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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04期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告
宽带频谱稀疏信号的空时互质采样及参数估计459-464

摘要:针对宽频段多窄带信号的联合参数估计问题,该文提出一种基于空时互质采样的频率和DOA联合估计方法。该方法基于互质采样理论,在空间上采用互质阵列模型,并对阵列中每个阵元进行时域互质采样,通过构造空时协方差矩阵产生出空时二维差分有限阵列来完成空频联合估计。此方法可以极大地提高空时域的可探测目标数。另外,该文推导了空时互质参数的最优选取准则。仿真结果验证了此方法的正确性和有效性。

基于各向异性尺度Junction的图像拼接465-471

摘要:图像拼接一般采用特征点匹配和全局变换,特征点仅包含位置信息,无法表达图像局部结构信息,且全局变换模型只适用于旋转拍摄和远距离拍摄情况,当图像视角变化较大时,容易产生明显的配准误差,降低拼接图像的质量。为此,本文提出了一种基于各向异性尺度Junction特征的图像拼接方法。Junction不仅包含点特征信息,还具有线特征信息,表达了图像重要的局部几何结构。基于Junction特征的配准在特征点配准的基础上,利用分支线信息进一步约束和优化配准,同时结合局部单应变换模型,可以较好地容忍图像局部变形,从而提高配准精度,改善拼接效果。实验验证了本文算法的有效性。

云存储中加密数据的相似检索技术应用研究472-479

摘要:随着云存储的广泛应用,大量数据存储在云服务器。尽管云服务提供很多便利,但数据的隐私及安全性一直是重点关注的问题,为解决数据安全问题需要将外储数据以加密的形式进行存储。加密存储的方式保护了数据不被恶意访问,然而数据的一些重要的基本应用如检索等不能实现。为了在不泄露隐私的条件下实现对加密数据的检索,很多可检索的加密方案被提出。然而,这些方案多数只能处理确切的关键字匹配检索而不能进行相似的关键字检索,相似检索在现实应用中又极其重要。本文提出一个高效的支持加密数据相似检索的方案,为了实现相似密文的检索我们利用一种被称为位置敏感的哈希算法。为了确保数据的机密性和安全性,我们给出了严格的安全定义,并且在安全定义下证明了方案的安全性。

联合信号子空间和功率分配的认知干扰对齐传输方案设计480-487

摘要:本文针对由一条授权通信链路和多条次用户干扰信道组成的认知多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统,首先提出了基于信号子空间的认知干扰对齐迭代优化算法,并且证明了该算法可以收敛到稳定点。为了进一步提升系统的和速率性能,提出了一种联合信号子空间和功率分配的增强认知干扰对齐算法。该算法通过在每个次用户的多个数据流之间进行自适应功率分配,解决了次用户的有用信号空间中总是有残余的干扰信号的问题。数值仿真结果表明,相对于传统的认知干扰对齐算法,所提的算法能够获得较为明显的性能提升。

信号处理杂志算法研究
基于改进粒子群算法的压缩感知488-495

摘要:在稀疏信号处理中,压缩感知能够用较低的采样频率对稀疏信号进行压缩采样,而信号重建的问题则可归结为一个最优化问题,并可采用粒子群算法进行求解。针对压缩感知问题,本文对传统的粒子群算法进行了深入的分析和改进,得到了粒子数目的下界,并提出了三维环形邻域结构和多群协作机制,依此建立了有效的压缩感知重建方法,且将其应用于二维稀疏信号的重建。最后,本文通过在模拟和真实数据上实验结果验证了这种新型压缩感知方法的有效性和优越性。

基于微多普勒特征的风轮机雷达杂波检测496-504

摘要:作为一种清洁能源和可再生能源的形式,近年来风能受到了全球各国的普遍关注,风轮机会对其附近的航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波检测技术的研究,对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。提出了一种基于风轮机雷达回波微多普勒特征的杂波检测方法,该方法利用风轮机与雷达波束不同位置条件下风轮机杂波的微动特征实现风轮机杂波的检测。对检测出的存在风轮机杂波的距离单元进一步判断是否存在飞机目标,进而只需对存在飞机目标的距离单元进行杂波抑制。仿真结果表明该算法能够实现风轮机雷达杂波的有效检测。

一种遮挡检测的核最小二乘视觉跟踪算法505-510

摘要:针对视觉跟踪中目标、背景的复杂变化问题,提出一种遮挡检测的核最小二乘视觉跟踪算法。首先,以带约束的核最小二乘方法建立视觉跟踪优化模型,训练阶段,循环移位基采样构造训练样本集,达到稠密采样目的,利用循环矩阵的优良特性,通过快速傅里叶变换高效计算核最小二乘问题;同时,提出了基于高阶累积量的遮挡、形变等复杂变化的检测方法,改进分类器的更新处理机制。实验结果表明,在各种具有挑战性的视频序列,与现有最好算法对比,在实时性和精度方面,本文所提算法都具有较优的性能。

基于原子范数最小化的高分辨距离像散射中心估计511-515

摘要:雷达高分辨距离像(HRRP)体现了目标散射中心在视线方向分布的结构特征,在雷达自动目标识别领域具有重要的应用价值。本文提出了一种基于原子范数最小化的HRRP散射中心估计方法,该方法根据原子范数的信号模型,对HRRP进行建模,将散射中心的估计问题转化为原子范数最小化问题。此估计方法直接在连续的位置空间进行求解散射中心的位置与强度,无需对散射中心的位置进行离散化处理,有效的避免了基不匹配的问题。与此同时,该方法也不需要已知散射中心的数量,而且对噪声较为鲁棒。仿真数据处理结果验证了该方法的有效性。

超宽带定位的AGV定位跟踪算法研究516-522

摘要:为了对室内运行的AGV定位跟踪,本文提出一种基于超宽带定位的AGV定位跟踪算法。首先针对3基站TDOA定位方法存在基站附近及其遮挡区域定位错误概率高的问题,本文算法利用目标运动信息辅助降低定位错误概率;其次针对室内环境制约造成机动AGV的跟踪困难问题,本文算法首先对室内环境信息进行描述,采用目标预测位置到障碍物区域的张角作为辅助信息对多模型跟踪算法中模型集进行更新,最后进行状态估计。本文算法将运动先验信息引入到定位方法中,具有定位准确概率高的优点;将环境先验信息引入到跟踪算法,具有错误估计概率低的优点。通过仿真实验证明,本文算法具有较低的跟踪错误概率和较高的定位正确概率,能够有效实现3基站条件下室内运动AGV的定位和跟踪。

核递归最小平均P范数算法523-527

摘要:在强脉冲噪声干扰背景中,核递归最小二乘(Kernel Recursive Least Square,KRLS)算法和核递归最大相关熵(Kernel Recursive Maximum Correntropy,KRMC)算法对非线性信号预测性能严重退化,对此提出一种核递归最小平均P范数(Kernel Recursive Least Mean P-norm,KRLMP)算法。首先运用核方法将输入数据映射到再生核希尔伯特空间(Reproducing Kernnel Hilbert Space,RKHS)。其次基于最小P范数准则和正则化方法,推导得到自适应滤波器的最佳权向量,其降低了非高斯脉冲和样本量少的影响。然后利用矩阵求逆理论,推导得到矩阵的递归公式。最后利用核技巧得到在输入空间高效计算的滤波器输出和算法的迭代公式。α稳定分布噪声背景下Mackey-Glass时间序列预测的仿真结果表明:KRLMP算法与KRLS算法和KRMC算法相比,抗脉冲噪声能力强,鲁棒性好。

结合朴素贝叶斯和欧氏距离的二类非均衡数据集成方法528-532

摘要:随着数据挖掘技术的发展,传统集成方法中的集成规则,例如Max rule,Min rule,Product rule,以及Sum rule,已经不能满足现实中对于二类非均衡数据分类正确率的需要。因此本文提出了基于朴素贝叶斯和欧氏距离的二类非均衡数据集成方法。该集成方法是以朴素贝叶斯为基分类器,其集成规则通过引入测试数据与训练数据之间的欧式距离以及训练数据中多数类与少数类之间的关系,在空间距离上加强了最终的分类结果与原始训练数据之间的关联性。实验结果表明,该集成方法在处理二类非均衡数据时,Area Under roc Curve(AUC)值与现存的集成方法相比显著提高,从而具有更好的分类性能。因此,本文方法在处理二类非均衡数据时具有明显优势。

特征在线更新与加权的压缩跟踪算法533-539

摘要:在目标跟踪中,针对目标外观改变使得目标丢失的问题,本文提出了特征在线更新与加权的压缩跟踪(compressive tracking,CT)算法。首先基于压缩感知理论提取目标的矩形特征,根据每个特征对当前帧目标的分类效果判定其可靠性,及时更新不可靠特征;其次,实时增加可靠特征在分类器中的权重,从而突出可靠特征的重要性;最后将加权候选样本特征输入贝叶斯分类器,得到下一帧的目标位置。选取八组视频序列测试改进算法的效果,结果表明与传统的压缩跟踪,局部敏感直方图跟踪(locality sensitive histograms tracking,LSHT)及在线自适应增强(online Ada Boost,OAB)算法相比,改进算法取得了更好的跟踪结果,并且在目标外观改变时依然跟踪准确,平均帧速为39fps,满足实时性要求。

采用边缘信息的屏幕图像质量评价540-545

摘要:考虑到人类视觉系统(HVS)对边缘信息比较敏感且屏幕图像中包含大量边缘信息,本文提出采用边缘信息的屏幕图像质量评价方法。该方法首先从空域和频域分别提取参考和失真屏幕图像的边缘信息进而得到边缘信息相似度图,接着基于边缘信息提取屏幕图像中人眼感兴趣区域,最后利用感兴趣区域加权对所得边缘相似度图进行融合计算以获取最终评价分数值。实验结果表明所提算法具有较高的图像质量评价主客观一致性,其性能优于多个最新图像质量评价方法。

基于北斗导航卫星的BiSAR大场景成像546-550

摘要:基于导航卫星的双基地合成孔径雷达系统具有低成本和易于部署等突出优势,近年来发展迅速,但受限于导航信号发射功率低,目标场景区的回波信号能量很弱,之前的实验结果中成像场景面积均较小。本文提出了一种基于多星多角度的GNSS-BiSAR大场景区域成像方法:采集多颗导航卫星在不同场景方向的回波进行成像处理,通过图像拼接获得高质量的大场景区域成像结果;开展了多星多角度GNSS-BiSAR成像实验,获得了较好的成像结果,并给出了图像解译,验证了GNSS-BiSAR系统用于遥感成像的发展潜力。

可见光通信中一种基于分段误差函数的变步长LMS算法551-557

摘要:均衡技术是一种对抗信道衰落、提高无线电通信质量的有效手段。在可见光通信中,由于传输媒介和实现方式与无线电通信存在差异,传统的均衡算法不一定适用。本文针对可见光信道的特点,总结现有最小均方误差(LMS)均衡算法,提出了一种适用于可见光通信的变步长LMS算法。该算法中,步长公式采用误差函数替代Sigmoid函数和箕舌线函数;此外,为了降低计算复杂度和硬件实现难度,它利用初等函数分段近似替代误差函数。仿真结果表明,在可见光信道条件下,改进后的算法与现有的几种算法相比,可以保证在较低的稳态误差下有更快的收敛速度,且具有较好的跟踪性,因而更适用于可见光通信系统。

信号处理杂志综述
文本检测算法的发展与挑战558-571

摘要:对自然场景中的文字进行识别和理解是大量计算机视觉应用的基础。自然场景下的文本检测算法旨在检测出自然图像中的文字区域,现已经成为计算机视觉和智能信息处理领域研究的一个热点。本文首先对文本检测算法的目标、技术路线及其所面对的挑战进行了分析与介绍。然后回顾了几种经典的文本检测算法,并介绍了两种代表最新研究趋势的深度学习型文本检测算法。进一步,本文阐述了几个主流的文本检测数据集并总结了一些代表性文本检测算法在这些数据集上的检测结果。最后,本文讨论了文本检测的研究现状、面临的挑战和发展的趋势。

信号处理杂志应用
基于累加分类的ADS-B交织信号处理方法572-576

摘要:广播式自动相关监视作为国际民航组织主推的监视技术,近年来受到了广泛关注,越来越多的飞行器配备了ADS-B收发设备。介于ADS-B信号的广播体制以及空域流量的不断增加,不同的ADS-B信号之间不可避免会发生交织;而信号交织会给ADS-B信号的解码带来严重影响,进而造成信息的错误读取或丢失。针对上述问题,本文提出了一种单天线下基于累加判决的解交织算法:首先通过单天线下的有效脉冲位置检测以及基于希尔伯特变换的交织检测分别获得信号的起始位置以及信号交织位置,进而得到两条信号之间的相对时延,从而对数据进行累加并利用K-means方法进行分类,最终得到比特位判决结果以实现交织信号分离;针对已有的解交织算法进行了比较,验证本文所提算法在交织信号之间存在一定功率差时有着良好的分离效果。

鲁棒主成分分析的铝箔表面缺陷检测方法577-582

摘要:为了准确检测铝箔表面的穿孔、污点、亮斑和刮痕等各种缺陷,提出了一种基于低秩稀疏分解的铝箔图像表面缺陷检测方法。铝箔材料生产过程中表面出现缺陷的概率较小,同时一幅铝箔图像中缺陷占整幅图像的比例较小,即铝箔图像背景之间是线性相关的,可近似视为处于同一低秩子空间中,同时图像表面缺陷是近似稀疏的。采用RPCA(Robust Principal Component Analysis)算法对铝箔图像序列组成的观测数据矩阵进行低秩稀疏分解,得到低秩的背景图像和稀疏的缺陷图像。分别对单幅铝箔图像以及由多幅铝箔图像组成的图像序列进行低秩稀疏分解实验,在铝箔图像表面缺陷检测应用中验证所提方法的有效性。实验结果表明,提出方法检测到的缺陷清晰、完整,处理一幅大小为880×540的铝箔图像平均耗时不超过0.7秒,能够实现铝箔表面缺陷的实时检测。同时,算法具有较好的扩展性,能够方便地应用到其他产品的表面缺陷检测中。