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信号处理 2017年第S1期杂志 文档列表

信号处理杂志算法研究

雷达高速高机动目标长时间相参积累检测方法1-8

摘要：复杂背景下的高速、微弱、动目标检测一直以来是空间目标、弹道目标的预警和探测以及外辐射源雷达信号处理领域的难题。该文利用机动目标的高阶运动信息,如加速度和急动度,提出两种机动目标长时间相参积累检测方法,即Radon-分数阶傅里叶变换(RFRFT)和Radon-分数阶模糊函数(RFRAF),能够同时补偿长时间积累过程中的距离和多普勒徙动,有效抑制背景杂波和噪声,提高积累增益。实测雷达数据验证结果表明,相参积累效果优于经典动目标检测(MTD),具有在强杂波中检测微弱机动目标的能力。

基于和差波束干涉SAR的海杂波抑制方法9-15

摘要：合成孔径雷达(SAR)在海面观测及舰船检测领域有着宽广的应用前景,多通道干涉SAR技术能够解决海面舰船检测中的背景杂波干扰问题。将和差波束的双通道结构运用到现有雷达系统当中具有一定的实用性。本文在二维海杂波模型与SAR海杂波回波模型的基础上,提出了一种基于和差波束干涉SAR的海杂波抑制方法。首先采用球不变随机过程法(SIRP)模拟了时空二维相关K-分布海杂波的幅度分布模型,然后基于和差波束干涉SAR系统对海杂波模型进行回波模拟及杂波抑制研究,针对实际中通道间不平衡及海杂波的特殊性质,提出采用自适应杂波抑制干涉(ACSI)进行海杂波抑制,从而实现舰船目标的检测。最后,计算机仿真结果验证了本文处理方法的正确性和可行性。

基于稀疏表示和外输入自回归模型的单次诱发电位提取方法16-21

摘要：由于诱发电位信号的信噪比很小,因此诱发电位的单次提取一直是脑电信号处理领域的难题之一。稀疏表示在信号去噪方面是一个强大的工具,并且诱发电位已被证明在合适的稀疏字典上具有很强的稀疏性。本文提出了一种基于稀疏表示和外输入自回归模型的单次诱发电位提取算法。其中,诱发脑电信号提取的过程分为三个阶段。首先,该算法应用参考信号估计自发脑电的自回归模型参数;其次,在自回归移动平均模型中,应用稀疏表示替代移动平均模型对诱发电位进行建模;最后,利用稀疏系数和自回归模型参数重构诱发电位。通过仿真脑电信号和真实诱发电位信号进行实验验证,结果表明该算法具有较好的效果,与MOSCA和ARX方法相比,本文算法能够在低信噪比情况下进行潜伏期和幅度的估计。

多目标跟踪时的自适应功率分配算法22-26

摘要：合理的雷达功率分配算法能够进一步提高雷达的工作效率和射频隐身能力。本文基于交互多模型数据关联算法和协方差控制的思想,提出多目标跟踪时基于目标特征的雷达跟踪功率分配算法,根据运动状态的不同,自适应的分配雷达的辐射功率。首先对所跟踪的目标分别设定期望协方差,依据目标上一时刻的状态,预测目标距离、雷达散射截面积的大小,满足跟踪精度前提下,设计出了功率分配的算法。本文算法与传统的功率控制算法相比,经过仿真后,提出的算法不仅满足跟踪精度,而且合理地控制辐射功率,降低了雷达辐射能量的消耗,提高了雷达的射频隐身能力,最终使雷达资源得到合理地分配,提高了雷达可跟踪目标的数量。

联合稀疏贝叶斯学习与子空间的近场信号源定位27-32

摘要：针对基于l1范数优化的近场信号源定位算法需要选取正则化参数、计算量大、精确度不高等问题,提出了一种联合稀疏贝叶斯学习理论和子空间方法的近场源定位算法。该算法首先将近场双参数模型进行分离,将近场源的二维参数估计问题转化为虚拟远场的一维波达方向估计问题。然后运用稀疏贝叶斯理论消除基的方式高效地计算出波达方向,在估计出波达方向之后再根据子空间方法估算距离。和基于l1范数优化的近场信号源定位算法相比,所提算法不需要选取正则化参数,估计误差小,分辨率更高,且计算量较小。通过计算机仿真,验证了算法的可行性与高效性。

基于最大特征值的拟合优度检验频谱感知算法33-40

摘要：如今频谱资源稀缺问题已成为热点问题之一,认知无线电技术是解决该问题的一种重要手段。基于拟合优度(Go F)检验的频谱感知算法是一种优秀的感知算法,它不需要知道任何主用户的信息,而且能够在较少的采样点条件下达到较优的检测性能。已有的基于拟合优度检验的频谱感知算法虽然能够在静态信号下表现出优异的性能,但是在检测动态信号时性能急剧下降。针对这个问题,本文提出了一种基于最大特征值的拟合优度检测算法利用随机矩阵理论分析了信号协方差矩阵的最大特征值分布,通过Go F检验来感知主用户的存在性,在检测动态信号时仍能保持优异的检测性能。此外,在所提算法中,设计了一种低复杂度的拟合准则,它能够降低Go F算法拟合统计量的计算复杂度,并提高算法检测性能。仿真结果表明了所提检测算法和拟合准则的有效性。

信号处理杂志应用

基于子孔径图像的单通道圆迹SAR动目标轨迹反演算法研究41-46

摘要：圆迹SAR(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)作为一种新的对地成像方法,具有长时间观测的优势。在动目标处理方面,由于飞行平台做圆轨迹运动,可以获得动目标在不同角度下的径向分量,具有反演其运动参数的潜在优势。该文针对单通道圆迹SAR模式下匀速直线运动的目标,提出一种新的图像域动目标真实轨迹反演算法。该方法利用等距离等多普勒模型对匀速直线运动动目标建立理论模型,通过提取不同子孔径图像下动目标位置信息作为参数,联立求解出其真实的运动轨迹。最后通过对点目标仿真数据进行处理,其结果说明了该方法的有效性。

基于张量补全的多维频谱地图构建47-52

摘要：频谱地图是解决频谱短缺问题的前提和基础,它可以从地理位置,频率,时间,能量等多维度刻画频谱数据,从而直接查看频谱信息,例如占用频段,空闲时段,以及指定频段的覆盖范围等,实现了对多维频谱数据的整合和呈现。针对实际应用中,由于采用了压缩感知或者受传输噪声的影响,往往采集到的都是不完整的频谱数据这一问题,本文中我们提出了一种结合预测模型的频谱张量补全方法,来恢复这些缺失的数据。基于通用软件无线电设备建立了实测频谱数据的收集系统提出的方法进行仿真验证。仿真结果表明,在提出的结合预测模型的方法下,频谱张量的补全效果有了一定的提升。

盖尔圆定理和最小描述长度准则相结合的信源数目估计方法研究53-57

摘要：针对盲源分离算法应用中的源数估计问题,提出了一种结合盖尔圆定理(Geschgorin Disk Estimator,GDE)和最小描述长度准则(Minimum Description Length,MDL)的GDE-MDL源数估计方法。GDE-MDL方法集合了盖尔圆定理适用于空间色噪声的优点和MDL准则一致性估计的优点。该方法通过对观测信号协方差矩阵进行酉变换来抑制噪声,可以提高似然函数的灵敏度和信源数目的估计精度,更好的处理低信噪比和空间色噪声条件下的源数估计问题。仿真结果表明,GDE-MDL方法稳定性较好,适应性强,在白噪声和空间色噪声的情况下均可以较好的实现信源数目的估计。

信号处理杂志短文与研究通讯

基于休眠的无线传感器网络机会路由中继节点选择58-64

摘要：无线传感器网络中的传感器节点具有有限的能量,一些节点通常因自身能量耗尽而导致网络整体无法高效运行,因此网络的节能优化成为了无线传感器网络路由协议设计的一个重要方面。本文针对一维(1-D)队列网络中的数据中继问题,提出了基于休眠的机会路由(ORBH)算法,以达到最小化能量消耗和最大化网络寿命。该算法在机会路由的基础上,不仅考虑了基于节点距离和剩余能量对能量较低节点的保护,同时还提出了基于休眠的选择算法,将节点的状态分为休眠状态、切换状态和工作状态。仿真结果表明,基于休眠的算法能在机会路由的基础上更好的延长网络寿命,提高网络的性能。

基于加权MUSIC的盲空间频谱感知算法65-72

摘要：目前已存在的频谱感知算法只开发了时间、频率和地理维度,而角度维频谱资源的探索,即空间频谱感知尚不成熟。在本论文中,我们将多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)这一到达角(Angle Of Arrival,AOA)估计算法应用到频谱感知场景中。注意到MUSIC算法需要知道信源信号的数目,但是在多数感知场景中达不到这一要求。因此,我们利用特征值加权方案设计一种无需估计信源数目的加权MUSIC到达角估计算法。最后利用该算法的最大最小谱值比,我们提出了一种基于加权MUSIC算法的盲频谱感知算法。新算法保持了MUSIC算法的高峰值和高分辨率的特点,在达到较高检测概率的同时可以为频谱接入提供AOA信息,进一步提高了频谱利用率。仿真结果证明了所提算法的有效性。

自然光条件下使用普通摄像头实现心率测量73-78

摘要：心率作为与心血管疾病密切相关的生理指标,在临床诊断以及日常监测中起着重要作用。本文利用成像式光电容积描记技术的原理,设计了一款心率监测系统,实现了在自然光条件下使用普通摄像头采集面部视频信号,并通过处理分析得到被测者心率的功能。首先使用摄像头采集被测者的面部视频信号,截取额头部位作为感兴趣区域,然后使用欧拉放大方法处理图像,求得图像灰度均值,得到血液容积脉搏波波形,最后转化至频域求得心率。本系统使用器材简单,操作简便,可以快速准确地测得被测者的心率。

《信号处理》征稿简则79-