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期刊信息/Journal information
西安电子科技大学学报（自然科学版）
西安电子科技大学
西安电子科技大学学报（自然科学版）

西安电子科技大学

梁昌洪

双月刊

1001-2400

xuebao@mail.xidian.edu.cn

029-88202853

710071

西安市太白南路2号349信箱

西安电子科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Xidian University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊主要刊登通信工程、信息工程、计算机科学与技术、机电工程与自动控制、微电子学、物理电子学、电磁场与微波技术、无线电物理、密码学、应用数学等方面的有创见有参考价值的学术论文。
正式出版
收录年代

    平滑交互式压缩网络的红外小目标检测算法

    张铭津周楠李云松
    1-14页
    查看更多>>摘要：红外小目标检测是对地观测、抢险救灾等诸多领域的重要课题,一直受到学界的广泛关注.由于红外小目标通常只占据几十个像素且分布在整个背景中,因此大范围内探索图像特征之间的语义信息以挖掘目标与背景之间的差异对检测性能的提升至关重要.然而,传统卷积神经网络的编码局域性与计算资源的巨大需求削弱了网络捕获小目标形状和位置的能力,极易产生漏检与虚警.基于此,提出了一种平滑交互式压缩网络模型,主要包含平滑交互模块与交叉关注模块.平滑交互模块在拓展特征图感受野的同时增添其依赖性,提升了网络在复杂背景条件下检测性能的鲁棒性.交叉关注模块综合考量信道的贡献度与剪枝的可解释性,从而动态融合不同分辨率的特征图.最后,在公开的 SIRST数据集和 IRSTD-1 K数据集上的大量试验结果表明,提出的网络可以有效地解决目标丢失、虚警率高、视觉效果不佳等问题.以SIRST数据集为例,与性能第 2 的模型相比,IoU、nIoU 和Pd 分别提高了约 3.05%、3.41%和 1.02%;Fa和 FLOPs分别降低了约 33.33%和 82.30%.

    红外小目标检测深度学习网络编码模型压缩

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    高阶S21拟合策略在耦合矩阵提取方法中的运用

    谢晗宇吴边杨毅民赵雨桐...
    15-28页
    查看更多>>摘要：对测试或仿真得到的采样数据进行有理函数拟合是滤波器耦合矩阵提取方法的重要一步,针对拟合数据与采样数据在幅度值较小的传输零点附近偏差较大的问题,提出一种高阶传输系数(S21)拟合策略.该策略通过对采样的传输系数使用具有N阶(N 为滤波器阶数)分子多项式的有理函数进行拟合以提高拟合准确度,从而准确定位传输零点.然后从N 个拟合得到的传输零点中选取Nz 个(Nz 为实际滤波器的传输零点个数)有效传输零点重构传输系数的分子多项式,以保证提取的耦合矩阵的传输零点个数与实际滤波器相同.为验证效果,使用具有三个传输零点的九阶同轴滤波器对传统柯西方法、应用高阶传输系数拟合策略的柯西方法与基于模型的矢量拟合方法(MVF)进行试验,结果显示应用了该策略的柯西方法相较于传统柯西方法与 MVF可以提高传输零点的拟合准确度.由于柯西方法对噪声的健壮性不高,最后结合柯西方法与 MVF的步骤,提出一种通过矢量拟合定位S参数零点的耦合矩阵提取方法,该方法相较于 MVF可以更加精确地拟合上S参数的零点,同时相较于柯西方法对噪声的抗性更好.

    微波滤波器等效电路耦合矩阵提取柯西方法矢量拟合方法

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    主被动协同定位空能资源优化配置方法

    吕佩霞赵越李赞白豆...
    29-38页
    查看更多>>摘要：无人机的快速发展为当今社会带来巨大便利,但其潜在的滥用现象对公共安全构成严重威胁,因此面向无人机的监测与定位技术近年来得到广泛研究.针对远距低飞无人机难以准确定位的应用问题,提出以无源为主、有源为辅的主被动协同定位框架,在基于到达时间差实现无源被动定位的基础上,引入支持往返到达时间测量的有源主动探测设备,择机对无人机进行主动式定位,补偿无源定位缺失的目标高程信息,从而提升无人机的三维定位精度.为充分挖掘主被动的协同定位潜力,文中深入探究无源被动定位节点预先部署的情况下,有源主动定位节点的空域和能域资源的配置方式,推导了主被动协同定位框架下的定位精度衡量指标,构建了空能资源联合优化问题,提出了基于非线性收敛因子和记忆指导的改进灰狼优化的空能资源优化算法.仿真结果表明,针对无人机定位时,主被动协同定位效果优于无源被动定位,典型场景下高程定位精度显著提升约 96.33%.此外,所提的空能资源优化算法在求解空能资源联合优化问题时,性能优于标准(传统)灰狼算法、改进灰狼算法等.

    协同定位到达时间差往返到达时间改进灰狼优化联合优化

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    一种自适应加速的多路径匹配追踪重建算法

    逯彦廖桂生王小鹏
    39-50页
    查看更多>>摘要：在压缩感知重建算法中,多路径匹配追踪算法能够通过搜索多个路径提升获得全局最优解的可能性,但产生的大量冗余路径会造成严重的性能损耗.针对此问题,提出了一种基于自适应加速的多路径匹配追踪重建算法.首先,该算法在路径分解时,通过设置阈值门限控制生成的子枝点数量,优化了原算法平均分配路径数的策略,使相干性强的父枝点可以遍历更多的子枝点,限制相干性小的原子被分配到新的路径中;其次,利用首个路径产生的重建残差,设计了新的修剪准则对候选路径进行二次筛选,进一步减少冗余路径的生成,降低了计算支出;最后,在理论上推导了所提算法在理想状态下准确重建信号的有限等距性条件,给出了所提算法在有噪条件下准确重建信号的信噪比界限.仿真结果表明,在一维和二维信号的重建实验中,所提算法在保证较高的重建精度的前提下,与多路径匹配追踪算法相比,有效提升了重建效率.

    压缩感知多路径匹配追踪相干性有限等距性

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    多源传感器箱粒子LMB滤波算法

    张永权李志彬张文博苏镇镇...
    51-66页
    查看更多>>摘要：随着复杂跟踪场景的大量涌现,常规多源传感器多目标跟踪算法存在计算量大、跟踪精度低、无法估计目标航迹等不足,已无法满足现代战争的需求.笔者以主动传感器和被动传感器组成的多源传感器系统为背景,重点研究多源传感器多目标跟踪问题的实现算法.针对"多主动+多被动"多源传感器系统量测无法充分融合且整体算法计算复杂度较高的问题,提出一种多源传感器箱粒子标签多伯努利(MS-BPF-LMB)滤波算法.首先,对传感器依据不同主动传感器进行分组,即将所有传感器划分为若干"单主动+多被动"传感器组;然后,通过并行运算,对各传感器组运用基于角度关联的多传感器信息融合算法,得到跟踪所需的有效量测;最后,在跟踪滤波阶段,通过引入箱粒子滤波数值计算方法,将获取的量测点划分为若干箱粒子,并对箱粒子滤波下的多传感器量测更新系数进行重新定义,以较低的计算复杂度实现LMB(Labeled multi-Bernoulli,LMB)滤波.仿真结果表明,所提算法在保证跟踪精度的前提下,误差明显降低且算法复杂度下降约 40%,能够有效处理异构数据多源信息融合问题.

    目标跟踪传感器数据融合信息融合箱粒子滤波标签多伯努利滤波

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    一种提升均匀自由度的稀疏阵列设计

    戚连刚张义权国强王亚妮...
    67-77页
    查看更多>>摘要：针对压缩阵元间距的互质阵列差分共阵存在孔洞、均匀自由度低导致欠定波达方向估计性能受限的问题,提出了一种改进的稀疏阵列设计.首先,通过分析阵列结构对差分共阵冗余性与孔洞位置的影响,得出调整压缩阵元间距的互质阵列的子阵列位置,能够有效地减少差分共阵的冗余,增加连续延迟,提高均匀自由度;其次,调整子阵列阵元位置,给出设计稀疏阵列物理阵元位置的闭式表达式;然后,根据阵元位置推导得到提出的稀疏阵列自由度、均匀自由度以及差分共阵孔洞位置的闭式表达式.理论分析表明,相同阵元数目时,相较于压缩阵元间距的互质阵列及其改进稀疏阵列,该稀疏阵列具有更高的自由度、均匀自由度.最后,利用基于空间平滑的多重信号分类算法,在多种场景下展开波达方向估计仿真实验.结果表明,提出的稀疏阵列在多种实验条件下均具有更优的波达方向估计性能,验证了该设计的有效性.

    互质阵列均匀自由度波达方向多重信号分类

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    基于二维异步同相正交直方图的调制方式识别

    万鹏武惠茜陈东瑞吴波...
    78-90页
    查看更多>>摘要：自动调制识别技术能够准确识别信号的调制类型,是信号处理领域中的一项关键技术.传统的识别方法在低信噪比下存在着识别准确率低的问题,并且当信号频率不稳定,或存在异步采样时,常规的识别方法性能将会出现恶化甚至失效.基于此,在信噪比和延迟变化的信道条件下,针对低速异步采样信号,研究基于深度学习的调制方式识别技术.首先对低速异步采样信号进行建模,利用其同相正交分量生成二维异步同相正交直方图,然后通过径向基函数神经网络提取该二维图像的特征参数,完成对输入信号的调制方式识别,最后经过大量的计算机仿真验证了该方法对 7 种调制方式的识别准确率.实验结果表明,在受到加性高斯白噪声的信道模型下,在低速异步采样的输入信号信噪比为 6dB时,可达到约 95%以上的平均识别准确率,并通过对比实验验证了所提方案的有效性和鲁棒性.

    调制方式识别二维异步同相正交直方图深度学习径向基神经网络

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    OFDM-UAV中继广播通信系统航迹优化方法

    李冬霞孟燕黄庚铭刘海涛...
    91-101页
    查看更多>>摘要：为了提高无人机中继广播通信系统的性能,针对频率选择性衰落信道,考虑基站到无人机以及无人机到用户的全通信链路,提出了基于正交频分复用(OFDM)技术的无人机中继广播通信系统航迹优化方法.首先提出了基于 OFDM的无人机中继广播通信传输模型,对单用户节点中断概率和系统平均中断概率进行理论分析并给出近似计算公式;然后以平均中断概率最小化和最大用户中断概率最小化为优化准则,提出无人机的航迹优化方法并分析了各因素对系统中断性能的影响;最后通过计算机仿真,证明了所提航迹优化方法正确有效.研究表明:在多径信道下,基于 OFDM的无人机中继广播通信系统能有效克服频率选择性衰落,且译码转发方式下的连通性优于放大转发方式;基于平均中断概率最小化准则得到的系统中断性能优于最大用户中断概率最小化准则.

    无人机中继广播通信正交频分复用航迹优化中断概率

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    融合注意力谱非局部块的视网膜图像质量分级

    梁礼明董信雷坤夏雨辰...
    102-113页
    查看更多>>摘要：视网膜图像质量评估(RIQA)是筛查糖尿病视网膜病变的关键组成部分之一.针对视网膜图像质量差异大且质量评估模型泛化能力不足等问题,提出一种融合注意力谱非局部块的多特征算法来对 RIQA进行预测分级.首先采用融合光谱非局部块的 ResNet50 网络对输入图像进行特征提取;其次引入高效通道注意力用于提升模型对数据的表达能力,有效捕获通道间特征信息关系;再次利用特征迭代注意力融合模块对各局部特征信息融合;最后联合焦点损失和正则损失进一步提高质量分级的效果.在 Eye-Quality数据集上准确率为 88.59%,精确度为 87.56%,敏感度和 F1 值分别为 86.10%和 86.74%.在 RIQA-RFMiD数据集上准确率和F1 值分别为 84.22%和 67.17%,仿真实验表明,文中算法对视网膜图像质量评估任务中具有较好的泛化能力.

    视网膜图像质量分级谱非局部块注意力机制特征迭代融合组合损失

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    边缘协作环境下最小化完工时间任务调度方法

    张超赵辉张智峰王静...
    114-127页
    查看更多>>摘要：由于用户地理位置分布不均可能导致边缘服务器负载不均衡,难以为用户提供满意的服务质量.此外,边缘服务器可用资源有限,一些大任务可能难以全部卸载到边缘服务器.针对以上问题,利用多个边缘服务器之间的协作,结合任务部分卸载方式,提出一种边缘协作环境下最小化完工时间的任务调度方法.首先,结合边缘水平协作和任务部分卸载技术,考虑多用户多边缘服务器场景下用户和边缘服务器的位置关系,以最小化任务完工时间为目标,建立任务部分卸载调度模型;其次,提出基于改进分组教学优化算法的任务调度算法,联合优化边缘服务器计算资源分配、用户-边缘服务器关联决策、任务卸载比例以及执行位置决策,以最小化任务完工时间为目标,实现边缘计算环境下任务的高效调度;最后,通过实验将提出的任务调度算法与其他算法在多个指标下进行对比.实验结果表明,所提方法能够有效降低任务完工时间.

    边缘协作部分卸载调度算法分组教学优化算法

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