类正交扩谱通信研究

本文提出用类正交序列代替WALSH序列作为直扩码分多址(DS-CDMA)系统的用户编码,并且通过仿真得到在接收端能够基本正确恢复出原信号,从而证明了这种假设的可行性。类正交序列的产生方法多种多样,得到的类正交矩阵数量和大小较WALSH矩阵都有很大改善,数量远远超过WALSH矩阵、大小不受限,使类正交CDMA系统能够承载的用户数量大大提高,编码序列的不确定性提高了系统的可靠性。     

组合BCH码在CDMA系统中的研究与应用

提出了素多项式同组的概念,并对由同组的素多项式构成的组合BCH码在码长、信息位长度、阶数等方面的特性进行了研究和分析。同时,还对组合BCH码经过群变换后产生的类正交矩阵进行了研究。研究发现,当构成组合BCH码的素多项式的个数越多时,类正交矩阵的行类正交性越好,列类正交性越差。最后,将组合BCH码的类正交矩阵用于CDMA通信系统中,并分析了在构成组合BCH码的素多项式个数不同的情况下,行和列分别作为多用户编码时的误码率。     

基于贪心算法构成的正交矩阵及保密通信

提出用贪心算法来构成全正交或类正交矩阵的方法。首先,建立模型,并对该模型进行仿真验证,统计对应列数r一定时的全正交或类正交矩阵数量,进而分析这些矩阵的性质,如唯一性、均衡性、行列正交性以及r变化时的矩阵数量。其次,在此基础上,对其在保密通信中的应用进行了分析和实现,从而说明这种矩阵在保密通信中的可行性和实用性,因其在大小上不受任何限制,数量上较相同列数的walsh矩阵多得多,为保密通信的提供更多的可用密钥序列。     

多维类正交伪随机矩阵多项式的组合特性研究

研究用于产生多维类正交伪随机矩阵的生成多项式,这既可以由同组的多项式按照顺序的方式组合而成,也可以由不同阶的多项式按照任意的顺序组合而成,同时还可以由多项式的逆组合而成。由不同方法组合而成的生成多项式,经过群变换和数值转换之后得到的多维类正交伪随机矩阵也不同。所以,生成多项式组合方法的多样化,也使其对应产生的多维类正交伪随机矩阵更为丰富,从而得到更多的能应用于码分多址（Code division multiple access,CDMA）等通信系统中的类正交序列。     

基于局部沃尔什变换的纹理特征提取方法研究

本文提出一种基于局部沃尔什变换提取图像纹理特征的新方法。首先给出局部沃尔什变换的定义,然后分 析了局部沃尔什变换系数的统计特性及其各阶矩的纹理鉴别性能,并选取具有较好鉴别性能的2、4、6阶矩作为纹理特征。 实验结果表明,与灰度共现矩阵方法、纹理谱方法、局部傅立叶变换方法、MRF模型方法、Gabor滤波器组方 法相比,基于局部沃尔什变换的纹理特征具有更好的鉴别性能,且计算简单。     

沃尔什波形沿同轴电缆的传输

本文考虑到数字信号幅值常常突变的特点,将沃尔什函数看成冲激函数序列和一个矩形脉冲的卷积,用拉氏变换法推导出同轴电缆的沃尔什波形响应;为数学上简便,约定了时延算子d和误差补函数算子e。在此基础上,用沃尔什级数展开法求出同轴电缆及同轴电缆——再生器组合关于沃尔什波形的k矩阵。推导出的解析式具有明确的物理意义。     

mW复合序列扩频通信系统中沃尔什函数发生器的设计

在mW复合序列扩频(CS-SS)通信系统中,发射端和接收端都用到了沃尔什函数发生器,它在系统实现和同步中起重要作用。提出了一种新的沃尔什函数发生器算法,这种新的方法利用沃尔什函数的哈达马表示方法产生沃尔什函数,结构简单,实现灵活。由于采用同步时钟控制,生成的沃尔什函数具有很好的正交特性。     

两类最优零相关区非周期互补序列集的构造

该文基于正交矩阵,通过不同的矩阵变换的方法,提出两类零相关区(ZCZ)非周期互补序列集(ZACSS)的构造方法。在正交矩阵的阶能够被零相关区长度整除的条件下,所得序列集参数均能达到最优,且零相关区长度可以灵活选择。第1种方法构造的序列集具有理想的自相关互补性,通过进一步分组,可以得到多个组内互补的序列集。利用初始矩阵和正交矩阵的多样性能够构造出大量的最优零相关区非周期互补序列集,可应用于多载波码分多址(MC-CDMA)系统作为用户地址码来消除多径干扰和多址干扰。     

延拓矩的奇异值分解

本文从普通奇异值分解出发,导出了具有行或列对称结构的矩阵（即延拓矩阵）的奇异值和奇异向量与原矩阵（变称母矩阵）的奇异值和奇异向量的定量关系,并对延拓矩阵进行了简单的扰动分析。理论分析和数值实验的结果表明,就一大类延拓矩阵而言,仅用母矩阵进行奇异值分解不但可以节省计算量和存储量,而且不影响任何数值精度。     

多载波CDMA技术简介

CDMA技术能提供高容量、软切换,可望用于多媒体业务,但其性能受到多址干扰和符号间干扰的影响;正交频分复用对频率选择性衰落不敏感,可以用于无线环境中高速数据的传送,综合两者的优点,所形成的多载波CDMA具有很强的竞争力,可望用于第三代移动通信系统。本文介绍了三种多载波CDMA技术,即MC-CDMA、多载波DS-CDMA和多音CDMA,并简单介绍了它们的发射和接收技术。     

CBFM：支持属性删减的布鲁姆过滤器矩阵多维元素查询算法

为了提升多维元素成员查询的灵活性和准确率,提出了一种新型索引结构CBFM(cutted Bloom filter matrix)。该索引方法通过独立属性布鲁姆过滤器笛卡尔乘积构建位矩阵,支持任意属性组合的多维元素成员查询,同时支持属性组合按需删减和属性加权,极大地提升内存空间利用率,降低查询误判率。理论分析证明相比于BFM(Bloom filter matrix)索引方法,CBFM具有更高的内存利用率。仿真实验表明,在分配内存相同的情况下,CBFM方法相比于其他方法,具有最低的查询误判率,特别在内存受限场景下,CBFM相比于BFM方法,查询误判率最大降低3个数量级,极大地提升了多维元素成员查询的准确率。     

基于时空极化导向矢量的阵列信号多维参数联合估计

通过对极化敏感阵列的时域采样构造了具有旋转不变结构的矩阵对,该矩阵对分解的特征值与对应特征向量分别是旋转矩阵和阵列的时空导向矢量,利用该导向矢量和旋转矩阵直接得到信号的频率、二维波达方向和极化的联合估计,该多维参数计算方法具有虚拟阵元和较高的估计精度。简述了多维ESPRIT方法的基本原理,其配对方法采用了多个矩阵束具有相同的特征向量,两种方法均利用了的相同信息-矩阵束的特征值和特征向量,仿真实验验证和比较了两种方法的性能。     

基于多维范德蒙德结构的双基地MIMO雷达收发角及多普勒频率联合估计

针对双基地MIMO雷达收发角及多普勒联合频率估计问题,该文基于参数流型矩阵的多维范德蒙德结构特征,提出一种低运算量的3维参数联合估计算法。首先根据回波模型的多维结构特性构造3阶张量,并对其分别沿发射维、接收维和脉冲维切片得到3个等效矩阵;然后结合多维范德蒙德结构特征和等效矩阵的左奇异矩阵具有Khatri-Rao乘积结构特征,估计收发阵列流型矩阵和多普勒流型矩阵;最后通过Root-MUSIC算法估计收发角和多普勒频率。与现有算法相比,该算法显著改善了参数估计精度,在小脉冲数下,其运算量与旋转不变子空间算法(ESPRIT)相当。仿真实验验证了该算法的有效性。     

一种基于格理论构造高维星座图的方法

星座图的增益指数是格理论中的一个术语,它可以分解成格的编码增益和星座图边界的成形增益.本文将最大化星座图增益指数的过程构造为一系列优化问题,并将星座图的几何特性作为优化问题的约束条件.由于可通过求解优化问题来得到所需的星座图,因此本文的方法可以作为一种构造高维星座图的通用方法.相比现有算法均只适用于星座点个数较少的情况,本文方法可以简便地构造星座点数目较大的高维星座图.仿真结果显示出：在星座点数目较少时,由本文方法所构造的星座图的误符号率性能与最优值十分接近;而当星座点数目较多时,本文构造的星座图较传统基于整数格的星座图具有更低的误符号率.     

谐振腔模式的特征向量法快速计算分析

用特征向量法模拟较大菲涅耳数激光谐振腔时,采用梯形积分法计算效率较低。为了解决这一问题,通过理论分析谐振腔输出模式的空间带宽积,确定计算传输矩阵时最少的取样点数。采用高斯积分法计算传输矩阵,该方法在保证啁啾函数计算精度的同时使传输矩阵尺寸满足最少取样要求。通过对菲涅耳数为10的方形镜平凹谐振腔进行数值模拟可知,传统方法的传输矩阵尺寸为1000010000,谐振腔特征模式的计算时间为412.47s,本文中的计算方法需要的传输矩阵尺寸为36003600,计算时间为51.34s。结果表明,本文中的计算方法能大幅度提高特征向量法的计算效率,同时减少计算机内存的消耗。     

基于张量分解的双基地MIMO 雷达目标数估计

针对双基地多输入多输出(MIMO)雷达目标数估计问题,提出一种基于三阶张量分解的目标数估计算法。该算法首先将匹配滤波输出转化为三阶张量;然后,从张量的三个维度分别计算特征值,并通过迭代方法估计全局特征值;最后,利用全局特征值估计目标数。与传统基于矩阵分解算法相比,该算法充分利用了回波数据的多维结构特征,可有效改善特征值的估计精度,从而提高目标数的正确估计概率。仿真结果证明了所提算法的有效性和优越性。     

多模光纤远端光场重建的采样方案（特邀）

利用相位恢复算法可以从光纤近端的光强分布求解光纤远端的场强分布。光纤的响应可以用传输矩阵描述。实验上则是在不同的输入情况下对输出端的光强分布进行足够数量的采样来测量传输矩阵。显然,采样点的位置分布,包括采样点数目和间隔,影响着传输矩阵的测量,而相位恢复算法的精度和效率与传输矩阵有关。文中提出采样间隔应该大于出射散斑大小,以满足传输矩阵不同行的统计独立性,在保证图像重建质量的条件下减少采样点数,提高重建效率。实验结果表明,当采样间隔小于散斑大小时,相同的图像重建质量下,随着采样间隔的增大,光场重建所需的采样点数量明显下降。当采样间隔大于散斑时,所需的采样点数量变化缓慢,约为输入图像像素数量的3.5倍。采样间隔固定时,随着采样点数的增加,相位恢复算法消耗的时间先减小后增大,因此存在一个最佳的采样间隔与采样点数。     

一种改进的高斯逆威沙特概率假设密度扩展目标跟踪算法

假设扩展目标(ET)的扩展和量测数目分别为椭圆和泊松模型,高斯逆威沙特概率假设密度(GIW-PHD)能够估计扩展目标的运动和扩展状态。然而,该滤波器对空间邻近目标的数目、非椭圆目标和受到遮挡目标的扩展估计不够准确。针对这些问题,该文提出一种改进的GIW-PHD。首先,假设目标扩展为一个相同尺寸的参考椭圆,通过设计新的散射矩阵得到改进的随机矩阵(RM)方法。然后,将改进的RM方法与假设量测数目服从多伯努利分布的ET-PHD结合,得到改进的GIW-PHD滤波器。仿真和实验结果表明,与传统GIW-PHD相比,改进的GIW- PHD估计的目标数目和量测数目较多,扩展较大的椭圆和非椭圆目标的扩展更准确。     

多尺度矩阵滤波的路面裂缝检测方法研究

为了从复杂的路面环境中快速检测出路面裂缝并进行分类,提出一种多尺度矩阵滤波的路面裂缝检测方法。该方法基于TI公司TMS642 DSP平台,可以实现大量复杂数据的快速实时处理,通过多尺度滤波处理路面图像,有效进行图像预处理,消除噪声影响,突出路面裂缝特征。通过Hessian矩阵的特征值和特征方向提取裂缝特征,实现裂缝生长方向的跟踪,确定裂缝像素始末位置,从而确定裂缝大小,同时提出裂缝合并算法对小的不连续裂缝进行合并,最后根据裂缝曲率对裂缝进行快速分类。实验结果表明,该方法可以实现路面裂缝准确、快速的检测及分类,抗噪声能力强,图像分割精度高,漏检率和错检率很低,可以满足工程应用要求。