当期目录

2010年 第37卷 第6期 刊出日期：2010-12-20

  

研究论文

一种降低预测模式开销的帧内预测方法

元辉;常义林;卢朝阳;李明

2010, 37(6):  981-986+1016.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.001

摘要 ( 1722 )   PDF (948KB) ( 1422 )   收藏

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提出一种新颖的帧内预测方法．比较每种预测模式的预测块与直流(DC)预测模式的预测块之间的绝对差和．进而判断当前块在各种预测模式下的预测块是否相似．若当前块的各种预测块都相似，则将所有预测块的均值作为当前块的最终预测结果，且不必编码预测模式．实验结果表明，提出的方法较H.264/AVC能够获得更高的编码性能，在恢复视频客观质量PSNR相同时，码率平均下降2.40％，编码时间平均减少25.83％．

采用软合并合作检测的认知无线电系统的吞吐量优化

张雯;杨家玮;闫琦;肖丽媛

2010, 37(6):  987-992+1010.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.002

摘要 ( 2273 )   PDF (703KB) ( 1248 )   收藏

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为了最大化认知无线电系统的吞吐量，以采用等增益软合并合作检测的认知无线电系统为例，建立了在主用户得到充分保护的条件下系统吞吐量的优化模型，优化参数分别为本地检测时间和参与合作检测的用户数．利用最优化理论证明了系统吞吐量是本地检测时间的凹函数，并基于该结论给出了最大吞吐量的联合搜索算法．仿真结果验证了理论分析，并给出了不同传输开销下的最大吞吐量及其对应的最优参数．

存在多个干扰时的机会中继性能分析

司江勃;李赞;刘增基;尹晶

2010, 37(6):  993-998.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.003

摘要 ( 3379 )   PDF (711KB) ( 1305 )   收藏

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在多个干扰对中继节点和目的节点都产生影响时，为了最小化中断概率，提出了3种机会中继选择协议: 目的节点忽略直接传输，目的节点采用选择合并(SC)，目的节点采用最大比值合并(MRC)．推导了独立同分布和独立不同分布瑞利信道中3种机会中继选择协议的中断概率．仿真结果与理论分析结果一致，并且就中断概率而言，当源节点与中继节点之间信道质量较差时，采用SC的机会中继协议性能优于其它两种协议．反之，采用MRC的机会中继协议性能最优．

一种新的适用于OFDM系统的时变信道估计与均衡方案

陈东华 仇洪冰

2010, 37(6):  999-1004.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.004

摘要 ( 2301 )   PDF (708KB) ( 1230 )   收藏

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针对高速移动环境中的OFDM接收问题，首先提出一种基于时变信道KL基扩展模型(KL-BEM)的时域信道估计方案．该方案用KL-BEM的一组基函数近似表达若干个OFDM符号时段内信道的时变，并在相邻OFDM符号之间插入短时导频簇来得到时变信道KL-BEM参数的估计．通过合理设计短时导频簇的结构，不仅提高了时变信道估计的精度，而且降低了导频率．其次，为了恢复发送符号，建议一种基于加窗的改进排序串行干扰抵消最小均方误差(MMSE-SIC)均衡算法．通过时域加窗预处理，子载波间干扰(ICI)得以短化，从而在提高均衡性能的同时降低了实现复杂度．仿真结果表明，提出的时变信道估计方案和建议的ICI均衡算法有效地提高了OFDM时变信道的估计和均衡性能．

多元量子LDPC码的构造与译码

邵军虎 周林 白宝明 林伟

2010, 37(6):  1005-1010.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.005

摘要 ( 1672 )   PDF (596KB) ( 1184 )   收藏

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基于多元稳定子理论，提出一类有限域上多元量子LDPC码的构造方法，在退极化信道模型下对多元量子码的BP译码算法进行了描述．举例构造了一类CSS结构、码率为1/2和1/4的四元量子LDPC码，并对其纠错性能进行了Monte Carlo仿真．与现有同等参数的二元量子LDPC码相比，误帧率10-5时的信道转移概率阈值由0.016提高到0.025．

子带MCRASC-MGSC微型麦克风阵语音增强算法

曾庆宁;欧阳缮

2010, 37(6):  1011-1016.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.006

摘要 ( 1886 )   PDF (709KB) ( 1087 )   收藏

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微型麦克风阵语音增强在基于微型设备的语音通信及语音识别中具有重要的应用价值．通过引进多路抗串扰自适应信号抵消(MCRASC)技术，对子带修正广义旁瓣抵消(MGSC)方法提供更为有效的信号阻塞方式，为微型阵列语音增强提出了一种更为可行的算法．理论分析和真实环境下的实验结果验证了所提算法的有效性和优越性．实验中，所提算法比子带MGSC算法所获增强语音的信噪比提高了12.5dB．

一种提高S盒非线性度的新算法

高胜;马文平;郭娜;严亚俊

2010, 37(6):  1017-1021.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.007

摘要 ( 1763 )   PDF (572KB) ( 1215 )   收藏

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S盒是构成分组密码算法重要的非线性部件．利用交换S盒两个输出向量来达到提高其非线性度的思想，提出一个通过交换S盒3个输出向量来提高其非线性度的方法，即三点爬山法．该方法简洁且执行效率较高，而且在William Millan两点爬山法不能提高S盒非线性度的情况下，能进一步改进非线性度．在此基础上，提出一个基于爬山算法的S盒优化算法，弥补了原有算法不能进一步改善非线性度的缺陷．对一些小变量S盒的实验结果验证了该算法的正确性和高效性．

利用压缩感知的短孔径高分辨ISAR成像方法

全英汇;张磊;刘亚波;张龙;保铮

2010, 37(6):  1022-1026+1110.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.008

摘要 ( 2865 )   PDF (1031KB) ( 1449 )   收藏

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压缩感知理论揭示：对于稀疏信号可以利用非常有限的观测数据对信号本身进行精确恢复．基于此思路提出了一种利用短孔径有限数据实现高分辨逆合成孔径雷达成像的新方法，将逆合成孔径雷达成像转换为利用正交基重构稀疏信号的问题，然后利用压缩感知对目标像高分辨优化重建．同时，根据压缩感知理论对新成像方法的分辨率理论上界进行了推导．对舰船和机动飞机的实测数据的处理结果验证了新方法的有效性和稳健性．

利用压缩感知的逆合成孔径激光雷达成像新方法

臧博;张磊;唐禹;邢孟道

2010, 37(6):  1027-1032.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.009

摘要 ( 2052 )   PDF (1092KB) ( 1480 )   收藏

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受限于激光调制技术，在较长的积累时间内，逆合成孔径成像激光雷达发射脉冲之间的相干性难以保持，导致方位向散焦，影响成像效果．为此提出了一种在较短相干积累时间内，利用较少回波数据实现同等分辨率的瞬时成像算法．此算法利用压缩感知理论，将逆合成孔径成像激光雷达成像问题转换为利用正交基压缩感知重构稀疏信号的问题，通过优化求解的方式对目标像优化重建，且在低信噪比时通过构造权矩阵，提高算法对目标像的恢复性能．室内逆合成孔径成像激光雷达验证系统实测数据验证了算法的可行性和有效性．

椭圆轨道GEOSAR特性分析及成像方法研究

包敏;李亚超;邢孟道;王万林;李财品

2010, 37(6):  1033-1041+1064.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.010

摘要 ( 1683 )   PDF (1838KB) ( 1220 )   收藏

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建立了同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)的椭圆轨道模型，对其特殊的运动特性进行了分析，重点研究了椭圆轨道条件下目标的多普勒特性．针对卫星姿态误差对多普勒参数的影响从而导致成像质量下降的问题，通过推导存在姿态误差情况下的多普勒参数表达式，发现在GEOSAR中俯仰角和横滚角对多普勒参数的影响比较大，为了保证成像质量，应尽量提高俯仰角和横滚角的测量精度，并控制它们的扰动．最后针对GEOSAR非线性运动给成像带来的困难，对SPECAN算法、结合运动补偿的RD算法和后向投影算法进行了比较和分析，证明了这3种成像方法在GEOSAR中的可行性．计算机仿真结果验证了分析结论的正确性和成像算法的有效性．

采用拟蒙特卡罗法的被动多传感器目标跟踪

郭辉;姬红兵;武斌

2010, 37(6):  1042-1047.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.011

摘要 ( 1741 )   PDF (644KB) ( 1210 )   收藏

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使用拟蒙特卡罗采样方法替代传统的蒙特卡罗采样方法，改善了高斯粒子滤波器的性能，结合多传感器集中式融合策略，提出了一种基于拟蒙特卡罗-高斯粒子滤波器的被动多传感器目标跟踪算法，较好地解决了被动跟踪中的强非线性和弱可观测性问题．该算法在降低计算复杂度的同时提高了跟踪的精度和稳定性，使算法快速收敛，并且具有并行结构，有利于用超大规模集成电路来实现．

两种外辐射源雷达跟踪算法性能分析

李红伟;王俊;刘玉春

2010, 37(6):  1048-1052.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.012

摘要 ( 2121 )   PDF (786KB) ( 1253 )   收藏

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针对以调频广播电台为辐射源的无源雷达跟踪精度较低的问题，将到达时间定位方法分别与扩展卡尔曼滤波和粒子滤波算法结合来提高跟踪精度．分析了高斯噪声环境、闪烁噪声环境及雷达布站方式对两种算法跟踪精度的影响，并比较了两种算法的运算时间．仿真和实测数据表明：粒子滤波算法更适合于闪烁噪声环境下的跟踪，而扩展卡尔曼滤波能满足实时处理的要求．另外，合理的雷达布站方式可进一步提高无源跟踪精度．

一种提高距离扩展目标检测性能的新方法

许述文;水鹏朗

2010, 37(6):  1053-1058.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.013

摘要 ( 1705 )   PDF (873KB) ( 1339 )   收藏

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针对传统二进制积累的硬阈值滤噪性能的不足，提出了一种基于局部模糊阈值的距离扩展目标检测新方法．新方法对积累器的阈值设置进行了改进，使用局部模糊阈值抑制高分辨雷达距离像的噪声散射单元并保持目标散射单元，通过距离维和脉冲维能量积累实现多脉冲积累来提高检测性能．与目前广泛使用的基于散射点分布密度的广义似然比检测方法相比，新方法不需要目标的任何先验信息，易于实现恒虚警检测．实验结果表明: 新方法相对于基于散射点分布密度的广义似然比检测方法的增益提高约2dB，相对于二进制积累的增益提高约4dB．

一种用于脉冲星信号去噪的新方法

孙景荣;许录平;王婷

2010, 37(6):  1059-1064.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.014

摘要 ( 1718 )   PDF (639KB) ( 1188 )   收藏

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为改善脉冲星辐射脉冲信号的信噪比，提出了一种基于双谱重构的脉冲星信号消噪方法．该方法将含噪脉冲星信号变换到双谱域，利用α-删减滤波器分别对其双谱相位和幅值进行滤波处理，再根据滤波后的双谱重构信号的功率谱和相位．实验结果表明，该方法可有效地滤除脉冲星信号中的噪声，显著改善了信噪比．

一种统计RELAX方法的ISAR成像研究

张龙;李亚超;苏军海;邢孟道

2010, 37(6):  1065-1070+1124.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.015

摘要 ( 1676 )   PDF (954KB) ( 1139 )   收藏

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针对在传统超分辨ISAR成像中仅依靠能量判断距离单元中的散射点数目可能会引起虚假点或散射点漏检的问题，提出了一种统计RELAX超分辨ISAR成像方法，该方法充分将目标所处环境的背景噪声与杂波的统计信息用于散射点的提取中，按照期望的虚警率设置检测门限，对所有的距离单元的回波信号进行高斯性检测， 确定存在散射点的距离单元， 最后利用统计RELAX超分辨技术进行散射点的提取并最终成像．实测数据的处理结果验证了该方法的虚假点远少于传统方法， 并且可充分表现目标的几何细节特征．

基于局部相似性测度的SAR图像多层分割

刘汉强;焦李成;赵凤

2010, 37(6):  1071-1076.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.016

摘要 ( 2007 )   PDF (1234KB) ( 1256 )   收藏

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针对谱聚类算法计算复杂度高，不适用于合成孔径雷达图像分割的问题，利用谱聚类算法与权核k均值之间的等价性，提出一种基于局部相似性测度的SAR图像多层分割算法．首先提取图像中每个像素的小波纹理特征，利用每个像素点的纹理特征计算各自的局部尺度参数，进而构造像素点之间的邻接关系，然后利用最近邻规则对此邻接关系进行逐层合并，进行基础聚类和逐层细化实现像素点聚类，最终得到图像的分割结果．对人工纹理图像和SAR图像的分割结果表明了新算法避免了传统谱聚类算法对尺度参数的敏感性，获得了更优的分割性能．

采用间距优化的阵列天线RCS减缩方法研究

王文涛;刘英;龚书喜;张玉洁;王兴

2010, 37(6):  1077-1081.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.017

摘要 ( 2095 )   PDF (714KB) ( 1201 )   收藏

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将阵列综合思想用于阵列天线雷达散射截面(RCS)的减缩，通过调整非均匀阵列的阵元间距来优化阵列天线的辐射性能与低散射特性．以差分进化(DE)算法作为优化工具，并通过矩量法(MoM)来实现候选解的辐射、散射计算．优化时采用了辐射、散射兼顾的目标函数，给出了具有低副瓣、低散射特性的天线阵列．最后，给出的对称振子阵列和领结阵列的优化实例表明，采用上述方法可使阵列获得5dB以上的RCS减缩．

考虑工艺波动的两相邻耦合RC互连串扰噪声估计

董刚;杨杨;柴常春;杨银堂

2010, 37(6):  1082-1087+1131.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.018

摘要 ( 1893 )   PDF (831KB) ( 1169 )   收藏

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基于6节点耦合互连串扰噪声电路模型，提出了一种新的考虑工艺波动的统计互连串扰噪声分析方法，在给定互连参数波动范围条件下，推导出了耦合互连统计串扰噪声的均值和标准差的解析表达式．实验结果表明，与在互连工艺波动研究中广泛采用的蒙特卡罗方法相比，新方法在确保计算精度的前提下大大缩短了计算时间，且采用新方法计算得到的RC互连串扰噪声均值误差低于2.36％，而标准差误差则低于7.23％．

大功率半导体激光器的远场分布特性

商继敏;曾晓东

2010, 37(6):  1088-1091.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.019

摘要 ( 1467 )   PDF (526KB) ( 1466 )   收藏

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对于以TM模工作的大功率半导体激光器，利用矢量瑞利衍射积分公式，推导了描述其光波传播特性的非傍轴矢量场模型，数值计算了大功率半导体激光器光束的远场光强分布和发散角特性，并与标量非傍轴理论进行了比较．结论表明， 大功率半导体激光器的矢量光场和标量光场的光强分布和远场发散角都有一定差异，光强误差随光波的传输距离的增加而减小，随着垂直于结平面方向坐标的增大，误差也增大; 发散角误差与波导结构参数有关．

一种全新的无源超高频标签芯片架构设计

刘伟峰;庄奕琪;唐龙飞;靳钊

2010, 37(6):  1092-1097.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.020

摘要 ( 2024 )   PDF (1135KB) ( 1371 )   收藏

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为降低标签芯片功耗和提高无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的识读距离，提出了一种全新的UHF RFID标签芯片架构．基于该架构设计的芯片能够根据读写器发送的命令，自动同步提取解码时钟用于命令解析，同时，能够根据启动盘点周期的query命令中的TRcal的长度以及DR值，生成满足反向散射频率要求的时钟．生成的反向散射时钟频率与制造工艺及芯片工作环境无关，工作中无需校准．相比传统的基于高频率采样时钟的结构，该设计架构不需要产生全局的用于采样数据的高频时钟，以及为自适应调整反向散射频率而在基带所作的复杂的分频，因此具有电路规模小、整体功耗低的优点．采用TSMC 0.18μm mixed signal工艺下的库文件进行仿真以及最终流片，仿真以及测试结果表明，基于该架构的芯片电路在完成相同功能的前提下，电路的整体规模是传统结构的90％，功耗是传统结构的70％．

强背景噪声下红外目标的鲁棒性跟踪算法

高国旺;刘上乾;秦翰林

2010, 37(6):  1098-1102.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.021

摘要 ( 1909 )   PDF (762KB) ( 1378 )   收藏

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提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift 算法相结合的红外目标跟踪算法．初选了原始红外图像边缘后，再利用非线性边缘检测算法进行处理，有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声，并能获取高质量的图像边缘信息．在此基础上，采取更新目标模型、目标模板背景加权以及候选目标区域核加权的方式改进Mean Shift算法，以增强Mean Shift算法跟踪目标的稳定性及对背景噪声的鲁棒性，从而实现强背景噪声下运动红外目标的快速、准确跟踪．实验结果表明，该算法不仅计算量较少，提高了跟踪速度，而且对背景噪声有很强的鲁棒性．

多域环境下的网络存储系统

段新东;马建峰

2010, 37(6):  1103-1106+1118.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.022

摘要 ( 1758 )   PDF (616KB) ( 1145 )   收藏

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针对OSD和SAN对构建海量存储系统的缺点，基于NASD网络存储系统构建了一个多域环境下的网络存储系统，由不同的服务器对用户进行身份认证与访问授权，改进了原系统不易大规模扩展和服务器的瓶颈缺点;给出了实现系统关键的网络存储协议，并利用CK模型对其进行了安全性分析．结果表明，新系统具有高带宽、低延时、易扩展、规模大、安全性高、低成本的特点，是一个适合海量存储的系统．

一类具有高非线性度的密码函数

何业锋;马文平

2010, 37(6):  1107-1110.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.023

摘要 ( 1599 )   PDF (461KB) ( 1124 )   收藏

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应用Hadamard变换与Kloosterman和的取值，构造了一类具有4个迹函数项的semi-bent函数．并且证明了这些新构造的n元semi-bent函数的代数次数都是n/2．这类semi-bent函数不但具有高非线性度，而且也有很高的代数次数，从而为流密码的滤波生成器的设计提供了更多可选择的函数．

一种基于属性-值树的求核与约简方法

王晓帆;王宝树;柴慧敏

2010, 37(6):  1111-1118.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.024

摘要 ( 1429 )   PDF (720KB) ( 1150 )   收藏

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为快速计算粗糙集的一个属性约简与核，提出一种基于属性-值树模型的改进约简与求核算法，并证明了算法的完备性．该算法充分利用树型结构，引进树的合并方法，使得计算复杂度从O(|U||C|2)降低为O(|U||C|)，提高了计算效率(其中|U|和|C|分别代表对象个数和属性个数)．

多层光网络实时选路算法

郑巍;刘三阳;齐小刚;陈晓辉

2010, 37(6):  1119-1124.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.025

摘要 ( 1577 )   PDF (724KB) ( 1134 )   收藏

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针对动态多层光网络(IP over WDM)的实时选路问题，提出了一种基于蚁群优化的区分综合选路算法．首先利用分层图模型，将传统的动态RWA问题转换为路由问题．然后，对该路由问题进行选路，通过将寻路蚂蚁放置在控制平面中，可以使控制平面的选路和数据平面的业务传输同步进行，从而为每一个动态到达的业务实时地进行选路; 并能综合考虑到路径的跳数和路径上链路的拥塞情况，有效降低业务阻塞率．最后，利用多类不同的蚂蚁对应不同粒度请求的业务，为不同的业务进行有区分的选路，使得高粒度请求的业务能绕开关键链路，从而在关键链路上承载更多的业务，进一步降低阻塞率．仿真实验表明，与其他算法相比，该算法具有更低的业务阻塞率和更好的业务阻塞公平性．

一种无线传感器网络数据包转发的博弈论算法

赵永辉;史浩山

2010, 37(6):  1125-1131.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.026

摘要 ( 2249 )   PDF (799KB) ( 1553 )   收藏

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提出一种基于动态贝叶斯博弈的无线传感器网络数据包转发算法(PFDBG)．该算法将数据包转发视作一种可观察行动的多阶段不完全信息博弈，相邻节点之间根据对方历史行为的评估，采取贝叶斯修正方法对其能量水平(私有类型)进行合理的计算和预测，并利用该预测值计算最大化期望收益函数的解，来作为双方在下个博弈阶段的最优发包策略; 证明了数据包转发博弈中贝叶斯纳什均衡的存在性．理论和仿真结果表明，PFDBG算法在保证节点获得较高吞吐量的同时，能够很好地适应网络规模的变化，具有计算开销小、传输可靠性高和能量消耗低的特点，其性能优于现有的其他算法．

一种基于ITD参数的数字调制识别算法

李雪;田斌;詹毅;孙永军

2010, 37(6):  1132-1136.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.027

摘要 ( 1729 )   PDF (700KB) ( 1187 )   收藏

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提出了一种基于固有时间尺度分解的特征参数提取方法，并基于参数的可分性进行参数选择，用于数字调制方式识别．仿真结果表明，利用该方法仅使用3个特征参数，便可在信噪比为5dB时达到94％以上的平均识别率．所提出的特征提取方法对接收信号的频偏不敏感、不依赖码元同步、计算复杂度很低、便于实时实现，适用于通信侦察系统和基于干扰重构抵消的通信系统．

一种组合时频分布在跳频信号参数估计中的应用

冯涛;袁超伟

2010, 37(6):  1137-1142.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.028

摘要 ( 1508 )   PDF (1057KB) ( 1204 )   收藏

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为了有效分析跳频信号并估计其参数,根据跳频信号的特点，提出了一种基于频率分解的组合时频分布．这种新的时频分布先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号，再将每个分量的Wigner-Ville分布线性叠加．理论分析和仿真结果表明，这种新的组合时频分布能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰．与现有的方法相比，具有更高的时频分辨率，更适合于跳频信号的时频分析和参数估计．

认知无线电最短传输时延路由算法

李云;覃凤谢;李嫄源;曹傧

2010, 37(6):  1143-1147.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.029

摘要 ( 2234 )   PDF (560KB) ( 1248 )   收藏

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针对传统路由协议在认知网络中存在的缺陷，提出了一种基于最短传输时延的路由算法(SDCR)．SDCR综合考虑认知网络特性，通过计算给定数据包的链路传输时延，并将此传输时延作为链路的边权值，利用经典的迪克斯屈拉算法找出传输时延最短的路由．仿真分析表明，SDCR具有比传统路由协议更短的端到端时延．

椭圆拟合的圆环模板摄像机标定

李龙;何明一;李娜

2010, 37(6):  1148-1154.  doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.06.030

摘要 ( 1588 )   PDF (1202KB) ( 1575 )   收藏

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结合平面模板和一维标定物摄像机标定方法的优点，提出了一种新的基于椭圆拟合的圆环模板摄像机标定方法．该方法设计了一种新的圆环模板，只需要3副模板图像即可标定摄像机; 通过引入椭圆拟合精确定位圆环模板特征点，利用非线性优化进一步提高了摄像机的标定精度．仿真实验结果表明，该方法精确度高、鲁棒性强，通过在真实图像上的实验，验证了该算法的性能．