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 2017年第01期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告
观测站有位置误差的多维标度时频差定位算法1-9

摘要:定位精度对观测站位置误差很敏感。论文针对观测站位置和速度有误差的情况,提出了一种加权多维标度时频差定位算法。该算法利用了多维标度定位通过特征结构和维度信息抑制噪声的优势,它将定位残差表示成测量误差和观测站位置误差的线性形式,然后通过加权最小二乘给出了目标位置和速度估计的闭式解。仿真结果表明,在小的测量误差和观测站位置误差时,该算法对目标位置和速度的估计能够达到克拉美劳下界。与两步加权最小二乘和约束总体最小二乘算法相比,该算法在测量噪声和观测站位置误差较大时有更高的定位精度。

彩色图像的量子置乱算法10-17

摘要:量子图像置乱是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献绝大多数都是针对像素位置实施置乱,这种置乱方法通过改变像素的空间位置,可使图像不再包含任何可视化信息,然而并未改变像素灰度值的统计特性,从而降低了置乱方案的安全性。针对该问题,首先基于改进的FRQI描述,提出了一种针对像素位置的置乱方法,然后基于改进的NEQR描述,提出了一种针对像素颜色的置乱方法。这些方法或者显著加强了位置置乱效果,或者显著改变了像素灰度值的统计特性。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。

信号处理杂志算法研究
机载双基地雷达杂波距离依赖补偿方法18-24

摘要:针对杂波距离依赖造成空时自适应处理器性能下降问题,提出一种基于最小二乘估计的聚焦矩阵补偿方法。首先,利用最小二乘方法估计杂波幅度,选取幅度较大的杂波点;其次,根据杂波点的空时导向矢量求解聚焦矩阵,通过聚焦矩阵直接对训练数据进行线性变换;最后,根据变换后的数据估计出待检测单元的杂波噪声协方差矩阵,进而求出自适应权值矢量。该方法采用非均匀采样求解聚焦矩阵,杂波抑制性能更好,仿真实验验证了所提方法的有效性。

多网络接入协同选择与聚合算法25-35

摘要:针对异构无线网络场景,本文提出了一种基于协同学的多网络并行接入协同聚合算法,该算法基于吞吐量、可用信道数、功耗、费用及丢包率等多个参数构建了网络协同度评价体系,将属性要求作为协同子系统,属于同一属性的不同参数作为子系统的序参量,序参量之间相互协同和制约,以更加全面地衡量聚合网络的整体性能。多网络聚合过程分为两步:首先计算单个网络的协同度,以判断该网络是否为参与聚合的候选网络,多个候选网络的各种排列组合可以得到多种网络的候选方案;候选方案采用属性聚合形成聚合网络,然后计算聚合网络的协同度,选择协同度最大的多网络聚合方案。仿真结果证明,本文算法能够更加合理分配信道,降低用户接入阻塞率,增加用户的平均吞吐量和系统容量,同时降低单位吞吐量对应的功耗和费用。

混合卫星-地面无线网络中的波束形成算法36-42

摘要:针对混合卫星-地面无线通信网络的物理层安全问题,提出了一种能提升系统安全容量的波束形成算法。在混合网络中,包含窃听者的卫星网络作为主网络与地面次级网络频谱共享。首先,建立基于地面基站发射功率最小化准则,同时主用户的安全容量和次级用户的通信容量满足要求的优化问题。其次,利用约束条件转化和半正定松弛(SDR)方法得到满足凸形式的优化问题,并通过半正定规划方法求解出权矢量。最后,计算机仿真结果验证了所提出的波束形成算法的有效性及优越性。

基于视觉显著图的结构反稀疏在线目标跟踪43-52

摘要:为提高稀疏跟踪器性能,提出一种在贝叶斯推论框架下的基于视觉显著图的结构反稀疏在线目标跟踪算法。首先将基于马尔可夫(Markov)模型的关联性视觉显著度检测算法用于当前帧并计算目标模板的显著图,其次提出全局与局部分块的结构外观模型表示候选目标,将显著图映射回每一个局部块并计算出对应的自适应权重,最后提出联合全局与局部稀疏解的度量准则度量候选目标与目标模板的相似度,从而确立在贝叶斯框架下对目标状态最佳估计。在跟踪过程中,采用反稀疏表达方式一次求解优化问题计算出所有粒子权重来提高算法效率。实验结果表明,本文算法具有良好的鲁棒性和实时性。

基于大规模MIMO和D2D技术的混合网络能量效率研究53-61

摘要:文章研究了基于大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)和端到端(device-to-device,D2D)技术的双层混合网络及其能量效率,面向D2D用户(D2D user,DU)提出了无线能量采集方案。在该混合网络模型中,宏蜂窝基站由大规模MIMO天线阵列构成,D2D网络覆盖在宏蜂窝之上,与蜂窝网共享频谱。为了保证D2D通信,系统配置了由小规模MIMO天线构成的专用能量发射基站(power beacon,PB),其通过迫零预编码向能量约束的D2D发射机传送能量;同时,为了提高网络的能量效率,DU还可以从附近蜂窝网用户(cellular user,CU)的射频(radio frequency,RF)干扰信号中采集能量。对此混合网模型和能量采集方案,文章通过假设网络中CU、DU以及PB的位置服从独立泊松点过程和利用随机几何分析方法,基于反功率控制方案得到了网络中任一D2D发射机通过采集足够能量来建立通信链路的概率,其以简单的积分形式给出。分析和数值结果表明,文章提出的无线能量采集方案由于PB的配置保证了D2D通信的可靠性;同时又因为充分利用了附近CU的RF干扰信号,有效提高了D2D用户采集足够能量的概率,节约了PB的能量,改善了系统的能量效率。

稀疏重构下的非线性调频信号参数估计算法62-68

摘要:非线性调频信号广泛应用于雷达声纳领域,其具有多阶多项式相位、未知参数多的特点,给参数估计带来困难。针对此问题,本文提出一种稀疏重构下的非线性调频信号参数估计算法。该方法利用Gabor原子良好时频特性,以l1范数稀疏正则最小二乘模型为目标函数,并推导了问题的二阶锥规划(SOCP)形式,最终通过求解的Gabor原子进行参数估计。算法分析信号的时频特征,完成信号的分解重构,适应于各类调频信号。仿真实验证明,本文算法对调频信号二阶与一阶相位参数估计精度都贴近CRB,而对二阶参数的估计较二次相位差分算法更适应较低信噪比。

信号处理杂志应用
飞行时间深度相机和彩色相机的联合标定69-77

摘要:飞行时间(TOF)深度相机等深度传感器可以实时、准确地获取深度信息,在计算机视觉领域受到广泛关注。本文以获取同一视野下场景的纹理信息和深度信息为目的,在传统的棋盘格标定方法基础上,针对TOF深度相机的低分辨率和较大的径向畸变的特点,采用角点稀疏的棋盘格作为标定板以提高角点检测的精度,提出一种TOF深度相机和彩色相机的联合标定方法。首先对彩色相机和深度相机单独标定,使用传统的棋盘格标定方法获得彩色相机的内部参数,对使用深度相机所拍的强度图进行畸变校正后再求得深度相机的内部参数。然后,固定两相机内参,多次实验获得两相机之间的相对位置关系,并使用最小二乘法进行优化。实验结果表明,该方法标定精度高,彩色相机的重投影误差最多可减小0.15个像素,深度相机的重投影误差最多可减少0.09个像素,根据标定结果将深度相机所得的深度图投影到彩色相机的视野下所得的投影深度图能和彩色图像精确对齐。

对称子阵列的近场信号稀疏表示定位方法78-86

摘要:针对近场信号源,本文基于对称子阵列提出了两种稀疏信号表示的目标定位方法。首先利用对称阵元导向矢量的关系分离出时延中的方向角和距离两个参数,将近场目标定位问题转换为一个类远场的方向角估计问题,再通过稀疏信号重构的方法分步得到方向角和距离两个参数的估计。在参数分离的过程中,方法二通过构造共轭部分,所得到的虚拟远场阵列阵元数等效于原始阵列,故所能估计的信源数约为方法一的两倍。和同类方法相比,本文提出的方法具有较低的计算量。仿真表明,本文两种方法具有更高的分辨率。

大规模MIMO-OFDM系统结构化压缩感知信道估计中导频优化方法研究87-94

摘要:对于FDD模式的大规模MIMO-OFDM系统,本文研究了将结构化压缩感知理论用于该系统的稀疏信道估计。考虑在该系统中将每个发送天线上的导频重叠放置,即每个发送天线可以在相同的时频资源块上发送导频符号,那么此时的系统稀疏信道估计问题可以建模为结构化压缩感知重建问题。为了优化导频位置和导频符号来改进稀疏信道估计的质量,提出了一种最小化完全块间相关值的导频优化准则以及基于此准则的导频搜索算法,完全块间相关值是结构化压缩感知框架下衡量恢复矩阵子块间相关程度的量值。仿真结果表明,与其他导频相比,使用此优化方法获得的导频可以使信道估计误差明显减小,其性能增益大约为2~5 d B。另外,仿真结果还表明,在相同的导频数量前提下,使用优化导频获得的性能增益会随着发送天线数量的增加而变得更加明显。

重录语音检测算法95-101

摘要:非法认证者可通过播放重新录制合法认证者的语音欺骗说话人识别系统以获得进入系统的权限,为社会安全带来威胁。因此,重录语音的检测具有现实的紧迫性,但相关的研究报道仍较缺乏。为此,本文提出一种重录语音的检测算法。该算法以MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients,美尔频率倒谱系数)的统计量作为SVM(Support Vector Machine,支持向量机)和KNN(K-Nearest Neighbors,K最近邻)分类方法的特征;除以上两种分类方法外,本文亦考察使用SAE(Sparse Autoencoder,稀疏自动编码器)的检测性能。为模拟现实生活中重录语音的真实情景,本文实验通过不同的录音设备、录音距离及录音环境对算法进行全面的测试。实验结果表明,通过增加重录语音的多样性作为训练可以使该算法的正确率提高到99.67%,达到了较好的检测性能。

改进型阈值函数寻优法的小波去噪分析102-110

摘要:小波阈值函数去噪目的是保留带噪语音信号中有用语音小波系数,除去噪声小波系数,因此阈值函数获取以及对阈值的估计直接决定该方法去噪效果。针对现存的小波阈值函数不连续、不同分解层数阈值恒定以及会产生恒定误差等缺点。提出一种改进的带调整参数小波阈值函数,并采用粒子群优化算法寻找改进阈值函数在某一背景噪声环境中的最优参数值,将改进的小波阈值函数与贝叶斯阈值方法相结合,重构处理后得到最优小波系数的语音信号。改进阈值函数与传统阈值函数去噪相比,其仿真结果表明在语音输出信噪比、降低有用信号失真和有效抑制背景噪声等方面都有一定的提高。

信号处理杂志短文与研究通讯
收发同时技术中的数字相消技术研究111-115

摘要:在电子系统中,有时需要在同一平台上实现同时进行信号的接收和发射。收发同时条件下对强耦合干扰信号相消需要更短的数据和更高的相消效果,而一般因果对消器相消性能较差。文章提出了采用非因果滤波器进行数字对消的技术。首先建立了非因果滤波器数字对消模型,然后对数字对消进行了仿真分析。仿真说明了数字相消的优异特性,并表明了在相同滤波器阶数的情况下,非因果滤波器数字对消法有更好的对消效果。

能量收集全双工中继网络中的中继选择策略研究116-125

摘要:本文针对双跳全双工多中继系统,研究了在中继节点能量受限情况下的中继选择方案。在该文中,中继工作方式为放大转发(Amplify-and-Forward,AF),且中继通过收集源节点提供的能量来对源节点信息进行转发。整个通信过程分为两阶段,能量收集阶段与信息传输阶段,即采用的是时域分割方案。为了获得较好的性能与复杂度折中,本文分别研究了三种不同的中继选择策略,即最佳中继选择方案和两种次优中继选择方案。针对所提的三种方案,推导分析了其系统中断概率的理论值和下边界,以及系统的有效吞吐量。最后,利用蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性,且仿真结果表明最佳中继选择方案的性能优于两种次优的中继选择方案,但其实现的复杂度高。

中国高科技产业化研究会第十一届全国信号和智能信息处理与应用学术会议征文通知126-

《信号处理》征稿简则127-