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07期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告
MassiveMIMO异构网的高能效资源分配901-910

摘要:为满足第五代移动通信系统高频谱效率和高能量效率的需求,提出一种工作在不同频段下行两层异构网中的高能量效率资源分配方法,考虑用户数据率需求和基站最大发射功率。天线和传输带宽是影响系统能量效率的关键因素。通过研究宏基站和小基站的天线资源和带宽分配发现:当系统天线数很大时,发射功耗的影响可以忽略不计;给定带宽分配因子时,达到宏基站或微基站最大发射功率的天线分配因子几乎可以达到最高能效;给定天线分配因子时,系统平均总功耗是关于带宽分配因子的下凸函数,存在全局最优带宽分配因子使能效最高。仿真结果表明,与给定带宽和天线资源的异构网和小小区网络相比,所提出的异构网可以显著提高系统能量效率,而且在大量用户、高数据率需求时能效提升更明显。

DRFM间歇采样转发式干扰辨识算法研究911-917

摘要:基于数字射频存储器(DRFM:DigitalRadioFrequencyMemo~)的间歇采样转发式干扰与雷达发射信号相参,可以获得部分脉压增益,同时具有压制与欺骗两种干扰效果,对现代雷达极具威胁。干扰辨识是进行有效干扰抑制的前提。本文提出一种滑动截断匹配滤波(STMF:Sliding—TruncationMatchedFilter)方法,通过对匹配滤波器的参考窗宽度和延时进行二维搜索,输出脉压后的二维幅度分布;然后,基于该幅度分布对干扰切片宽度和转发周期进行估计;并通过分析切片宽度与转发周期之间的关系,实现典型转发式干扰的辨识。仿真结果显示该方法在于噪比(INR:InterferencetoNoiseRatio)大于5dB时,正确辨识率不低于90%。

信号处理杂志算法研究
采用复高斯分布模型的两步噪声幅度谱估计算法918-926

摘要:噪声幅度谱估计是有效抑制外界噪声干扰、提高语音增强算法整体输出性能的重要环节。但目前针对该问题的研究相对较少,常用的语音激活检测算法只能在语音不存在阶段对噪声信号的幅度谱进行更新或估计,无法适用于更为复杂的非平稳噪声环境。为克服这一问题,本文基于噪声频谱的复高斯分布模型假设,提出了新型的两步噪声幅度谱估计算法。算法首先采用软判决技术计算噪声信号的功率谱,然后再结合复高斯分布条件下信号幅度谱和功率谱之间的数学关系间接地获取噪声幅度谱的估计。文中基于这一结论给出了两种估计算法,并在多种噪声环境下对它们的性能进行了仿真评估,其测试结果有效表明了提出算法优良的估计性能。

利用协方差矩阵信息的多天线频谱感知算法927-933

摘要:为了降低多天线信号频谱偏移、相位随机性和噪声的不均匀性、不确定性对频谱感知性能的影响,该文利用接收信号协方差矩阵主对角线包含主用户的主要信息,以及协方差矩阵元素的平均方差反映元素波动程度的特点,构造对角线元素绝对值的平方和与其平均方差之比的频谱感知的检验统计量,推导了该统计量服从的概率分布函数,在给定虚警概率的情况下,可推得判决门限。在瑞利衰落信道和AWGN(加性高斯白噪声)信道下的仿真结果表明:本文算法性能优于局部方差法,随着接收天线数和采样点数增加,本文算法性能提升大于局部方差法。

复杂场景下的加权粒子滤波行人跟踪方法934-942

摘要:针对粒子滤波跟踪算法在行人目标遮挡、光线干扰以及背景与行人相似等情形下,目标易发生漂移、跟踪精度不高的问题,本文提出一种加权粒子滤波行人跟踪方法。该方法联合遮挡模型和OnlineBoosting算法,利用在线学习实时更新强分类器,并结合跟踪时建立的遮挡模型,以及行人运动时与上一次目标位置的距离、相似度等影响因子,对粒子权重进行重新构造,实现了复杂变化场景下的行人自适应跟踪。对PETS—L2S1公共数据集和自有数据集的实验结果表明,本文提出的方法能有效去除目标遮挡、相似背景以及光线突变的干扰,实现稳定、准确、实时的行人跟踪。

基于鲁棒音阶特征和测度学习SVM的音乐和弦识别943-952

摘要:和弦识别是音乐信息检索领域重要的研究内容之一,在信息处理、音乐结构分析以及推荐系统等方面具有重要的作用。为了降低人声对和弦进程的影响且恢复和弦所对应的谐波信息,文章分别对频谱中和弦所对应的谐波信息和人声信息进行建模,构建双目标优化问题,对和弦所对应的谐波信息进行有效重建,同时去除人声;其次,对谐波信息进行降维处理得到鲁棒性的音阶轮廓特征;最后为了提高支持向量机性能,文章采用测度学习的方法得到马氏距离,并使用马氏距离替换支持向量机的高斯核函数的欧氏距离,使得支持向量机的判别函数包含有数据的空间分布信息。最终实验结果表明,同基于现今流行的和弦识别算法相比,提出的和弦识别算法识别正确率提高3.5%~12.2%。

D2D通信系统中基于QoS的分簇信道分配算法953-960

摘要:D2D(Device—to.Device)通信作为第五代移动通信(5G,5-generation)的关键技术之一,因其高频谱效率、低能耗等优点受到广泛关注。为了更好地满足D2D用户的服务质量(quMi~ofservice,QoS)需求,本文引入用户满意度的概念,提出了一种基于QoS的分簇信道分配算法。该算法运用图论着色方法为D2D用户分配信道,可分为三个步骤:首先构建D2D用户间的干扰图,然后在保证蜂窝用户QoS需求的情况下建立D2D用户的可用颜色列表,最后为D2D用户分簇,位于同一簇内的用户可以共享信道。仿真结果表明,本文算法可以有效提高D2D用户的满意度和系统公平性。

利用多普勒分辨率的FMCW SAR成像算法961-969

摘要:调频连续波合成孔径雷达(FMCWSArl)具有低成本、低功耗的优势,小型或微小型SAR普遍采用FM-CW工作体制。目前已有的FMCWSAR成像方法均是依靠发射宽带信号获取距离向高分辨,本文给出一种新的FMCWSAR成像算法。该算法除了利用距离分辨外,还可通过利用脉内多普勒频率,有效利用连续波较好的多普勒分辨率,使FMCWSAR在近距离成像时,距离向的分辨率可以不仅受带宽限制,在FMCW带宽较窄时也能够提供良好的距离向分辨率。在算法流程、成像视线方向和分辨率三方面,与基于距离分辨率的传统FMCWSAR成像算法进行对比,分析给出的成像算法的性能,并通过仿真实验进行验证。

适用于压缩感知估计角度的测量矩阵研究970-977

摘要:针对接收数据压缩投影后导致到达角(Direction-Of-Arrival,DOA)估计精度不高的问题,提出一种高精度的全局信息压缩投影到达角估计算法。该算法首先提出更适应角度估计的等正弦空间稀疏化范德蒙矩阵作为测量矩阵,然后对由其组成的Gram矩阵的非对角元素进行压缩处理得到目标矩阵,接着利用步长符合沃尔夫条件的梯度下降法优化Gram矩阵,得到当Gram矩阵与目标矩阵最接近时所对应的可以保留更多全局信息的测量矩阵,最后利用此矩阵压缩接收数据,将接收数据投影到测量矩阵空间,进行稀疏重构得到角度估计结果。仿真实验表明,所提算法角度估计精度远优于同等条件下辐射源信号直接重构的角度估计结果,且在信噪比大于-6dB时数据压缩投影后角度估计的成功率达到100%,性能优越。

透地无线通信的弱信号捕获算法978-984

摘要:基于电流场传播的无线透地通信系统,提高接收机灵敏度的关键之一是在尽可能低的信噪比下实现信号的可靠捕获。本文对传统滑动相关捕获算法进行了改进,提出了一种信号捕获新算法。系统采用高增益直接序列扩频及超宽带脉冲基带调制方式,每个码片都调制为一个近似于高斯微分脉冲的正负双峰波形。接收信号以每个码片16个样点的速率采样量化,时分分接为16路信号,各路都用相同的PN码相关器进行滑动相关解扩,每一时刻取其中某两路信号相关量之差作为判决量。理论分析和仿真结果都显示,和传统的滑动相关捕获算法相比,新方法实现可靠捕获所需信噪比可降低7.2dB。

信号处理杂志应用
基于稀疏域元素位置信息积累的微弱信号检测算法985-992

摘要:该文提出一种利用信号稀疏特征实现基于压缩感知的微弱信号检测算法。稀疏信号在某一特定字典基上投影展开,其稀疏向量非0元素位置固定。而高斯白噪声在字典基上投影展开,其权向量中非0元素的位置呈现出是均匀分布的特点。该文所提方法实现了微弱信号在稀疏域中的积累。通过计算当只存在高斯白噪声时,接收信号的稀疏向量的非0元素位置向量与信号的稀疏向量非0元素位置向量的相关性,得到判决门限,完成微弱信号的检测。仿真结果表明本文所提方法在信噪比低至-15dB时仍能对信号正确检测。

单次样本对的CSP滤波器设计及其在脑电训练样本优化中的应用993-1001

摘要:在运动想象脑-机接口(Motor imagery brain-computer interface,MI—BCI)系统研究中,共空间模式(Common spatial pattern,CSP)作为一种有监督空域滤波设计方法,已被广泛应用于运动想象脑电信号(Electroencephalo—graphy,EEG)的特征提取。但是EEG训练样本的采集过程不仅会受到各种噪声伪迹干扰,也会受到受试者分心和疲劳等因素的影响,因此,训练集中难免出现“低质量”的异常单次试验数据。如果不加选择地将所有的单次样本用于CSP滤波器设计和分类器训练,会给所建BCI系统的性能带来较严重的负面影响。针对这一问题,本文提出一种新颖而实用的EEG训练样本筛选方法。方法的基本步骤是,先依次选择单次EEG样本对进行CSP滤波器设计,并结合零训练分类器构造相应的CSP-BCI测试系统。然后以所建CSP-BCI系统的交叉验证识别率为指标,剔除低识别率对应的单次训练数据,以实现对训练样本集的优化。基于所提方法,论文对6位受试者在不同时间采集的75组两类运动想象EEG数据进行了优化筛选和测试。实验结果表明,相比传统方法设计的CSP.BCI系统,基于训练样本优化方法的CSP.BCI系统性能得到明显改善,针对六位受试者测试集的平均识别率分别提高了5.04%、6.42%、13.15%、15.51%、1.94%和8.26%。

多视SAR图像K分布特征函数与统计量研究1002-1009

摘要:K分布是一种广泛应用于描述合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像杂波统计特性的概率模型,然而对于其特征函数及各类统计量的研究却少见于报道。本文基于Fourier变换和Mellin变换,详细推导了多视K分布第一类和第二类第一、第二特征函数的解析表达式,获得了原点矩、累积量、对数矩和对数累计量的计算公式,在此基础上给出了基于原点矩的参数估计器和基于对数累积量的参数估计器。最后利用Kendall近似展开法,理论分析了两种估计器的正规化偏差与方差。结果表明,对于小样本不均匀SAR图像场景,对数累积量估计器的性能明显优于矩估计器。

信号处理杂志短文与研究通讯
多群组和设备侧密钥分发的安全认证和密钥协商1010-1017

摘要:随着MTC(Machine Type Communication)移动终端数量不断增长,网络拥塞问题日益严重。本文提出了一种多群组和设备侧密钥分发的安全认证和密钥协商(Multi.basedand DeviceSideKey Distribution SecureAuthenti.cationand Key Agreement,MGDK—AKA)协议。该协议首先将大量请求接入设备按照一定的规则分成多个群组。组首对组成员的请求信息进行聚合,组首与核心网完成整个认证和密钥协商过程,组成员仅与组首之间完成相互认证,避免了大量设备同时访问核心网络。同时将原核心网侧的密钥分发转移到设备侧完成,进一步克服网络拥塞,并保证数据的安全传输。安全性分析表明了提出的方案可以完成安全目标,并抵抗一些攻击。仿真结果验证了该协议在网络拥塞避免的可行性。

HRRP代价函数优化方法的弹道导弹特征参数提取1018-1025

摘要:进动角和进动周期是识别真假弹头的重要参数。为了提高进动参数的提取精度,提出了一种基于一维距离像的弹道导弹进动参数的提取方法。考虑到高速平动对HRRP的影响,建立了飞行中段弹头的进动模型。对一维距离像序列的最大互相关函数进行FFT变换,并对变换后的结果进行近似正弦波的频偏校正处理,得到进动周期估计值;利用频率阈值校正非频率分辨率整数倍的进动频率,提高了进动周期的提取精度。同时给出了径向长度的代价函数,将频偏校正提取的进动周期作为初始值,采用梯度下降法不断更新特征参数,最终得到进动角、进动周期、锥体高度、底面半径、方位角和俯仰角等参数值。通过仿真分析,与现有的几种提取方法比较,该方法进一步提高了提取精度。

《信号处理》雷达抗干扰技术专刊征稿通知1026-1026

摘要:雷达作为现代信息化战争中的重要组成部分,正面临着日益严峻的挑战。传统雷达已经难以适应复杂的战场电磁环境,无法在高度对抗的战场环境中工作生存。因此如何提高雷达的抗干扰性能成为学术界和工业界极为关注的热点研究问题。雷达抗干扰技术是未来雷达系统中不可或缺的关键技术,可以极大提升雷达在复杂战场中的探测能力和生存能力。随着雷达体制的发展与信号处理维度的丰富,雷达抗干扰技术在多维度干扰抑制、抗干扰波形设计、干扰自适应感知等方面还存在很多新问题和挑战。