电讯技术杂志

电讯技术杂志2019年第10期

• 一种基于3D-CNN的微表情识别算法

  吴进,闵育,李聪,张伟华

  微表情是一种持续时间很短暂的面部表情。针对其识别率低的问题，提出了一种基于三维卷积神经网络（3D Convolutionnal Neural Network，3D-CNN）的微表情识别算法。使用Keras作为网络框架，在3D-VGG-Block(3Dimension Visual Geometry Group Block,3D-VGG-Block)的基础上加入批量归一化算法以及丢弃法，提升网络深度与训练速度的同时有效地防止过拟合；针对数据集稀少的问题，采取随机设置起始帧的位置，提前设定每次读取帧序列的长度，循环操作，在将所有数据均遍历的同时，达到数据增广的目的。该算法在CASME II数据集上的识别率最高达68.85%，在识别率上有一定优势。

• 采用深度卷积神经网络方法的毫米波图像目标检测

  陈国平,程秋菊,黄超意,周围,王璐

  通过收集大量的毫米波图像并建立相应的人体数据集进行检测，提出基于Faster R-CNN深度学习的方法检测隐藏于人体上的危险物品。该方法将区域建议网络和VGG19训练卷积神经网络模型相结合，构建了面向毫米波图像目标检测的深度卷积神经网络。为了提高毫米波图像的处理能力，采用Caffe深度学习框架在图形处理单元上进行训练和测试。实验结果证明了基于Faster R-CNN深度卷积神经网络的目标检测方法能有效检测毫米波图像中的危险物品，并且目标检测的平均准确率约94%，检测速度约为6 frame/s，对毫米波安检系统的智能化发展有着极其重要的参考?价值。

• 基于压缩感知的伪随机等效采样信号重构

  李家强,董石明,陈金立,朱艳萍,陈焱博

  伪随机等效采样利用采样周期数与采样点数间的互质关系使各采样点均匀复现于同一周期，从而达到较高的等效采样速率。然而为了精确重构出原始信号，需大量采样数据，因此导致采样时间过长，实时性能差。针对上述问题，提出了一种基于压缩感知理论的伪随机等效采样信号重构方法，通过构造伪随机等效采样观测矩阵并选择离散傅里叶变换基建立稀疏重构模型，然后利用压缩感知中的正交匹配追踪算法求解该模型，从而重构出原始信号。仿真实验表明，所提方法在采样点个数40时，重构成功率达99.73%。

• 基于优先记忆库结合竞争深度Q网络的动态功率控制

  叶梓峰,王永华,万频,杨贺淞,黄沛濠

  针对认知无线电多用户的动态功率控制策略问题，提出了一种基于优先记忆库(Prioritized Experience Replay,PER)结合竞争深度Q网络（Dueling Deep Q Network，Dueling DQN）的功率控制方法。在不知道主用户的控制策略及发射功率情况下，次用户以下垫式接入到主用户信道进行传输任务。微基站收集到的接收信号强度信息作为环境状态信息输入到竞争深度Q网络中，经过训练和学习后，得到次用户的动态功率控制策略。实验结果表明，次用户经过深度强化学习后能够找到最优的功率控制策略，并且在环境参数发生变化时也能快速调整自身的行为和控制策略，提高了频谱利用率和网络能效。

• 一种中继卫星系统多址应用设想

  周林

  通过中继卫星系统中码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）/ 时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）能力、实现复杂度、容量等方面的分析，结合中继卫星系统传输数据在固定站点接入的特点，设想了一种前向采用同步CDMA、返向采用TDMA的混合多址应用方式。该方式充分利用了CDMA和TDMA方式的优点，巧妙地利用前向通道实现了TDMA的时隙同步，解决了CDMA方式下存在的多址干扰、远近效应、用户数扩展受限以及TDMA方式下的复杂时隙同步等问题，且应用灵活，实现简单，多用户数扩展性好，在工程应用上具有一定的参考意义。

• 一种应用于海上浮标的卫星中继通信终端

  饶浩,张岩,张津舟,王铮勐,梁显锋,安军社

  为了实现四级海况下海上小型浮标与岸基站数据中心之间的实时通信，设计和研制了一种高速率、低延时和高可靠的S频段卫星中继通信终端。该卫星中继通信终端由S频段中继通信机、抛物面天线、伺服跟踪机构、电源变换模块、温度控制器以及耐10 m水压的天线罩体等组成。终端为直径1 m的半球体，质量小于30 kg，最大峰值功耗小于等于130 W。卫星中继通信终端利用快速捕获跟踪卫星信号技术，能在7 s内迅速捕获和跟踪卫星前向链路信号；采用自适应海况可变码率技术提高了数据传输的可靠性。四级海况下，卫星中继通信终端实现了浮标与岸站之间最大2Mb/s高速率实时数据传输，大回路数据通信误码率小于等于10-5。

• 标校卫星地面应用系统方案设计

  余涛,陶孙杰,王钧慧,缪霖

  卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差，由于国内标校卫星发展较晚，相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法，缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统，设计了系统工作模式，提出了标校卫星任务规划方法，并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务，并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。

• 联合信道均衡与时间反演的室内保密通信方法

  朱江,丁强

  针对物理层无线通信的窃听信道问题，提出了一种适用于室内频率选择性衰落信道的均衡时间反演(Equalized Time Reversal,ETR)保密通信方法。首先，建立了均衡时间反演窃听模型，在信号发送端将均衡器级联配置，利用信道均衡技术提高信息传输的保密性能；其次，通过传统时间反演(Time Reversal,TR)技术的等效信道分析对均衡器进行了设计，根据均衡后的信道推导了系统保密信干噪比、系统保密容量、误码率的闭合表达式。理论分析和仿真结果表明，与传统的TR技术相比，ETR的保密信干噪比、系统保密容量更高，合法接收用户的误码率更低。

• 新一代直升机综合数据处理平台设计及应用

  黄润龙

  针对新一代机载通信平台减重量、降功耗的需求，指出了当前数据处理平台采用单核或同构多核(Symmetrical Multi-processing,SMP)模式存在重量重、功耗大的问题，提出了数据处理平台采用异构多核(Asymmetrical Multi-processing,AMP)工作模式，从SMP和AMP两种模式的实现架构、工作原理以及实物上展开对比分析并将AMP成果应用到当前的新型机载平台。实物验证对比表明，相较于SMP模式平台，AMP模式平台带来重量减轻近50%、功耗降低近50%的效益。

• 多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

  安泽亮,宋高俊,陈慧慧

  对于卫星移动通信系统，由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟，传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题，提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码，并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外，为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题，提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息，自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法，实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明，与传统的干扰抑制方法相比，所提方法能实现更优的系统性能，同时也克服了传统预编码方法的局限性。

• 基于改进Transformer模型的文本摘要生成方法

  王侃,曹开臣,徐畅,潘袁湘,牛新征

  传统的文本摘要方法，如基于循环神经网络和Encoder-Decoder框架构建的摘要生成模型等，在生成文本摘要时存在并行能力不足或长期依赖的性能缺陷，以及文本摘要生成的准确率和流畅度的问题。对此，提出了一种动态词嵌入摘要生成方法。该方法基于改进的Transformer模型，在文本预处理阶段引入先验知识，将ELMo(Embeddings from Language Models)动态词向量作为训练文本的词表征，结合此词对应当句的文本句向量拼接生成输入文本矩阵，将文本矩阵输入到Encoder生成固定长度的文本向量表达，然后通过Decoder将此向量表达解码生成目标文本摘要。实验采用Rouge值作为摘要的评测指标，与其他方法进行的对比实验结果表明，所提方法所生成的文本摘要的准确率和流畅度更高。

• 一种相控阵体制的抗干扰分析方法

  青滔,刘晓东

  从信干比角度考虑，传统的全向辐射体制系统很难实现远距离抗干扰通信，而相控阵体制的高增益、低旁瓣特征可以使系统获得一定的抗干扰能力。从信干比分析入手，引入干扰概率指标，给出了一种针对抗干扰能力的统计分析方法，并进行了仿真分析，结果表明，由于阵面规模直接决定了方向图特性，而天线阵的体积、重量、功耗、成本均随阵元数目的增多而增长，所以在总体设计时需要对阵面规模进行折中考虑。该方法已成功应用于系统硬件总体设计。

• 基于组合滤波的压缩感知穿墙雷达杂波抑制

  夏朝禹,高瑜翔,黄坤超,余杰,谢建峰,闫鸿

  针对压缩感知穿墙雷达成像过程中受壁杂波污染严重等问题，提出了一种组合滤波的杂波抑制算法。该算法利用小波预处理、统计信号滤波法相结合的方式对回波信号进行处理，通过动态阈值分段弱正交匹配追踪进行稀疏迭代求解。在强壁杂波存在的情况下，组合滤波法能够有效地消除杂波检测出墙后目标。实验结果表明，该算法与传统单一主成分分析、奇异值分解和经验模态分解滤波相比，所成雷达像的子杂波比分别提高了1.57、1.52、1.26倍。

• 一种改进的RSSI测距定位算法

  邹东尧,陈鹏伟,刘宽

  针对接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)定位模型易受环境影响导致测距误差较大的问题，提出了采用天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)优化后向传播（Back Propagation，BP）神经网络拟合测距模型，克服了对数衰减模型易受环境干扰、参数取经验值等问题。首先，利用卡尔曼滤波对RSSI值进行校正，将校正后的数据输入BAS-BP网络拟合出测距模型并通过测距模型输出距离值；然后，利用极大似然估计法求解未知节点的坐标。实验结果表明，与BP模型和粒子群优化的BP模型相比，改进方法收敛速度快，定位精度提高更加明显。

• 基于中间人的物联网终端探测和识别

  郭悦,王红军

  物联网的开放性和多样性导致其容易受到各种恶意的攻击。为了有效维护特定区域物联网网络空间安全，针对物联网中典型的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IOT），提出了一种基于中间人的物联网终端探测和识别技术。通过参数优化配置以及网络伪装，建立物联网终端伪接入点，同时更新跟踪区识别码，使得物联网终端进行位置更新，最终提取出物联网终端的数量以及身份信息，为后续物联网空间大数据采集和非法终端的识别奠定基础。通过实验验证,该技术探测和识别概率较高，具有一定的应用前景。

• 基于简单证据的目标多特征综合识别

  覃锋,王前东,杜鹃

  针对目标多特征数据，提出了一种基于简单证据的综合识别算法。首先，利用模糊理论将接收的特征参数与知识库中的特征参数进行比较，匹配求出目标模糊隶属度；然后，根据模糊隶属度和特征参数可信度构造包含“未知”的简单证据；最后，用简单证据组合规则进行证据合成，求出识别结果。经过数字算例验证，该算法既能处理冲突证据又能减少证据合成时间。

• 基于邻近值的HEVC帧内预测优化

  李曾,何小海,孙伟恒,熊淑华,KarnPradeep

  高性能视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)标准中的帧内编码模式利用当前帧中像素点之间的空间相关性作出有效预测。为了解决待编码像素远离参考像素时预测不准确的问题，提出了一种基于邻近值的HEVC帧内预测优化算法。该算法的主要思想是，对于当前像素，先根据传统HEVC帧内编码方法得到其预测值，再使用该像素点左边、左上、上边位置的修正值以及该像素本身的预测值对该预测值进行修正。因为将当前像素与周围像素的相关性进行了有效的数学建模，所以HEVC帧内编码性能得到了提升。实验结果显示，所提算法与HEVC标准相比，最高节省了?2.7%?的码率，平均节省的码率为1.3%。

• 非局部群稀疏表示的图像去噪模型

  薛智爽,杨平先,黄坤超,陈明举,陈柳

  针对图像的非局部稀疏表示忽略图像中结构相似信息的缺点，将群稀疏表示引入到图像的最优滤波中，提出了一种有效去除图像高斯噪声的非局部群稀疏表示模型。该模型首先选择图像非局部相似块构建相似矩阵，在群稀疏限制下对相似矩阵进行正交分解得到正交矩阵；在已知噪声服从高斯分布的情况下，再通过求得的正交矩阵结合贝叶斯最小均方误差准则实现对特征矩阵的最优估计；最后通过正交矩阵与特征矩阵重构去噪后的图像。实验对比证明，所提的非局部群稀疏表示的图像去噪模型在去除噪声的同时更好地保留了图像的结构信息，获得了更好的主客观评价指标，去噪的峰值信噪比提高1 dB以上。

• 一种SLR结构陷波宽带滤波器的设计

  童荥贇,姬五胜,张志悦,戴薇,崔俊海

  在枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator,SLR）的理论基础上设计了一种陷波宽带滤波器，应用于3.0~6.7 GHz频段。该滤波器由一个倒T形短路枝节加载谐振器（Short SLR,SSLR）和一个基于半波长SIR基本结构的阶跃阻抗枝节加载谐振器（Stepped Impedance SLR,SISLR）构成。与传统陷波滤波器相比，该滤波器没有采用传统的缺陷地结构或缺陷微带结构，其陷波特性由SISLR与SSLR耦合所致，能够实现更好的设计灵活性。对电路进行了仿真和实物制作，仿真结果表明，插入损耗和回波损耗分别优于0.3 dB和12.2 dB，陷波的中心频率位于5.8 GHz，其分数带宽为6.8%。测试结果与仿真结果基本一致，体现了良好的电路性能。

• 固态高功率高重频脉冲源的研究与发展

  梁勤金

  全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了三类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启示，以供相关人员参考。固态高功率高重频脉冲源具有全固态、高功率、小体积、轻重量、高可靠、长寿命等优点，在“激光打靶受控核爆模拟”实验研究、闪光X光照像、超宽带雷达、超宽谱通信、电子对抗、瞬态测量仪器等领域有广泛的应用前景。