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信号处理 2010年第06期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

认知无线电中一种感知节点集自适应选择算法801-805

摘要：本文主要考虑认知网络中感知节点集的选择问题。联合谱感知技术虽然可以极大地提高认知系统的感知性能,但是随着参与感知的认知节点数目的增加,对系统资源的占用也会越来越多,使系统的传输效率下降。本文首先给出了认知网络中最优感知节点集的概念,接着分析了最优感知节点集的节点数目和平均接收信噪比所必须满足的条件,最后通过推导得到了在固定虚警概率条件下最优感知节点集的检测概率与它的节点数目和平均接收信噪比之间的关系表达式,并在此基础上提出了一种最优感知节点集的自适应选择算法。该算法不但能在认知网络中寻找最优感知节点集,同时还可以适应认知网络的动态拓扑变化。仿真结果证明了该算法的有效性。

基于振速测量的HELS方法声场重建研究806-810

摘要：本文在Helmholtz方程最小二乘法（HELS）的理论基础上,提出水下基于振速测量的HELS方法声场重建模型,并对理想点源声场进行了重建结果分析,仿真结果显示在不同的测量距离上,尤其对于振速重建,基于法向振速测量的声场重建精度高于基于声压测量的声场重建精度;在发射不同频率声波时,基于法向振速测量的声场重建精度变化不大,说明该模型对于频率适应性强;为了分析该模型在实际应用中的性能,加入随机噪声分析,证明了振速模型抑制噪声的能力明显优于声压模型。仿真研究表明了该振速模型的正确性、可行性和重要性。

应急通信系统的动态频谱接入及性能分析811-818

摘要：本文将传统的应急通信系统与认知无线电技术相结合,在授权用户、应急用户和一般认知用户这三类用户共享频谱池的前提下,提出了两种不同接入等级的认知无线电接入策略。在这两种接入策略下,对系统动态频谱接入过程,构建了基于三维马尔可夫链的分析模型。在该模型基础上推导了应急用户和其它认知用户的阻塞率及强制终止概率,给出了它们的数学闭合表达式,并对系统性能进行了分析。仿真结果表明：三级优先级接入策略,使得应急用户的阻塞率和强制终止概率得到了降低,该策略的采用很大程度上提高了应急用户的性能。

雷达高分辨距离像模板自动生成算法819-823

摘要：模板的完备性直接决定了基于高分辨距离像的雷达目标识别系统的分类性能;在外场试验中限于目标姿态、环境等因素难以获得准确标定的目标立体角范围内全姿态模板数据。针对一维距离像识别的工程实用化需求,本文基于数据驱动思想,提出了新的一维距离像聚类模板自动生成算法。与传统方法相比,本文方法在提高工程可行性的同时提高了识别性能。为满足实验需要,本文提出了新的基于MSTAR图像的高分辨距离像反演算法,得到更精确的反演数据。基于该数据的实验结果表明算法解决了模板生成姿态角依赖性问题,提高了识别性能。

基于压缩感知的分布式语音压缩与重构824-829

摘要：本文首先阐述了压缩感知（CS）的理论框架,然后分析了语音信号的特点——短时平稳性、离散余弦（DCT）基下的稀疏性,最后提出了基于CS理论的分布式语音压缩重构的框架。基于此框架采用基追踪（BP）和正交匹配追踪（OMP）算法对已压缩的语音信号进行重构,得出结论：每帧语音信号选取的帧长的大小,基于CS理论压缩得到的观测数的多少,都对重构性能有影响。

基于ICA预处理的ANC参考信号获取830-834

摘要：传统有源降噪（ANC）系统希望将声场的能量全部抵消,忽略了有用信号的存在。针对这一情况,本文设计了一种基于独立分量分析（ICA）有噪瞬时混合模型的预处理系统,利用分离矩阵信息和输出信号峭度值的计算,解决了排列模糊和尺度模糊问题,为有源降噪提取出纯净的参考信号。理论分析和仿真结果表明,在语音信号受干扰影响较小,其余混合信号信噪比不断恶化的情况下,仍可以有效并准确地分离出语音信号。

基于特征空间分解与融合的语音情感识别835-842

摘要：提出了一种语音情感识别中特征空间的优化方法。针对情感类别两两之间的区分度,优化了情感对各自的特征空间,考察了多类分类器分解为两类分类器的方法,采用置信度判决融合的方法进行两类分类器组的重组,实验中比较了单个多类分类器和两类分类器组的识别性能。结果表明,在同等条件下性能提升了8个百分点以上,对多类分类器进行分解,优化每个情感对各自的特征空间,并进行融合的方法适合语音情感识别,对特征空间的优化效果显著。

一种基于多频带能量算子的FSK信号分类新方法843-847

摘要：本文对MFSK通信信号的分类问题进行了研究。针对信号的特征提取问题,提出了一种稳健的基于多频带能量算子的方法。首先利用小波多频带滤波器组对MFSK信号进行预处理,以减弱噪声对信号的影响,然后对其中的最大频带输出值应用能量算子来提取分类特征;针对无监督聚类算法中FCM算法对初始值敏感,易收敛至局部最优解的缺点,提出了一种基于核的模糊C均值聚类（FKCM）算法来设计分类器,它通过Mercer核把输入数据非线性映射到高维空间,使得在输入空间中线性不可分的样本可分,大大提高了FCM算法的聚类性能。通过计算机仿真可知：多频带能量算子的特征提取方法可以有效地抑制噪声的影响,而FKCM可以更好地进行聚类,其识别精度更高。

信号处理杂志算法研究

高速运动目标瞬态极化散射矩阵的校准848-853

摘要：在瞬态极化雷达测量体制下,利用正负斜率线性调频脉冲虽然可以在一个脉冲周期内测量得到目标的极化散射矩阵,但对于高速运动目标,如果不对多普勒频移加以补偿,测量结果将产生误差。本文提出了利用正负斜率线性调频脉冲对在一个脉冲周期内估计目标多普勒频移的方法,并分析了其信号处理过程,导出了多普勒频移估计的表达式,可以对匹配滤波器进行多普勒补偿,提高极化散射矩阵的测量精度。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。

基于SIFT特征的两阶段procrustes迭代匹配算法854-858

摘要：以得到尽量准确的图像SIFT（Scale Invariant Feature Transform）特征点之间的匹配关系为目的,给出了一种基于SIFT特征的两阶段procrustes迭代匹配方法。该方法首先基于图像SIFT描述向量得到图像SIFT特征点之间的初始匹配关系,初始匹配的特征点之间存在较多的错误匹配特征点对,然后利用特征点之间全局的几何约束采用第一阶段的procrustes迭代匹配方法去除错误匹配的特征点对,这时部分正确的匹配特征点对也可能被去除,最后利用另一个procrustes迭代匹配过程找回被去除的正确匹配特征点对。仿真实验表明,本文的方法有效去除了SIFT描述向量匹配中存在的错误匹配点对,并能找回被去除的正确匹配点对,得到图像特征点之间正确的匹配关系。

一种数据辅助的前向位定时估计算法859-862

摘要：以平方法为代表的非数据辅助（NDA）类前向位定时估计算法在低信噪比和小成性系数场合估计性能严重恶化,而采用数据辅助（DA）类估计是值得考虑的选择。但传统的数据辅助类算法需要大量的搜索以获取位定时的精确估计,运算量大实现困难。本文将三角内插技术应用于位定时估计,提出了一种新的数据辅助前向位定时估计算法,该算法简单、便于实现。仿真结果表明,本文算法估计性能逼近修正卡美罗界（MCRB）,且对成形滚降系数不敏感,适合于低信噪比突发通信。最后,本文针对突发信号给出了前导码捕获与位定时估计一体化的实现结构。

一种新的多频段雷达信号相干算法863-868

摘要：多频段雷达信号融合成像技术是提高目标距离像分辨率的一种有效方法。相干处理是多频段融合成像的前提和关键。本文分析了用不同雷达测得的动目标频率响应间的非相干量。针对传统相干方法所需的频谱外推所带来的低信噪比下相干精度差、计算量较大的缺陷,本文提出利用不同频段强散射中心极点信息的差异来估计非相干量,并对算法的处理流程和实际应用中可能遇到的几个问题进行了细致分析。计算机仿真实验和实测数据处理结果表明所提方法有效地改善了估计效果并降低了运算量。

一种扩展H∞粒子滤波方法869-874

摘要：重要性函数的选择是粒子滤波算法的核心,本文提出一种基于扩展H∞滤波（EHF）产生重要性函数的扩展H∞粒子滤波（EHPF）算法,由于EHF滤波算法鲁棒性强、滤波精度高,且该滤波算法考虑了最新的观测数据,因此由其产生的重要性函数更接近于系统状态的真实后验概率分布。理论分析和仿真结果表明扩展H∞粒子滤波算法的滤波性能明显优于标准粒子滤波算法,扩展卡尔曼滤波算法和扩展卡尔曼粒子滤波算法,与不敏粒子滤波算法滤波精度相当,但计算复杂度要低于不敏粒子滤波算法,是一种有效的粒子滤波算法。

基于非采样Contourlet变换的图像融合算法875-879

摘要：针对同一场景的红外与可见光图像融合问题,提出了一种基于非采样Contourlet变换的图像融合方法。该方法对图像经非采样Contourlet变换后的低频系数采用基于图像物理特征的＂加权平均＂融合方法;对于高频系数采用基于局部对比度与空间频率比相结合的系数融合方法。为验证本文算法的有效性,对红外与可见光图像进行了融合实验,实验结果表明该方法相对于传统的简单融合方法以及基于区域能量的融合方法能得到具有更好视觉效果和更优量化指标的融合图像。

多维盲信源分离的联合块对角化方法880-885

摘要：根据多维盲信源分离中源信号组内相关、组间独立的特点,提出一种利用联合块对角化解决该问题的方法,并用经过改造的雅克比算法实现。源信号自相关矩阵具有块对角结构,使得白化后观测数据的时延相关矩阵具有可联合块对角化的结构,因此可以通过联合块对角化来辨识分离矩阵中的正交部分以恢复源信号。针对联合块对角化的特点,对传统的雅克比方法加以改造,将GIVENS旋转矩阵中参数的选择问题转化为一元四次三角函数多项式的优化问题,同时调整旋转的循环顺序。这样,通过连续的GIVENS旋转即可实现联合块对角化。实验仿真和分析表明了算法的有效性。

基于角度扩展形状上下文描述的目标检测算法研究886-890

摘要：广义Hough变换的轮廓R表以及传统形状上下文是一种较好的形状描述算子,它们可以较好地解决非形变目标定位问题,但是对于解决存在形变的目标检测定位问题却存在不少困难。为解决该问题提出基于角度扩展的改进形状上下文图像特征描述。传统形状上下文形状描述器对于相近的两条边缘线具有不同的角度描述,在描述其相似度时会产生一定的偏差。通过对传统形状上下文描述图像特征的角度参数进行扩展,可以在一定程度上提高检测算法在目标发生形变情况下的鲁棒性。实验表明,本文算法通过对目标样本的训练能够有效的抽取稳定的形状上下文特征,然后通过匹配投票检测出目标位置,在计算机视觉领域具有一定的应用意义。

基于直方图处理和新型相似性度量函数的小尺寸目标跟踪算法891-897

摘要：小尺寸目标跟踪是视觉跟踪中的难题。本文使用均值移动算法跟踪小尺寸目标。论文首先分析了基于均值移动的小尺寸目标跟踪算法的两个主要问题：跟踪算法中断和跟踪目标丢失。然后,论文在这两个方面对小尺寸目标跟踪算法进行改进。给出了一种新的直方图单元编号方法,使包含目标颜色分量的直方图单元分布得更为集中紧凑。当候选目标与目标模型不匹配时,给出一种平滑算法来处理候选目标的直方图。论文提出一种新的相似性度量函数,推导了相应的权值计算公式,在此基础上建立了基于均值移动的目标跟踪算法。多段真实场景视频序列的跟踪实验表明,本文提出的算法可以有效地跟踪小尺寸目标,跟踪精度也有一定提高。

多业务LEO卫星网络中基于改进遗传算法的最优多门限信道预留（OMTCR）机制898-903

摘要：在多业务LEO卫星网络中,最优多门限信道预留（Optimal Multiple Threshold Channel Reservation,OMTCR）机制能够从连接级对系统资源进行高效地配置,实现用户QoS和系统整体收益之间的折中平衡。本文设计相应的遗传算法（GA）求解OMTCR最优门限参数矢量,针对OMTCR策略对可行域及目标函数的特殊要求对基本GA进行修复,实现快速求解;为了避免业务类型增多和带宽提高给算法实际应用所带来的障碍,设计小种群数的迭代GA寻优策略,进一步减少计算量并加快收敛速度。以系统整体收益损失为评价指标,大量的仿真结果与穷举法所得到的最优解相比,改进GA在无QoS约束条件和有QoS约束条件下均能达到很好的性能,并且能够显著缩短计算时间。改进GA的计算精度和收敛速度保证了OMTCR机制应用于实际系统中的可行性。