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无源雷达时延Doppler域高速多目标角度估计算法

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘大鹏冯新星刘成城任勇杜军清华大学电子工程系中国航天科技集团有限公司第九研究院战略支援部队信息工程大学

为了获取无源雷达中微弱目标回波的角度信息,现有研究主要采用基于时延Doppler域二维相关处理的估计算法,其基本思想是通过参考信号和监视信号的互模糊函数来获得积累增益,提升回波信号信噪比,而后进行角度估计。该文针对高速多目标场景... 详细信息

为了获取无源雷达中微弱目标回波的角度信息,现有研究主要采用基于时延Doppler域二维相关处理的估计算法,其基本思想是通过参考信号和监视信号的互模糊函数来获得积累增益,提升回波信号信噪比,而后进行角度估计。该文针对高速多目标场景,提出了一种更加高效稳健的时延Doppler域角度估计算法。根据目标运动和外辐射源信号参数,对参考信号和监视信号进行分段处理,段内为快时间,段间为慢时间;考虑到目标高速运动可能引发距离徙动问题,利用Keystone变换对各频率的时间轴进行尺度变换,校正高速目标的距离徙动,继而将目标回波信号能量积累至同一时延Doppler域;检测并提取目标回波所在时延单元的阵元慢时间采样信号,并转化为慢时间维度的多快拍信号测角问题;针对多目标场景下可能存在的相干信号,利用均匀圆阵轴向虚拟平移解相干和多信号分类(MUSIC)算法对信号处理得到目标方位角和俯仰角估计。仿真实验结果表明:所提出的算法可以以较低的计算复杂度实现无源雷达微弱目标回波信号的角度估计,特别是在高速多目标场景下,具有明显的性能优势。

关键词：无源雷达均匀圆阵高速目标相干信号角度估计 Keystone变换

无源雷达高速目标回波相参积累和参数估计算法

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信息工程大学学报 2024年第1期25卷 1-8,29页

作者：杨静刘成城黄洁张媛媛信息工程大学河南郑州450001 32738部队河南郑州450032

针对无源雷达高机动匀速目标参数估计中长时间积累引起的距离徙动效应问题,提出了一种基于Keystone变换和圆阵干涉仪测向的高效相参积累和参数估计算法。首先,根据目标运动和外辐射源信号参数,对参考信号和监视信号进行分段处理,段内为... 详细信息

针对无源雷达高机动匀速目标参数估计中长时间积累引起的距离徙动效应问题,提出了一种基于Keystone变换和圆阵干涉仪测向的高效相参积累和参数估计算法。首先,根据目标运动和外辐射源信号参数,对参考信号和监视信号进行分段处理,段内为快时间,段间为慢时间;然后,利用Keystone变换对各频率的时间轴进行尺度变换,校正高速目标的距离徙动,继而将目标回波信号能量积累至同一时延-多普勒单元;最后,对目标回波所在的时延-多普勒单元进行圆阵干涉仪二维测向,得到目标方位角和俯仰角估计。仿真结果表明,算法可有效实现高机动匀速目标微弱回波信号的相参积累和参数估计,计算复杂度更低,对目标时延、多普勒、方位角和俯仰角参数估计的稳健性和精度更高。

关键词：无源雷达高速目标距离徙动相参积累参数估计波达方向均匀圆阵

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基于轻量化区块链的无人机蜂群身份认证设计

指挥控制与仿真 2024年

作者：弓皓臣胡涛吴迪牛朝阳刘成城刘凯越田志富许子俍杨思为邓文杰战略支援部队信息工程大学

区块链技术的去中心化、不可篡改和加密算法等特性是分布式组网身份认证的研究热点，但现有区块链存在算力要求高，效率低下的问题，在无人机蜂群组网中的应用受限。因此，设计了一种轻量化区块链的无人机蜂群身份认证系统。首先，构建... 详细信息

区块链技术的去中心化、不可篡改和加密算法等特性是分布式组网身份认证的研究热点，但现有区块链存在算力要求高，效率低下的问题，在无人机蜂群组网中的应用受限。因此，设计了一种轻量化区块链的无人机蜂群身份认证系统。首先，构建了基于区块链的无人机蜂群身份认证系统模型。然后，对系统中的区块链共识算法（Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT）进行改进，提出了一种轻量化可信的PBFT共识算法（Lightweight Trusted PBFT,LTPBFT），通过引入信誉奖惩机制和投票机制降低了拜占庭节点担任主节点的概率。最后，优化一致性协议流程，简化其Prepare阶段和Commit阶段，降低了通信复杂度，实现了轻量级认证系统。仿真结果显示，与PBFT相比，LTPBFT共识算法在通信开销、吞吐量、共识时延和安全性方面都有更高的效率和更强的稳定性。

关键词：无人机蜂群身份认证区块链 PBFT共识算法

联合DTOA一阶差分曲线和相关分析的参差信号分选方法

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电子学报 2023年第11期51卷 3271-3281页

作者：谢敏赵闯胡德秀刘成城中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001

针对直方图方法分选脉间参差雷达信号能力不佳且无法解析其调制模式的问题,结合参差信号的交织特性,提出联合到达时间差值(Difference of Time Of Arrival,DTOA)的一阶差分曲线和相关分析的分选方法.该方法基于DTOA一阶差分曲线提取DTO... 详细信息

针对直方图方法分选脉间参差雷达信号能力不佳且无法解析其调制模式的问题,结合参差信号的交织特性,提出联合到达时间差值(Difference of Time Of Arrival,DTOA)的一阶差分曲线和相关分析的分选方法.该方法基于DTOA一阶差分曲线提取DTOA关注项,然后基于关注项的自相关和交叠率识别参差调制模式、基于关注项的互相关分析参差调制模式,最后结合参差分析结果进行序列检索.实验结果表明,所提方法所需计算量较少,可以有效分选参差信号并解析其完整的调制模式,对脉冲丢失表现出较强的适应性,对子周期分布的均匀程度和干扰脉冲有较好的稳健性.

关键词：参差雷达信号分选参差模式识别参差模式分析 DTOA一阶差分曲线相关分析

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刘成城:移动互联网还可能会出“独角兽”

南方企业家 2016年第12期 39-39页

作者：刘成城 36氪

致词我是36氪的刘成城,我们最初是一个创业的科技媒体,过去几年我们做了两个主要的新业务,一个是氪空间,我们做的是一个联合办公,同时也为中大型企业做一些办公的定制,现在联合办公产品做了20多个,中大型的企业客户大概做了40多个,所以... 详细信息

致词我是36氪的刘成城,我们最初是一个创业的科技媒体,过去几年我们做了两个主要的新业务,一个是氪空间,我们做的是一个联合办公,同时也为中大型企业做一些办公的定制,现在联合办公产品做了20多个,中大型的企业客户大概做了40多个,所以加起来差不多60个左右的空间,这是我们围绕为创业企业服务的一个延展。第二个,我们后面做了一个36氪创投的平台,如果大家用手机搜索36氪创投应该可以搜到。最早其实

关键词：移动互联网独角兽智能手机

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基于边缘计算的紧致化掌纹识别系统

中国科学：技术科学 2022年第5期52卷 704-712页

作者：刘钧文钟德星邵会凯刘成城西安交通大学自动化科学与工程学院西安710049 人工智能与数字经济广东省实验室(广州) 广州510330 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023

随着生物特征身份认证技术的发展,无接触式掌纹识别的高识别率、低侵犯性和无接触性等优点,使其得到了越来越广泛的关注.为了满足边缘环境下多设备实时高效的处理需求,本文设计了一套基于边缘计算的紧致化掌纹识别框架,分别在终端设备... 详细信息

随着生物特征身份认证技术的发展,无接触式掌纹识别的高识别率、低侵犯性和无接触性等优点,使其得到了越来越广泛的关注.为了满足边缘环境下多设备实时高效的处理需求,本文设计了一套基于边缘计算的紧致化掌纹识别框架,分别在终端设备层、边缘服务器层、云层搭建掌纹识别子系统.在终端设备层采用基于Tiny YOLO-v3的目标识别算法和基于MobilenetV2的关键点定位算法对采集图像进行预处理,提取掌纹ROI(region of interest),并提出识别请求.在边缘服务器层,对接受到的掌纹ROI利用基于对抗度量学习的GoogLeNet模型进行特征提取和特征匹配,在返回识别结果后进行数据同步.在云层,数据中心将会对所有的识别任务记录日志并归入数据库,同时定时训练更新终端设备和边缘设备的网络模型,以提高系统的跨领域识别能力.该框架是一套完整可行的生物特征识别框架,具有广阔的市场前景和应用价值.

关键词：边缘计算紧致化系统嵌入式系统掌纹识别生物特征

基于稀疏重构的共形阵列稳健自适应波束形成算法

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电子与信息学报 2017年第2期39卷 301-308页

作者：陈沛赵拥军刘成城解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院郑州450001

针对共形阵列天线自适应波束形成中存在的通用性差、主瓣保形困难、计算复杂度高等问题,该文提出一种基于稀疏重构的稳健自适应波束形成算法。该算法通过引入渐进最小方差准则,实现了干扰加噪声协方差矩阵的稀疏重构,并得到期望方向上... 详细信息

针对共形阵列天线自适应波束形成中存在的通用性差、主瓣保形困难、计算复杂度高等问题,该文提出一种基于稀疏重构的稳健自适应波束形成算法。该算法通过引入渐进最小方差准则,实现了干扰加噪声协方差矩阵的稀疏重构,并得到期望方向上的导向矢量估计,进而求得波束形成器的最优权矢量。该算法无需复杂的子阵分解或虚拟映射变换,适用于任意阵列形状。仿真实验验证了该算法不仅保证了期望的主瓣响应,同时对指向误差有较好的稳健性。与现有算法相比,该算法所需采样快拍数少,计算复杂度低,收敛速度快,在较大的输入信噪比范围内达到了较好的阵列输出性能。

关键词：稳健自适应波束形成共形阵列渐进最小方差准则稀疏重构

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基于稀疏时频分解的盲波束形成算法

电子与信息学报 2016年第12期38卷 3078-3084页

作者：陈沛赵拥军刘成城解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院郑州450001

针对现有盲波束形成算法通用性差,所需采样数据量大等问题,该文提出一种基于稀疏时频分解的盲波束形成算法。算法首先将传统的短时傅里叶变换转化为稀疏重构问题,利用交替分裂Bregman算法进行迭代求解。然后利用对各阵元的接收信号进行... 详细信息

针对现有盲波束形成算法通用性差,所需采样数据量大等问题,该文提出一种基于稀疏时频分解的盲波束形成算法。算法首先将传统的短时傅里叶变换转化为稀疏重构问题,利用交替分裂Bregman算法进行迭代求解。然后利用对各阵元的接收信号进行稀疏时频分解的结果,结合聚类和不确定集方法,实现导向矢量的最优估计。最后利用MVDR算法获得最优权矢量。该算法无需利用信号统计特性,实现了高效的盲波束形成。仿真实验结果表明,该算法所需数据量小,迭代步骤易于工程实现,较现有盲波束形成算法输出性能更优,适用范围更广。

关键词：盲波束形成时频分解稀疏重构导向矢量估计

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基于多级阻塞的稳健相干自适应波束形成

电子与信息学报 2019年第7期41卷 1705-1711页

作者：唐敏齐栋刘成城赵拥军解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院

针对期望信号波达角(DOA)估计误差较大时相干波束形成性能下降的问题,该文提出一种基于多级阻塞的稳健相干自适应波束形成算法。该算法首先定义阻塞矩阵,推导多级阻塞原理,并利用其滤除阵列接收信号中的期望信号;然后给出空间中只存在... 详细信息

针对期望信号波达角(DOA)估计误差较大时相干波束形成性能下降的问题,该文提出一种基于多级阻塞的稳健相干自适应波束形成算法。该算法首先定义阻塞矩阵,推导多级阻塞原理,并利用其滤除阵列接收信号中的期望信号;然后给出空间中只存在期望信号时,子阵与全阵间阵列流型的映射关系,据此推导全阵扩展变换,并证明其在干扰信号存在条件下的有效性;最终利用扩展变换获取全阵最优权矢量,实现相干波束形成。该算法对期望信号波达角估计误差稳健,且无需干扰信号来向的先验信息,同时可以有效避免阵列孔径的损失。仿真分析验证了算法的优越性和理论分析的有效性。

关键词：信号处理稳健波束相干干扰波达角估计误差多级阻塞