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信号处理 2010年第02期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

基于轮廓波的纹理图像特征提取方法161-165

摘要：本文利用轮廓波分解的方向性和能量变化特性,提出了一种适用于纹理图像的特征提取方法。该方法首先通过方向可控滤波器（Steerable Filter）获得纹理图像的角度信息,然后进行轮廓波分解提取纹理在不同分解方向上的特征向量,最后将纹理的角度和方向分解的能量信息一起作为纹理的特征。由于轮廓波的方向和分解层次数目可以灵活地调节,因此特征值数量也是调节的,以达到最好的识别分类效果。本文利用简单的距离分类器对所提出的算法进行了验证,以Brodatz纹理库中的旋转纹理图像为标准,纹理分类的结果达到了满意的效果。

基于距离像长度特征辅助的雷达目标跟踪166-169

摘要：传统雷达目标跟踪仅利用角度和距离数据,由于获取的测量信息较少,跟踪精度受限。本文利用现代雷达所具有的距离高分辨能力,提出了一种基于距离像长度特征辅助的跟踪模型,并结合先进的非线性滤波算法得到了一种高性能目标跟踪算法—FAT-UKF。该算法将目标的运动状态与距离像长度信息联系起来,通过增加观测量的维数来提高雷达的跟踪能力。对典型实例的计算机仿真结果表明,基于特征辅助的跟踪算法不仅收敛速度快,且能有效突破传统跟踪算法的理论误差下限,大大提高了雷达跟踪系统的整体性能。

基于多维乘积码的编码协作方案研究170-174

摘要：多维乘积码是一种成熟的编码技术,其性能较好,且具有灵活的多维结构。本文提出一种基于多维乘积码的协作方案,利用不同维数的校验位进行协作,达到获取分集增益的目的。文中以分量码为扩展汉明码的多维乘积码为例,在慢衰落、快衰落瑞利信道下进行了理论性能分析和计算机仿真,仿真结果显示：慢衰落信道下,BER为10^-3时,协作程度为50%,用户间信道SNR大于10dB时,增益大于8dB;在快衰落信道下,可以通过该协作方案可达到帮助上行信道较差的用户的目的。从实用性和良好性能的角度来看,该编码协作将具有较好的应用前景。

基于Legendre展开的双基地SAR点目标频谱推导175-179

摘要：双/多基地合成孔径雷达二维点目标频谱的求解是各种频域成像算法的基础,但斜距表达式中的双根号使得直接精确解析求解非常困难。本文从函数最佳逼近这一全新角度出发,提出了基于Legendre正交展开的双基地SAR回波二维谱的解析求解方法,得到了比现有方法更为精确的二维频谱。

基于FPGA的SAR信号存储与预处理模块设计与实现180-183

摘要：随着FPGA技术的迅速发展,FPGA超强的并行处理能力使得它在SAR信号处理等高速实时信号处理领域起到越来越重要的作用。本文通过一个以FPGA为核心处理器的星载SAR信号存储与预处理系统为例,采用模块化的设计思想,灵活、高效的实现了对2GBSAR信号的多通道、大规模存储管理、FIR滤波与降采样等预处理功能。其中,重点介绍了三端口非透明型SDRAM控制器模块和滤波降采样模块的设计与实现。

柱面全景图像视图合成中的关键问题研究184-189

摘要：图像校正和插值是基于柱面全景图像视图合成中的关键问题。首先分析了极线采样方法在柱面图像校正像素保持率和像素有效率上的优势,通过计算极线的数量、范围及起止位置,有效保留了源图像的信息,减少了以往算法中由于使用单应性映射而导致的弱采样和过采样效应;其次,在新视点插值上,根据柱面全景图像的成像模型,推导了合成视图上像素点的位置和颜色计算公式。最后给出了基于仿真图像和实际图像的视图合成结果。

基于时间分段信号的弹道导弹目标微多普勒调制周期估计190-196

摘要：地基空间探测相控阵雷达因需同时满足多任务、多目标的工作要求,通常采用时间分割的方式照射目标,本文针对这一特点,以弹道导弹为例,建立了单一目标分时段观测回波的数学模型,分析了带尾翼弹道导弹自旋运动对雷达回波的调制效应,从机理上揭示了利用微多普勒周期特征识别弹道导弹目标的可行性。论文针对时间分段信号特点,提出了一种利用Radon-pseudo-STFT提取目标径向半加速度的方法,并成功利用循环平均幅度自相关函数提取了加速度补偿后信号的微多普勒调制周期。

基于微运动的旋转散射中心空域散射特征提取197-202

摘要：本文研究了旋转运动对雷达目标回波的幅度调制作用,进而提出了一种基于微运动的旋转散射中心空域散射特征提取方法。首先对含旋转部件目标的雷达回波进行时频分析得到回波的谱图,然后基于目标上各旋转散射中心的微多普勒频率差异,利用谱图的边缘特性估计各散射中心的回波能量随时间的起伏变化关系。结合微运动的参数估计,提取旋转部件的空域散射特征。通过仿真试验和外场实验对本文所提出的方法进行了验证。旋转部件的空域散射特征可以揭示旋转部件的结构属性信息,为目标识别提供重要依据。

基于异质传感器的空间目标融合识别系统设计203-207

摘要：在空间目标识别中有电磁、光度、红外、无线电等多种传感器信息可以利用,不同类型的传感器获得的信息在时域、频域和特征域上的冗余和互补,可以提高识别的正确率,扩展识别的时间和空间覆盖范围,而对于复杂的空间目标识别问题,不可避免的要用到多种分类方法,这些分类器的自动优化组合是融合识别获得良好性能的关键。本文分析了空间目标分布式传感器信息处理系统中的单传感器优缺点,并设计了基于多级增强融合结构的空间目标融合识别方案,给出了其系统级融合的软件设计。该方案能根据不同传感器和分类器的性质自动的对其进行优化组合,充分开发多分类器系统的潜力、提高异质多传感器融合识别的效率和稳健性。

信号处理杂志算法研究

一种有效的宽带数字侦察接收机信号检测方法208-212

摘要：针对宽带数字式搜索接收机信号处理中的高分辨率谱估计和弱信号漏检问题,提出一种有效的处理方法。首先采用数字信道化接收机进行均匀窄带划分,并对各窄带信号进行FFT运算后拼接出整个接收带宽内的频谱,然后采用形态学滤波方法估计起伏的噪声基底并修正,最后根据修正频谱的噪声谱线的分布特征估计出自适应检测门限,并与修正频谱比较完成宽带接收信号的检测。理论分析和仿真试验验证了方法的有效性。

距离扩展目标极化检测的比较研究213-218

摘要：针对非起伏目标和瑞利起伏目标的单脉冲检测问题,建立了距离扩展目标的极化检测模型,导出了相应的极化检测器及其检测性能的解析表达式。在此基础上研究了雷达带宽、目标回波极化和目标径向尺度估计误差对检测性能的影响,并将本文的检测算法与二进制积累极化检测算法进行了比较研究。主要结论有：在特定的信噪比条件下,存在最佳带宽使得瑞利目标检测概率最大;窄带条件下确定极化和随机极化目标的检测性能差异较为显著,大带宽条件下二者检测性能相差约1.3dB;相对于过高估计目标径向尺度的情况,瑞利目标检测性能对目标径向尺度的过低估计更为敏感;二进制积累检测性能一般不及径向积累检测,但其性能差异较小。

BICM-OFDM系统中基于ML算法的迭代频偏估计219-224

摘要：正交频分复用（OFDM）联合比特交织编码调制（BICM）,是一种能够有效地抗频率选择性衰落的技术。由于载波频偏的存在会引起载波间干扰,导致系统性能的严重下降。针对BICM-OFDM系统提出了一种基于最大似然（ML）估计的迭代频偏估计算法。该算法充分利用了译码信息,分两步进行。首先,利用最大似然估计进行初始频偏估计,然后再利用BICM译码的硬判决反馈信息进行残留频偏估计。通过BICM迭代译码,更新译码反馈信息,提高频偏估计精度。在短波宽带信道下的仿真结果表明,在频偏为0～0.2的范围内,提出的算法经过3次迭代可有效地进行频偏估计。与传统最大似然估计算法相比,本文提出的算法提高了低信噪比下的频偏估计精度,并且提高了频偏估计范围。

基于ROI和证据理论的目标融合检测算法225-229

摘要：考虑合成孔径雷达图像（SAR）和光学图像的互补特性,提出了一种基于感兴趣目标区域（regions of interest,ROI）决策层融合的军事目标检测方法：分别在SAR图像和光学图像中提取出ROI,再利用各自的统计特征和几何特征给提取出的ROI分配置信度,以表示正确鉴别ROI的概率。最后在决策层上运用D-S证据理论融合两个源中同一ROI的置信度,获得更可靠的融合检测结果。该方法很好的实现了SAR和光学图像的优势互补,并在对遥感图像测试集的试验中得到了验证。

一种基于空域滤波的空间谱估计方法230-233

摘要：本文提出一种基于空域滤波的空间谱估计方法。对阵列进行相互重叠的子阵划分后,通过对子阵运用自适应波束形成方法实现对空间信号的空域滤波及干扰抑制,提高期望信号的信干噪比。提出对阵列中所划分的子阵运用二次组阵的方法,根据子阵间的位置关系以及各个子阵自适应滤波后的输出运用空间谱估计方法在指定的空间区域范围内实现对期望信号的DOA估计。仿真实验表明,相比常规谱估计方法基于空域滤波的空间谱估计方法有效地改善了期望信号所处的电磁环境,进一步提高了DOA估计的精度和抗干扰性能。

面向自然场景分类的贝叶斯网络局部语义建模方法234-240

摘要：本文提出了一种基于贝叶斯网络的局部语义建模方法。网络结构涵盖了区域邻域的方向特性和区域语义之间的邻接关系。基于这种局部语义模型,建立了场景图像的语义表述,实现自然场景分类。通过对已标注集的图像样本集的学习训练,获得贝叶斯网络的参数。对于待分类的图像,利用该模型融合区域的特征及其邻接区域的信息,推理得到区域的语义概率;并通过网络迭代收敛得到整幅图像的区域语义标记和语义概率;最后在此基础上形成图像的全局描述,实现场景分类。该方法利用了场景内部对象之间的上下文关系,弥补了仅利用底层特征进行局部语义建模的不足。通过在六类自然场景图像数据集上的实验表明,本文所提的局部语义建模和图像描述方法是有效的。

采用数据扩展技术在OFDM系统中实现不等错误保护传输241-246

摘要：本文提出了采用数据扩展技术在正交频分复用（OFDM）系统中实现不等错误保护（UEP）传输的自适应调制算法。利用原始数据符号传输特性相同的特点,分别研究了以提高信道容量为目标,功率一定,最大化传输速率的不等错误保护UEP算法;以及以用户需求为目标,传输速率一定,最小化总功率的不等错误保护UEP算法。这两种算法均可根据待传输数据的要求,保证不同优先级数据的不同传输质量和不同传输速率。仿真结果表明,最大化传输速率UEP算法可以在速率最大化的同时,保证传输质量要求;最小化总功率UEP算法可以在最小化发射功率的前提下,保证传输质量要求。与传统OFDM系统中相应算法的比较结果可以看出,采用数据扩展技术可以大大降低算法复杂度,减少有关调制参数信息的传输,在实现UEP时,在性能和复杂度之间具有较好的折中,具有较高的实际应用价值。

频率选择性信道下多天线系统的空间线性预编码设计247-254

摘要：研究了频率选择性信道下多天线系统的空间线性发射预编码设计问题。针对有循环前缀的块传输系统,通过理论分析指出,在频率选择性信道下设计空间预编码可以等效成现有的在频域为多个相邻频点设计相同的空间预编码,并可以通过凸优化方法对最优方案进行数值求解。为了降低计算复杂度,提出了一种以信道容量上界最大为目标的次优预编码算法。在进行等功率分配时,这种次优方法退化为现有的特征波束形成（EBF）。针对非块传输系统,分析了EBF算法存在的问题,提出了一种基于串行搜索的EBF算法。仿真分析表明,这种方法在高信噪比下的性能明显优于EBF算法。

信号处理杂志应用

800Mbps准循环LDPC码译码器的FPGA实现255-261

摘要：本文提出了一种适用于准循环低密度校验码的低复杂度的高并行度译码器架构。通常准循环低密度校验码不适于设计有效的高并行度高吞吐量译码器。我们通过利用准循环低密度校验码的奇偶校验矩阵的结构特点,将其转化为块准循环结构,从而能够并行化处理译码算法的行与列操作。使用这个架构,我们在Xilinx Virtex-5LX330FPGA上实现了（8176,7154）有限几何LDPC码的译码器,在15次迭代的条件下其译码吞吐量达到800Mbps。