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2017年 第39卷 第8期 刊出日期:2017-07-25
电子技术
基于均匀圆阵时频干涉仪的LFM信号二维测向算法
崔开博, 陈曦, 黄敬健, 袁乃昌
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1669-1676.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.01
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提出了一种基于均匀圆阵时频干涉仪的线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号二维波达方向估计算法。首先利用LFM信号时频聚集性非常好的特点,对阵元的输出进行互维格纳〖CD*2〗威尔分布(Wigner-Ville distribution, WVD)计算,然后提取互WVD时频冲激点的相位,从而得到包含信号到达角的方程组,解算出信号的到达角。通过选取不同的阵元对组,采用模糊数搜索的算法进行解模糊运算,最终完成信号到达角的估计,仿真实验验证了算法的有效性。

基于遗传矩阵伴随求逆算法的抗干扰技术
王霖郁, 郭昊, 项建弘, 戚连刚
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1677-1683.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.02
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为有效克服权值失配引起波束畸变的影响,提升卫星导航抗干扰的能力,提出了一种遗传矩阵伴随求逆算法,并用硬件实现了该算法。该算法利用上个时刻的协方差矩阵,结合新环境的特征估计下个时刻的协方差矩阵,使矩阵之间具有遗传特性,估算得到稳健的权值。1 000次蒙特卡罗仿真表明,该算法与采样矩阵求逆算法相比,具有更好的鲁棒性,波束畸变形成寄生零陷的增益平均深度减少了15 dB,降低了在抑制干扰时对卫星信号的影响。实测中,该算法相较于采样矩阵求逆算法对双干扰的抑制干信比提升了7~9 dB。仿真和实测的结果表明,该算法对卫星导航抗干扰性能改善效果明显。

基于博弈论的多传感器交叉提示算法
庞策, 黄树彩, 刘锦昌, 赵炜
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1684-1690.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.03
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针对传感器交叉提示技术在目标探测中的应用问题展开研究,首先介绍多传感器交叉提示技术基本理论,建立了具有社区性的传感器网络模型和基于多Agent技术的分布式传感器管理结构,分析了传感器交叉提示发生的条件和类型,其次提出了传感器网络效能评价函数,最后设计了基于博弈论的多传感器交叉提示算法。仿真结果表明,提出的多传感器交叉提示模型符合实际作战场景,能够生成传感器联盟方案对目标检测和跟踪,并进行目标交接,与拍卖算法和人工蜂群算法相比,博弈论算法求解质量较高,收敛速度明显提高,更适用于作战态势较紧急的情形。

基于加速度盲估计的隐身目标检测算法
王卓, 郑学合, 常晓兰
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1691-1696.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.04
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隐身目标的出现严重压缩了防空导弹雷达导引头的探测威力,末制导过程不充分导致制导精度受到很大影响。通过增加相参积累时间提高灵敏度是提高导引头作用距离的有效方法。研究了一种基于加速度盲估计的脉冲多普勒雷达主动导引头长时间积累算法,用于导引头对隐身目标的检测。此方法在不需要依赖外界支援信息的条件下,通过增加相参积累的时间,提高了导引头的截获灵敏度。通过仿真计算,当截获概率不小于99%时,可以将导引头灵敏度提高3.22 dB。

基于图像化多帧积累滤波的慢小目标探测方法
朱源才, 王红, 曲智国
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1697-1701.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.05
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针对慢小目标在雷达相邻帧间因不能连续检测,造成雷达丢失目标的问题,提出了一种基于图像化多帧积累滤波的慢小目标探测方法。利用帧间差分技术去除固定杂波对慢小目标的干扰,引入了最小外接矩形的长宽比(F3)、占空比(F2)和像素值(F1)3个参量值作为滤波的特征因子,运用图像标记技术提取积累区域上述特征因子,最后通过控制特征因子去除目标中慢动杂波,提高了雷达对慢小目标的探测性能。仿真实验结果验证了该算法的有效性。

基于QMC采样的GMPHD分布式融合方法
孔云波, 冯新喜, 许丁友
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1702-1708.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.06
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针对高斯混合概率假设密度分布式融合过程中高斯分量数随时间急剧增长的问题,给出了一种适用于融合过程不同阶段的两级分量混合约简算法,最大程度地减少了信息的损失。针对高斯混合概率假设密度协方差交叉融合算法中高斯混合模型求幂运算后不再服从高斯混合分布的问题,提出了一种基于拟蒙特卡罗采样的等价求解方法。仿真实验表明,所提的改进算法在保证融合计算有效性和可行性的同时提高了融合精度。

传感器与信号处理
基于聚类字典学习和稀疏表示的SAR图像抑斑方法
刘春辉, 齐越, 丁文锐
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1709-1715.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.07
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针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像相干斑抑制问题,提出一种基于聚类字典学习和稀疏表示的SAR图像抑斑方法。本方法以相干斑噪声的非对数加性模型为基础,通过改进相似度测度的K-means聚类和主成分分析方法进行字典学习,克服了相干斑噪声非高斯性带来的影响,形成具有结构性聚类的字典原子;在稀疏分解方面,通过引入方差稳定因子,建立了适用于抑制SAR相干斑噪声的稀疏表示模型,并通过交替迭代算法进行代价方程求解;同时算法还增加了点目标保护措施,避免了对图像点目标“过滤波”。通过卫星、无人机SAR图像的抑斑实验证明,相比经典的SAR图像抑斑方法,所提的方法在抑斑的视觉效果上和客观评价指标上都有较大的提升。

高分辨星载SAR的方位维频率非线性变标成像算法
张延, 郭苹, 张林让, 唐世阳
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1716-1722.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.08
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在高分辨情况下,星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)的合成孔径时间变长,加速度带来的影响则不可忽略,匀速直线模型下的传统算法将失效。利用加速度斜距模型,分析了曲线轨迹模型下聚束式SAR的空变特性,提出了一种适用于大场景高分辨成像的方位维频率非线性变标算法。首先,通过构造一个方位维多相滤波函数,增加方位维变标的自由度,使得构造的扰动函数可以消除空变的距离方位二维频域耦合项;然后,改进了常规的两步去混叠算法,使之更加适用于曲线轨迹模型;最后,利用梯度运算将方位调制项的空变系数进行分解,通过扰动函数消除空变的方位项。仿真结果验证了所提算法的有效性。

分布式相参雷达几何布置约束条件
刘兴华, 徐振海, 肖顺平
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1723-1731.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.09
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分布式相参雷达(distributed coherent aperture radar, DCAR)通过调整空间分布单元雷达发射和接收时的时间、相位,实现信号相参合成,提高对空间关注区域的探测性能。然而单元雷达位置的布置会影响信号的相参性,进而影响DCAR的合成增益。针对在保证信号合成增益约束下的单元雷达几何布置问题,首先给出DCAR的3种典型结构,然后分析接收信号去相参性的来源,提出DCAR单元雷达几何布置的两个约束条件——信号相参性约束和相参参数可替代约束,建立了目标尺寸、探测距离、载频和视角之间的约束关系。最后通过仿真实验验证了所提出约束条件的合理性和正确性。

基于混沌序列的MIMO雷达互补相位编码波形设计
申东, 李楠, 李强, 张华卫
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1732-1737.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.10
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多发多收(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达使用相互正交的波形作为发射波形。用混沌序列可以在短时间内产生任意数量、任意长度的正交混沌相位编码波形。由于互相关和自相关旁瓣的影响,混沌相位编码波形作为发射信号时的脉冲压缩输出具有较高的距离旁瓣。提出一种通过遗传算法联合迭代算法,搜索设计混沌相位编码发射波形的最优互补波形的方法,使得这种互补发射结构能够有效地抑制高脉冲压缩输出距离旁瓣,从而提高MIMO雷达的目标检测性能,特别是对相邻弱小目标的检测性能。仿真部分基于4种常用混沌序列,与相关文献中波形进行比较,证明了该方法的有效性。

空间微动目标极化欺骗式干扰信号合成方法
黄勇, 段锐, 张海, 颜光宇
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1738-1743.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.11
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基于宽带逆合成孔径雷达原理,提出一种动态产生微动目标有源欺骗式干扰信号的合成方法。在多散射中心假目标模板中引入了目标全姿态运动模型、全极化散射模型,推导了与进动参数直接相关的微多普勒及姿态角表达式,建立了目标本地极化基到任意雷达极化基下的散射矩阵变换关系,基于瞬时姿态角动态生成了虚假的微动相位和极化散射调制因子,实现了距离或速度欺骗干扰。对进动假目标合成信号的时频分析和雷达成像结果表明,该方法可有效合成具有特定的微动效应、极化散射特性和结构特征的假目标信号。

针对目标跟踪的分布式MIMO雷达资源分配算法
孙扬, 郑娜娥, 李玉翔, 任修坤
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1744-1750.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.12
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基于分布式多输入多输出雷达,针对目标跟踪精度的优化问题提出了一种联合资源优化分配算法。首先,推导了机动目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界(Bayesian Cramer Rao lower bound, BCRLB),由BCRLB可知其跟踪精度主要由信号发射功率、带宽和信号有效时宽决定。然后,以最小化目标的BCRLB为目标函数,建立了包含相应的3个资源变量的优化模型,分析可知该模型的求解是一个非凸问题的求解。所以采用循环最小化算法和凸松弛的方法将这个非凸的优化模型转化为凸优化模型进行求解。最后,仿真结果表明,利用所提出的资源分配算法能明显提高机动目标的跟踪精度。

系统工程
一种新的军事概念建模方法
鞠儒生, 许霄, 王松, 杨妹
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1751-1756.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.13
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军事概念模型建模是作战复杂系统建模与仿真的重要环节。该文提出了一种包含面向过程任务空间概念建模与面向对象仿真空间建模两个阶段的军事概念模型建模方法。该方法方便军事人员与仿真人员从不同视角对作战系统进行抽象描述。最后,该文通过一个空基反导作战案例,对这一方法进行了验证。

基于DST-IFS的空中目标敌我属性综合识别
徐浩, 邢清华, 王伟
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1757-1764.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.14
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为了实现复杂战场环境下空中目标敌我属性的综合识别,在利用证据权重衡量信息可信度的基础上,提出了一种基于DS证据理论和直觉模糊集相结合(Dempster-Shafer evidence theoryintuitionistic fuzzy sets,DST-IFS)的综合敌我识别方法。首先,分析了空中目标综合敌我识别问题,给出了具体的识别流程;然后,针对DS(DempsterShafer)函数向直觉模糊集转化过程中存在增大信息不确定性的问题,提出了一种信度分配方法用于直觉模糊隶属度和非隶属度赋值,并利用算例验证了信度分配方法的适应性和有效性;接着,〖JP〗给出了基于理想点法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的DST-IFS决策方法步骤;在此基础上,提出了一种基于DSTIFS的空中目标综合敌我识别的方法;最后进行了实例分析,验证了该综合敌我识别方法的有效性。

基于关键性的备件库存配置优化模型
蔡芝明, 金家善, 陈砚桥
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1765-1773.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.15
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针对可修复备份多级管理模型当备件关键性不同时无法再使用边际效应法的问题,以舰艇编队索马里护航备件携带为研究背景,提出了一种基于备件关键性的初始库存优化方法。首先,建立了备件关键性影响因素的评价指标体系,针对其具有模糊性的特点,采用模糊层次分析法(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)分析了备件重要度指标之间的相对权重的关系,给出了模糊判断矩阵及其一致性的求解方法;其次,给出了基于蒙特卡罗仿真方法的备件关键性求解模型和流程;再次,改进了边际效应法,建立了基于备件关键性的舰艇备件库存优化模型;最后研究表明,基于FAHP和蒙特卡罗方法求解备件关键性的模型可以降低人为主观性的影响,操作简单且易于实现;将修正了的边际效应法用于求解备件初始库存,有重点针对关键性较高备件的同时也能兼顾一般。

基于两级策略的器材立体仓库货位分配方法
靳萌, 穆希辉, 罗偲语, 陈建华
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1774-1781.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.16
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针对军用维修器材立体仓库的货位分配问题,充分考虑物资的不同存储状态以及货位分配相关的影响因素,提出了一种结合物资需求频率及相关性的多目标货位分配模型。该模型基于分类存储思想,把整个分配过程划分为两级(货物到物资〖JP3〗类、货位到特定物资),很好地适应了军用维修器材仓库的储存特点。针对该模型,设计了基于Pareto保持机制的多目标模拟退火算法,经算例验证,该方法具有良好的寻优性能,达到了提高存储效率的目的。

基于超网络模型武器装备体系抗毁性分析
王宏宇, 吴纬, 魏艳艳
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1782-1787.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.17
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针对现有的网络抗毁性分析方法无法体现装备体系网络抗毁性评估的缺陷,提出了一种基于超网络抗毁性评估方法。通过对超网络模型节点与边的结构关系分析,建立起装备体系超网络模型,由此总结出网络自然连通度、分类度与分类度分布、子网聚类系数等抗毁性测度指标,并对超网络下的装备体系抗毁性进行仿真分析,得出不同攻击策略下装备体系网络抗毁性的变化规律,对装备体系建设具有一定的借鉴作用。

定期保障策略下远航舰艇备件瞬时短缺数评估模型
王睿, 谭凯家
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1788-1793.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.18
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定期保障条件下远航舰艇备件保障方案规划是海军装备保障工作的重大课题,目前尚未出现有效的解决方法。分析了远航舰艇定期备件保障系统和保障流程,提出了备件瞬时短缺数的定义和数学模型,根据远航舰艇定期保障中自我保障阶段、定期初始保障阶段和定期循环保障阶段的特点,建立了远海舰艇备件定期保障备件瞬时短缺数概率分布模型。最后,通过实例分析,输出结果表明模型能够反映远航舰艇定期保障备件瞬时短缺数的变化规律,可为装备保障指挥人员备件方案决策提供支持。

制导、导航与控制
基于多频模糊度解算的BDS/GPS中基线 AEKF RTK算法
宋玉龙, 廉保旺, 唐成凯
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1794-1800.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.19
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为了提高中基线实时动态(realtime kinematic, RTK)定位的模糊度解算成功率和定位精度,提出一种基于三频北斗系统(BeiDou navigation satellite system, BDS)和双频全球定位系统的多频模糊度解算算法。该算法结合三频模糊度解算(three carrier ambiguity resolution, TCAR)和最小二乘降相关(least square ambiguity decorrelation adjustment, LAMBDA)算法通过三级迭代固定模糊度。此外,为了减少电离层延迟等误差对模糊度解算的影响,提出一种组合系数搜索算法。利用自适应扩展卡尔曼滤波实现RTK定位。在中基线实验中,将提出算法与BDS TCAR和单/双系统LAMBDA算法在成功率和定位精度方面进行比较。结果表明,所提算法的成功率最高,可即时固定模糊度,且定位误差在毫米级,精度在3种算法中最优。

捷联惯导四面体冗余配置的双轴旋转调制方法
程建华, 牟宏杰, 孙湘钰, 陈岱岱
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1801-1807.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.20
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传统捷联惯导采用三轴正交配置,存在单一传感器故障直接引发整个系统失效,且导航误差随时间累积快等问题。为解决这些问题,提出了一种将四陀螺冗余配置和双轴旋转调制相结合的捷联惯导导航方法。构建多指标约束的冗余优化准则,通过器件级配置方式,设计了基于四面体结构的四陀螺冗余配置方案,并在此基础上引入八次序双轴旋转调制方法,调制3个轴向的等效陀螺漂移。仿真结果表明,所提方法能够实现系统可靠性和导航精度的双重提升,具有重要的工程应用价值。

超低干扰力矩微纳卫星姿控半物理仿真平台
刘延芳, 刘兴富, 齐乃明
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1808-1814.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.21
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微纳卫星姿控的反作用飞轮输出力矩小,难以克服普通气浮转台的干扰力矩,为了解决上述问题,实现微纳卫星姿控地面半物理仿真验证,必须对干扰力矩进行有效补偿。为此,对干扰力矩分类并分析了各自的特性,针对性提出了干扰力矩主动补偿方法,研制了主动补偿式超低干扰力矩气浮转台,并基于此开发了微纳卫星姿控半物理仿真平台。研制的气浮转台的干扰力矩达到2×10^-5 Nm,小于微纳卫星反作用飞轮的最小输出力矩,利用半物理仿真平台有效地验证了微纳卫星大角度姿态机动控制算法。

基于遗传算法的多星协同攻击轨道优化方法
刘源, 李玉玲, 郝勇, 赵琳
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1815-1822.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.22
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空间攻防中,对拦截卫星攻击路径的规划是成功击中目标卫星的关键因素之一,多星协同进攻方式与单星进攻方式相比,打击效果更好。基于C-W方程建立了航天器拦截的相对运动方程,采用多颗拦截卫星协同进攻的方式,根据战场态势利用遗传算法制定出拦截卫星最优协同策略,并对算法的运行参数及遗传操作进行优化设计,提高算法的自适应能力。仿真结果表明,该方法在脉冲推力的假设下提出的一种最优拦截方案能够更加灵活地满足拦截任务的需求,通过各拦截卫星之间的协同,能够有效提高整体作战效能。

一类输入受限的不确定非线性系统自适应Backstepping变结构控制
李飞, 胡剑波, 王坚浩, 汪涛
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1823-1833.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.23
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针对一类输入受限的不确定非线性系统,提出了一种自适应Backstepping变结构控制器设计方法。建立了受未知非线性特征约束的执行器故障模型,可以描述系统存在死区、齿隙、饱和、滞回等输入受限情形以及可能发生的执行器失效、卡死等故障情形。设计径向基函数神经网络补偿未建模动态项,引入一阶低通滤波器避免了Backstepping控制中的计算复杂性问题。自适应近似变结构控制能够有效削弱控制信号抖振。理论分析和仿真实验结果证明,提出的自适应鲁棒控制律能够在输入受限的情况下自适应地调节控制输入,使得闭环系统稳定且满足控制性能要求。

通信与网络
带有动态反馈的间断连接无线网络自适应异步节能机制
杨鹏, 经尚琪, 杨静, 刘豆
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1834-1841.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.24
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针对间断连接无线网络节点能量受限特性,提出一种带有动态反馈的自适应异步节能机制,以解决节点在空闲侦听中能耗过大的问题;并在此基础上,设计了一种能够根据网络通信错失率和节点能耗动态反馈调整的占空比机制,以有效延长生命周期,提升网络的投递性能。数值结果表明,与同类自适应节能机制相比,所提机制能够在不损失网络投递性能的情况下,极大限度地延长网络和节点的生命周期。

基于灰预测的PTP协议改进方法
陈旿, 高小杰, 李胆胆, 左颖, 洪亮, 李建涛, 石磊
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1842-1848.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.25
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随着无线网络节点时钟同步需求的日益增加和实时性应用的增多,时钟同步的地位越来越突出,在改善用户体验、提高节点资源的使用率、提高系统稳定性等方面,时钟同步也有着重要意义。精确时钟同步协议(precision time protocol,PTP)广泛运用在时钟同步机制,然而,由于无线网络中存在随机不对称时延,使得PTP的精确度下降。尽管通过统计和估计的方法可以提高同步精度,但需要收集大量的样本,这将导致收敛速度减慢,对于资源有限的设备节点还会引发内存占用问题。首先给出了无线网络中节点之间时钟偏差的特性分析,然后提出了一种基于GM(1,1)的灰预测模型的快速时钟同步方法,该方法基于灰预测理论,灰理论是针对既无经验,数据又少的不确定问题。而对于资源有限的无线网络节点的时钟同步,不对称时延是不确定性的,同时样本很少,非常适合用灰理论进行时延估计。实验结果表明所提解决方案可以实现高精度的快速时钟同步。

基于天线分组的携能中继的保密传输方案
雷维嘉, 杨小燕, 林秀珍
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1849-1856.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.26
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由一个单天线的源节点、目的节点和一个多天线的中继节点组成的存在窃听节点的两跳无线网络,研究其在中继节点能量收集约束下的物理层保密传输方案。窃听节点的位置和信道状态不可知,采用由目的节点在第1跳时发送人工噪声进行协作干扰的方式保护两跳传输中保密信息。中继节点采用携能通信工作模式,从接收的信号和人工噪声中提取能量用于信号的转发。第1跳时,中继节点的天线分为两组,分别用于保密信号的接收合并和能量的收集。在第2跳时,中继节点利用所有天线采用波束赋形技术转发信号。由于不能获得窃听信道状态信息,因此以最大化目的节点的速率为目的,对中继节点的转发波束赋形矢量进行优化,并给出一种次优的低复杂度的天线分组策略。仿真结果表明,提出的方案能获得可观的保密速率,提出的天线分组策略的性能明显优于功率分裂策略。

面向多层卫星网络的信道资源管理方法
周剑, 孙力娟, 韩崇, 郭小海, 王娟
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1857-1863.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.27
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多层卫星网络结构复杂,信道资源有限。对多层卫星网络信道资源进行高效管理,能够提高卫星系统整体效率。为此,提出了一种面向多层卫星网络的信道资源管理方法。针对LEO/MEO/GEO三层卫星网络,首先根〖JP2〗据业务类型划分优先级,其次运用自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)〖JP〗模型预测小区内新呼叫业务用户量,然后根据预测用户量和卫星剩余信道带宽为用户选择接入层,再利用博弈模型判断是否允许用户接入,最后根据降级因子选择降级用户让出信道带宽。仿真结果表明,该方法能够降低整体阻塞率,提高整体效用。

通信受限不确定Delta算子网络系统H∞滤波
张端金, 高晓蓓
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1864-1870.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.28
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研究了一类基于Delta算子的通信受限条件下参数不确定网络系统H∞滤波问题。在通信受限条件下,采用通信序列对网络控制系统进行分析,构建Delta算子描述的不确定系统滤波误差模型。利用线性矩阵不等式和Lyapunov-Krasovskii泛函提出滤波误差系统渐近稳定的充分条件,证明了系统的H∞性能,并给出滤波器的设计方法。数值仿真结果验证了所提方法的有效性。

软件、算法与仿真
基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法
余路, 曲建岭, 高峰, 田沿平, 申江江
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1871-1877.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.29
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针对振动数据采集过程中由于设备短路或环境变化等诸多因素导致的数据丢失问题,提出了一种基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法。首先利用K奇异值分解算法对大量振动数据进行字典学习得到过完备字典,然后构建缺失振动数据的采样矩阵作为压缩感知框架下的测量矩阵。最后利用正则化正交匹配追踪算法完成缺失数据的重构。通过振动数据库数据和实测航空发动机振动数据实验表明,所提算法优于传统基于离散余弦变换和离散傅里叶变换的数据修复算法,同时具有一定的鲁棒性。

能量修正和决策集约简的证据理论优化算法
陈迎春, 李鸥, 孙昱
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1878-1885.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.30
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为了同时利用证据焦元的基本概率赋值和焦元的基数信息解决DS(DempsterShafer, DS)证据理论高冲突问题,并考虑数据融合的抗噪声和干扰能力,提出采用基于焦元信息能量的先验信息比值演变函数对证据源和组合规则进行修正的算法。为了进一步降低〖JP2〗算法计算量,利用多元素焦元信任值向单元素焦元分配以及决策集约简方法,进一步优化算法性能,提高算法大数据量适应能力。实验结果验证了优化算法的正确性和有效性。

随机投影阵下的界约束总变分图像恢复算法
郝彬彬, 吴亚楠, 朱见广, 乔田田, 李敏
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1885-1890.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.31
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主要研究以交替方向法为基础的总变分图像恢复模型,结合约束优化问题以及快速迭代技术,提出了一种约束总变分图像恢复的快速算法。对总变分模型添加范围约束,利用交替方向法进行求解,把原问题转化为3个子问题,分别用迭代阈值法、快速傅里叶变换法以及投影法进行求解。把快速迭代技术应用于迭代阈值法来提高计算效率,利用非精确计算法来克服系数矩阵为随机投影阵带来的傅里叶变换的计算费时问题。数值试验结果〖JP2〗表明,针对随机投影阵下的约束总变分问题,新方法在提高计算效率的同时还能得到很好的图像恢复效果。

可靠性
自适应建模相关向量机及其在电子系统状态预测中的应用
高明哲, 许爱强, 张伟
系统工程与电子技术. 2017, 39(8):  1898-1904.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.08.33
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提出一种自适应建模相关向量机(adaptive modeling relevance vector machine,AMRVM)并将其用于电子系统的状态预测。相比传统RVM,所提方法首先在预测模型训练之前通过计算各类基函数的后验概率来选取最适合训练样本结构特点的基函数,然后在训练中采用优化的增量学习流程来实现各核参数的快速自适应选取,最后通过对电子系统状态参量的相空间重构,从而将AMRVM应用到电子系统的状态预测中。混沌时间序列预测及雷达发射机高压电源状态预测实验的结果表明,所提方法在预测精度与训练效率上优于传统RVM。

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