电讯技术杂志

电讯技术杂志2020年第2期

• 基于Q-Learning的多功能雷达认知干扰决策方法

  张柏开,朱卫纲

  针对多功能雷达和认知电子战的快速发展所导致传统干扰决策方法难以适应现代化战争的问题，提出了一种基于Q-Learning的多功能雷达认知干扰决策方法。通过对比认知思想和干扰决策原理，将Q-Learning运用于认知干扰决策中并提出了认知干扰决策的算法步骤。以某多功能雷达为基础，通过分析其工作状态及对应干扰样式构建雷达状态转移图，通过仿真试验分析了各参数对决策性能的影响，为应对实际战场提供参考。仿真了在新状态加入下的决策过程、实际战场中转移概率对决策路径的影响以及四种主要干扰决策方法的决策性能对比。试验表明，该方法能够通过自主学习干扰效果完成干扰决策，更加贴合实际战场，对认知电子战的发展有一定的借鉴意义。

• 平方根变步长lp范数LMS算法的稀疏系统辨识

  周其玉,张爱华,曹文周,张瑞哲

  针对稀疏未知系统的辨识问题，提出了一种基于p(0

• 大数据在海基测控联合信息环境中的应用构想

  李辉芬,李红艳,陈红英

  针对海基测控领域存在的信息化烟囱、数据孤岛、信息安全等问题，开展了大数据在海基测控领域的应用研究，提出了基于大数据构建海基测控联合信息环境的系统架构和运行模式，对构建联合信息环境的相关技术进行了探索分析，应用大数据技术实现广域分布式环境下数据、信息和信息技术服务共享，将数据优势转换为信息优势，进而发挥决策优势。

• 一种改进的CNN端到端自编码器通信系统

  王旭东,林彬,张凯尧,吴楠

  针对现有端到端神经网络通信系统的泛化能力改进及自编码器优化等问题，提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）的端到端通信系统改进方案。该方案在自编码器结构中引入一维卷积层（Conv1D），通过对参数的重新设计，优化了网络性能。发送端采用多层Conv1D对输入序列进行特征提取，通过训练获得发送信号的最佳调制和编码方案；接收端同样采用多层Conv1D，来恢复受到噪声污染的符号。仿真实验表明，在不同输入比特长度及编码速率条件下，所提系统表现出了良好的泛化能力。并且，在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下，训练模型的误码性能与传统的调制方式性能相吻合，验证了系统方案的可行性和有效性。此外，对于数字传输常见的突发信道，所提方案具有良好的适应性，可获得?1 dB?左右误码性能的改善。

• 面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

  颜晓娟,安康,张千锋,杨丽君,梁涛

  针对基于正交多址接入（Orthogonal Multiple Access，OMA）技术的卫星通信网络资源利用率低的问题，提出了一种基于功率域非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access，NOMA）技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下，利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点，并采用串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系，分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势，并分析了关键参数对系统性能的影响。

• 星间链路地面管理设备多阵面相控阵保护机制

  王东升,杨俊武,黄立娜,郭伟娜,张建辉

  多阵面相控阵星间链路管理设备既解决了传统星间链路设备卫星与地面站间精密测量和数传、全球系统的自主导航功能的问题，又缓解了地面星间链路管理设备不能满足“北斗”全球系统部署的困难。分析了多阵面相控阵星间管理设备的特点，讨论了多相控阵同时工作下阵面保护的难题，提出了天线设计与波束管理软件控制两种方法相结合的解决方案。

• 一种适用于16QAM的自适应阈值载波锁定检测算法

  刘洋

  为避免传统16阶正交幅度调制（16-Quardrature Amplitude Modulation，16QAM）载波锁定指示锁定阈值受输入信号电平的影响，提出了一种基于归一化信号高阶矩的16QAM载波锁定检测算法。针对传统基于固定阈值的检测算法在数据不满足均匀分布时失效的情况，提出了一种基于输入数据统计特性的自适应阈值载波锁定检测算法。实验结果和工程应用结果表明，所提出的自适应门限能更好地适应不同数据下的载波锁定检测。该方法已经在某卫星对接试验中得到了应用验证，取得了满意的效果。

• 跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统共存性能分析

  石先华,刘友江,解楠,张健

  针对遥测频谱资源紧张的问题，提出跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统同频段共存的设想。PCM-FM连续波系统平均功率较低，对跳时脉冲位置键控系统可看作热噪声。跳时脉冲位置键控系统瞬时脉冲功率高，但脉冲持续时间短，在脉冲持续时间以外功率为零，PCM-FM接收机通过限幅处理可降低脉冲信号对接收解调性能的影响。分析了两种系统同频段共存条件下跳时脉冲位置键控系统的误比特性能，分别在不同信号功率比、不同脉冲重复次数条件下进行了仿真。分析与仿真结果表明，跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统可以同频段共存，并给出了误比特性能与信号功率比、脉冲重复次数之间的关系。

• 空天地一体化网络中联合地面基站选择及功率分配

  李跃

  针对由卫星通信网络、地面移动网络以及空中飞行平台所组成的空天地一体化网络（Hybrid Satellite-Aerial-Terrestrial Network，HSAT）下行链路的系统吞吐量问题，提出了基于多目标遗传算法的地面基站选择及功率分配算法。在这一网络中，空中飞行平台需要地面基站为其进行中继通信。因此，地面中继基站的选择和功率分配决定了系统的吞吐量。所提算法为了取得对系统吞吐量更好的优化效果，将优化系统吞吐量和满足约束条件建模成两个优化目标，通过设计特有的迭代选择过程使地面基站选择和功率分配不断优化。仿真分析表明，所提算法在保证用户最低通信需求的前提下，有效提升了系统的吞吐量。

• 基于两步分布协同拍卖的多机协同任务分配

  冉华明

  针对多异构机载平台对不同类型的地面目标执行攻击任务的协同任务分配问题，以平台载弹量以及摧毁任务目标的需弹量建立平台与任务之间的关系，以各平台的任务序列以及执行任务时的武器使用量序列作为决策变量，在基地-任务航路矩阵和任务-任务航路矩阵的基础上，综合考虑平台武器约束、平台航程约束、任务需弹量等约束，建立多机协同任务分配模型。设计了两步分布协同拍卖算法，通过多次生成任务的拍卖招标顺序和基地的拍卖竞标顺序，实现了多机协同任务分配问题的优化求解。仿真结果表明，所建模型和求解算法能够有效合理地解决多机协同对地攻击的任务分配问题。

• 一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议

  李其超,周逊,宋威威,任智,邹明芮

  设计无人机自组网媒体接入控制（Medium Access Control，MAC）协议时，需要考虑其控制开销和数据传输的可靠性。鉴于此，结合现有无线自组网多跳时分多址接入（Time Division Multiple Access，TDMA）协议和无人机自组网特点，提出了一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议。首先采用高效负载均衡的时隙请求信息上传机制，选择一个负载较小的节点转发节点时隙请求信息；然后根据相互通信的父节点删除重复节点的时隙请求信息，减少相同节点的时隙请求信息转发次数；最后通过实时更新节点时隙请求信息机制，提高节点时隙请求信息传输的可靠性。仿真结果表明，该协议在数据传输成功率、平均时延、控制开销方面优于现有协议，可较好地应用在无人机自组网中。

• 电离层色散效应对宽带BOC信号的影响

  耿宇晖,袁洪,汪建明

  电离层色散特性导致宽带二进制偏移载波（Binary Offset Carrier,BOC）信号的码片时域波形和相关函数曲线产生畸变，影响BOC信号完好性和跟踪性能。为了评估电离层对BOC信号传输的影响，构建了宽带BOC信号的电离层影响分析框架，分析了电离层色散效应对码片时域波形和相关特性的影响，并评估了三类典型BOC信号的带内电离层色散效应在码跟踪环路和载波跟踪环路引入的偏差。研究结果表明，电离层色散效应会导致宽带BOC信号时域码片实部和虚部边缘产生抖动现象，色散信号与标准信号间的互相关函数会产生明显的相关损耗；在电离层活跃期间，电离层色散效应在码跟踪与载波相位跟踪中均引入明显的鉴别误差。该结果对BOC信号的电离层误差的评估与校正有一定的参考意义。

• 基于松弛改进FastICA算法的星基ADS-B信号分离

  刘慧,倪育德,刘鹏

  星基广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）系统覆盖空域广，星载接收机所接收的信号信噪比低、信号间的功率差异小，ADS-B报文在接收机处的冲突更加严重，对信号分离算法提出了更高要求。针对基于负熵的快速独立成分分析（Fast Independent Component Analysis,FastICA）算法存在的局部极大值和收敛依赖于初始权值的问题，在FastICA算法中引入了松弛因子，采用松弛改进的 FastICA算法对星基ADS-B信号进行分离。阐述了松弛改进FastICA算法对星载ADS-B接收机接收到的混合信号进行分离的机理，并进行了仿真实验，通过相关系数、迭代次数和误码率比较了松弛改进FastICA算法、经典FastICA算法和投影算法的性能。仿真结果表明，松弛改进FastICA算法能更有效地分离星基ADS-B混合信号。

• 融合反距离加权和矩阵填充的位置指纹库构建

  夏鹏程

  为解决位置指纹定位在离线阶段构建位置指纹库时耗费的人力和时间成本较大，构建指纹库效率低和利用空间插值法构建的指纹库精度不高的问题，提出了一种融合反距离加权和矩阵填充的位置指纹库构建算法。该算法仅需人工采集定位区域内少量参考点的接收信号强度值用作信标点指纹信息，结合反距离加权算法特性计算出次信标点指纹信息，根据位置指纹库数据矩阵的低秩性，应用奇异值阈值矩阵填充算法构建出位置指纹数据库。仿真实验结果表明，所提算法有效降低了矩阵填充算法构建位置指纹库所需的人工和时间成本，构建出的位置指纹库定位性能优于反距离加权和克里金空间插值法，接近传统人工采集法，显著地提高了位置指纹库的构建效率。

• 基于块稀疏度与自适应迭代的压缩感知方法

  石翠萍,刘欢欢

  针对分块压缩感知算法在平滑块效应时损失了大量的细节纹理信息，从而影响图像的重构效果问题，提出了一种基于块稀疏信号的压缩感知重构算法。该算法先采用块稀疏度估计对信号的稀疏性做初步估计，通过对块稀疏度进行估算初始化阶段长，运用块矩阵与残差信号最匹配原则来选取支撑块，再运用自适应迭代计算实现对块稀疏信号的重构，较好地解决了浪费存储资源和计算量大的问题。实验结果表明，相比常用压缩感知方法，所提算法能明显减少运算时间，且能有效提高图像重构效果。

• 多外观模型的鲁棒人脸跟踪

  刘康,赖惠成

  为了解决在真实场景中进行视觉人脸跟踪时不同挑战之间的外观匹配问题，提出了一种多外观模型的人脸跟踪算法。该算法利用多个具有长期和短期外观记忆的外观模型进行有效的人脸跟踪，对变形、旋转、尺度和光照变化表现出鲁棒性。同时利用先检测后跟踪算法的优点，通过使用人脸检测器来处理人脸的剧烈外观变化，检测器也有助于在漂移过程中重新初始化所提算法。最后提出了一种加权分数级融合策略，通过在可能的人脸位置生成的候选人脸来获得融合值最高的人脸跟踪输出。实验结果证明，该跟踪器在自启动时表现出色，性能优于许多先进的跟踪器。

• 基于ADS-B报文的“北斗”便携式终端实现

  王尔申,丛笑林,徐嵩,庞涛,曲萍萍,赵为平,项松

  针对单个广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，ADS-B）发射机传输距离受限、多地面站组网复杂以及成本较高等问题，在分析ADS-B报文编码与解码算法的基础上，探讨了基于无线网络传输的ADS-B报文信息技术，并设计了基于“北斗”卫星导航（BeiDou Satellite Navigation System，BDS）/嵌入式控制器以及无线网络的便携式监视终端系统。利用实测ADS-B数据联合搭建的监视中心对算法和系统进行测试，结果表明数据传输稳定，实现了低空空域通用航空飞机ADS-B态势信息的网络传输功能，丰富了监视信息的链路传输方式，为低空通航飞行器安全飞行和全面监视提供了新的方法。

• 一种远程动中通卫星天线的设计与实现

  李凌凌,刘羽,林光阳

  卫星移动通信系统具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活等优点。卫星移动通信为远程动中通技术的发展、实现全球的无缝连接提供了契机。介绍了一种高性能、低轮廓Ku频段远程动中通卫星天线的工作原理，提出了动中通天线空间维和功能维概念，应用了喇叭天线阵波导馈电技术，给出了动中通天线设计与集成方法，分析了动中通天线可靠跟踪的关键技术并进行了设计实现。测试结果表明天线性能优良。

• 一种消除多径误差的外场天线测试技术

  青滔

  多径效应在机载天线的外场测试中会严重影响测试精度。针对该问题，提出了一种能够消除多径误差且简单易行的测试方法。该方法考虑多径信号的产生机理和矢量叠加原理，对直达和反射信号的组合进行测试，通过数据处理得出直达波信号强度，用于天线增益和方向图计算。利用该方法对机载VHF/UHF天线开展了外场测试，测试结果与仿真曲线吻合良好，证明了该方法的有效性。该测试方法可用于机载航电系统的总体设计与试验验证工作。

• 国外海岸警戒雷达现状与发展趋势

  鉴福升,李洁,李迅,罗军,赵东伟

  海岸警戒雷达是领海、专属经济区目标监视的重要手段。介绍了国外海岸警戒雷达发展历程、现状和特点，从目标多样性、环境复杂性、任务多元性三个方面分析海岸警戒雷达面临的挑战，指出未来海岸警戒雷达应该是开放式、闭环结构，模块化、网络化，多体制并存，综合集成，无人值守。