电讯技术杂志

电讯技术杂志2019年第9期

• 结合胶囊网络和卷积神经网络的目标识别模型

  林少丹,洪朝群,陈雨雪

  通过改进动态路由和压缩函数的方式对Hinton等的胶囊网络模型进行改进。运用了加强数据集的方法，增加了数据集的大小，在一定程度上避免了过拟合现象的发生。通过实验表明，改进后的胶囊网络模型在结构上有了简化，在效率上比未改进的模型有了明显的提高。在改进的胶囊网络模型基础上，提出了将改进后的胶囊网络与卷积神经网络相结合的网络模型。该模型训练准确率达到97.56%，模型评估准确率达88%。

• 基于格理论的装备保障信息网络快速身份认证方案

  张建航,曹泽阳,徐庆征,贺健

  量子算法和量子计算机对装备保障信息网络的认证方案已构成严重的潜在威胁。针对当前装备保障信息网络身份认证方案无法抵抗量子计算机攻击、认证效率相对较低的问题，引入格理论的本原格抽样算法和双峰高斯抽样技术，提出了装备保障信息网络在量子环境下安全且快速的身份认证方案，给出了方案的正确性、安全性的理论证明以及方案运行效率的比较分析。结果表明，基于随机预言机证明模型，该方案在小整数解问题困难性假设下达到了适应性选择身份和选择消息攻击的存在性不可伪造性；在保证安全的前提下，新方案在私钥提取阶段和身份认证阶段的运行效率均高于已有的几个同类格基身份认证方案。这为提高我国装备保障信息网络安全认证能力提供了新的思路和方法。

• 新兴技术牵引下的联合情报装备体系建设

  王良刚

  联合情报是联合作战能力的重要组成部分，科技力量是牵引联合情报装备体系发展的重要动力。近年来以人工智能和大数据为代表的新兴技术的日益成熟，为联合情报装备体系建设提供了重大机遇。以美军联合情报体系发展为研究范例，指出科技进步对情报体系发展的重要推动作用，结合美军对大数据、人工智能在情报领域应用技术的研究，分析了新技术的出现为联合情报装备体系的加速发展带来的支撑条件；结合情报体系建设实际问题，给出有关联合情报装备体系建设的若干思考。

• 测控通信系统资源重组的信号交换技术

  肖小兵,胡建平

  测控通信系统的资源重组已在工程中逐步得到了认可与应用。要实现系统中各类资源的高效组合及有效利用，信号交换方式是直接影响资源重组规模与运行效能的关键环节。不同的交换方式直接关系到重组架构的形态，也决定了系统资源重组的范围、效率和能力。分析了不同信号交换形式的优劣，突出了基于IP协议的交换形式对于未来开放式资源重组系统的技术途径。所提出的设计思路可供测控通信系统实现全域资源重组借鉴及参考。

• 一种低截获卫星通信技术及其抗侦测性能分析

  姜波,刘翠海,郑磊

  针对海上低截获通信应用，提出了一种低截获卫星通信技术并分析了其抗侦测性能。通过宽频带、低信息速率实现高增益扩频，系统设计上综合高工作频率、高增益天线等措施，降低卫星通信信号的功率谱密度；结合卫星链路计算，重点分析在同步轨道、低轨道电子侦察卫星侦测时的抗截获性能。理论分析和数值计算结果表明，增大扩频增益和天线增益可有效对抗同步轨道电子侦察卫星天线增益优势，对抗低轨道电子侦察卫星轨道优势，实现卫星低截获通信。

• 空中异构战术网络IP通信架构及协议开销分析

  卿利

  空中异构战术无线网络由多种不同类型的无线数据链网络构成，IP通信技术可有效解决空中平台异构无线网络的互联互通问题。给出了空中异构战术无线网络模型，并根据不同类型的无线数据链网络特点，分析了端到端通信协议栈关系以及不同无线数据链网络间协议转换与适配方式。探讨了网络静态和动态IP地址分配方法以及网络的路由架构与寻址方式，提出了不同无线数据链网络间IP报文传输的打包方式。对传输的开销性能仿真对比分析表明，基于通用成帧协议的打包方式的协议开销性能较优。

• 一种改进的机载多普勒雷达目标跟踪算法

  熊健,左芝勇,熊杰

  针对传统的基于多普勒雷达量测转换的目标跟踪算法只适用于静止雷达的问题，将该算法推广至机载多普勒雷达。在每个递推周期里，首先将机载导航数据转换到东北天坐标系中；然后，将距离量测转换成东北天系下的位置伪量测，由此完成对目标的位置滤波；最后，联合目标位置滤波值及多普勒量测对目标进行运动状态滤波，由此得到目标的位置最终估计值。仿真实验结果表明，改进后算法的跟踪精度优于传统的多普勒雷达目标跟踪算法。

• 一种提高二次雷达测距精度的方法

  王波

  测距精度决定了二次雷达系统的目标分辨能力。针对现有二次雷达测距算法测距精度低的问题，分析了二次雷达的测距原理和引入的误差，提出了改进的自适应测距方法。在不更改二次雷达信号格式和硬件设计的前提下，采用分布式处理方式，使询问机和应答机能自动周期性测试本机内部延时，并在询问应答过程中自动分别扣除本设备的内部延时，从而提高二次雷达系统的测距精度。

• LT码新型度分布及其在电力线通信中的应用

  姚渭箐,胡凡

  Luby变换(Luby Transform,LT)码作为信道编码应用于电力线通信(Power Line Communication,PLC)，可实现电信号的可靠传输。度分布对LT码编译码性能的影响至关重要。为了得到更优的度分布，首先调整二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)中的度数比例，获得一种译码性能更优的改进的二进制指数分布(Improved BED,IBED)。然后，根据IBED在冗余度较小时译码成功率高，而冗余度增大后鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)的译码性能表现更佳的特点，通过求和归一化的方式将IBED与RSD两种度分布的优势进行有机结合，提出一种新型二进制鲁棒孤子分布(Binary RSD,BRSD)。仿真结果表明，与其他方法及传统的RSD相比，采用新度分布进行LT编码，可明显降低译码开销，并节约编译码耗时。将新型度分布应用于基于LT码的PLC系统中，能有效地抑制PLC信道中各种噪声对电信号的干扰，并提高通信效率。

• 一种M-ary扩频信号的盲同步方法

  解辉,马俊涛,姚智刚,吕萌,史林

  针对通信侦察领域M-ary扩频信号的盲同步问题，根据M-ary扩频信号的结构特点及扩频码集元素间的相关特性，提出了一种扩频码长度和失步时间联合估计方法。该方法能够同时估计出M-ary扩频信号的扩频码长度及失步时间，且不受扩频码集类型的限制。仿真实验表明，该算法能在较低的信噪比条件下对三种不同码集的扩频信号进行估计，且算法的性能随着所使用数据的增多而提高。

• 采用航迹特征的智能机型识别

  徐雄

  针对空战目标识别中机型自动识别比较困难的问题，提出了采用航迹特征的智能目标识别方法。利用卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）分层学习特征的能力，训练CNN算法模型自动地从航迹数据中学习有用的特征并分类。利用沿海实地采集的15个类别的飞机航迹数据，经一系列数据预处理后作为智能识别算法的训练和测试数据，在验证实验中描述了算法网络的相关配置,对比了CNN与其他分类器的识别结果。实验结果表明，CNN具有很好的识别性能。

• 一种目标密集环境下的雷达目标与IFF点迹相关算法

  董杰

  提出了一种基于联合概率数据关联（Joint Probability Data Association，JPDA）思想的雷达目标与敌我识别（Identification Friend or Foe，IFF）点迹相关方法，利用雷达目标历史IFF属性及关联概率作为先验信息，结合当前雷达目标航迹和IFF点迹的分布情况，通过基于JPDA的方法计算各雷达目标与IFF点迹的关联概率，最后利用目标识别规则库对目标属性进行判定。几种典型场景下的仿真结果表明，通过对目标的多次询问和相关概率的迭代，所提方法可有效提高目标密集环境下对我方合作目标的正确识别率，同时降低对非合作目标的误识别率。

• 基于虚拟阵列的非圆信号DOA估计

  邢瑞阳,吴晔,车吉斌

  针对传统的子空间类波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计算法只适用于入射信号个数少于天线数的局限性，利用现代通信系统中常用的非圆信号实值特性，提出了一种虚拟阵列多重信号分类法（Virtual Array Based Multiple Signal Classification,VA-MUSIC）。该方法通过对阵列输出信号进行共轭重构和合并，获得虚拟阵列来增加阵列的有效孔径。更进一步，结合空间平滑技术有效地解决了相干信号的DOA估计问题。与传统的MUSIC算法相比，新算法不仅可以增加最大可估计信源数，而且在DOA估计精度、信号源角分辨能力等方面均有明显的优势。计算机仿真验证了该算法的有效性和优越性。

• 一种基于自适应网格剖分的协方差交集融合新算法

  谢卫,王前东

  针对分布式航迹融合问题，提出了一种基于自适应网格剖分的协方差交集融合新算法。首先，自适应计算网格剖分误差上限；其次，利用网格剖分法求出局部航迹协方差椭圆的交集；最后，利用交集中心求出融合航迹估计值。通过仿真试验，该算法能自适应估计网格剖分步长上限，提高融合精度。

• 一种估计多信号频率的快速子空间方法

  郭红丹

  多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）法在估计多信号频率时需要对采样数据序列的自相关矩阵进行特征值分解，并准确划分出信号和噪声子空间，使得其计算量比较大。利用自相关矩阵的Toeplitz特性快速计算其逆矩阵，通过计算逆矩阵的多次幂来逼近噪声子空间，避免了MUSIC法的特征值分解和估计信号个数的过程。在谱峰搜索环节，采用先粗估计频率值再在小区间进行精细搜索的策略，能够避免搜索无用的频率范围。计算量比较分析以及与理论克拉美罗界（Cramer-Rao Bound,CRB）的对比验证结果表明，快速方法性能与MUSIC法相当，能够较好地逼近CRB，且计算量更小，适合实时性要求高的应用场合。

• 综合模块化航空电子系统的BIT防虚警设计

  罗海明,王丹,文佳

  针对现代综合模块化航电系统的机内测试（Built-in-Test，BIT）虚警问题，深入分析了其I类和II类BIT虚警的产生原因及机理。结合航电系统综合化、模块化的架构特点及其复杂性、层次性、相关性和不确定性的故障特征，从模块和系统两个层次提出了BIT虚警的技术解决措施以及全寿命周期需采取的设计手段。重点给出了一种基于模型的系统级BIT虚警识别算法，能依据测试性建模输出的D矩阵，分析测试之间相悖或相互佐证关系，识别虚警和确认真实的故障指示。最后，结合综合航电超短波功能进行了案例验证。

• 基于光学基准的无线电跟踪雷达电轴参数联合标定

  陈嘉鸿

  针对大型无线电跟踪雷达系统电轴参数标定过程中存在的人工判读依赖性大、只能进行单项参数标定、标定精度难以提高、标定过程较为复杂以及部分参数不能定量标定等问题，提出了新的电轴参数联合标定方法。通过对远场空间合作目标的跟踪测量，建立归一化误差矢量，利用光学脱靶量与雷达动态滞后（误差电压）之间的定量关系，对雷达光电偏差、定向灵敏度、交叉耦合系数等参数进行统一联合迭代求解。该方法可同时精确标定光电旋转矩阵、光电靶面的旋转角等参数，对环境和设备要求低，在静态或动态远场条件下均简便易行，可同时适用于固定站址与移动站址大型跟踪雷达系统。实验表明该方法标定结果可信。

• 优化Hammerstein模型的电磁脉冲效应建模仿真

  李海玲,纪志强,韩国强

  针对采用Hammerstein模型描述电磁脉冲效应时模型参数确定困难的问题，提出一种基于优化Hammerstein模型的非线性电磁脉冲效应建模仿真方法。该方法利用高阶累积量求解模型线性延迟阶数，采用赤池信息准则（Akaike Information Criterion,AIC）优化模型非线性阶次，两者共同确定出一个参数最少、精度较高的最优模型，并以瞬态抑制器的电磁脉冲效应建模为例验证了该方法。

• 一种基于SIR结构的三通带带通滤波器

  张志悦,姬五胜,童荥贇,戴薇,崔俊海

  应用双指耦合结构和枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator，SLR）实现了一款基于阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator，SIR）的滤波器。该滤波器具有3个通带，带外抑制较好，工作频段提高。通过调整阻抗比可调节第二、三通带的谐振频率；SLR结构能够增加通带数量；SLR结构和双指耦合结构均能改善滤波器的S参数。HFSS软件仿真表明，3个通带的中心频率分别为3.5 GHz、6.6 GHz、9.2 GHz，对应的分数带宽分别为5.7%、3%、2%，S11分别为-18 dB、-22 dB、-24 dB，通带内的S21分别为-1.8 dB、-1 dB、-1 dB。电路的测量结果与仿真结果较为吻合。该滤波器在5G通信的低频段具有应用前景。

• 全向圆极化天线技术综述

  李哲宇,朱永忠,张杰

  全向圆极化天线既具有全向天线在平面内全辐射的性能，又具有圆极化天线可以辐射和接收圆极化波的特性，广泛应用于遥感遥测、通信、雷达、电子侦察和电子干扰等领域。介绍了三种全向圆极化天线的典型实例，即全向天线圆极化法、圆极化天线单元组合法和多天线组合法，并对比了其优缺点。分析了三种关键技术，即宽带化、小型化和多功能。全向圆极化天线的各性能之间相互制约，设计一种合适的全向圆极化天线，需要权衡其各方面因素。全向圆极化天线在不同的应用场合将会侧重不同性能方向发展。