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电子与信息学报
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吴一戎

月刊

1009-5896

jeit@mail.ie.ac.cn

010-58887066

100190

北京市北四环西路19号

电子与信息学报/Journal Journal of Electronics & Information TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是电子科学高级综合性学术刊物。主要刊登有关电子与信息科学方面的具有创新性的、高水平的文章。
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    基于物理启发机器学习的属性散射中心提取方法

    岳子瑜徐丰
    2036-2047页
    查看更多>>摘要：基于参数化散射中心模型进行参数估计是实现合成孔径雷达高级信息获取(SAR AIR)技术的基本思路之一,传统的属性散射中心(ASC)参数估计算法往往具有计算速度慢、算法复杂度高、对参数初值要求高等问题.对此,该文提出一个新的基于无监督学习的端到端框架用于从SAR图像反演ASC参数.首先,利用自编码式网络结构有效提取目标图像特征,缓解由于优化空间复杂非凸导致的直接求解困难,解决初值敏感问题;其次,通过嵌入ASC模型作为物理解码器以将编码器输出约束为正确的ASC参数;最后,通过端到端的模型架构进行学习和推理,达到降低算法复杂度及提高估计速度的目的.通过在仿真和实测数据上进行测试,实验结果表明在0.15 m分辨率测试集SAR图像上取得低于0.1 m的估计误差,反演单个散射中心平均耗时0.06 s,验证了该文所提方法的有效性、高效性与鲁棒性.

    属性散射中心模型参数估计基于物理知识的机器学习

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    基于迭代二次优化算法的低截获波形序列设计

    刘强张敏郭福成殷加鹏...
    2048-2056页
    查看更多>>摘要：对抗条件下,低截获雷达通过发射特殊波形防止非合作电子侦察系统截获和检测其发射信号,是现代雷达技术的重点研究方向.该文旨在降低电子侦察系统的功率截获概率,在保证目标的辐射能量基础上,针对短时傅里叶变换(STFT)宽带数字侦察接收机特点,从能量的时频分布的角度将波形设计技术应用到无源对抗领域.首先,建立STFT宽带数字侦察接收机检测低截获模型,利用2次优化模型,将低截获问题转变为恒包络序列迭代优化问题;然后,为了获得较好的自相关性能,利用辅助标量,将优化模型转化为2次和形式,结合迭代算法得到了所提低截获波形序列;最后,讨论了计算复杂度.从仿真结果上看,所提序列比常见相位编码信号在相同的接收信噪比下具有更优的低截获能力,另外,引入Pareto权对所提序列的自相关特性进行控制,有效地提高了设计灵活性.

    低截获雷达波形设计迭代2次优化

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    面向外辐射源雷达发射站定位的合作无人机航迹规划方法研究

    万显荣武冰倩易建新胡仕波...
    2057-2064页
    查看更多>>摘要：在广域未知环境中,外辐射源雷达机动部署常面临难以及时获取第三方发射站精确位置信息的难题.为此,该文提出一种基于合作无人机航迹规划的发射站定位方法.首先,利用单个无人机作为合作目标,建立2维场景下的定位模型和量测方程,并采用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,LM)算法进行解算.然后,构建融合Fisher信息和控制参数约束的优化函数,对无人机航迹进行动态规划,从而提高发射站定位的精度和方法的实用性.最后,仿真实验表明,在最大控制距离约束下,所提方法的定位结果优于直线航迹和经典优化航迹,最终发射站定位精度小于双基距离差量测标准差,能够满足外辐射源雷达系统目标探测定位的应用要求.

    外辐射源雷达发射站定位无人机航迹规划

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    针对多目标跟踪的组网雷达检测门限与功率分配联合优化算法

    石兆时晨光汪飞周建江...
    2065-2075页
    查看更多>>摘要：为了提升组网雷达多目标跟踪(MTT)时的射频隐身性能,本文研究了针对MTT的组网雷达检测门限与功率联合优化算法.首先,在采用检测跟踪一体化结构的基础上,分别推导相关波门内的平均检测概率和预测贝叶斯克拉美罗下界作为衡量目标检测性能和MTT性能的指标.其次,以有限的辐射资源和满足一定的目标检测和MTT性能为约束条件,以最小化组网雷达的总功率资源消耗为目标,建立组网雷达检测门限与功率联合优化模型,联合优化雷达节点选择方式、各雷达的检测门限和辐射功率.在此基础上,结合改进的概率数据互联算法和序贯二次规划算法求解上述问题.仿真结果表明,所提算法在满足目标检测和跟踪性能需求时有效降低组网雷达功率资源消耗,提升射频隐身性能.

    组网雷达多目标跟踪(MTT)射频隐身检测门限辐射功率

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    最优字典选择多频段雷达信号宽带融合

    陆睿民李卫东王锐张帆...
    2076-2086页
    查看更多>>摘要：多频段雷达带宽融合外推是一种提升雷达带宽、解决小目标高分辨成像的有效手段.然而,现有多频段融合算法仍面临运算慢、精度低等问题.为此,该文提出基于最优字典选择正交匹配追踪的多频段融合外推雷达超分辨距离成像方法.首先,对多频段信号进行参数化建模,提出基于蛇优化的信号相参配准方法,实现多频段信号高精度相位对齐;然后,利用几何绕射模型,提出基于最优字典选择正交匹配追踪的多频段信号模型估计方法,实现多频段信号融合外推,估计未知频段频谱,获取大带宽信号;最后,通过仿真和实测数据,验证了该方法的可行性.该方法在保障高精度的前提下,通过简化模型粗估计与完整模型精估计结合,有效降低了运算量,实现了快速精确多频段融合外推处理.

    多频段融合外推相参配准最优字典选择蛇优化算法正交匹配追踪

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    阵列SAR高分辨三维成像与点云聚类研究

    姬昂裴昊张邦杰徐刚...
    2087-2094页
    查看更多>>摘要：相较于传统SAR 2维成像,SAR 3维成像技术能克服叠掩与几何失真等问题,因而具有广阔的应用前景.作为一种3维成像典型体制,阵列SAR高程维分辨率通常理论上受阵列孔径的限制,远低于距离和方位维分辨率.针对这一问题,该文通过引入邻域像素间高程的一致性假设,提出一种基于加权局域像素联合稀疏的压缩感知(CS)算法.然后利用K平均(K-means)和基于密度的空间聚类(DBSCAN)等典型聚类算法实现观测场景内特定目标(如建筑物与车辆)聚类分析.最后,实测数据实验验证了该文所提算法的有效性.

    阵列SAR阵列超分辨3D目标聚类

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    基于排序码本的水声自适应OFDM通信中信道状态信息反馈研究

    刘凇佐韩雪马璐徐金颉...
    2095-2103页
    查看更多>>摘要：水声(UWA)信道时延扩展大等特点导致信道频响(CFR)快衰落,水声通信(UWAC)技术发展受到挑战.发射端获取有效可靠的信道状态信息(CSI)是自适应通信的前提,针对水声自适应正交频分复用(OFDM)通信的需求,该文提出基于排序码本的信道状态信息分组排序拟合反馈算法(CSI-GSFF),包括分组、排序、数据拟合3个步骤.该算法首先将相邻导频子载波分组,以组为反馈单元;然后对各组内的导频子载波按照信道增益值进行排序,以减轻水声信道频响快衰落造成的反馈开销大等不利影响;最后进行多项式拟合,排序操作有效地降低了拟合阶数.通过实测海试时变信道数据仿真,结果表明,该文提出的信道状态信息反馈算法能够基本达到完美信道状态信息情形下的水声自适应OFDM通信系统误码率性能,同时可以有效地减少反馈开销.

    水声通信正交频分复用自适应调制信道状态信息有限反馈

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    多子阵合成孔径声纳距离-多普勒成像算法

    张学波王砚梅杨家崇沈文彦...
    2104-2110页
    查看更多>>摘要：基于相位中心近似(PCA)的传统多子阵合成孔径声纳(SAS)成像方法忽略了近似误差的方位空变性,使得分布式目标的聚焦结果发生畸变.为解决这个问题,该文从收发阵元空间分置采样与相位中心近似采样的几何模型出发推导了一种考虑近似误差方位空变性的双程斜距历程,并将多子阵合成孔径声纳2维频域系统函数分解为收发分置畸变项和类收发合置项.在此基础上,采用复数相乘、插值实现收发分置畸变项的补偿,并利用距离-多普勒算法进行成像处理.相对传统方法,该文方法在整个测绘带内的近似误差更小,不会带来方位向上的位置偏移,能得到与真实目标位置一致的成像结果.

    多接收阵合成孔径声纳相位中心近似方位空变性距离-多普勒算法

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    ErlangShen:基于流水线低访问开销的图式区块链高效事务执行机制

    肖江吴恩平张世桀伏子豪...
    2111-2121页
    查看更多>>摘要：基于有向无环图(DAG)的图式区块链能够显著提升系统性能,已成为近年来业界的研究热点.相较于传统串行化的链式区块链,图式区块链可在单位时间内并发处理大量事务从而提升吞吐量.随着事务量的激增,图式区块链面临事务执行效率低的瓶颈问题,即海量事务执行对状态数据访问的需求大幅增加,导致高昂的输入/输出(I/O)开销.实现低I/O访问主要包括两方面的全新挑战:一方面,图式区块链若直接采用传统的事务预取机制,将因执行逻辑不一致引入大量的陈旧读;另一方面,针对不同账户的状态访问会在默克尔树的高层节点中造成重复的I/O开销.为此,本文设计基于流水线的图式区块链高效事务执行机制—ErlangShen,包括Epoch粒度的状态预取机制和默克尔高层路径缓存机制来分别减少陈旧读的数量和重复的I/O开销.具体而言,ErlangShen充分分析并利用了事务访问频次的冷热特征,将访问热事务的逻辑执行与冷事务的状态预取并行化,以避免状态预取对事务执行的影响.此外,为了进一步提升事务执行的吞吐量,根据访问冷热状态事务的特性设计了定制化的并发控制方法.实验结果表明,ErlangShen机制能够减少约90%的陈旧读数量,与最新图式区块链事务处理机制Nezha相比,可将性能提升3～4倍.

    区块链图式区块链I/O优化并发控制状态树

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    高可靠信息系统非相似冗余架构中的执行体同步技术

    于洪刘勤让魏帅兰巨龙...
    2122-2136页
    查看更多>>摘要：非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性.非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致.架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威胁,从而提升系统安全可靠性.执行体的同步监控,是所有非相似冗余架构都需要解决的难题.目前没有针对同步技术比较系统性的描述和总结.该文首先对执行体同步问题进行了抽象建模,然后提出基于同步点的同步技术分类方法,并分别对每种技术的基本方式、流行度、优缺点进行了总结.该文还提出了影响同步效果的3个重要指标:同步点、误报率和性能,同时给出了同步技术的数学模型,可用于同步技术的设计评估.最后,结合网络弹性工程领域和软件定义晶上系统领域的发展,指出了同步技术未来的发展潜力和可能的发展方向.

    非相似冗余多变体异构冗余执行体同步

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