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2010年 第31卷 第12期    刊出日期：2010-12-31

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论文

基于最优阈值法的曲轴缺齿位置判定研究

刘兴华， 王裕鹏， 刘福水， 梁海强

2010, 31(12):  1541-1545.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.001

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为了准确判定电控发动机上止点位置，建立了信号齿盘概率分布的数学模型，并根据最优阈为了准确判定电控发动机上止点位置，建立了信号齿盘概率分布的数学模型，并根据最优阈值统计算法实现了对缺齿位置的判定。采集了某氢气电控发动机转速试验数据，并分析了试验结果，得到了不同转速下正常齿的方差分布，且当前瞬时转速与上个瞬时转速的速度比n_current/n_last的概率分布服从正态分布。采用最优阈值统计算法得到了最优阈值T_judge的通用公式，并通过60-2、60-3和30-2三种正时齿盘方案验证了该通用公式的正确性。最后求出了缺齿出现误判时转速波动率的临界值，增加缺齿数对防止缺齿位置误判是十分有利的。

一种对称三角线性调频连续波雷达的校正算法

侯志， 缪晨， 吴文， 张铎

2010, 31(12):  1546-1550.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.002

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FFT变换的分辨率和栅栏效应会对系统测速、测距精度造成影响，实际应用中需要对线性调频连续波(LFMCW)雷达回波处理结果进行频域校正。分析了对称三角线性调频连续波雷达二维FFT测距、测速以及去耦合原理，提出了一种频域校正方法，该方法对雷达回波信号进行二维信号处理并对信号处理结果分别进行校正，消除了多普勒频移不敏感目标的距离速度耦合现象和FFT变换栅栏效应对系统测量精度的影响，从而提高测距、测速精度。仿真和试验结果证明了算法的有效性。

一种傅里叶—梅林变换空间图像快速配准算法

焦继超₁， 赵保军₁， 周刚₂

2010, 31(12):  1551-1556.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.003

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为了实现低信噪比条件下暗弱空间碎片的探测，提出了一种基于傅里叶—梅林变频(FMT)的图像快速配准算法。为了实现低信噪比条件下暗弱空间碎片的探测，提出了一种基于傅里叶—梅林变频(FMT)的图像快速配准算法。首先，通过计算2幅原配准空间图像间的相关系数T并与阈值β_th进行比较，快速判断图像间的旋转系数；其次，为了在保持配准精度的前提下获得较好的实时性，提出在配准算法的不同阶段采用不同方法对空间图像进行插值。通过基于FPGA+DSP硬件平台的实验验证表明，该算法能够实现0.5个像素精度的配准，与传统的基于区域和基于结构特征的配准算法相比，本文提出的算法配准速度分别提高55.319%和50.878%. 基本满足了空间图像配准对实时性和高准确度的要求。

基于波束聚焦的外辐射源雷达干扰抑制技术研究

王魁， 陶然， 单涛

2010, 31(12):  1557-1561.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.004

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在利用非合作照射源的外辐射源雷达系统中，直达波及其形成的多径杂波干扰对雷达系统性在利用非合作照射源的外辐射源雷达系统中，直达波及其形成的多径杂波干扰对雷达系统性能有非常严重的影响。通常采用的时域自适应滤波方法是：根据一定最优准则利用参考信号构建多径信道模型，对回波信号中的干扰进行对消。然而，当天线扫描监视区域时，在积累时间内干扰信道发生变化，导致自适应对消器输出不再收敛，降低了干扰抑制能力。本文提出通过对各阵元信号加权补偿，使波束形成等效于聚焦的效果，在积累时间内维持信道特性，改善自适应对消器在雷达扫描状态下的性能。仿真和外场采集数据试验表明，该方法提升了外辐射源雷达时域自适应对消器在天线转动状态下的干扰抑制能力。

一种新的补偿阳极优化方法

嵇斗， 王向军， 杨振

2010, 31(12):  1562-1566.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.005

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应用海水中点电极模型求取补偿阳极在其周围产生的电场强度表达式，在此基础上，使用基应用海水中点电极模型求取补偿阳极在其周围产生的电场强度表达式，在此基础上，使用基于t算子的自适应性多群进化规划算法对舰船补偿系统中补偿阳极数目、补偿阳极位置以及电流大小进行优化，以达到使补偿阳极产生的水下反向电场能够更加有效的补偿舰船原始电场的目的。仿真和实验结果表明，阳极优化后补偿效果更优。

一种具有免疫特征的智能数据分类分级模型

黄洪， 刘增良， 余达太， 周绍华

2010, 31(12):  1567-1572.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.006

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为了对数据进行细粒度保护，结合本体和免疫理论，提出了一种数据分类分级保护模型。首为了对数据进行细粒度保护，结合本体和免疫理论，提出了一种数据分类分级保护模型。首先从业务流程的角度出发对数据进行分类，建立分类数据本体，将数据本体的属性作为免疫特征进行标识，进而利用规则对标识后的数据进行智能分级，以便对不同等级的数据采取不同的保护措施；另外，还利用免疫选择策略对规则进行进化，使其具有更强的实用性和适应性。最后，以某省电力系统为例进行分析，结果表明：该模型能够按照不同数据的特点进行智能分类分级，为数据安全保护提供了一种新的思路。

半捷联图像寻的制导系统导引信息构造方法

宋建梅, 孔丽霞, 范健华

2010, 31(12):  1573-1579.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.007

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半捷联导引头的动力学数学模型非线性比较严重，EKF（Extended Kalman Filter）滤波不能满足高精度制导要求。本文采用UKF（Uncented Kalman Filter）滤波方法对框架角速率进行估计，同时结合弹上IMU测量得到的弹体角速率信息以及图像探测器处理得到的目标在像平面上的位置信息，构造导弹的准比例导引信息。通过仿真对比了基于EKF和UKF的框架角速度滤波估计精度，进行了基于UKF的导弹三维飞行仿真。结果表明，基于UKF滤波方法所构造的制导信息精度较高，能够满足导弹精确打击需求。

基于跟踪链的无线传感器网络移动目标查询

邓克波， 刘中

2010, 31(12):  1580-1586.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.008

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针对直接查询存在的问题，研究了基于跟踪链的移动目标查询方案。提出了目标跟踪链的概念—由目标移动途经的传感器节点组成的存储着目标时空信息的双向链路；给出了跟踪链的构建方法和基于跟踪链的目标查询过程；理论分析了基于跟踪链的目标查询代价。仿真结果表明，该查询方案与直接查询相比，有效降低了查询跳数和查询失败概率；与基于跟踪树的查询相比，在目标查询频率较低或者目标移动频率较高时表现出能量有效。

射流伺服阀用超磁致伸缩执行器磁场建模与分析

李跃松₁， 朱玉川₁， 吴洪涛₁， 田一松₂， 牛世勇₂

2010, 31(12):  1587-1592.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.009

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提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构，采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结提出了射流伺服阀用超磁致伸缩执行器结构，采用磁场有限元法分析了超磁致伸缩执行器结构参数对超磁致伸缩棒内磁场分布的影响机理，给出了超磁致伸缩执行器结构设计的原则。推导出考虑超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀时驱动磁场与执行器输出位移的关系方程式，并通过仿真与实验研究揭示了超磁致伸缩棒内磁场分布不均匀性对超磁致伸缩执行器位移输出的影响规律，最后求出所设计超磁致伸缩执行器漏磁系数约为1.4.

含错m序列本原多项式的高阶统计测定算法

苏绍璟， 伍文君， 黄芝平， 刘纯武

2010, 31(12):  1593-1598.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.010

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针对含错m序列的本原多项式测定问题进行了研究。提出了基于高阶统计原理的m序针对含错m序列的本原多项式测定问题进行了研究。提出了基于高阶统计原理的m序列本原多项式的测定方法。通过寻找含错m序列的高阶统计峰值算得本原多项式的高阶倍式，再通过求高阶倍式的最大公约式来推导出该序列的本原多项式。利用概率分析的方法，深入研究了算法中各个参数之间的相互关系及其取值，为实际中更好的使用该方法提供了依据。与实际中常用的Walsh变换法相比，新算法的性能不再受制于本原多项式的抽头数，且具有很好的容错能力。新算法不足之处在于计算复杂度相对较高。

随队式干扰对抗组网雷达的目标航路规划研究

倪天权, 王建东, 刘以安

2010, 31(12):  1599-1603.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.011

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针对具有连续性和严密性布防的组网雷达突防问题，研究了随队式干扰样式对抗雷达网的目标/编队的航路规划问题。从单部雷达的暴露区半径计算入手，通过对两部雷达的干扰突防分析，将目标/编队在随队式干扰掩护下突防雷达网的航路规划研究，转化为利用组网雷达中存在的公共弦组成的连通网状图问题，并通过结合启发式搜索，给出了一种目标/编队在随队式干扰掩护下的雷达网航路规划优化方法。仿真结果表明，该方法是有效、可行的。

基于向量通用生成函数的多性能参数多态系统可靠性分析

李春洋， 陈循， 易晓山， 陶俊勇

2010, 31(12):  1604-1610.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.012

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通用生成函数在多态系统可靠性分析中发挥着重要作用，但变量通用生成函数不能分通用生成函数在多态系统可靠性分析中发挥着重要作用，但变量通用生成函数不能分析多性能参数多态系统。针对具有多种性能参数的多态系统可靠性分析的需要，提出了向量通用生成函数的定义和对应的运算符。根据多态串-并联系统的结构特点，提出了利用向量通用生成函数估算系统可靠度的步骤。最后利用算例进行了验证，并且与传统可靠性分析方法和Monte Carlo仿真方法所得到的结果进行了对比分析。算例的结果显示，向量通用生成函数能够准确快速地估算多性能参数多态系统可靠度，在多态系统可靠性分析和优化中具有应用前景。

实验技术与分析

加速旋转螺旋桨噪声测试水洞试验研究

冯源， 陶然， 卓智海

2010, 31(12):  1611-1616.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.013

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为了获取船舶螺旋桨在加速旋转状态下辐射噪声与螺旋桨转速之间的关系，在国际标准的大型循环水洞开为了获取船舶螺旋桨在加速旋转状态下辐射噪声与螺旋桨转速之间的关系，在国际标准的大型循环水洞开展了加速旋转螺旋桨噪声测试试验研究。首先以水洞试验相似准则为约束，分析了在进行模型桨模拟实桨加速过程的噪声测试时需要满足的试验条件，提出了相应的试验工况设计方法。并且，提出了一种从螺旋桨动力仪输出的脉冲信号中获取螺旋桨转速参考值的方法，避免了在加速时脉冲重复周期不断变化给测量精度带来的影响。最后基于Radon变换分析了实测的螺旋桨噪声数据，分析结果表明，试验数据蕴含了螺旋桨转速变化的信息，有助于进一步进行加速旋转螺旋桨辐射噪声信号特性及分析方法的研究。

研究简报

金属球在转台逆合成孔径雷达成像中的应用

赵京城, 洪韬

2010, 31(12):  1617-1621.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.014

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根据经典成像公式，用金属球定标，对典型散射体进行成像，发现得到的二维像与预期不一根据经典成像公式，用金属球定标，对典型散射体进行成像，发现得到的二维像与预期不一致。分析金属球的散射机理，确定金属球的散射中心位于靠近雷达的表面顶点，而不是球心。据此，重新推导了用金属球定标的转台ISAR（逆合成孔径雷达）成像公式。对典型散射体和模型的实际成像结果表明，得到的二维像与目标投影图位置误差小于2 cm，非常有利于目标散射源诊断。

一种改进的空时自适应处理干扰抑制算法

任超， 王永庆

2010, 31(12):  1622-1626.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.015

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传统的空时自适应处理算法对空间不同于来向的干扰可以有效地抑制,但对与信号同向的窄带干扰抑制程度不够，同时滤除部分有用信号。对级联IIR陷波滤波器的自适应算法进行了讨论，提出了一种改进的空时处理器结构，将级联IIR陷波滤波器与空时FIR滤波器组相结合。该算法有效抑制了窄带和宽带干扰，改善系统性能，提高输出信干噪比。仿真结果与理论分析相一致，证实了该算法的性能优越性。

基于分数阶傅里叶变换的标量脱靶量测量新方法

邓兵, 陶然， 董云龙₁

2010, 31(12):  1627-1631.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.016

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针对多普勒测量法恒幅恒频假设在脱靶量点附近会引起较大的测频误差的问题，提出了一种基于恒幅chirp信号假设的准实时标量脱靶量测量方法。通过延长多普勒频率的拟合分段时长，有效地增大了积累时间。利用分数阶傅里叶变换的快速离散算法来实现。仿真结果表明，相比基于FFT的方法，测量精度更高、鲁棒性更好，尤其是在较低信噪比的情况下，但计算复杂度略有增加。

基于扩展域的相控阵雷达自适应驻留调度

鉴福升, 端木刚, 徐跃民, 阴泽杰

2010, 31(12):  1632-1636.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.017

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传统的自适应相控阵雷达驻留调度方法难以在满足时间和能量约束的同时分析任务的可调度性。根据系统负载的动态性建立了驻留请求的任务模型，并提出了一种基于扩展域的自适应调度算法，将调度时域扩展到多个调度间隔，在每个调度间隔根据雷达事件的优先级和截止期合理地安排驻留请求。仿真表明，该算法在扩展域内的调度性能是可预知的，不仅提高了时间利用率，而且可有效降低任务的错失率。

基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法

黄飞， 盛卫星， 马晓峰

2010, 31(12):  1637-1642.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.018

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传统的基于广义旁瓣相消器（GSC）的降秩自适应波束形成算法，降秩矩阵大多数需要通过特征值分解获得，而特征值分解会带来新的大运算量，大大限制了算法的工程实现。提出了一种新的基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法（FRGSC）。该算法直接利用广义旁瓣相消器下支路的中间快拍数据来构造降秩矩阵，利用所有可以利用的快拍数（多于干扰个数的快拍数）来构造降秩矩阵。基于GSC的传统降秩算法构造降秩矩阵需要的运算量为O((N-1)³) (N 为自适应自由度)， 而FRGSC算法构造降秩矩阵只需要一次复数乘法和少量复数加法，所需运算量大大降低。该方法在实际应用中具有更优的实时性，适用于大阵列连续波体制雷达。仿真结果证明了所提出的基于广义旁瓣相消器的快速降秩自适应波束形成算法具有很好的波束形成性能，验证了算法的有效性。

多约束光学雷达轨迹规划技术

孟中杰， 陈凯， 黄攀峰， 闫杰

2010, 31(12):  1643-1647.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.019

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为进一步提高光学雷达的跟踪能力，需要研究其轨迹规划技术。充分考虑各种强约束条件，建立了轨迹规划模型。设计了一种P阵与FISHER信息量相结合的目标函数，采用伪线性卡尔曼滤波进行轨迹规划。仿真结果表明，沿规划的航迹飞行，不但能够满足光学雷达被动跟踪的各种约束条件，而且跟踪速度快，估计精度高。这也验证了轨迹规划技术的有效性，为实战中光学雷达的合理应用奠定基础。

基于DDS和直接频率合成技术的超宽带捷变频源设计与实现

刘林， 田进军， 刘朝辉

2010, 31(12):  1648-1652.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.020

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在对DDS输出频谱杂散的理论分析基础上提出了一种DDS技术与直接频率合成技术相结合的超在对DDS输出频谱杂散的理论分析基础上提出了一种DDS技术与直接频率合成技术相结合的超宽带捷变频源实现方案。该方案通过选取DDS输出频谱较好的频段避开杂散频谱，再对其进行倍频合成，从而实现超宽带高质量频谱输出。该方案有效解决了跳变带宽与跳变时间之间的矛盾，同时具有良好的杂散性能。实测结果表明，系统在300 MHz～1.1 GHz输出带宽范围内的频率跳变时间小于400 ns，并保持了优于-115 dBc/Hz@10 kHz相噪性能和-60 dBc的杂散性能。

改进的多通道数字下变频技术与实现

王韬， 付连庆， 杨力生， 曹海林

2010, 31(12):  1653-1658.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.021

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多通道数字下变频技术是数字阵列接收机的核心技术，但现有实现方案占用资源较多。针对这个问题，本文研究了一种改进的多通道数字下变频技术。引入1 bit量化技术，将正交的正弦波信号量化为对应的方波信号，方波信号只有2个电平，包含了正弦波信号的所有信息。数控振荡器中的查找表可使用一个异或门和一个非门电路取代，混频电路中的2个乘法器可使用2个数据选择器取代，因而简化了多通道数字下变频电路和数字Costas环路设计。使用ISE软件设计了具体的FPGA实现电路，使用ModelSim软件和MatLab软件进行了仿真分析。理论分析和仿真结果表明，与传统方法相比，本文方法在同一片FPGA芯片上可以实现的最大数字下变频通道数可提高40%以上，而系统性能和处理速度保持不变。

一种基于最小熵准则的新的自聚焦优化算法

高许岗， 苏卫民， 顾红

2010, 31(12):  1659-1662.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.022

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最小熵方法是合成孔径雷达自聚焦算法的一种，但此方法搜索最优多普勒调频率时需要在整个设置区间搜索，计算量较大。基于最小熵准则，利用图像熵与多普勒调频率的关系，提出了一种新的自聚焦优化算法。该方法利用二分法在整个设置区间能快速搜索到最优多普勒调频率，从而大幅度地降低了运算量。实测数据处理结果证明了此方法的有效性。

一类非完整链式系统的有限时间镇定控制

王轶卿， 李胜， 陈庆伟

2010, 31(12):  1663-1668.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.023

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针对一类三维非完整链式系统的有限时间镇定问题，提出了2种基于切换控制策略的有限时间镇定控制器，并给出了相应的控制器参数选择条件。分别应用齐次系统方法和终端滑模控制理论、根据系统各状态的变化并结合切换控制策略设计了上述控制器。系统各状态可在有限时间内从任意的非平衡位置收敛至平衡位置。最后，应用这2种控制器解决了三维非完整链式系统镇定问题并给出了具体的应用形式。通过仿真验证了所设计的有限时间镇定控制器的有效性。

半捷联导引头稳定平台的双环滑模变结构控制

刘伟， 柯芳， 朱斌， 樊键

2010, 31(12):  1669-1673.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.024

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为了使半捷联导引头系统在多种扰动和不确定性因素的环境下仍然具有很强的鲁棒性，建立了导引头半捷联稳定平台数学模型，通过分析干扰力矩和弹体扰动及本身结构参数的变化对半捷联稳定平台的影响，提出了双环滑模变结构控制器设计方案。理论推导和仿真结果表明：双环变结构控制对弹体扰动和干扰力矩具有很强的鲁棒性，对系统结构参数具有较好的自适应性，在有精确角位置传感器硬件保障和优良的微分算法条件下可望在半捷联导引头稳定平台伺服回路中获得应用。

坡度对车载航位推算系统的影响分析研究

贾继超， 李岁劳₁， 吴训忠， 姚军军

2010, 31(12):  1674-1679.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.025

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当轮式车辆行驶的路面坡度发生变化时，会导致车辆载荷转移，从而引起轮胎半径变化，进而对车载航位推算带来的影响。建立了坡度路面上的车载航位推算误差模型，并进行了坡度路面上的跑车试验。结果表明，路面纵坡度每增加1°，里程仪刻度系数约减少1‰.

基于码跟踪的GPS/Galileo兼容性分析研究

王垚， 杨莘元， 蔚保国

2010, 31(12):  1680-1685.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.026

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传统全球卫星导航系统（GNSS）兼容性方法是基于接收机即时通道推导的，不能反映干扰对码跟踪的影响。考虑干扰信号对超前通道与滞后通道的影响，引入码跟踪谱敏感系数（CT_SSC），提出了一种基于码跟踪的GNSS兼容性分析方法。仿真分析了多种系统信号设置下的信号间CT_SSC特性，与传统兼容性分析方法的结果进行了比较。最后，在对星地链路预算精确建模的基础上，采用码跟踪的兼容性方法仿真分析了GPS与Galileo卫星导航系统间的兼容性，得出以GPS C/A码作为期望信号时，全球范围内GPS系统内干扰最大值为1.26 dB，Galileo系统对GPS系统干扰最大值为0.63 dB，而采用传统方法将会低估这种干扰的影响。

GPS自适应天线阵多波束形成算法分析

张文明

2010, 31(12):  1686-1690.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.027

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GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法，但其自由度有限，而基于卫星DOA估GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法，但其自由度有限，而基于卫星DOA估计的波束形成技术又敏感于到达角的估计性能。本文提出基于DEML的卫星到达角估计结合多波束形成抗干扰技术，其DOA估计性能稳健性高、计算量小。分析了PI自适应零陷技术和MVDR多波束形成技术的接收机结构、算法。仿真结果表明了多波束形成方法的有效性和稳健性。

SCI/RT协议仲裁传输的一种仲裁方法

崔剑， 刘兴春₂， 李铮₂

2010, 31(12):  1691-1696.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.028

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通过分析SCI/RT TRAIN协议的仲裁传输算法，发现环路处于重负载情况时，环路的列车传输空间有浪费的情况存在，且数据传输会出现优先级倒置的情况。在环路存在热点（hotspot）节点时，列车空间浪费情况依赖于阻塞节点在环路的位置。本文提出基于广播节点输入队列信息的仲裁传输新方法，通过按需广播热点节点的输入队列状态，减少数据传输请求被拒绝概率，从而提高环路传输的效率。通过使用OPNET软件仿真对比，得到该方法在环路处于小负载时不带来明显开销；在重负载时，减小传输延迟，提高环路流量的结果。

无线传感器网络任务调度双层规划方法

代亮， 沈中， 常义林， 张颖， 闫中江

2010, 31(12):  1697-1701.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.029

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针对无线传感器网络的任务如何在最短时间内完成且充分利用网络资源的问题，提出了基于可分负载理论的任务最优调度双层规划模型。同时考虑了群间和群内任务分配的合理性，得到了管理中心节点、群首节点分配任务给相应节点的最优解，使得整个任务从下发到收集执行结果这段时间最短。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。

一种激光雷达可通行区域提取算法

袁夏， 赵春霞

2010, 31(12):  1702-1707.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2010.12.030

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基于模糊模型和时空关联分析，提出一种在激光雷达获取的点云数据中寻找可通行区域的方基于模糊模型和时空关联分析，提出一种在激光雷达获取的点云数据中寻找可通行区域的方法。首先使用基于最大熵的模糊预测模型将激光雷达获得的单条扫描线数据聚类分段；然后寻找符合可通行特征的分段作为初始可通行区域；最后利用时空关联模型在多条扫描线数据中进一步优化可通行区域提取结果。算法通过利用不同方向三维到二维的映射避免了三维空间中计算量大的缺陷，同时又较好地保留了三维数据包含的信息，不涉及迭代计算和在线机器学习过程。实验表明，在城市环境中，算法能够较好的提取可通行区域。