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信号处理 2009年第11期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

适应任务变化的电磁探测卫星动态调度模型及算法1659-1665

摘要：电磁探测卫星是一种对地观测卫星，其搜集的信息对工业、科研、军事等领域有着重要的意义。目前对于卫星调度问题的研究多是假设调度一旦开始，则参与调度的任务与资源将不再变化。实际上，卫星工作在充满随机扰动的复杂环境中，卫星资源可能出现故障，新任务可能随机到达。如果卫星调度无法适应这些变化，必然导致规划有效性和资源利用率降低。论文针对新任务随机到达的情况，结合电磁探测卫星约束特点，建立了基于条件约束满足问题（CCSP）的多星动态调度模型，提出了基于记忆效应Squeaky—wheel Optimization（SWO）的电磁探测卫星多星动态调度算法。根据模拟的数据进行实验及分析，表明该方法能有效解决新任务随机到达的电磁探测卫星多星动态调度问题。

基于峰值聚类趋势检验的含噪声图像快速阈值分割方法1666-1674

摘要：为了改善含噪声图像的分割效果并提高分割速度，本文提出了一种基于峰值聚类趋势检验的快速阈值分割方法。首先，根据本文提出的平行线投影分割算法，将二维直方图投影为一维直方图；然后利用基于直方图的加权模糊C均值聚类算法对图像中的像素点进行聚类，并对聚类结果作峰值聚类趋势检验，根据检验结果调整平行线平移量参数，直到找到符合双峰分布特性的直方图；最后根据聚类算法得到的阈值实现图像的分割。理论分析和实验仿真结果表明，该方法能够达到实时性和精确性的要求。

基于GTD模型的多视角多波段窄带雷达信号融合1675-1679

摘要：研究了窄带雷达信号融合问题，提出了一种基于GTD（Geometrical Theory of Diffraction）模型的窄带雷达信号多视角多波段融合的方法。在同波段多视角融合方面，利用Lincoln实验室的方法给出模型参数的初值，再运用遗传算法对参数进行迭代寻优。而在不同波段多视角融合方面，则利用视角融合后获得的同角度不同波段窄带信号联合估计频率衰减因子。并通过仿真实验以二维条带目标为例验证了方法的有效性。

一种心电信号QRS复杂形态自动分析算法1680-1685

摘要：QRS形态分析是心电信号自动分析中的关键步骤之一。现有QRS形态分析算法大多是基于时频变换分析或基于基元线段句法识别的。其中，基于时频变换分析的方法难以处理复杂波形和异常波形；而基于基元线段句法识别的算法则易丢失波形细节。针对这一问题，本文提出了一种基于QRS波群关键点和有限自动机的QRS形态分析算法。首先，采用二次多项式曲线对输入的心电信号进行分段最小二乘法逼近。然后，通过分析各段曲线的单调性、陡峭程度以及曲线方向等特征，实现QRS波群中峰点、谷点、边界点等关键点的检测，同时提取各关键点的幅度和时间信息，并判断出关键点的类型。最后，构造了一个有限自动机，以带属性的QRS波群关键点序列作为输入，实现了QRS形态的识别。经MIT—BIH心律失常数据库验证，本文算法可处理含有任意多个子波的QRS波群，正确识别出其各种复杂形态，准确分析出如切迹、顿挫等形态细节。

一种改进的分布式弱目标检测前跟踪算法1686-1693

摘要：针对融合粒子权重的计算实现和传感器局部粒子间融合对应关系的确定问题，本文提出了一种改进的基于粒子滤波的分布式检测前跟踪（PF—DTBD）算法。算法重新推导了融合粒子权重的计算公式，得到一个近似计算式，保证计算结果正确的同时简化了计算；设计了一种基于Gibbs采样的参数估计算法解决了多传感器局部粒子间融合对应关系的确定；依据融合粒子权重与传感器局部粒子权重间的关系引入了结合序贯概率比检验和固定样本长度似然比检验的弱目标检测算法，明确实现了弱目标的检测。与单传感器处理的仿真试验对比，验证了本文算法的有效性，降低了弱目标检测时延，提高了状态估计精度。

辅助型GPS接收机中载波频偏及其不确定度估计算法研究1694-1700

摘要：快速捕获卫星信号是研制辅助型GPS（A—GPS）接收机所必须解决的一项关键技术。针对A—GPS接收机能从辅助数据中获取有效星历的特点，本文提出了一种载波频偏及其不确定度估计算法。该算法在建立的载波频偏方程泰勒展开的基础上，利用辅助信息建立了载波频偏及其不确定度估计方程。分析和仿真表明，A—GPS接收机捕获四颗功率均为-180dBWS卫星信号时，利用该算法充分压缩载波频偏搜索空间后，其平均捕获时间与未压缩搜索空间时相比缩短了近14倍。

基于圆投影和粒子滤波的红外目标跟踪1701-1705

摘要：本文首先提出了一种基于圆投影向量的目标分布描述模型，并采用修正Bhattacharyya相关系数来定义参考模板与目标模板间的距离；然后利用均值平移算法来完成目标的搜索，考虑到平台运动，本文对搜索窗口进行相应的定义；最后将其与粒子滤波算法结合起来实现红外目标跟踪。实验结果证明，本文方法不仅能够准确的跟踪目标，且对目标被遮挡以及平台运动等具有鲁棒性。

DDS相位截断杂散分析1706-1709

摘要：从相位截断误差序列本身的特性，采用三角函数小角近似法，结合时域采样、频域采样和调制等相关理论，推导了相位截断杂散的数目，幅值和位置分布的数学表达式。提出了计算直接数字频率合成器（Direct Digital Synthesizer，DDS）输出频谱结构的简化算法，且杂散幅度计算精度可以通过控制频谱混叠次数实现。Matlab仿真验证了推导过程以及由此得到的算法的正确性。

信号处理杂志算法研究

MIMO雷达的近场模型DOA估计1710-1714

摘要：MIMO（Multiple input muhiple output）雷达为实现目标角度分集，系统的天线阵一般分布式布阵，有效孔径比较大，目标一般处于天线的近场。该文从近场DOA估计的原理出发，利用MIMO的有源特性将距离参数作为已知，建立了多输人多输出系统的近场DOA估计模型，从原理上克服了传统时延定位方法存在的多目标时延对应难题。与一般近场DOA估计需要进行距离和角度的二维搜索不同，文中方位向估计只需要角度维的一维搜索，提高了运算速度。该文给出了系统可分辨最大目标数，并在理论上分析了方位向估计的CRB。

基于杂波自由度的STAR模型参数估计方法1715-1718

摘要：空时自回归（STAR）方法是一种基于自回归（AR）模型的参数化杂波抑制方法，该方法所需运算量小，在极少训练样本数条件下可获得良好的杂波抑制性能，但性能受AR模型参数影响较大。本文分析了STAR方法抑制杂波的基本原理，从子空间杂波对消的角度提出了一种基于杂波自由度的AR模型参数估计算法，该算法可准确、快速的确定AR模型参数，大大减少了传统AR模型参数估计方法的复杂度。最后，通过仿真实验验证了本文所提参数估计方法的有效性。

基于拉普拉斯势函数的欠定盲分离中源数的估计1719-1725

摘要：本文提出了一种新的欠定盲源分离中源信号个数的估计算法，利用稀疏混合信号的特征，引入拉普拉斯势函数，并采用聚类算法来估计其局部最大值，由此得到源信号的个数估计。所提出的算法具有较好的抗噪声性能，对信号的稀疏度要求低。仿真实验结果说明了该算法的有效性。

用FrFT插值实现LFM信号的参数估计1726-1731

摘要：分数阶傅立叶域的分辨率由信号时宽带宽积决定，有限的分辨率影响了利用FrFT（分数阶傅立叶变换）估计LEM（线性调频）信号参数的精度。针对此问题，提出了一种利用FrFT插值的LFM信号参数估计方法。在分析引起峰值点偏差的因素后，得到FrFT在峰值点的分数阶傅立叶域的函数表达式，基于此，在分数阶傅立叶域进行插值计算，突破了原有分辨率的限制，提高了参数估计的精度。仿真实验结果验证了算法的有效性。

基于空间上下文信息的部分K均值算法1732-1737

摘要：聚类分析是遥感影像分类等领域中的一项重要技术。为了在聚类分析中引入空间上下文信息，本文对经典的K均值算法进行改进：首先提出了一种简单的方法来确定初始类心；然后在聚类迭代过程中，不再沿用现有方法中为所有数据都确定类属的常规思路，而是结合邻域信息筛选出类属不明显的像素，将其标记为“待定”；最后在区域生长环节中，算法再根据邻域像素的类别来综合确定“待定”像素的类别。实验结果表明，比起ISODATA和K均值，本文的方法能够使分类结果具有更高的精度和更优良的视觉特性；并且，本文方法的抗噪性能也比现有算法有较大的提高。

GPS频域抗干扰算法研究1738-1741

摘要：GPS频域抗干扰技术具有实现简单，抑制部分频带干扰效果好的特点；提出了一种新的用于GPS频域抗干扰的自适应门限获取算法；比较了均值、零值、白噪声化三种频域门限陷波算法和频域自适应滤波抗干扰算法的在不同的干扰和信号带宽比情况下的抗干扰性能；从仿真结果可以看出自适应滤波抗干扰算法和零值频域门限陷波算法在性能上比均值和白噪声化频域门限陷波算法具有更好的抗干扰性能；同时仿真了强干扰条件下不同信噪比的情况下各算法的性能，从仿真结果可以看出当信噪比大于-15dB的情况下，频域抑制算法都能够很好的抑制部分频带干扰。

一种基于内插阵列变换的变速SAR成像算法1742-1747

摘要：在成像平台非匀速运动条件下，SAR数据在方位方向不再是均匀采样，原有的SAR成像算法的适用条件不再满足。本文试图从均匀采样数据重建的角度研究非均匀采样下的SAR模型，借鉴非均匀阵列DOA估计中的内插阵列变换思想，提出了重构虚拟均匀采样数据的算法思想。通过对构造方法需要满足条件的分析，本文推导了基于内插阵列变换的预处理算法。仿真实验表明本文方法能对非均匀采样SAR数据成较清晰的SAR图像。本文针对位置测量存在误差的情况作了性能分析，结果表明该算法在SAR实际测绘精度下仍然具有较好的适应性。

基于关键特征点决策的广义Hough变换目标定位快速算法1748-1753

摘要：广义Hough变换对非解析轮廓的定位与检测需要考虑平移、旋转、尺度问题，所以需要对四维参数空间进行搜索，计算量、存储量相当庞大且同时保证速度和精度存在困难。为解决该问题，本文提出基于关键特征点决策的广义Hough变换目标定位快速算法。图像关键特征点包含稳定的图像信息且数量不大，因此基于角点信息的广义Hough变换检测任意形状物体的效率得到提高。检测过程首先利用模板图像的关键特征点——角点建立局部R表，然后将待检测图像中的角点依据局部R表对平移、缩放系数S和旋转角度届进行高精度全局搜索，完成对实际参考点的投票累积过程，提取累积矩阵峰值从而得到其对应的参考点位置以及S和p的参数值。实验表明，本文算法也适用于局部遮挡等情况，同时运算时间、存储消耗大大减少，检测稳定性高，具有一定应用意义。

一种新的跳频信号参数盲估计算法1754-1758

摘要：本文针对通信对抗中的跳频信号参数盲估计问题，提出了一种基于原子分解算法的跳频信号参数盲估计方法。根据跳频信号内部结构的特点，以加窗正弦函数为基函数构造了一种与跳频信号匹配的3-参数时频原子字典，将跳频信号分解为有限个3-参数时频原子的组合，最终根据这些时频原子的参数值来估计跳频信号的参数。仿真实验表明，该方法能够在未知任何先验知识的情况下，对跳频信号的跳周期、跳变时刻和跳频频率进行有效估计。

信号处理杂志应用

微多普勒的参数化估计方法1759-1765

摘要：通过对微运动引起的微多普勒进行提取，可以获取目标的微动力学特性，为目标识别提供更多可靠的特征量。本文从信号模型出发，分析了振动、旋转、锥旋三种基本微运动模型回波，将其统一为三参数正弦调频信号。针对这一形式的信号，本文提出了基于TFD（Time Frequency Distribution）-Hough变换的参数化微运动回波信号处理框架，从数学上推导了微多普勒的时频分布特性，提出了相应的时频图曲线Hough变换检测方法。仿真实验和外场实测处理的处理证明了本方法的有效性和鲁棒性。