明在较大的信噪比范围内,该方法能获得较为满意的识别率,其中当信噪比为-3dB时,采用伪Zernike矩特征平均识别率仍能达到92%,验证了该方法的有效性。

    • 地震数据采集系统中的数据汇聚系统设计

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      摘要 (817) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1398) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种地震数据采集系统中的高速数据汇聚系统设计。系统以CPCI机箱为框架,利用机箱插卡可插拔性和背板高速PCI总线来实现灵活改变系统的通道数量和数据的快速汇聚,通过DMA传输来简化CPU工作并提高数据汇聚速度,通过大容量缓存消除数据汇聚死时间且提高数据传输效率。最终实现的系统可以满足4缆共7680道数据采集系统的数据汇聚要求。本系统结构简洁灵活,数据汇聚速度高,实时性好,能够应用于其他相关大型数据采集系统中。

    • 基于surfacelet稀疏重构的视频修复

      2012, 27(4).

      摘要 (493) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1214) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高视频竖线、划痕、文字等破损的修复质量,提出一种基于surfacelet稀疏重构的视频修复算法。surfacelet变换的具有多尺度、多方向且高效树状结构的三维稀疏变换特性,能有效捕捉视频中的奇异曲面。算法首先基于surfacelet变换域构造破损视频信号的稀疏性全局优化的目标函数,然后采用松弛算法求解该目标函数来实现对破损视频的修复。该算法不需要复杂的分割、边缘检测等预处理,能提高视频的纹理和结构信息的修复效果。实验仿真结果表明本文算的视频修复质量优于现有视频修复算法。

    • 电阻抗扫描成像病灶参数提取算法

      2012, 27(4).

      摘要 (619) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1521) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升电阻抗扫描成像的性能,本文提出了一个完备参数提取算法.该算法由前向问题建模以及参数提取两部分构成.前向问题模型基于静电散射理论,通过该模型可以获得前向问题的解析解.与常用的采用迭代过程的前向问题求解方法相比,采用新模型的前向问题求解速度大大提高.基于提出的前向问题模型,参数提取可以视作一个约束优化问题并采用改进的单纯形算法求解.仿真实验表明,完备参数提取算法与已有的参数或信息提取算法相比,不仅能够获得乳腺癌病灶更多的信息,并且准确度和鲁棒性更好.

    • 多用户MIMO系统低复杂度收发联合波束成形方案

      2012, 27(4).

      摘要 (723) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1406) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于多用户多输入多输出(MIMO)有限反馈系统提出了一种收发联合波束成形方案。该方案在发送端采用每个用户酉速率控制(PU2RC)波束成形技术,在接收端采用基于信干噪比(SINR)最大化的天线合并算法。天线合并算法利用用户信干噪比(SINR)的广义Rayleigh熵特性寻找最佳的天线合并矢量。仿真结果表明,该方案能充分利用信道信息,不仅改善了传统PU2RC系统的和速率性能,相对于已有的迫零(ZF)联合波束成形方案,对信道状态信息的量化误差的敏感性更低,用户选择算法的复杂度更低,且低速率反馈条件下和速率性能更优。

    • 基于粒子群算法和序贯搜索的高光谱波段选择

      2012, 27(4).

      摘要 (656) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1966) 评论 (0) 收藏

      摘要:波段选择是降低高光谱数据量,克服地物分类中Hughes现象的有效手段。子集生成方式和评价准则是选择算法的两要素。提出一种混合随机搜索与启发式搜索的子集生成方法。该方法在随机搜索中嵌入启发式搜索,对由离散粒子群优化算法每次迭代更新的种群利用序贯搜索进行局部微调,提高了随机搜索的精度。此外,这种嵌入微调也保证了优化算法解的有效性。高光谱波段选择与分类实验比较了该方法与混合遗传算法、标准遗传算法和顺序前向浮动搜索的性能,表明算法能选择出评价准则意义下更好的子集。

    • 舰载雷达探测误差传递与灵敏度分析

      2012, 27(4).

      摘要 (613) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1262) 评论 (0) 收藏

      摘要:在舰艇及编队指控系统中,来自不同平台的传感器探测系统偏差失配是影响态势一致性的关键因素。本文采用理论建模和数字仿真相结合的方法,对舰载雷达探测和处理涉及各环节的偏差进行分析,建立了雷达测量、坐标转换、平台定姿定位和基线转换等各环节偏差影响模型和舰载雷达探测的等效偏差模型。理论分析和计算机仿真结果表明,雷达方位测量、平台艏向和甲板艏向形变引起的偏差均可以直接迭加到方位上,合并为方位偏差;同时,在目标俯仰角小于10度的情况下,基本上可以忽略甲板形变、平台姿态偏差对目标方位测量的影响。

    • 在线挖掘数据流闭合频繁项集CMNL-SW算法的研究

      2012, 27(4).

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      摘要:数据流快速无限的特点及其应用领域的不断扩增,使数据流的挖掘技术越来越具有挑战性。本文提出了一种新的CMNL-SW(Closed Map and Num List-Sliding Window)挖掘算法。具体使用数据结构Closed Map存储挖掘到的闭合项集和Num List存储所有不同项的序号,通过对添加新事务和删除旧事务包含的项序号进行简单的并集和该事务与之相关已经挖掘到的闭合项集进行交集运算来更新当前滑动窗口,使之能够根据用户任意指定的支持度阈值在线输出数据流上闭合频繁项集信息。通过理论分析和对真实数据集Mushroom、Retail-chain和人工合成数据集T40I10D100K的挖掘结果表明,提出的算法在时空效率上明显优于同类经典算法Moment和CFI-Stream,并且随着数据流上处理事务数的递增和快速改变有很好的稳定性。

    • 非平稳噪声环境下的噪声功率谱估计方法

      2012, 27(4).

      摘要 (477) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1297) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文提出了一种新的非平稳噪声环境下的噪声功率谱估计方法。该方法通过采用非固定长度的时间窗跟踪含噪语音功率谱的最小值。不同频带采用不同的阈值计算语音存在概率,从而利用语音存在概率值的大小调节噪声和语音的混合程度。经实验证明,本文提出的方法较基于Voice Activity Detectors(VAD)判决的一系列方法和传统的Minimal Statistic(MS)算法有更好的效果。

    • 知识辅助的机载MIMO雷达降秩STAP算法

      2012, 27(4).

      摘要 (649) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1329) 评论 (0) 收藏

      摘要:多输入多输出(MIMO)雷达作为一种新体制雷达,近几年引起了广泛的关注。本文研究机载平台下的MIMO雷达空时自适应处理技术(STAP),基于广义旁瓣相消结构的多级维纳滤波器,提出了一种利用先验知识约束的MIMO雷达降秩STAP算法。通过利用干扰方向知识以及基于扁长椭球波函数估计的杂波子空间知识,在保证杂波抑制性能的基础上,大大降低了机载MIMO雷达STAP算法的运算量和样本需求量。同时,考虑了知识不匹配情况下,知识辅助对算法收敛性能的影响。仿真结果表明,当知识存在一定误差时,仍能有效地改善STAP算法的收敛性能。

    • 基于高斯小波的多尺度积图像边缘检测算法

      2012, 27(4).

      摘要 (691) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2089) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对边缘检测中存在的噪声敏感性问题。本文根据Mallat快速小波变换算法的思想,提出用高斯函数和其一阶导数分别作为低通和高通滤波器对图像进行多尺度分析,通过非下采样提取不同尺度上的系数,然后利用尺度积对噪声严重的图像进行边缘检测。最后根据边缘点的梯度方向,采用改进的局部梯度极大值搜索方法获得图像的单像素边缘。实验结果表明本文所提出的方法,能在被噪声污染严重的图像中提取图像的单像素边缘,且边缘图像信噪比高。

    • 平面变换技术脉冲分选自动实现方法

      2012, 27(4).

      摘要 (505) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1150) 评论 (0) 收藏

      摘要:平面变换技术是一种非常有效的脉冲分选方法,其关键技术包括在显示平面上的特征曲线搜索和特征曲线识别。对于特征曲线搜索,传统依靠人工的做法不但费时费力还限制了脉冲分选的自动实现;而对于特征曲线识别,目前只有定性的描述而没有具体的方法。为了克服人工搜索特征曲线的缺点并实现特征曲线有效识别,深入分析了平面变换后脉冲点的特征,设计了特征曲线的自动搜索方法,给出了特征曲线的识别方法。特征曲线的自动搜索方法适用于直线和曲线的自动搜索,且不依赖于初始脉冲点的选择,特征曲线的识别方法实用有效,最终实现了脉冲分选自动进行。仿真实验说明了方法的有效性。

    • 区分性训练在声纹密码中的新应用

      2012, 27(4).

      摘要 (775) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1886) 评论 (0) 收藏

      摘要:在声纹密码任务中由于数据稀疏的问题难以实现区分性训练,本文以一种表征距离度量的特征矢量为基础提出新的声纹密码区分性系统框架,对正反例样本的新特征矢量实现了基于最小分类错误准则的区分性训练,将声纹密码从确认问题转化为二类分类问题。在自由说话风格的60人数据集上,声纹密码区分性系统与GMM-UBM系统融合后等错误率为4.48%,相对GMM-UBM、DTW基线系统性能分别提升了17.95%和59.68%。

    • 基于多目标CRLB的分布式相干MIMO雷达阵列优化

      2012, 27(4).

      摘要 (677) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1622) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据分布式相干MIMO雷达的工作原理和空间多目标信号模型,在目标位置估计的基础上,推导证明了多目标位置估计的CRLB。在对比单目标条件下阵列优化的前提下,提出了基于多目标空间分集增益和目标互扰模型的优化布阵准则,同时分析论证了多目标条件下优化布阵存在的必然性,给出了均匀非对称水平布型为优化布阵的结论。仿真实验有效地验证了理论分析的正确性。

    • 基于时空特征点的群体异常行为检测算法研究

      2012, 27(4).

      摘要 (1790) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5072) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了用时空特征点描述群体行为的新方法。首先,对比分析时空Harris角点、Gabor小波、Hessian矩阵三种特征点提取方法,选择了基于Hessian矩阵的尺度不变方法提取特征点;分别采用梯度直方图、光流直方图以及时空Haar特征三种方法对特征点构建描述符。然后,采用Bag-of-words策略对正常行为建模,使用基于EM估计的高斯混合模型建模产生关键词,根据关键词为每一视频片段建立一个带有概率分布的编码向量,形成编码表。最后,异常行为的检测是将测试样本的编码向量与训练样本编码表进行比较,计算相似度距离,当最小距离大于阈值时,判该群体行为异常。在UCF和UMN两种群体行为数据集下的实验结果表明,该方法能够对群体异常行为进行有效识别,对尺度变化以及背景光照变化等具有较好的适应性。

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