系统工程与电子技术

雷蕾, 王晓丹, 权文, 罗玺

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2637-2645. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.01

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在纠错输出编码(error-correcting output code, ECOC)多类分类中,当待识别样本的真实类别不属于对应二类子类划分时,训练得到的基分类器将不具备对此类样本进行分类的能力,此时的基分类器在解码融合时面临着non-competence问题。如何衡量基分类器是否具备对样本的分类能力,以及如果不具备,如何减少此种情况下对分类效果的影响是基于ECOC多类分类面临的新问题。针对解码框架中non-competent基分类器的分类融合问题,提出一种基于基分类器对样本是否具有分类能力的加权解码方法。该方法利用支持向量数据描述衡量待识别样本与各划分子类之间的距离,同时利用加权解码,通过对基分类器权重的学习，进而增强对类别拥有分类能力的基分类器的影响,减少不具备分类能力的基分类器产生的误差。基于UCI数据集的实验表明所提方法的有效性和实用性。

基于均匀圆阵模式空间和多重旋转不变子空间算法的完备二维DOA估计算法

崔开博, 黄敬健, 陈曦, 袁乃昌

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2646-2651. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.02

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为了在低运算量下提高均匀圆阵中二维测角的精度,提出一种基于圆阵模式空间和多重旋转不变子空间算法的二维波达方向估计算法。首先利用模式空间算法将均匀圆阵等效为虚拟均匀线阵,并利用贝塞尔函数的递推性质推导此种情况下阵列的旋转不变特性。然后根据虚拟线阵的结构提出一种简便有效的子阵划分办法,在此基础上得出阵列的多重旋转不变方程,并利用多重最小二乘准则得出其完备解,从而完成对信号二维到达角的估计,仿真实验验证了算法的有效性。

基于稀疏重构的机动拖曳线列阵空间谱估计

袁骏, 蔡志明, 肖卉, 奚畅

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2652-2658. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.03

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针对常规单拖曳线列阵声纳目标方位估计中存在的左右舷模糊问题,提出了一种联合多个波束快拍量测的空间谱稀疏重构估计方法。首先给出了拖曳线阵转向机动时的阵形递推估计方法,建立机动拖曳线列阵的接收信号模型;然后,利用拖曳线列阵转向机动引起的目标方位变化特征,从构造矩阵相关性角度分析实现拖曳线列阵空间谱无模糊重构的机理,构建了基于连续多个时刻波束快拍量测的稀疏重构模型。通过计算机仿真研究,对比分析了所提方法与常规波束形成方法的空间谱估计性能,结果表明所提方法对模糊目标的抑制比远大于目标信噪比,同时具有更好的角度分辨率,从而实现了拖曳线列阵全向空间谱估计。

基于Einstein算子的证据冲突度量方法

李军伟, 刘先省, 胡振涛

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2659-2664. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.04

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为了有效度量融合证据之间的冲突,在分析冲突因子和典型证据冲突度量方法不足的基础上,提出了一种基于Einstein算子的证据冲突度量方法。首先,利用证据向量度量思想给出证据之间的差异度矩阵,并定义对数形式的差异因子;然后,引入模糊集相似关系定义证据之间的相关系数;最后,综合考虑证据之间的差异性和相关性,利用Einstein算子定义一种新的证据冲突度量因子。仿真实验结果表明:该方法不但可以有效度量证据之间的冲突程度,而且对冲突证据的融合具有良好的收敛性。

基于多特征云关联度的容差电路诊断算法

魏子杰, 陈圣俭

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2665-2670. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.05

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针对容差模拟电路故障诊断中存在的模糊性和随机性问题,提出了一种基于多特征云关联度的诊断算法。首先,结合模拟电路自身特性,提出与之相适合的组合云模型。之后,通过构建云关联矩阵,对不同电路特征的云隶属度进行综合评价。考虑到不同特征对总体云关联度的贡献不同,根据特征类内和类间散度对云关联度矩阵进行加权。最后,通过求取待识别特征向量与各故障模式的云关联序列,实现对电路故障的识别诊断。实例分析表明,所提方法在容差条件下对电路软故障有较高的诊断效率。

多普勒及多普勒变化率对辐射源个体识别性能的影响分析

王桂良, 黄渊凌

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2671-2676. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.06

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研究多普勒及多普勒变化率对辐射源个体识别性能的影响,对多普勒及多普勒变化率对个体识别性能的恶化进行了量化分析,分析表明存在多普勒及多普勒变化率的情况下,用于个体识别的信号长度越长受多普勒的影响便越大。推导了多普勒对辐射源个体识别性能影响的表达式,给出了典型星载条件下可用于辐射源个体识别的信号长度,并针对常见调制类型进行了仿真分析。

基于张量稀疏恢复的MIMO雷达杂波抑制方法

郭一帆, 李军, 廖桂生, 贺雄鹏

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2677-2682. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.07

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多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达发射波形的自相关和互相关旁瓣会严重影响动目标检测性能。针对这一问题,文中分析了波形自相关和互相关在杂波抑制过程中对动目标检测的影响,提出了一种基于张量稀疏恢复的杂波抑制方法。通过对杂波谱重构,有效消除波形非正交对MIMO雷达杂波抑制产生的影响。进一步利用雷达参数和环境动态数据库,计算杂波脊的先验位置。在杂波谱重构中加入先验杂波位置约束,有效地减少由压缩感知算法产生的杂波伪峰。仿真分析表明该方法在小样本情况下能有效抑制杂波,且计算复杂度低。

基于自适应非局部均值的SAR图像相干斑抑制

陈世媛, 李小将

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2683-2690. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.08

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针对在利用非局部均值方法对合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像降斑时,存在的图像块相似性度量不准确、鲁棒性不高等问题,提出了一种基于自适应非局部均值的SAR图像相干斑抑制方法。首先,定义平滑度以刻画图像不同区域的纹理复杂程度,并设计自适应匹配函数,自适应地确定图像块和搜索窗口的大小,以提高块相似性度量的准确性,并在此基础上提出了自适应非局部均值算法框架。然后,利用Gabor滤波器对图像块的相似性进行度量,以增强块相似性度量的鲁棒性,并以所提框架为依据,设计了基于Gabor滤波器的自适应非局部均值算法。实验结果表明,所提算法不仅能够有效去除相干斑噪声,而且较好地保持了图像的纹理、边缘、点目标等信息,为后期SAR图像的理解与解译奠定了良好的基础。

基于Vague集的雷达导引头干扰效果评估

莫翠琼, 鲍志超, 孙杰

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2691-2696. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.09

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针对雷达导引头的干扰效果评估问题,利用模糊理论建立了基于Vague集的干扰效果评价模型,考虑到多人参与决策的情况,并进行了重要改进,取得了较好的效果。首先,针对实际中存在个别决策者意见严重偏离绝大多数的决策者意见的情况,利用模糊集距离的概念,排除了偏离最大的决策Vague集,即去除了决策者意见中的“野值”。而后,定义了综合决策Vague集,用改进的综合评估算法对综合决策Vague集进行处理,得出评估结果。最后,结合交叉眼干扰的具体实例,说明方法的可行性和优越性。

基于相干斑抑制SIFT的SAR图像配准方法

王延钊, 苏娟

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2697-2703. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.10

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基于尺度不变特征变换(scaleinvariant feature transform, SIFT)算法,提出了一种能有效抑制相干斑噪声干扰的合成孔径雷达图像配准方法。该方法首先基于相干斑抑制各向异性扩散滤波模型建立图像的各向异性尺度空间,在滤除斑点噪声的同时保持了图像细节,弱化了斑点噪声对特征提取的影响;然后采用改进的二元直方图分析方法优化双向匹配初始结果,剔除了随机分布的误匹配点;最后引入临近特征点变换误差分析的过程,增加正确匹配点对数量,提高了变换模型参数的准确度。实验结果表明,该方法能增强SIFT特征点的稳定性,取得较高的配准精度,对相干斑噪声具有良好的适应性。

病态场景下多传感器系统误差的岭估计方法

田威, 黄高明

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2704-2708. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.11

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多传感器系统误差估计是数据融合系统获得性能优势的关键前提之一。针对病态场景下传统系统误差估计方法数值不稳定的问题,对目标密集型和传感器密集型两种典型病态场景进行了理论分析,提出了多传感器系统误差的岭估计方法,以牺牲估计器无偏性的代价来改善估计结果的数值稳定性。通过引入条件数约束,给出了岭参数的最优取值方法。仿真结果表明,所提岭估计器在良态场景下与传统最小二乘估计器性能保持一致;在目标密集型场景下,与传统方法相比有显著性能优势;在传感器密集型场景下,对距离系统误差的估计性能有明显改善。

基于灰色生灭过程的可修部件备件需求预测模型

陈顶, 方志耕, 刘思峰

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2709-2715. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.12

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可修部件的失效率和修复率在服役周期内呈现不确定性,基于确定型失效率和修复率建模的生灭过程,在解决可修部件备件预测问题存在一定局限。以区间灰数表征可修部件的失效率与修复率,构建灰色状态转移矩阵,建立基于灰色生灭过程可修部件备件需求预测模型,研究了基于灰色生灭过程的无记忆性和预测模型稳态解的存在条件,一定程度上揭示了失效率和修复率不确定背景下的可修系统备件需求规律。实际案例研究验证了模型的有效性和实用性。

基于改进MMAS的装备维修任务路径规划方法

陈春良, 昝翔, 张仕新, 刘彦, 陈伟龙

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2716-2720. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.13

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针对装备维修任务路径规划问题中约束条件多样的特点,构建装备维修任务路径规划模型,充分考虑时间约束和负载能力约束的影响。通过对比装备维修任务路径规划问题与传统车辆路径规划问题的异同点,提出一种基于改进最大最小蚂蚁系统的维修任务路径规划方法,从维修任务选择规则、信息素更新规则和先验信息获得规则3个方面对最大最小蚂蚁系统进行改进。最后,通过算例和对比验证该方法的合理性和有效性。

基于m-best算法与rollout策略的平台任务关系优化设计方法#br#

廖梦琛, 孙鹏, 张杰勇, 武君胜

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2721-2728. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.14

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在平台任务关系优化设计中,考虑单个任务资源分配过程中平台资源冗余度对后续任务分配的影响,分析优化设计过程的约束条件,构建了以最大任务执行精度与最小资源冗余度为综合目标函数的平台任务关系设计的问题模型,并使用基于m-best算法与rollout策略的方法对问题模型进行求解。m-best算法生成单个任务的m个平台分配方案,rollout策略用于均衡不同优先级任务之间的任务执行精度。最后,分别通过特殊算例和一般算例验证所提优化设计方法的优越性,算例的结果表明,使用该优化设计方法能够使高优先权任务的资源冗余度降低,从而使得整体任务执行精度提高。

大型武器装备总体战备完好性的多层次协调优化

谢宗仁, 吕建伟, 徐一帆, 王广强

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2729-2737. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.15

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通过对大型武器装备多层次结构及指标特点的分析,提出了一种基于多维映射的建模分析方法,分析了总体战备完好性指标和分系统设备指标之间的传递关系,建立了技术经济代价最低且指标能够满足要求的总体战备完好性多层次协调优化分配模型。以大型舰船为例,根据对舰船系统的使用强度分析,确定了各系统设备的可靠性维修性指标范围,以此作为模型的输入数据。根据模型多变量全局优化的特点,通过基于浮点数编码的遗传算法对典型示例进行了计算,经过权衡分析后得到了理想的协调优化方案,并对计算结果进行了综合分析和讨论,为大型武器装备的论证研制、总体设计和使用保障提供了依据。

战斗机使用空射诱饵弹协同规避策略

张涛, 周中良, 于雷, 隋永华, 张婷

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2738-2744. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.16

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以战斗机携带空射诱饵弹被空空导弹攻击为背景,对战斗机使用空射诱饵弹协同规避导弹攻击进行研究。建立了战斗机、空射诱饵弹及相对运动模型;分析研究了协同规避导弹攻击原理,建立了协同规避关键技术模型。在分阶段构建协同规避决策指标函数的基础上,建立了协同规避导弹攻击模型,提出了一种基于粒子群算法的战斗机使用空射诱饵弹协同规避方法。最后进行仿真验证,结果表明该方法能有效利用空射诱饵弹对目标进行欺骗,提高我方战斗机在被导弹攻击过程中的生存力。

基于深度学习特征迁移的装备体系效能预测

任俊, 胡晓峰, 朱丰

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2745-2749. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.17

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针对武器装备体系效能评估在高维噪声小样本数据条件下准确性不高的问题,提出一种基于堆栈降噪自编码与支持向量回归机的混合模型。利用堆栈自编码神经网络对通用深层特征的自主抽取能力,通过在相似源域大数据上预训练混合模型,获得两任务间的共有特征知识,借助对该知识的迁移,在目标域微调该混合模型,从而提升支持向量回归机在小样本噪声数据上的学习预测精度。在一定作战想定背景下,结合武器装备体系仿真试验数据,对该混合模型进行验证。实验结果表明,与传统支持向量回归机等模型相比,所提模型能够更准确地评估装备效能。

基于无尖峰干扰观测器的滑模制导律

王洋, 周军

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2750-2756. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.18

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为了提高对机动目标的拦截效果,提出了一种基于无尖峰干扰观测器的滑模制导律(peaking free disturbance observer based slidingmode guidance law, PDOBSMG)。首先,设计一种无尖峰干扰观测器(peakingfree disturbance observer, PDOB)来估计目标机动加速度,在保证估计精度的同时,PDOB能够消除传统干扰观测器的初始尖峰现象。其次,将PDOB所估计的目标机动加速度用来在线补偿,构造了PDOBSMG。由于PDOB消除了初始尖峰,因此设计的PDOBSMG可以有效解决现有基于干扰观测器的滑模制导律(disturbance observer based sliding mode guidance law, DOSMG)受干扰观测器初始尖峰影响动态性能恶化的问题。最后,将PDOBSMG与DOSMG进行仿真对比, 验证了PDOBSMG的有效性和优越性。

多平台信息下机动目标拦截中末制导交班研究

唐明南, 郑学合, 王天舒, 杨雪, 曹卉

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2757-2764. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.19

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针对多平台信息支持下,空基探测平台等外部平台相对地基平台信息精度降低,以及数据率降低带来目标机动误差影响增大,导致防空导弹武器导引头中末制导交班概率降低的问题,建立了空基平台探测信息误差传递模型,运用“当前”统计模型和转换坐标卡尔曼滤波,对目标机动进行预测。基于目标位置预测,推导采用导引头搜索交班算法,进行了交班性能仿真。仿真结果表明,采用目标机动预测和导引头搜索算法,在信息精度和数据率降低的情况下,能够提升防空导弹武器系统中末制导交班能力。

平台相控阵导引头寄生回路和制导性能分析

白瑞, 夏群利, 杜肖

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2765-2771. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.20

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结合雷达相控阵波束控制原理和平台导引头稳定跟踪技术,完成了基于平台角速度前馈解耦的平台相控阵导引头(phased array seeker with platform, PASP)控制系统建模。根据前馈信号提取点的不同,完成了相应的隔离度传函与寄生回路稳定性研究。研究表明,与捷联结构相比,采用平台稳定结构能大大提高相控阵导引头的隔离度水平;采用稳定平台角速率陀螺输出作为相控阵前馈信息能够保证隔离度寄生回路具有较大的稳定域。考虑典型随机干扰,利用伴随法,完成了隔离度寄生回路对制导系统的影响研究。仿真结果表明,采用平台相控阵结构,利用角速率陀螺前馈的导引头方案能够有效抑制隔离度寄生回路对末制导系统的影响,获得较好的制导精度,与寄生回路稳定性分析的结果吻合。

基于粒子群算法的新型主动防护系统的拦截效能分析

雷晓云, 张志安

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2772-2781. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.21

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点对点式拦截来袭目标的拦截概率较低且高度依赖目标探测系统精度和拦截算法解算精度，针对该问题,提出一种新型的主动防护系统拦截来袭目标的方案,即采用姿态可调的牵引体发射网状弹药,形成面对点式的“网”来拦截来袭目标。在分析网状弹药发射方式及拦截来袭目标飞行轨迹的基础上,建立了网状弹药的牵引体的运动模型,将拦截网的运动状态分解至其牵引体的运动状态,以牵引体的空间位置确定拦截网的有效拦截面积,减少了对网姿态计算的复杂性,同时简化高速来袭目标的运动为直线运动。采用遗传算法改进的粒子群算法解决了防护系统的多个发射参数的优化问题,最后采用蒙特卡罗打靶实验方法,仿真分析了影响拦截效能的参数设计问题,为新型主动防护系统的进一步优化设计提供了技术支撑。

炮载惯导高精度准动态零速修正方法

王志伟, 狄长春, 杨功流, 石志勇, 杨玉良, 王风杰

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2782-2789. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.22

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针对现有零速修正方法效率低下的问题,以某型自行火炮为研究对象,利用加速度信息推导出了匀速直线运动时载体两个方向的姿态及角速度,并详细介绍了推导过程。为提高零速修正的精度和实时性,以所得姿态为基准,将其加入到滤波观测量中,使得原有速度匹配改为速度加姿态匹配,提出了高精度动态零速修正方法。仿真结果表明,利用加速度信息能有效获得当前载体姿态,验证了该方法的正确性。在跑车实验之前,利用有限冲激响应(finite impulse response, FIR)数字滤波器处理加速度计输出信息,实验结果表明,所提新方法能大幅提高零速修正的精度和实时性,东向位置误差在10 m以内,北向位置误差在20 m以内,实现了在连续行车条件下的高精度导航和误差标定。

基于BMFLC算法的舰船升沉测量方法

黄卫权, 李智超, 卢曼曼

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2790-2795. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.23

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在舰船升沉信息的实时测量过程中,升沉滤波器实现了低频衰减和特定频段二次积分,但其存在输出相位超前的问题,并且超前相位的大小随输入信号频率变化。首先分析了升沉滤波器的误差特性,然后针对相位超前和噪声、零偏对系统影响的问题,提出了基于带限傅里叶线性组合(bandlimited multiple Fourier linear combiner,BMFLC)算法校正滤波器输出的方法,并分析了算法中参数的选取和算法的计算量,实现了在抑制噪声和零偏的影响下对滤波器的输出进行幅度和相位补偿,进而提高了测量精度。仿真结果表明,提出的基于BMFLC算法的舰船升沉测量方法对升沉滤波器的输出进行了补偿,能够很好地解决超前相位误差和噪声、零偏影响的问题,实现了舰船升沉信息测量的实时性和准确性。

基于不完全信道信息的MIMO双向中继系统线性预编码算法#br#

陈小敏, 苏君煦, 朱秋明, 胡续俊, 方竹

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2796-2802. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.24

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针对配置两个通信节点的多输入多输出双向中继系统,提出一种基于不完全信道状态信息的预编码设计方案,该方案综合考虑信道估计误差与信道反馈延迟的情况。在中继发射功率受限的条件下,以最小均方误差为准则设计以预编码矩阵为变量的优化问题,提出矩阵分解和联合迭代两种线性预编码算法。矩阵分解法通过矩阵分解推导得到中继矩阵的闭式解;联合迭代法利用迭代算法交替迭代来联合优化预编码矩阵和接收端处理矩阵,直到算法收敛数。仿真结果表明,随着信噪比由0到25 dB逐渐增大,与现有方案相比,矩阵分解法能有效地降低系统的误比特率,联合迭代法能获得最佳的系统性能提升。

多径衰落信道下MC-CDMA信号扩频序列周期盲估计

张天骐, 杨凯, 赵亮, 宋玉龙

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2803-2809. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.25

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针对多径衰落信道下多载波码分多址(multi-carrier-code division multiple access,MCCDMA)信号扩频序列周期盲估计问题,提出自相关二阶矩和循环自相关两种算法。通过分析多径衰落信道条件下MCCDMA信号的自相关二阶矩,估计出MC-CDMA信号的扩频序列周期。通过分析多径衰落信道条件下MC-CDMA信号的循环自相关,估计出MCCDMA信号的扩频序列周期。最后在不同信道条件下分别对这两种算法进行仿真,并对两种算法的性能进行对比分析。理论和仿真实验表明,在较低信噪比下,循环自相关算法在估计MC-CDMA信号扩频序列周期时具有良好的性能,但自相关二阶矩算法比循环自相关算法计算复杂度低,易于实现。

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

姚玉坤, 刘江兵, 任智, 李小勇, 李娟

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2810-2816. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.26

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针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol, GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination, CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种“乒乓效应”避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。

基于SCA的欠定跳频网台分选方法

唐宁, 郭英, 张坤峰

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2817-2823. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.27

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针对组网跳频信号在欠定条件下网台分选效果不佳的问题,提出了一种基于稀疏成分分析(sparse component analysis, SCA)的欠定跳频网台分选方法。在估计混合矩阵时,首先利用观测信号的实部与虚部方向一致性检测时频单源点,在采用S变换构造时频比矩阵的基础上,利用方差法实现了混合矩阵估计;在源信号恢复时,利用改进的子空间投影法得到源信号的时频域分离,最后可通过S逆变换得到时域分离信号,从而实现了欠定条件下的跳频网台分选。仿真结果表明，该方法有效实现了混合跳频信号在欠定条件下的网台分选且适用于跳频同步或异步组网方式,提高了分选性能和抗噪性能。

太赫兹无线局域网媒体访问控制协议的优化设计

邹明芮, 周海东, 李光彬, 任智, 周逊

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2824-2830. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.28

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针对太赫兹无线局域网络,为满足网络中对数据传输性能的要求,提出一种媒体访问控制(medium access control,MAC)层协议超帧结构,在新超帧结构的基础上,进一步提出3种优化机制,分别是自适应动态调整竞争接入时段的长度、合并申请量的免申请预分配时隙和删除冗余控制字段。通过采用OPNET仿真软件,对新提出的优化后的MAC层协议进行了仿真验证,并将仿真结果与现有的能够应用于太赫兹超高速无线网络的高吞吐量低时延MAC(highthroughput lowdelay MAC,HLMAC)协议和IEEE 802.15.3c标准协议进行了比较。仿真结果表明，所提的MAC协议相较于HLMAC协议和IEEE 802.15.3c标准协议在网络吞吐量方面的性能得到了约3.45%和11.11%的优化提升,在平均接入时延方面的性能提升了约28%和50%,而在数据帧的传送成功率方面的性能也得到了约3.3%和10.6%的提升效果。

基于增广拉格朗日乘子的快速高阶全变分图像去噪方法

胡悦, 仲崇潇, 曹梦宇, 赵旷世

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2831-2839. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.29

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高阶全变分图像去噪方法利用图像方向导数的可分L1范数,构建优化方程进行图像去噪,可以在去除图像噪声的同时有效保留图像中的细节信息。然而传统高阶全变分方法计算复杂度较高、耗时较长。针对此问题,提出了一种基于增广拉格朗日乘子的快速高阶全变分图像去噪方法。首先,利用Huber方程重建高阶全变分优化方程;其次,通过添加辅助变量及引入拉格朗日乘子,将优化方程转换为两个较易求解的子问题进行交替最小化迭代求解。实验证明,在相同条件下,与传统方法相比,基于增广拉格朗日乘子的高阶全变分图像去噪方法可以大幅提高运算速度,并且能在去除图像噪声的同时更好地保留图像边缘、纹理、细节等信息,获得视觉效果更好的去噪图像。

基于子图融合技术的图像增强算法

赵蓝飞, 王爱丽, 王博, 吕鑫淼

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2840-2848. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.30

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自由参数的选取以及全局性的灰度映射函数限制了空域图像增强方法的性能。针对这一问题,从图像融合的角度出发,提出了一种基于子图融合技术的图像增强方法。首先,将自适应空域图像增强看作是一个图像融合过程,将通过枚举自由参数得到的子图序列作为待融合的图像;其次,根据图像细节、饱和度、亮度信息来计算待融合图像的权重;最后,根据估算的权重进行图像融合得到增强图像。另外,将这一方法应用于改进一些较为常用的空域图像增强算法，如:分段线性变换、Gamma校正、对比度拉伸变换等算法。根据实验结果可知,所提方法能够有效地提高空域图像增强的视觉效果。

基于分数阶微积分的图像超分辨率重建

雷俊锋, 王赫, 朱力, 肖进胜

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2849-2856. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.31

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为了解决模糊图像超分辨率重建的问题,将分数阶微积分和凸集投影相结合,实现图像的超分辨率重建。利用分数阶微分卷积获取原始参考帧,通过尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)配准,采用基于分数阶积分的点扩散函数,运用凸集投影,有效解决超分辨率算法对于模糊图像效果不好的问题,实现了对模糊图像的重建。实验表明,与常见的算法相比,基于分数阶微积分的凸集投影超分辨率重建算法在图像视觉效果和客观指标上均有较好的结果。特别是在图像模糊的情况下,基于稀疏表示的或轮廓模板的算法会增加图像的模糊程度,而所提算法在主观清晰度方面有明显的提高。

智能优化的代价评估粒子滤波算法

王进花, 曹洁, 李伟

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2857-2862. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.32

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针对噪声未知情况下粒子滤波算法进行状态估计时准确性低的问题,对智能优化的代价评估粒子滤波算法进行研究。结合代价评估粒子滤波算法特点设计了智能优化重采样策略,利用概率质量函数评价粒子的可信度,通过交叉变异操作引导粒子向风险较小的区域移动,改善基于风险和代价进行样本更新而导致的样本贫乏问题;通过对风险较大粒子的变异,扩展了粒子的后验分布区域。仿真结果表明,提出的智能优化代价评估粒子滤波算法具有良好的粒子优化性能,能在噪声统计特性未知情况下提高状态估计的精度。

混合不确定多态系统可靠性的EUGF分析方法

彭文胜, 张建国, 张金洋, 王骞

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2863-2868. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.33

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在进行多状态系统可靠性分析时,很多情况下系统中同时存在着多个类型不确定信息,如一些复杂系统中,由于样本量的差异,一些信息可以作为随机信息,而另一些信息由于缺少足够的样本,只能以区间形式给出。提出一种基于证据通用生成函数理论的多状态系统可靠性分析方法,来处理多类不确定性信息的多态系统。该方法基于证据不确定性量化理论,能够充分利用区间信息和认知信息,避免了系统中信息的浪费。基于证据量化理论建立证据通用生成函数模型,采用信度和似然度对多态系统进行可靠性评价,提高了基于认知不确定性的可靠性分析结果的可信性。对于同时含有随机信息和认知信息的多态系统,该方法首先通过将随机信息离散处理,然后建立统一的证据通用生成理论模型进行多态可靠性分析。通过案例分析对所提出的方法进行了验证。

融合不确定信息的某型导弹控制系统可靠性分析方法#br#

李志强, 徐廷学, 顾钧元, 安进, 刘玉东

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2869-2876. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.34

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针对不确定信息在可靠性评估中难以表达与处理的问题,应用DempsterShafer (DS)证据理论对贝叶斯网络进行改进。在分析现有研究的基础上,对DS证据理论与贝叶斯网络理论进行简要介绍,提出了不确定信息条件下故障树节点向贝叶斯网络节点转化的方法,包括与节点、或节点、异或节点、非节点与2/3表决节点。针对多状态贝叶斯网络中条件概率值难以确定的问题,应用DS证据理论/层次分析法对专家经验知识进行分析与表达。以某型导弹控制系统为例,利用故障树构建贝叶斯网络模型,应用DS证据理论对专家信息进行数据融合处理,确定不确定节点的信任函数、似然函数和条件概率值,并借助贝叶斯网络的正向推理、反向推理和重要度分析确定了可靠性设计与分配中的薄弱节点。

基于加速退化数据的可靠性评估技术综述

王浩伟, 滕克难

系统工程与电子技术. 2017, 39(12): 2877-2885. doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2017.12.35

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随着加速退化试验技术的不断进步,加速退化数据日趋复杂,可靠性评估理论和方法需要不断完善和发展。可靠性建模与统计分析是可靠性评估的两大核心问题,从这两方面对基于加速退化数据的可靠性评估技术进行综述,重点阐述了性能退化建模、加速退化建模、失效机理一致性辨识等关键问题,提炼了基于加速因子不变原则进行加速退化数据可靠性评估的新思路,展望了未来的研究重点和发展前景。研究工作对完善加速退化数据可靠性评估理论和方法,提高评估准确性具有一定的指导意义。

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