信号处理杂志

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Signal Processing

  • 11-2406/TN 国内刊号
  • 1003-0530 国际刊号
  • 1.5 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
信号处理是中国电子学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1985年创刊,目前已被万方收录(中)、上海图书馆馆藏等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。信号处理在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:论文与技术报告、算法研究、综述、应用、短文与研究通讯等

信号处理 2010年第08期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告
基于局部检测统计量的分布式CFAR检测理论研究1121-1125

摘要:本文系统研究了融合中心接收局部检测统计量的分布式CFAR检测技术。在假设局部检测器背景杂波功率水平相同以及不同传感器测试单元之间服从独立同分布的前提下,首先推导了局部采用单元平均(CA)检测器时融合中心的检测概率与虚警概率的解析表达式,在此基础上利用Laplace变换的频域微分性质,将其推广到局部采用其它检测器,获得了普适性的融合方法,可适用于局部采用任意数量、形式的均值(ML)类和有序统计量(0s)类CFAR检测器时的情形,避免了传统的融合中心采用MOS类方法时所需要的局部信杂比相同的假设,实验结果表明了算法的有效性。

结合分形特征及灰度相关的快速样本图像匹配算法1126-1131

摘要:样本图像的匹配广泛应用于图像的判读、情报的获取和目标识别等方面。基于图像区域和纹理特征的样本匹配算法由于不需要进行特征提取而成为研究的热点。但是这类方法计算复杂,实时性比较差。为此,本文提出了一种结合分形特征和灰度相关的由粗到精的样本图像匹配算法,并且提出了分形特征计算的快速计算方法。算法首先计算样本图像和原图像各像素点对应的分形特征值;然后利用分形特征进行样本图像的粗匹配,得到初步的配准结果;最后,利用灰度相关剔除粗匹配中错误的匹配区域,得到最后的匹配结果。大量实验表面,本文提出的算法是有效的。

射频与基带参考时钟不同源对GPS载波相位平滑伪距定位的影响1132-1136

摘要:无论GPS接收机的射频和基带参考时钟是否同源,都不会影响伪距定位。然而,对于载波相位平滑伪距定位,本文的理论分析表明:在新增卫星时,射频和基带参考时钟不同源将使新增星和原有星的平滑伪距钟差产生偏差,进而导致大幅度定位误差。在时钟同源和不同源两种条件下,利用自研的GPS基带芯片“航芯2E”,开展了大量硬件实验,验证了理论分析的正确性。论文得出的载波相位平滑伪距定位的接收机其射频和基带参考时钟必须同源的结论,对于GPS射频和基带芯片的模块化、系列化的规划和设计具有指导意义。

利用微分几何参数优化圆阵测向性能的方法研究1137-1142

摘要:阵列测向系统的测向性能除了受所选算法影响外,阵列的几何结构也是重要的影响因素。本文利用微分几何工具,首先研究了平面阵阵列流形的微分几何参数与信号来向估计精度之间的关系,在此基础上推导并分析了圆阵在各方向上的测向性能与阵列几何布局的关系,讨论了影响测向性能的因素,最后给出了在圆阵孔径与阵元数固定的条件下,通过调整阵元在圆周上的位置来优化单信号入射时阵列某方向上测向性能的方法,并通过对几组不同几何布局的圆阵进行计算机仿真对比和分析,验证了设计思路的可行性,这为实际应用中阵列结构的选择提供了有用的参考。

基于表决融合的带宽受限的协作频谱感知算法1143-1150

摘要:协作的频谱感知使认知无线电(cR)网络对主用户进行可靠的检测,并避免了对主用户通信的干扰。数据融合是协作的频谱感知的关键技术。但是当协作认知无线电用户较多时,它们向融合中心汇报的感知信息就会占用大量的带宽。本文提出了将表决融合准则与检查策略相结合的协作频谱感知的方法,来减少发往融合中心的平均感知比特数,从而有效节约传输带宽。推导分析了该算法在理想信道和非理想信道中的频谱感知性能,并给出了这两种情况检测概率的闭合式。仿真结果表明,此种基于表决融合准则的检查协作频谱感知算法的性能最优,即在较高的感知性能下有大量的感知比特的节约。

改进的自适应呼吸信号均值漂移跟踪方法研究1151-1156

摘要:利用呼吸门控技术进行放射治疗已成为一个热门研究问题,它能确保对健康组织细胞造成最小程度的伤害,而其中的关键问题之一是研究呼吸信号均值漂移跟踪方法,以保证门控技术在开关放射线方面的准确性。本文基于Kanatani高精度椭圆拟合分析方法,并在广义特征分解问题基础上,提出了一种改进的自适应呼吸信号均值漂移跟踪方法,利用我们提出的改进算法可以在状态空间中用椭圆对呼吸信号进行估计。在本文中我们可以得到椭圆的中心值,它对应于我们所要估计的呼吸信号均值,其对有信号损失的数据以及伪数据都具有鲁棒性,在实验中我们验证了由于利用了Kanatani提出的方法,对小数据量信号进行估计时,我们的算法同样具备良好的抗噪性,这修正了仅利用广义特征分解问题中寻找对应特征向量的最大特征值方法求解椭圆估计参数方面的不足。

基于偏度和时序结构的声音信号盲抽取算法研究1157-1161

摘要:信号盲抽取是盲信号处理领域的热点研究方向,它仅抽取感兴趣的信号,能有效减小运算量,解决盲分离中信号顺序不确定性的难题,因而在生物医学信号分析(如EEG、MEG、fMRI等)、语音和图像识别领域得到广泛应用。针对传统的基于时序结构的盲抽取算法存在较弱的抗噪性和对时延估计误差比较敏感的不足,论文提出了将偏度和时序结构相结合的信号盲抽取算法。该算法首先利用偏度的非对称性来度量分离信号的非高斯性,以减弱噪声,同时减小了传统的利用峭度度量非高斯性方法的运算量;其次利用基音周期作为声音信号的最佳时延估计,以实现对感兴趣信号的盲抽取,将两者结合后使得算法对时延估计误差不敏感,且对噪声更具鲁棒性。仿真实验部分选取了标准TIMIT语料库中一男、两女分别单独朗读同一语句的语音信号,盲抽取的实验结果表明:本文算法与文献3中算法相比具有较好的分离效果且抽取速度快,与文献4中算法相比分离效果相当但大大地提高了抽取速度,从而验证了本文算法的有效性。

信号处理杂志算法研究
二维直方图θ-划分Tsallis熵阈值分割算法1162-1168

摘要:鉴于常用二维直方图区域直分法存在错分,最近提出的斜分法不具普遍性,而Tsallis熵与传统的Shannon熵相比,具有普适性且更为有效,本文提出了适用面更广的基于二维直方图θ-划分和最大Tsallis熵的图像阈值分割算法。首先给出了二维直方图疗戎4分方法,采用四条平行斜线及一条法线与灰度级轴成θ角的直线划分二维直方图区域,按灰度级和邻域平均灰度级的加权和进行阈值分割,斜分法可视为该方法中p=45^0的特例;然后导出了二维直方图口一划分最大Tsallis熵阈值选取公式及其快速递推算法;最后给出了θ取不同值时的分割结果及运行时问,θ取较小值时,边界形状准确性较高,θ取较大值时,抗噪性较强,应用时可根据实际图像特点及需求合理选取θ的值。与常规二维直方图直分最大Tsallis熵法相比,本文提出的方法所得分割结果更为准确,抵抗噪声更为稳健,且所需运行时间及存储空间也大为减少。

基于海洋回波的雷达阵列通道校准新方法1169-1173

摘要:高频地波雷达(GWR)使用空间谱估计中的多信号分类(MUSIC)算法估计信号到达角时,阵列天线的互耦和接收通道幅相特性的不一致直接影响到达角的分辨率、估计精度和稳定性。本文提出一种基于海洋回波的雷达阵列通道校准方法,综合考虑阵元互耦和通道失配,无需辅助信号源,从实测海洋回波数据中通过最优化的手段,:来获取通道幅相补偿信息和信号到达角估计。利用福建龙海雷达站的实测数据进行计算机模拟实验,证明该方法是可行的。

海杂波背景下基于FRFT的多运动目标检测快速算法1174-1180

摘要:针对海杂波背景中多运动目标检测问题,建立了目标检测和参数估计模型,结合小波包变换(WPT)的多尺度分辨能力和分数阶Fourier变换(FRFT)对线性调频(LFM)信号良好的能量聚集性的特点,提出了一种应用小波包变换的FRFT域动目标检测算法。算法采用“最小Shannon熵”标准确定最优小波树,利用阈值删除技术,对不同频段信号进行滤波,达到抑制海杂波的目的;经分数阶Fourier变换后,取峰值的绝对值作为检测统计量,与门限进行比较后判断目标的有无。采用分级迭代运算的方法估计目标参数,大大提高了运算速度,降低了运算量;借鉴“CLEAN”思想,有效地解决了强目标对弱目标的遮蔽影响。经x波段实测海杂波数据验证,算法具有良好的检测海杂波中微弱动目标的能力。

用于最大似然2-DOA估计的裂变粒子群算法1181-1186

摘要:最大似然2-DOA估计是一种抗干扰能力强、精确度高的测向算法。对其目标函数求解时容易收敛到局部最优解,最终影响最大似然2-DOA估计的性能。考虑到粒子群(PSO)算法具有全局化寻优能力及计算量巨大的特点,本文提出了一种裂变粒子群(FPSO)算法,在保证全局化寻优能力的同时大大降低计算量。但当2-DOA估计环境恶劣时FPSO算法仍然需要较大的迭代次数才能达到一定的2-DOA估计精度。为了进一步降低计算量,提出了改进的FPSO算法。其采用AP算法初始化全局最优粒子,精确了初始化精度从而降低精确2-DOA估计所需的迭代次数。仿真证明,FP-SO算法和改进的FPSO算法能够分别在AWGN信道和短波信道下以较低的计算量实现精确的2-DOA估计,其均方根误差逼近其CRB。

基于改进型Weibull密度分布的H.264视频率失真模型研究1187-1192

摘要:通过对视频信源的统计分析,本文提出一种改进型Weibull密度分布,并据此密度分布建立一个新的率失真模型。文章通过使用Weibull概率密度函数,逼近实际DCT系数分布,并通过编码熵理论和失真分析,将模型表示成为两个关于视频编码量化步长的函数,即码率量化(R—Q)模型和失真量化(D—Q)模型,进而估计编码码率和量化失真。仿真结果表明,该密度分布比Cauchy密度分布更逼近于实际视频序列的DCT系数统计特性,并且该模型较基于Cauchy密度分布的率失真模型能够更为精确地估计实际编码码率和失真性能。

基于Gibbs抽样的红外成像小间距目标分辨方法1193-1199

摘要:利用红外成像系统跟踪多个相距很近的点目标时,目标在成像面上的弥散像会发生交叠,导致成像系统无法有效分辨这些目标。本文提出了一种分辨这类小问距目标(Closely Spaced Objects,CSO)的新方法,通过建立小问距目标的成像模型,采用Gibbs抽样方法对小间距目标在焦平面上的中心位置和响应幅度进行估计,并利用贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC)检测目标数目。针对仿真生成的红外图像进行了仿真实验,实验结果表明本文方法对小间距目标的分辨是有效的。

基于认知OFDM的子载波功率分配改进算法1200-1204

摘要:在认知无线网络中,建立了基于认知OFDM多载波资源分配数学模型,在授权用户干扰受限条件下,以最大化传输速率为目标进行认知用户的子载波功率分配。传统注水法被证明是最优的单用户子载波功率分配算法,在传统注水法功率分配基础上,提出了两种可行的子载波功率分配改进算法,改进算法一是通过对水面值的粗略估计快速确定不分配功率子载波,改进算法二不需要通过迭代计算水面值,只通过线性计算就可以直接确定不分配功率的子载波,且对授权用户不产生干扰。仿真结果表明,在改进的两种子载波功率分配算法下,认知用户的数据传输速率优于传统注水法功率分配时认知用户的数据速率,所提改进算法具有自适应特性且计算复杂度大大降低。

基于一阶统计矩的数字通信信号调制方式的自动识别1205-1210

摘要:数字通信信号调制方式的自动识别在军用和民用方面都具有十分重要的意义。为了能自动识别MASK、MF—SK、MPSK和MQAM四类信号,本文基于截获信号的一阶统计矩,提出七个特征参数,它们均可利用常规信号处理技术得到,与基于二阶或高阶矩的其它特征参数相比,这些参数提取过程具有计算量小、提取方便的优点。给出四类信号调制方式自动识别算法的实现流程,该识别算法以判决理论为基础,不要求实现码元同步。仿真结果证明,在信噪比≥7dB时,识别算法的平均识别成功率〉97%,性能明显优于同类算法,有望用于实际的非协作通信系统中信号的检测和快速识别。

认知无线电动态频谱分配新算法1211-1216

摘要:动态频谱分配技术是认知无线电的一项关键技术,本文针对以OFDM为传输技术的认知无线电系统,提出了固定速率认知用户和变速率认知用户并存情况下的动态频谱分配新算法。本文算法以最小化每比特发射功率为目标,运用最小最大准则与分步求解的方法,对系统目标函数予以简化,在最大公平意义上对认知小区的空闲频谱资源进行动态分配。仿真结果表明,该算法具有较好的公平性,在固定速率用户功率最小化需求和变速率用户吞吐量最大化的需求之间取得了比较好的平衡,适用于两种需求用户并存环境下的认知无线电系统。

AWGN信道下Turbo码解码算法的选择1217-1221

摘要:在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,采用最大后验概率(MAP)算法的Turbo码解码是误比特率最低的算法。为了降低运算量实现快速解码,Log—MAP算法、Max-Log—Map算法和线性Max—Log-Map算法分别对MAP算法进行了不同程度的简化。本文简单介绍了基于MAP算法的Turbo码解码原理,从纠正函数的角度出发归纳和比较了三种MAP类简化算法,通过纠正函数从理论上对算法性能以及对信噪比估计误差的敏感度进行了分析,对分析结果进行了仿真验证。综合解码性能和运算量,提出了Turbo码解码的算法选择方案,以及实用,简易的Turbo码解码参数设置建议。

信号处理杂志综述
基于平台的可配置计算及其在自动目标识别中的应用1222-1229

摘要:可配置计算思想的提出已有40多年的历史,国外学者在近十年来取得了实质性的研究成果,但该技术在国内的研究才刚刚起步。本文介绍了可配置计算技术的发展历程、国内外研究现状以及两种主要的研究思路一基于专用芯片和基于平台的研究思路,并对比了两种研究思路各自的优势。我们重点关注基于平台的研究思路,介绍了可配置计算的基本原理,分析了可配置计算系统的结构模型与计算模型,并提出未来基于平台的可配置计算结构应该是多个带有嵌入式处理器的FPGA以高速串行接口互联的拓扑结构。最后我们着重介绍了可配置计算在国内外自动目标识别(ATR)领域的研究成果和关键技术,并指出未来可配置计算技术在ATR领域的应用。