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信号处理 2010年第05期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

直线特征立体匹配中的不确定性问题641-647

摘要：直线特征断裂和提取不完整、过提取是直线特征提取结果中常见的不确定性问题，是影响直线特征立体匹配结果的关键因素。提出一种以边缘检测结果为依据定量描述这些不确定性的方法，依据已提取直线特征延长线附近边缘点分布，定义直线特征端点定位的概率密度函数，以单条直线特征的不确定性描述为基础，计算断裂直线特征编组假设的可靠性测度，进而计算用于衡量立体图像中任意两条直线特征匹配假设可靠性的核线约束测度和灰度相似性测度。应用真实遥感立体图像，对比已有方法，结果证明了本文方法能够有效提高直线特征匹配结果对于两类直线特征提取不确定性问题的抑制能力。

基于层析投影算法的空间旋转目标窄带雷达成像648-653

摘要：窄带雷达受发射波形的带宽限制，距离向分辨率低，通常应用于目标检测、跟踪以及运动参数的提取。对于空间旋转类目标，窄带雷达通过对目标长时间照射，利用层析投影算法，可以实现目标散射点二维分辨。这种成像方法降低了对雷达宽带的限制，在成像体制上具有优势。本文首先阐述了基于层析投影算法的窄带雷达空间目标成像机理，推导得到窄带成像算法的分辨率，给出了散射点目标的成像试验结果，从理论和实验两方面验证了特征散射点较少的空间目标窄带成像的可行性。

基于球傅里叶变换的声源三维空间定位654-658

摘要：声源的空间方位信息是重建听觉环境重要的因素之一。本文研究了球形麦克风阵列（SMA）在声源空间定位的方法。针对球麦克风的设计，提出了一种等距离分布方法。本文从声学原理出发，利用球傅里叶变换将声场变换到波矢-频率（k-ω）域，推导出基于球傅里叶变换的声源定位算法，从而获取其声源方位信息得到各声源的分布情况。声压经虚拟仪器采集后，进行了数值仿真。结果表明，该算法利用球谐波的正交性，可以减少运算量，能获得多声源的准确定位，并且阵列所需的麦克风数量远远小于其他分布。

基于球面散射相似性的POLSAR图像分类方法659-664

摘要：针对基于H—Alpha平面的目标分类方法运算量偏大的问题，本文研究了基于散射相似性的极化合成孔径雷达（POLSAR）图像分类。首先在分析现有目标散射相似性度量参数的不足基础上，利用目标相干矩阵定义了目标散射相似性的新度量参数。该参数综合考虑了目标主散射机制、次要散射机制与规范目标的相似性，以及不同散射机制对应的发生概率，因而它能准确反映目标与规范目标的散射相似程度。接着，考虑到表面散射在自然界中是一种普遍的散射类型，利用新参数提取了表面散射相似性参数，并从理论上分析了该参数表征目标散射类型的可行性及它与平均Alpha角、极化散射熵的约束关系。最后，利用San Francisco地区AIRSAR极化数据验证了表面散射相似性替代平均Alpha角的有效性，并讨论了表面散射相似性参数分别与现有极化散射熵替代参数的组合分类效果。实验结果表明，基于简单线性近似参数＋表面散射相似性的H—Alpha替代方法史具实用性。

目标运动对机载正侧视条带SAR方位像影响的量化分析665-671

摘要：解释了由目标运动引起的各项方位多普勒频移量的物理含义，利用驻定相位定理推导出目标运动对机载正侧视条带SAR图像方位向位置和目标初始位置、速度、加速度的解析关系；对由运动引起的方位向二次相位项、三次相位项以及四次相位项的影响给出了对应的偏移量和展宽量的理论表达式；通过分离各相位调制项的方法，实验验证了理论推导的正确性。该分析结果有助于深刻理解运动目标的SAR图像变化。

雷达DRFM欺骗干扰的检测672-676

摘要：针对雷达距离门内同时存在目标信号与DRFM距离欺骗干扰信号时的干扰检测问题，本文提出了基于信号检测理论与凸优化理论实现该情形下的欺骗干扰检测方法。首先，结合干扰机存在转发时延的实际，研究以干扰误差角为测度衡量距离门内有或无距离欺骗干扰两种情形下信号的相似程度。其次，理论推导了DRFM欺骗干扰存在时的透视检测器与GLRT检测器解析解。最后，通过仿真实验给出多种条件下的检测性能曲线。实验结果表明，得到的检测器能够对DRFM量化位数较低的距离欺骗干扰实现正确检测。

基于LS-LMS的智能天线自适应干扰抑制方法677-681

摘要：针对基于训练序列的智能天线自适应干扰抑制系统，提出了一种最小二乘（Leastsquares，LS）-最小均方（Leastmeansquares，LMS）智能天线自适应干扰抑制方法，该方法首先利用小快拍数LS方法为LMS方法提供初始加权矢量，然后用LMS算法更新加权矢量。对LS、LMS和LS—LMS三种算法复杂度分析比较得知新方法的计算量较小，在快拍数较大或阵元与快拍数均较大时都能有效地提高计算效率。仿真实验表明，新方法性能优于LMS算法，具有较快的收敛速度，且收敛速度与干扰环境无关。

一种通用的GPS多类干扰抑制方法682-686

摘要：欺骗式干扰、压制式干扰、卫星多径信号干扰是GPS最常见的，也是最有威胁的干扰。本文针对这三种干扰共存的情况，将子空间技术和低副瓣常规波束形成技术相结合，提出了一种通用的抗干扰算法。该算法能够同时抑制欺骗式干扰、压制式干扰和卫星多径信号干扰，并对GPS信号提供信号处理增益。本文还分析了欺骗式干扰和GPS卫星信号的相关特性，针对不同的相关性，提出分别采用协方差矩阵特征值分解和高分辨相干子空间估计方法来计算干扰子空间。仿真结果表明本文方法可以同时抑制多类干扰，保证接收机能够准确捕获到卫星信号。

信号处理杂志算法研究

基于矢量阵宽带MVDR聚焦波束形成的水下噪声源定位方法687-694

摘要：该文研究了可应用于水下噪声源近场定位的矢量阵宽带MVDR聚焦波束形成方法，其中包括基于子频带分解的矢量阵非相干宽带聚焦波束形成（ISMMVDR—VFB）以及矢量阵相干宽带CSS—MVDR聚焦波束形成（CSSMVDR—VFB）。两种方法将宽带MVDR高分辨方位估计方法及矢量阵信号处理技术与聚焦波束形成相融合，较常规聚焦波束形成具有更高的分辨力和更低的旁瓣级，能解决“左右舷模糊”问题并提高处理增益。与非相干算法ISMMVDR—VFB相比，CSSMVDR—VFB采用聚焦变换思想，可直接处理相干宽带信号，对于实际水声信号具有更高的适用性。最后通过对研究方法的空间谱仿真分析证明了其正确性和有效性。

基于原子分解的跳频信号盲检测和参数盲估计算法695-702

摘要：本文针对跳频信号的检测和参数估计问题，提出了一种基于原子分解算法的跳频信号盲检测和参数旨估计算法。以Gabor晒数为基函数对输入的多分量信号样本进行原子分解，在原子分解的每一次迭代后计算信号残差的信息论准则测度，通过与前一次迭代后的信息论准则测度作比较，找到信息论准则测度的第一个局部极小值，这个局部极小值对应的迭代次数就是信号样本中包含的信号分量的数量，进而根据分解得到的时频原子的参数值来聚类，从输入信号中分选出跳频信号的hop，并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，对高斯白噪声环境中跳频信号进行有效检测，并能够对跳周期、跳变时刻和跳频频率进行有效估计。

基于Tent映射CPSO的二维斜分指数熵阈值分割703-708

摘要：现有的二维指数熵阈值分割快速算法的计算效率或收敛精度尚不够高，为此，本文提出了基于Tent映射混沌粒子群的二维直方图斜分指数熵阈值选取方法。首先引入了直方图区域斜分方法以改善分割结果的准确性和抗噪性，然后提出利用基于Tent映射混沌粒子群算法寻找最佳分割阈值，提高搜索过程的收敛精度和计算效率。实验结果表明：与基于灰度级－平均灰度级直方图直分的快速算法相比，该方法由于尽可能地考虑了所有目标点和背景点，分割效果更佳，同时以混沌粒子群优化搜索过程，运行时间更少；与基于灰度级－梯度直方图及Logistic混沌粒子群的方法相比，本文方法的抗噪性能更稳健、收敛精度更高。

基于光流预测的直线对应算法709-713

摘要：对基于光流预测的直线对应算法进行了深入的研究，贡献在于：（1）提出了改进的光流估计算法，改善了图像低纹理区域的光流估计，优于Chiba光流估计算法；（2）以直线全局参数和基于灰度的直线方向作为相似度测度，能够得到可靠的直线对应，并区分平行靠近的直线；（3）提出投影相似度测度处理直线多段对应问题。

基于单站双波段红外图像的面目标被动测距研究714-718

摘要：论文将凝视红外成像系统的工作过程划分为与目标距离有关的第一阶段和只与探测器有关的第二阶段；针对第一阶段推导了面目标在凝视红外成像系统入瞳处的辐亮度的表达式，针对第二阶段利用黑体定标实验求解了红外图像灰度与入瞳处目标辐亮度之间的表达式；然后基于单站双波段红外成像系统所得到的目标红外图像推导了面目标距离表达式。最后论文采用机场等地实测单站双波段红外图像数据对算法进行了验证并对试验结果和误差进行了分析。

一种微弱直接序列扩频信号的盲自适应解扩算法719-724

摘要：针对微弱直扩信号扩频码的盲估计和信息码的盲解扩问题，本文提出了一种能同时分离直扩信号扩频码和信息码的非线性盲自适应恒模算法，达到了对直扩信号盲处理。本文首先提出了直扩信号的盲分离问题，然后详细分析推导了盲自适应随机梯度恒模算法，最后将该盲自适应随机梯度恒模算法应用到了对微弱直扩信号的盲分离中，并从理论上阐明了可以用该算法来实现直扩信号的盲分离。所提出的算法完全不同于以往的基于矩阵分解（奇异值分解、特征分解等）的伪码盲估计方法，它的存储开销量和计算量都比较小，可以实现对较长伪码构造的直扩信号的处理，而且它的计算速度较快，在某种程度上解决了传统的基于矩阵分解的方法在直扩信号的实时处理及实现上的困难。理论分析和数值结果都表明了所提方法能较好地工作在较低的输入信噪比条件下。

基于星载辐射源的被动SAR频率同步：误差分析与同步方法725-729

摘要：基于星载辐射源的被动SAR的收、发系统采用各自独立的频率源，因此，其收、发系统本振信号存在着频率同步误差。在接收端解调过程中，该频率同步误差会引入一定的相位误差，进而影响下一步的成像处理。本文针对基于星载辐射源、采用地面固定接收机的被动SAR系统，分析了不同类型的频率同步误差对其方位向相位的影响，提出了一种利用直达波信号提取相位误差的频率同步方法。在利用直达波信号提取相位误差时，零多普勒时间的精确估计是关键问题。文章改进了零多普勒时间的估计方法，提高了其估计精度，从而较好地实现了频率同步。最后仿真分析了研究结论的有效性。

TD-SCDMA系统中利用中置实现DOA检测的方法730-735

摘要：智能天线的一项核心技术是来波方向（DOA）估计。设计物理模型清晰、数学运算复杂度低的DOA估计算法，对于智能天线的工程实现具有重要的意义。本文给出了一种利用TD—SCDMA标准中置序列在基带上实现DOA检测的简单实用的谱搜索方法-MIDOA谱搜索算法。文章首先给出了TD—SCDMA系统8阵元圆阵智能天线系统中置接收机的物理模型，在此基础上导出了与之相对应的数学处理模型，并根据这些数学模型导出了MIDOA谱搜索算法流程图和相应的基带检测MIDOA谱搜索算法。从仿真结果和性能分析可以看出该方法是一种针对TD—SCDMA标准的、简单有效的DOA估计方法；与基于子空间的Music等算法相比，它具有物理模型清晰、算法的稳健度高和可检测的DOA数不受智能天线阵元数的限制等特点。

基于方位特性表征的属性散射中心模型参数估计方法736-740

摘要：属性散射中心模型使用一组富含物理意义的特征参数描述高频区目标的散射特性，其模型参数中具有的频率和方位依赖项为目标识别提供了重要的特征信息。但复杂的模型形式使得参数的提取只能在图像域中进行，其中一个关键的步骤就是图像分割。由于属性散射中心在图像域中表现形式的复杂性，传统的分割算法往往不能准确地描述划分区域中散射的内在本质，使得参数的估计误差偏大。针对此缺陷，提出了一种基于方位特性表征的参数估计方法。该方法利用散射点的方位函数对散射类型进行判断，指导散射中心区域的划分以提高参数的估计精度。仿真实验验证了方法的有效性。

一类子空间跟踪方法的改进741-745

摘要：子空间分析方法广泛应用于信号处理领域，运算复杂度的高低，是决定算法实时性的关键。本文通过对DPM类、OJA类子空间跟踪方法的分析，在保证算法稳健的前提下，提出一类简化运算量的子空间跟踪方法（MFDPM、MFOOJA）。实验仿真表明，MFDPM、MFOOJA与FDPM、FOOJA具有相似的收敛速度和稳态误差。在有限字长条件下，MFDPM、MFOOJA对舍入误差累积不敏感，具有很强的鲁棒性，并保证子空间基的标准正交收敛。