基于无速率码的遥感数据自适应传输技术

基于自适应编码调制的遥感数据传输方案实现了传输速率阶梯式换挡,但未能充分利用链路余量。为进一步提高遥感卫星数据传输过程中的频谱效率,提出了基于无速率码的遥感数据自适应传输技术。将无速率码与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM调制方式结合,通过设定译码成功概率阈值得到离散信噪比下的最佳译码开销和最佳码率值。采用多项式拟合求得卫星过境期间码率值的变化情况,进而得到有效数据率变化曲线,实现了遥感卫星过境时段内有效数据率随仰角的无缝切换。通过求解有效数据率曲线的积分值,得到了采用联合译码算法的Raptor码在4种方案下的传输数据量。分析结果表明,与第二代数字卫星电视广播标准（DVB-S2）中的自适应编码调制方案相比,所提出的传输方案使传输数据量提高了10.29%~27.65%,且在信噪比低至-5 dB的情况下也可以进行数据自适应传输。     

交织码分与频分复用上行链路中采样时钟偏差影响及补偿

To achieve the sample clock synchronization in the interleaved code and frequency division multiple access(I-CFDMA)uplink,the I-CFDMA uplink model was established,and the disturbance of the sample clock offset(SCO)on the system model was discussed,in addition,the signal time shift,phase rotation,multi-user interference(MUI)and inter-carrier interference(ICI)caused by SCO were analyzed quantitatively.On this basis,a compensation method of multi-user SCO was proposed.For one thing,the relevant metric function was modified considering the SCO of each user; for another thing,a multi-user detection(MUD)algorithm based on harmony search was proposed.This algorithm has a higher efficiency than the commonly-used genetic algorithm(GA),as well as a performance approximate to that of optimal detection without SCO but with $\frac{1}{64}$ computational burden.The computer simulation results validate the conclusions obtained.     

基于RLS的二次加权相关时延估计算法

针对测向定位中时延估计的问题,提出了一种基于递推最小二乘（Recursive Least Squares,RLS）算法的二次加权相关时延估计方法。该方法在二次相关算法基础上,一方面引入RLS算法,在二次相关前进行自适应滤波,提高系统抗噪能力,且具有较快的收敛速度;另一方面借鉴广义互相关的思路,引入加权函数,并且采用二次加权方式,提高时延估计的性能。仿真结果表明,在低信噪比环境下,基于RLS的二次加权相关时延估计法使谱峰更加尖锐,抑制了噪声的影响,提高了估计的精度。     

一种改进的扩展窗喷泉码不等差错保护编码算法

针对传统不等差错保护（Unequal Error Protection,UEP）算法在加性高斯白噪声信道中存在误码平台的问题,提出了一种改进的扩展窗喷泉码（Expanding Window Fountain,EWF）编码算法。通过为不同重要等级数据加窗的方式,使得重要等级较高的信息节点能够以更高的概率连接至更多的校验节点。在编码过程中分开记录不同窗内信息节点的度数值,并优化校验节点选取信息节点的方式,使得度数值相对较小的信息节点始终能被优先选取,从而提高了每个窗内信息节点的平均度数值,为各重要等级的数据提供了额外的增益。仿真结果表明,改进的EWF算法可将不同等级数据的误码平台降低1~2个数量级,且数据的等级越高,保护性能越强。     

一种改进的GMSK相干解调方法

利用Laurent分解方法可以将GMSK（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）信号表示成一系列脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation,PAM）信号之和的特性,对基于Laurent分解的GMSK信号次优化相干检测技术进行改进,多加入了一个PAM波形,调整了维特比检测分支度量的计算方法,并在不同相位关联长度下仿真分析了GMSK信号最优化、次优化和改进相干检测算法的误码率性能及实现复杂度。结果表明,与次优化检测算法相比,所提算法在不明显增加解调模块复杂度的情况下提高了解调误码性能。     

基于改进生成对抗网络模型的红外与可见光图像融合

为增强融合图像的视觉效果,减少计算的复杂度,解决传统红外与可见光图像融合算法存在的背景细节丢失问题,提出了一种生成对抗网络框架下基于深度可分离卷积的红外与可见光图像融合方法。首先,在生成器中对源图像进行深度卷积与逐点卷积运算,得到源图像的特征映射信息;其次,通过前向传播的方式更新网络参数,得到初步的单通道融合图像;再次,在红外及可见光判别器中,使用深度可分离卷积分别对源图像与初步融合图像进行像素判别;最后,在损失函数的约束下,双判别器不断将更多的细节信息添加到融合图像中。实验结果表明,相比于传统的融合算法,该方法在信息熵、平均梯度、空间频率、标准差、结构相似性损失和峰值信噪比等评价指标上分别平均提高了1.63%、1.02%、3.54%、5.49%、1.05%、0.23%,在一定程度上提升了融合图像的质量,丰富了背景的细节信息。     

面向不等差错保护的低误码平台LT编码算法

为了解决传统不等差错保护（UEP）LT码算法在加性白高斯噪声信道中存在的高误码平台、慢收敛速度等问题,设计一种系统UEP-LT编码方案。该方案将校验节点分成两段传输以实现对重要数据的保护。固定段校验节点只连接到重要数据以使其最接近译码成功状态。无速率段的节点会按照权重系数选取邻居消息节点,从而使重要数据始终优先译码,并且简化了编码结构。此外,基于外信息传递（EXIT）图法分析了不同等级数据的译码收敛性,旨在为重要数据提供足够宽的译码通道,为次要数据提供开放且不太窄的译码通道。之后,以此为约束条件构建了度分布设计模型,为固定段和无速率段设计了独立的校验度分布。仿真结果表明,所提方案的误比特率性能优于现有的UEP-LT编码方案,且编码开销可节省至码长的18%。     

高动态环境下导航接收机抗干扰零陷展宽算法

在高动态条件下,提高导航系统对快速变化干扰的抗干扰能力极其重要。为此,提出采用零陷展宽的方法对抗干扰算法进行改进,通过对干扰零陷进行加宽,增大算法抑制角度的范围,进而提高算法的高动态适应性。首先根据接收数据求解协方差矩阵,然后根据干扰扰动参数求出扩展矩阵,对协方差矩阵进行扩展更新,最后基于功率倒置抗干扰算法代入求解权矢量。实验仿真结果表明,所提算法相比于传统的功率倒置算法,干扰零陷明显展宽,输出干噪比更小,抗干扰性能得到较大改善。     

基于深度学习的光学遥感图像目标检测研究进展

目标检测是光学遥感图像解译中的核心问题,在情报侦察、目标监视、灾害救援等领域均具有广泛应用。首先,结合深度学习光学遥感图像目标检测算法研究进展,对基于候选区域和回归分析的两类遥感目标检测算法进行了综述。其次,针对旋转目标、小目标、多尺度、密集目标四类常见特定任务场景目标检测算法改进进行了总结。再次,结合常用遥感图像数据集对不同算法性能进行了对比分析。最后,对未来遥感图像目标检测研究值得关注的问题进行了展望,为后续相关研究提供思路。     

逼近积分点数下限的五阶容积卡尔曼滤波定轨算法

为了在保持滤波定轨精度不变的条件下提高定轨计算的实时性,提出一种新的逼近积分点个数下限的五阶容积卡尔曼滤波定轨算法.首先,采用一种数值容积准则对非线性函数的高斯加权积分进行近似,该准则所需的积分点个数仅比五阶代数精度容积准则积分点个数的理论下限多一个积分点,并在贝叶斯滤波算法框架下推导出本文算法的更新步骤.然后,给出实时定轨所需的状态方程和量测方程,在状态方程中考虑了J2项引力摄动和大气阻力摄动,在量测方程中利用坐标系转换推导了轨道状态与测量元素之间的非线性关系.仿真实验结果表明,本文所提算法在定轨精度方面与已有的五阶滤波算法相当,但所需的积分点个数最少,计算实时性最高,从而验证了本文算法的有效性.