应用科学学报

安永丽1,2，肖扬1，曲广智3

2014, 32(2): 111-118. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.001

摘要 ( 1642 )

PDF (9628KB) ( 1007 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在传统认知网络中，认知用户只能接入主要用户的空闲频带，而不能同时与主要用户共享带宽. 为了更有效地利用频谱资源，提出一种容量最优机会干扰对齐接入算法. 在保证主要用户信道容量的基础上，认知用户与主要用户可以占用相同的频带同时接入网络，且认知用户对主要用户的干扰为零. 所提出的算法由混合网络基站估计信道状态信息，并计算主要用户的信道容量和系统总信道容量. 根据容量最优的准则确定预编码向量及解码向量. 当主要用户的信道容量与未接入认知用户相比几乎不下降，且总信道容量大于未接入认知用户的总容量时，认知用户以容量最优机会干扰对齐的方式接入网络. 仿真结果表明：在相同信道状态条件下，所提出的算法较现有算法具有更优的信道容量并可提高认知网络频带利用率.

正交中继-窃听信道的最优中继函数及其可达安全速率

陈驰阳1,2，邓志祥1，王保云2,3

2014, 32(2): 119-124. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.002

摘要 ( 1637 )

PDF (3816KB) ( 968 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

从信息理论安全的角度研究正交中继-窃听信道中的安全通信. 考虑采用瞬时中继策略的中继信道，即中继的输出仅依赖当前接收信号，首先给出可达安全速率的表达式，在此基础上得到中继函数为分段线性函数时信道安全速率的数学表示. 给出了安全速率的数值计算方法，通过迭代网格搜索优化分段线性函数的各段参数，得到了安全速率的次优解. 通过仿真对比了分段线性中继策略、放大前传策略、译码前传策略下的可达安全速率，结果表明分段线性中继比放大前传中继策略的可达安全速率更大. 当源-中继信道增益较小时，分段线性中继的安全速率比译码前传策略更高，复杂度更低且时延更小.

流水线型局部加权回归RFID 室内定位

张金艺1,2,3，张晶晶1，李若涵1，徐德政2，徐秦乐2

2014, 32(2): 125-132. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.003

摘要 ( 2132 )

PDF (16751KB) ( 583 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

射频识别技术（radio frequency identification, RFID）以其非接触、非视距、低成本及高精度等优点成为室内定位技术的研究热点. 为了加强信号稳定性并提高实时性，该文用流水线方式接收到的包信息作为定位信号参数，针对室内环境对信号传播影响的复杂性，提出了流水线型局部加权回归定位算法，将室内环境对信号传播到各位置的影响融合进算法，以实现精确定位. 实验表明，对于室内定位，所提出的基于RFID 技术的流水线型局部加权回归定位算法相对于经典的LANDMARK 算法和VIRE 算法，定位精度分别提高56.56% 和36.73%. 在多目标的情况下，也可以实现实时精确的定位跟踪，具有良好的实用价值和应用前景.

压缩感知雷达超分辨率成像

邓振淼，叶淋美，傅茂忠，张贻雄

2014, 32(2): 133-140. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.004

摘要 ( 4923 )

PDF (9134KB) ( 1974 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

研究压缩感知理论在逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR) 成像中的应用. 雷达发射方位稀疏的探测脉冲，对满足Nyquist 采样定理的雷达去斜回波数据进行稀疏采样，再利用压缩感知重构算法分别重构距离向和方位向的完整的目标特性回波信号. 为了得到高分辨的雷达ISAR 像，对重构的数据在距离向
和方位向分别进行超分辨率处理. 实际雷达数据和仿真数据表明ISAR 像的分辨率有较大提高，所给出的综合方法可以降低数据量，节省雷达的时间资源，具有良好的应用价值.

压缩感知联合稀疏孔径自聚焦的多站无源雷达成像

吴昊，苏卫民，顾红

2014, 32(2): 141-148. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.005

摘要 ( 2147 )

PDF (6403KB) ( 816 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对外辐射源信号特点，考虑相位误差对成像性能的不良影响，提出了基于压缩感知联合稀疏孔径自聚焦的无源雷达成像方法. 利用不同载频外辐射源信号在不同转角下的点扩散函数构造稀疏传感矩阵的每个列向量，并利用lp 范数法将带约束条件的强散射点增强问题转换为无约束的最优问题求解，同时建立关于相位误差的最优化问题，通过准牛顿法求解相位误差增量，从而实现目标成像与相位误差的联合估计. 仿真结果表明，与子孔径综合无源雷达成像相比，该方法无需大的目标累积转角，同时在存在相位误差时仍可获得较好的成像效果.

基于动态匹配词格检索的关键词检测

郑永军，张连海

2014, 32(2): 149-155. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.006

摘要 ( 1778 )

PDF (4133KB) ( 1337 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

对生活中涌现的海量语音数据需要进行快速而准确的检索. 提出一种基于动态匹配词格检索的关键词检测方法，应用TRAP 特征和多层感知器创建更为精准的音素Lattice. 在索引阶段执行一个改进的维特比算法遍历Lattice 来创建一个固定长度的音素序列数据库，在检索阶段应用最小编辑距离作为置信度来实现关键词的检
出. 实验结果表明，该方法相比应用MFCC 和PLP 特征的基线系统具有一定的优势，召回率可提升5% 左右.

测控信号随机时延对迭代学习控制系统的影响

黄立勋，方勇

2014, 32(2): 156-162. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.007

摘要 ( 1639 )

PDF (4350KB) ( 971 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

测控信号通过无线网络传输受到的随机时延严重影响迭代学习控制系统的收敛性能. 在一步随机时延模型的基础上，得到包含随机时延影响因子的系统转移矩阵，然后分别针对测控信号发生时延的情况，研究转移矩阵内决定系统收敛速度的特征值，以及决定系统鲁棒收敛性的下三角内其他元素取值的变化情况. 由分析可知，测控信号随机时延不仅会降低系统的收敛速度，而且会影响系统的鲁棒收敛性. 尤其是控制信号随机时延，它对系统鲁棒收敛性的影响明显强于测量信号随机时延的影响. 仿真实验表明了分析结论的正确性.

原子集校正及步长可控的稀疏度未知CS 重构

曾春艳1,2，马丽红1，杜明辉1

2014, 32(2): 163-169. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.008

摘要 ( 1375 )

PDF (4521KB) ( 914 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

对残差信号用类高斯分布建模，通过分析回溯型自适应正交匹配追踪(backtracking-based adaptive orthogonal matching pursuit, BAOMP) 算法的阈值选择方法与常规信号稀疏度方法的一致性和差异，提出一种改进的BAOMP 算法. 采用80–20 准则判断信号的粗匹配状态，然后对后续匹配步骤引入可变步长阈值，实现
选入原子集容量的精细调整，提高选入原子的正确匹配率，避免了残差信号的准周期性失配. 实验结果表明，与BAOMP算法相比，在500次重复实验中，改进的BAOMP算法对高斯稀疏信号的精确重建概率提高17%-26%，对自然图像的精确重建概率提高70%以上.

卡车目标微多普勒建模及特征提取

李开明1，张群1,2，梁必帅1，罗迎1

2014, 32(2): 170-177. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.009

摘要 ( 1716 )

PDF (13481KB) ( 633 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

基于三维散射点模型，在窄带线性调频信号体制下对卡车目标进行回波建模，分析并推导了车身主体散射点的多普勒和轮毂旋转散射点微多普勒的数学表示. 利用两者的差异，有针对性地设计了单频和正弦调频原子集. 设置相应的阈值门限，提取出慢时间-距离平面能量较为集中的距离单元，并对其进行匹配分解，快速提取了卡车车轮旋转的微多普勒特征，为卡车目标的识别研究提供了依据. 仿真验证了该方法的有效性和稳健性.

基于显著性分类的数字图像自嵌入方法

赵丽丽，钱振兴，韩喜玉

2014, 32(2): 178-184. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.010

摘要 ( 1736 )

PDF (8495KB) ( 634 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

数字图像自嵌入与恢复是在图像中嵌入与自身相关的信息，用于接收端判断图像是否被篡改并恢复被篡改区域的内容. 提出一种基于显著性分类的数字图像自嵌入方法，根据图像自身的特点对图像进行分类，动态决定每个区域的参考数据量和嵌入容量，采用喷泉码对参考数据进行编码，并将其嵌入到原图像的不同区域中. 与传统方法相比，所提出的方法主要有以下两点优势：在生成参考数据方面，所提出的方法可根据内容分类确定编码长度，在保证整体恢复质量的同时，能重点保护显著性区域；在数据嵌入方面，选择在不同区域中嵌入不等的数据量，可避免传统均匀嵌入法导致图像伪轮廓等缺陷，保证含密图像具有良好的质量.

结合SFIM 和区域填充的对象场景融合

丁友东1，魏小成2，蔡喜2，章剑飞2

2014, 32(2): 185-190. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.011

摘要 ( 1627 )

PDF (20218KB) ( 588 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对Poisson 融合法和现有基于IHS变换的方法存在的问题，在保留IHS 变换优势基础上提出了一种结合基于平滑滤波的亮度调制（smoothing filter-based intensity modulation, SFIM）技术和区域填充的综合改进方案. 该方案引入SFIM 来降低对象与场景融合时的颜色畸变，用色度、饱和度填充解决细节还原系数无法有效增大(对象获得足够融合光照)以及融合对象光照不一致的问题. 主观质量评价和客观质量评价均表明该方案不仅可有效解决上述问题，而且融合速度快，算法更加健壮.

采用多方向插值融合的快速铁路货运图像修复

JIN Xing1, YU Da-hai1,2, HAN Jian-feng3, LI Hui-hui1, HAN Jun-wei1

2014, 32(2): 191-198. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.012

摘要 ( 2125 )

PDF (32360KB) ( 638 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

由于非目标前景的出现，高分辨率的线阵相机采集到的图像常因表面原始信息被遮挡而产生数据缺失.针对单张图像提出一种基于多方向插值融合的图像修复方法，并成功应用于铁路装载状态检测系统中，实现了监控图像中高压线的去除. 在获得图像中待修复区域的位置后，将待修复区域分为平滑区和边缘区. 对平滑区域，
在3个不同角度方向上选择梯度变化最小方向上的邻域像素，用三次插值算法对待修复像素进行估计；对边缘区域，结合3个方向的三次插值结果进行数据融合，设计融合规则以获得更准确的插值结果. 以HSI色彩空间代替RGB色彩空间对彩色图像进行修复. 与BSCB、FMM等算法进行对比，表明所提出的算法能获得更好的修复效果，并能有效修复色彩复杂的图像，同时还降低了计算复杂度，提高了运行效率，使处理时间达到毫秒级，可满足实时处理要求.

改进电路模拟法的应用——同构混合开关拓扑辨识

商慧亮1，刘洋1，柳志栋1，董文杰2，李锋1

2014, 32(2): 199-208. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.013

摘要 ( 2066 )

PDF (3149KB) ( 788 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

提出了一种基于已有图同构判定算法——电路模拟法的改进方法，并将其应用到同构混合开关拓扑的辨识中. 首先介绍混合开关拓扑的数学描述方法，给出混合开关拓扑的邻接矩阵表示及其相应的含权无向图表示，由此将同构混合开关拓扑的辨识问题转换为与其对应的含权无向图的同构判定问题，继而采用所提出的改进电路模拟法加以判定. 在同样环境下对改进的电路模拟法及另一种混合开关拓扑同构判定方法——特征值判定法进行测试比对，测试结果表明该方法在处理同构混合开关拓扑辨识问题上是有效的，并且在判定速度和节点匹配能力上有较大的优势.

电荷共享效应的RESURF横向功率器件击穿电压模型

张珺，郭宇锋，黄示，姚佳飞，林宏，肖建

2014, 32(2): 209-214. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.014

摘要 ( 2072 )

PDF (2573KB) ( 1244 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

分析降低表面场(reduced surface field, RESURF)横向功率器件耐压机理，假定共享区电荷沿对角线分配给横向和纵向耗尽区，建立了一个新的RESURF横向功率器件击穿电压模型. 该模型能准确描述漂移区全耗尽和不全耗尽情况下的耐压特性，并具有数学表达式简单以及物理概念清晰的优点. 在此基础上，导出了一个新
的RESURF判据，进而给出了一个用于指导器件设计的漂移区剂量上下限. 解析结果与实验结果吻合较好，验证了击穿电压模型和RESURF判据的正确性.

SIR 交叉耦合双通带腔体滤波器

寇鑫，肖中银，黄春艳，李好，储君君

2014, 32(2): 215-220. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2014.02.015

摘要 ( 1720 )

PDF (14726KB) ( 631 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

根据频率变换，以阶跃阻抗谐振器作为腔体滤波器的基本谐振单元设计了一种带有交叉耦合的双通带腔体滤波器. 根据设计指标，用频率变换方法得到双通带腔体滤波器的设计参数，利用三维仿真软件HFSS 对双通带滤波器进行建模并仿真. 仿真结果与ADS 中原理电路得到的理论结果基本吻合，证明了该方法的可行性. 仿真
结果还表明，不仅滤波器的实际尺寸明显减小，而且由于引入了交叉耦合，滤波器的带外抑制能力得以提高，满足了滤波器体积小以及带外选择性好的设计要求.

当期目录