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WiMAX中保证QoS的跨层架构研究

李建东;陈婷;邓少平;李长乐

2009, 36(4): 573-582.

摘要 ( 1926 )

PDF (1070KB) ( 1484 )

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提出一种能够有效保证服务质量(QoS)的点到多点(PMP)全球微波接入互操作(WiMAX)网络跨层架构，将整个WiMAX协议体系结构模型纵向划分为数据服务流递交子平面和QoS资源管理子平面．前者遵循IEEE 802.16标准，对服务流进行数据处理并实现逐层递交，后者通过多种信令协调各协议层QoS管理模块运作，实施自适应的QoS联合控制．仿真结果表明，与典型的PMP WiMAX控制方案相比，基于跨层架构的QoS联合控制方案能够有效保证各类多媒体通信服务流的QoS性能，并兼顾系统用户的公平性．

稳健的对角加载广义内积算法

刘聪锋;廖桂生

2009, 36(4): 583-589.

摘要 ( 1997 )

PDF (823KB) ( 1370 )

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针对空时自适应处理(STAP)在非均匀条件下的协方差矩阵估计问题，提出了对角加载广义内积(DL-GIP)算法．将对角加载用于改善广义内积(GIP)检测算法的检测性能．对于DL-GIP算法的关键是选择加载电平，给出了具体的选择方法．从理论上详细分析了对角加载对GIP性能的影响，即合理的对角加载可以提高检测概率和输出信噪比．最后的仿真分析验证了理论分析的正确性，即DL-GIP具有较高的检测概率和稳健的多个离群点检测能力，而且检测性能优于其他(广义内积和投影设计)非均匀检测(NHD)方法．

一种空间相关信道收发联合自适应MIMO传输方法

李钊;杨家玮;姚俊良;韩维佳

2009, 36(4): 590-595.

摘要 ( 1927 )

PDF (857KB) ( 1442 )

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在IEEE 802.11n簇信道模型下，以均匀线阵、均匀圆阵和星形阵形成的复合天线结构为基础，考虑空分复用和波束形成两种传输机制，设计一种自适应MIMO传输方法．由移动台和基站综合利用瞬时信道信息和空间统计信道信息，共同完成传输方式和天线阵列形式的自适应选择．与完全基于信道统计信息的自适应方法相比，该方法能够获得更高的各态历经容量，逼近最优选择的结果．并且计算复杂度低，只需要很少的反馈开销．

一种低复杂度的多用户MIMO THP排序算法

王伟;胡梅霞;张海林

2009, 36(4): 596-601.

摘要 ( 2141 )

PDF (651KB) ( 1485 )

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Tomlinson-Harashima预编码算法是一种有效的多用户多输入多输出下行链路算法，但是它的性能严重依赖于预编码符号的顺序．为了有效地衡量Tomlinson-Harashima预编码排序算法的性能，定义了一种排序增益因子．在此基础上为了最大化排序增益，提出了一种基于近似等对角QR分解的低复杂度Tomlinson-Harashima预编码排序算法．该算法通过对信道矩阵的行向量排序，使信道分解后的三角阵具有近似相等的对角元素值，改善了排序性能．仿真表明，与优化的Tomlinson-Harashima预编码排序算法相比，该算法大大降低了计算复杂度，而误码率性能几乎没有损失．

融合小波变换和张量PCA的人脸识别算法

温浩;卢朝阳;高全学

2009, 36(4): 602-607.

摘要 ( 2597 )

PDF (772KB) ( 1574 )

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张量主成分分析(PCA)方法用于人脸识别能获得比PCA方法更高的识别率．小波变换具有良好的时频分析特性，同时还能起到降维的作用．综合利用这两个算法的优点，提出了一种新的人脸识别算法，对人脸图像先采用小波变换做预处理得到4个子带图像，然后对每个子带图像用张量PCA进行特征提取，实现人脸图像的高效识别．仿真结果表明，新算法的识别率比张量PCA方法提高了6％，识别时间为张量PCA方法的35.74％．

应用于802.11e无线局域网QoS区分的新机制

张国鹏;赵力强;张海林

2009, 36(4): 608-613.

摘要 ( 1653 )

PDF (659KB) ( 1366 )

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针对802.11e无线局域网中的不公平现象，即当网络负载较大时低优先级数据流的吞吐量几乎为零，提出一种新的媒体接入控制机制P-EDCA，实现按数据流权重公平的系统带宽资源分配．P-EDCA支持802.11e的多优先级队列结构，通过站点内部的队列调度机制保证各队列分组获取公平的站点发送权; 通过站点之间的信道竞争机制保证各站点获取公平的信道访问机率．仿真表明，P-EDCA能够精确实现按权重、成比例的带宽资源分配．与EDCA相比，在满足高优先级数据流QoS需求的前提下，P-EDCA能够将低优先级数据流的时延降低50％．

一种压缩稀疏用户评分矩阵的协同过滤算法

侯翠琴;焦李成;张文革

2009, 36(4): 614-638.

摘要 ( 2429 )

PDF (701KB) ( 2359 )

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提出了一种通过降低用户评分矩阵维数来解决数据稀疏问题的协同过滤算法(基于项目多类属概率潜在语义的协同过滤算法)．首先将概率潜在语义分析法中的隐变量集固定为项目的多类属集，明确隐变量的意义，限制隐变量的变化范围; 而后迭代学习隐变量的分布，即用户的兴趣模型，压缩用户评分矩阵; 最后用学到的兴趣模型度量用户的相似度，对目标用户做出推荐．仿真实验结果表明: 该算法有效解决了数据稀疏问题，平均绝对误差低于基于记忆的协同过滤算法4％; 与通过概率潜在语义分析法降低用户评分矩阵维数来解决数据稀疏问题的协同过滤算法相比，该算法明确了隐变量的意义，提高了对系统的理解,并取得了富有竞争力的推荐性能．

新遗传粒子滤波的红外弱小目标跟踪与检测

李翠芸;姬红兵

2009, 36(4): 619-644.

摘要 ( 1966 )

PDF (688KB) ( 1602 )

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针对传统粒子滤波器的粒子退化和贫乏问题，提出基于进化思想的新遗传粒子滤波算法．将算术相加，快速Metropolis-Hastings移动作为遗传算法的交叉和变异算子，与赌轮选择一起作为粒子滤波重采样的一类方法．将新遗传粒子滤波用于红外弱小目标的跟踪与检测，利用目标的幅度特性和运动特性，进行多帧图像滤波输出的似然比假设检验，来判断目标是否存在．仿真实验结果表明，基于快速Metropolis-Hastings 变异的遗传重采样方法可以快速提高粒子的多样性，避免粒子退化;所提出的检测方法在虚警率为10^-3，信噪比为2.0时，检测概率可以达到98.5％，检测性能明显优于传统重采样粒子滤波算法．

一种多通道运动目标重聚焦及运动参数估计方法

蔚婧;廖桂生

2009, 36(4): 624-668.

摘要 ( 1722 )

PDF (904KB) ( 1342 )

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针对传统运动目标参数估计方法将运动目标假设为匀速运动的不足，提出了一种新的多通道运动目标参数估计方法．通过构造含有加速度的运动目标回波模型，拟合多通道方位向回波数据的瞬时频率曲线，求解方程组获得各种运动参数的估计值，并重新构造运动目标的方位向匹配函数，对运动目标进行重新聚焦．克服了用匀速运动目标模型对加速目标进行运动参数估计误差较大的问题．仿真分析验证了该运动参数估计方法的有效性．

一种高效率计算雷达散射截面的矩量法

袁浩波;王楠;梁昌洪

2009, 36(4): 629-674.

摘要 ( 1817 )

PDF (729KB) ( 1515 )

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高阶矩量法由高阶基函数和高阶建模两部分构成，而通常所采用的低阶的双线性面片建模不仅精度低而且与主流的计算机辅助设计(CAD) 软件不兼容．为此提出用非均匀有理B样条(NURBS)建模来构造一套真正意义上的双高阶矩量法．算法给出了快速而准确地计算奇异性阻抗和近似计算远区阻抗的公式，解决了阻抗填充慢的问题．该方法产生的未知数可以降低到FEKO的10％以下，而且随着频率升高只需提高基函数的阶数而不必重新剖分．在CAD软件中准确地为一个导弹建模，用该方法从模型中提取数据，并快速高效地计算其雷达散射截面．结果得到了FEKO的验证．

一种稳健的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

李明;廖桂生;曲毅;朱圣棋

2009, 36(4): 633-638.

摘要 ( 1474 )

PDF (990KB) ( 1325 )

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针对空间角频移前视阵杂波谱补偿方法将参考距离单元的杂波谱旁瓣抬高，导致旁瓣区动目标检测性能下降的缺点，提出了一种改进的空间角频移方法．先对各个距离单元回波进行多普勒频率补偿，然后再进行空间角频移．仿真实验结果表明，本方法在旁瓣区比空间角频移方法有3~5dB的性能改善，并且在雷达回波存在误差的情况下仍然能够保持好的性能．

多用户MIMO系统上行检测算法

李川;刘伟;陈睿;黄鹏宇;周利华

2009, 36(4): 639-644.

摘要 ( 1853 )

PDF (603KB) ( 1393 )

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针对多用户MIMO上行传输系统提出了两种新型的多用户检测算法．利用块对角化技术将多用户MIMO系统并行或者串行地分解为多个单用户MIMO系统，从而使得适用于单用户MIMO系统的算法可以直接应用，极大地降低了系统的复杂度．仿真结果表明，该算法能够达到与相应单用户MIMO系统相同的性能，而与传统的迫零算法相比，性能有很大的提高．此外，理论分析与实验结果表明，串行多用户检测算法性能优于并行多用户检测算法．

一种新颖的缺陷地微带线低通滤波器

魏峰;翟阳文;史小卫;陈蕾;黄丘林

2009, 36(4): 645-648.

摘要 ( 2152 )

PDF (890KB) ( 1880 )

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传统的微带线低通滤波器尺寸偏大，阻带较窄，针对此问题提出了一种新型微带线低通滤波器，该滤波器由半圆型缺陷地结构(S-DGS)单元和半圆型阶梯阻抗并联枝节(S-SISS)级联而成．分析了S-DGS和S-SISS的参数变化对其带阻特性的影响，建立了微带线滤波器的等效电路模型．该滤波器结构紧凑，3dB截止频率为2.7GHz，阻带为4~16GHz，比传统缺陷地结构滤波器阻带拓宽了20％．测试结果与仿真结果吻合较好，验证了所设计滤波器的可靠性．

一种波束成形的分组空时编码系统检测算法

黑永强;李晓辉;易克初;杨宏

2009, 36(4): 649-654.

摘要 ( 1911 )

PDF (641KB) ( 1330 )

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根据分组空时编码系统的特性，提出了一种新的基于波束成形的检测算法．发射端采用酉矩阵将数据映射到空间正交的波束方向上，通过接收端波束方向上的匹配滤波，各数据分块所获得的增益为信道矩阵在其波束方向上的投影之和，波束选择通过最大化所有数据分块最小增益，从而有效地提高了系统的分集增益．进一步提出一种多速率分组空时编码的设计方案．理论分析和仿真结果表明，这种算法可获得更好的容量和误码性能，同时具有较低的译码复杂度．

强激光大气传输稳态热晕效应研究

杨瑞科;王新宽;姚友群;吴健

2009, 36(4): 655-660.

摘要 ( 1701 )

PDF (729KB) ( 1404 )

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基于积分法研究了有风时强激光大气传输稳态热晕效应．推导了稳态热晕积分方程，分析并改进了高斯-勒让德积分法，使收敛速度提高近两倍，且畸变越大改进效果越显著．应用该算法计算了10.6μm激光的稳态热晕对远场光斑能量分布的影响，得到了较理想的结果．然后应用该算法对3.8μm激光的热晕效应进行了分析．结果表明，在其他参数不变情况下，发射功率越大，传输距离越远，光束畸变和波束扩展越大; 而孔径的增加，会使热畸变效应减小，但孔径太大或太小均会导致到达目标的功率密度下降，有效光斑面积减小，且孔径的增大会增加系统实现的难度和成本．因此，合理选择发射孔径是系统设计的重要因素．

双航母编队C³I系统Petri网建模与分析研究

朱森;李志武

2009, 36(4): 661-668.

摘要 ( 1615 )

PDF (867KB) ( 1360 )

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基于着色Petri网(CPN)的基本理论和航母编队C³I系统的情况,重点分析了双航母编队作战特点．建立了双航母编队C³I系统作战指挥的CPN模型，并对该模型在无优先级和有优先级的条件下进行了仿真分析研究，设计了提升系统协同作战效能、系统科学合理决策、以及优化作战效费比的方法．

光通信中DOPSK信号的解调与传输性能研究

李晓军;刘增基;文爱军;吕亮

2009, 36(4): 669-674.

摘要 ( 1721 )

PDF (664KB) ( 1305 )

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依据马赫-曾德尔延时相干平衡检测模块的工作原理，对于差分八进制相移键控调制格式提出了一种改进的解调方案，理论证明该方案能够对差分八进制相移键控光信号进行正确解调．采用该解调方法，仿真研究了单信道中差分八进制相移键控调制格式的色散和非线性传输性能，结果表明，差分八进制相移键控的色散容忍度高于其他低进制的调制格式，其非线性容忍度低于差分二进制相移键控和差分四进制相移键控，但高于普通的二进制幅度键控．

终端天线性能一致性检测系统研究

侯建强;牛中奇

2009, 36(4): 675-679.

摘要 ( 1391 )

PDF (694KB) ( 1494 )

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将微扰谐振理论进行推广，得到了天线的特性参数与将其放入谐振腔后谐振腔的谐振频率二者之间是线性相关的结论．并用实验方法对该理论进行了验证，选取天线的谐振频率作为特性参数进行实际测量，然后将测量结果与将天线放入谐振腔后所测的谐振腔的谐振频率进行相关性分析，结果表明二者是线性相关的，其相关系数大于0.93．根据这一推广的微扰谐振理论，建立了一套天线性能一致性检测系统，该系统可以对大批量天线进行快速地逐个测量，单次测量时间小于10s．该系统可对小型天线性能的一致性进行检测，还可对其他小体积样品的特性进行测量．

投影时序逻辑的公理系统与形式验证

舒新峰;段振华

2009, 36(4): 680-729.

摘要 ( 1744 )

PDF (539KB) ( 1434 )

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为了采用定理证明的方法对并发及交互式系统进行验证，提出了一阶投影时序逻辑的公理系统．利用投影时序逻辑既可描述待验证系统性质和规范，又可描述其实现模型的特点，在同一投影时序逻辑框架可以方便地对待验证系统进行建模和性质描述，并使用公理系统完成系统性质的证明．最后通过一个实例来展示投影时序逻辑及公理系统在系统验证中的应用．

广义可调加密方案

李学远;王新梅

2009, 36(4): 686-690.

摘要 ( 2252 )

PDF (498KB) ( 1501 )

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可调加密方案是一类大分组的可调分组密码．为发现更多高效的可调加密方案以及更多的可调加密方案的实现方法，提出广义可调加密方案．通过定义加密方案的可用函数序列，函数序列的不同构造方法以及函数与方案之间的映射关系，得到一系列新的高效的可调加密方案．在所有这些方案中，部分可调加密方案在效率上优于原方案，其他方案在效率上和原方案相当．同时，也发现几种可调加密方案新的实现方法．

2.4GHz Zigbee数传模块传输距离的估算方法

郭宏福;白丽娜;郭志华

2009, 36(4): 691-745.

摘要 ( 1657 )

PDF (538KB) ( 1332 )

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采用802.15.4a信道损耗模型，探讨了2.4GHz Zigbee射频模块辐射传输损耗的分析方法，分析了影响传输距离的因素，推导了最大传输距离的估算公式．针对设计的Zigbee射频模块具体电路，对传输损耗和最大传输距离进行了分析计算，并作了实验测试，估算误差小于10％，符合工程应用要求，可作为2.4GHz Zigbee射频数传模块的设计和工程应用传输距离估算的理论依据．

一种防窃听的随机网络编码

周业军;李晖;马建峰

2009, 36(4): 696-701.

摘要 ( 1983 )

PDF (542KB) ( 1721 )

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针对应用随机网络编码进行文件传输时的安全问题，提出了一种防窃听的网络编码算法．应用该算法，窃听者得不到关于信源的任何有意义的信息，称之为弱安全．该算法通过舍弃少量带宽使得随机网络编码能以很高的概率达到弱安全性的要求．另外，当信源和信宿共享有秘密信道时，秘密信道编码算法达到弱安全性要求的概率为1，且能达到网络的最大流．该编码算法仅是在原随机编码体制的基础上对信源和信宿进行了改变，中间节点编码保持不变．

对具有高代数免疫度布尔函数的新型代数攻击

李雪莲;胡予濮

2009, 36(4): 702-707.

摘要 ( 1835 )

PDF (523KB) ( 1417 )

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代数免疫度是衡量布尔函数抵抗代数攻击的重要性能指标，具有低代数免疫度的布尔函数是不能抵抗代数攻击的．利用分拆布尔函数的方法证明了如下结论: (1)对于对称布尔函数，即使它们具有高代数免疫度，如果使用不当仍然不能抵抗新型代数攻击; (2)对于由旋转对称函数和低次布尔函数的直和构成的布尔函数即便具有高代数免疫度，如果使用不当，也会受到新型代数攻击．提出的代数攻击需要一段连续的密钥流．

面板位置误差对反射面天线功率方向图的影响机理

王伟;李鹏;宋立伟

2009, 36(4): 708-713.

摘要 ( 1660 )

PDF (1435KB) ( 1401 )

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根据反射面天线分块面板的结构特点，推导出了面板位置误差与天线口面相位误差之间的转换矩阵．在此基础上，研究了分块面板的平移和倾斜对于天线功率方向图的影响机理．选择由3圈面板拼装而成的反射面天线进行案例分析，数值仿真结果与实测数据比较显示，相对误差小于10％，该误差转换矩阵可应用于实际天线工程中电性能的估算以及表面精度调整等．

通用可组合安全的Internet密钥交换协议

彭清泉;裴庆祺;杨超;马建峰

2009, 36(4): 714-720.

摘要 ( 1624 )

PDF (636KB) ( 1327 )

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通过对新一代Internet密钥交换协议(IKEv2)进行分析，指出了其初始交换过程中存在发起者身份暴露和认证失败问题．而在无线接入网络环境下，对发起者身份等敏感信息进行主动保护是十分必要的．提出了一种适用于无线网络环境下的Internet密钥交换协议，该协议让响应者显式地证明自己的真实身份，实现了对发起者主动身份保护．并通过重新构造认证载荷，有效防止了认证失败问题．在通用可组合安全模型下，证明了该协议达到了通用可组合安全．性能分析和仿真实验表明，该协议具有较少的计算量和通信量．

电大尺寸线面结构辐射特性的自适应积分方法准确分析

黄春明;安翔;吕志清

2009, 36(4): 721-724.

摘要 ( 1682 )

PDF (634KB) ( 1477 )

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在应用自适应积分方法分析导体线面连接结构的电磁辐射时，提出了Costa基函数的面上部分可以独立选取，不需要与面上RWG三角形域完全重合．由于连接域三角形数量多，按照传统的方法把它作为一个整体得到的投影值是不准确的．为了克服这个缺陷，可以选取连接域三角形的一部分作为连接域基函数的面上部分．因此，Costa基函数域将大部分落在相应的投影盒内，这样得到的投影值比较精确．算例表明连接域的近区阻抗元素的精度可以提高40％左右，该方法能准确高效地分析任意线面连接问题．

利用尺度不变量特征的ISAR二维像自动识别技术

崔艳鹏;胡建伟;杨绍全;朱燕

2009, 36(4): 725-729.

摘要 ( 2126 )

PDF (844KB) ( 1406 )

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在平移、旋转、投影和遮挡等条件下，逆合成孔径雷达对目标成像不理想，会导致逆合成孔径雷达二维像目标识别困难．针对这个问题，提出了一种新的逆合成孔径雷达二维像特征提取方法，可以在不同的目标姿态获得有效的识别结果．利用尺度不变量变换，提取逆合成孔径雷达二维像的尺度信息，并按照从大到小的顺序重新排列，称为顺序尺度．将顺序尺度截取相同长度作为不变量特征，利用基于支持矢量机的识别算法选择RBF核函数，对逆合成孔径雷达二维像进行目标识别．仿真结果表明，利用顺序尺度作为特征变量，可以对逆合成孔径雷达二维像进行有效识别．

一种改进的多用户DCSK性能分析

周志波;周童;王进祥

2009, 36(4): 730-735.

摘要 ( 1752 )

PDF (644KB) ( 1242 )

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提出一种基于混沌二进制序列及Walsh码的多用户差分混沌键控通信系统．在此系统中，发送端的信号及对应的接收端的信号分别与相同的Walsh码相乘，由于混沌二进制信号的瞬时功率为常值以及Walsh码的正交特性使得用户之间的干扰得到抑制，因此系统具有了多址特性．分析了系统在高斯信道中的特性，给出了误码率公式．仿真结果与理论值相符合，证明了理论分析的正确性．在高斯信道下与其他多用户差分混沌键控系统的性能作了对比，当所有用户使用不同的混沌初始值时，系统的性能与其他的多用户差分混沌键控系统性能相当．系统采用固定延迟及处理的数据为二进制形式，因此相比其他多用户差分混沌键控，本系统结构简单且易于实现．

通信辐射源瞬态特征提取和个体识别方法

陆满君;詹毅;司锡才;杨小牛

2009, 36(4): 736-740.

摘要 ( 1896 )

PDF (588KB) ( 1667 )

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通信信号的个体识别是近年来非合作通信领域一个重要研究课题．根据瞬态信号的非线性特征，采用递归图的分析方法提取瞬态信号的起始时刻，然后采用小波变换进行特征提取，在此基础上采用遗传算法挑选出分辨能力强的特征，利用支持向量机分类器实现对通信辐射源信号的个体识别．实验结果表明该方法用较少的特征获得较高的正确识别率，正确识别率大于90％．

微波超视距雷达对海面舰船目标距离的探测

刘爱国;察毫

2009, 36(4): 741-745.

摘要 ( 1588 )

PDF (663KB) ( 1836 )

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研究了蒸发波导环境中雷达对海面舰船目标的最远探测距离预报模型．现有雷达超视距探测距离预报模型的预报结果往往偏离实际雷达观测值，分析了现有预报模型的不足，提出利用高度上多个散射中心来描述海面舰船目标，通过引入目标雷达散射截面积高度分布模型来对现有模型进行修正，并与实际观测数据进行了比较，证明修正后的预报模型的预报结果与观测值更接近，预报准确度更高．

S弯进气道隐身设计中弯度参数研究

姬金祖;武哲;刘战合

2009, 36(4): 746-750.

摘要 ( 2475 )

PDF (1150KB) ( 1379 )

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进气道是飞行器头向重点姿态角域内的强散射源．雷达散射截面减缩方法之一是将进气道设计成S弯形，以增加电磁波在进气道内反射次数，减少后向回波．在微波暗室内对系列S弯进气道进行了测试，研究上下弯折和水平弯折的进气道相对弯度对S弯形进气道散射的影响．实验结果表明，垂直极化下头向雷达散射截面均值随弯度呈“W”形变化，有两个极小值;水平极化下两种弯折方式头向雷达散射截面均值变化趋势差异较大，上下弯折时呈“W”形变化，水平弯折时单调降低．总体而言，适当的相对弯度可以较好地降低进气道的后向雷达散射截面．

一种小波变换信号处理方法

李传伟;李安宗

2009, 36(4): 751-755.

摘要 ( 2018 )

PDF (794KB) ( 2647 )

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针对钻井泥浆脉冲信号在复杂环境中传输的问题，建立了复合泥浆信号模型，研究了符合信号特征、基于最低熵的最优小波设计及处理方法．利用该小波对信号进行变换，分析信号、噪声和基线的模极大值传播特性，提出了模极大值平方后与相邻系数相乘且归一化的处理方法，实现噪声去除、基线矫正和脉冲位置检测．该方法在中国石油某油田得到现场应用，处理采集的钻井泥浆信号，检测脉冲位置恢复原始编码数据，可满足随钻测井的要求．

可证明安全签密方案及其混合结构

张串绒;张玉清

2009, 36(4): 756-760.

摘要 ( 1870 )

PDF (494KB) ( 1455 )

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利用标识密钥封装和数据封装混合加密技术对可证明安全签密进行研究，基于Bj￠rstad于2006年给出的一种可证明安全的签密混合结构签密标识密钥封装和数据封装(SCTK/DEM)，提出了一个新的签密方案．通过对所提出方案结构的分析，证明了该方案具有SCTK/DEM混合结构，因此该签密方案是可证明安全的; 同时通过与签密方案SCS的分析比较，说明了所提出签密方案的高效性．

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