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ARQ反馈中继协作水声通信系统资源分配方案

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东南大学学报（自然科学版） 2017年第2期47卷 220-224页

作者：董赛宋康曹欢欢李春国杨绿溪东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 青岛大学电子信息学院青岛266071

为了改善信道环境下复杂的水声通信系统性能,更好地实现资源的合理分配,采用跨层设计的思想,提出了一种基于ARQ反馈中继协作水声通信下行链路的资源分配方案.该方案利用目标端的反馈信息ACK/NAK(正确译码/错误译码),在给定目标的误包率... 详细信息

为了改善信道环境下复杂的水声通信系统性能,更好地实现资源的合理分配,采用跨层设计的思想,提出了一种基于ARQ反馈中继协作水声通信下行链路的资源分配方案.该方案利用目标端的反馈信息ACK/NAK(正确译码/错误译码),在给定目标的误包率、无法获取信源端信道的状态信息、相对复杂的水下环境以及中继会放大转发前路噪声的情况下,可以实现目标用户的调度和速率的分配.仿真结果显示,与传统的方案相比,利用所提出的方案,可以在相对复杂度较小的基础上实现较低的误比特率,达到接近信道状态已知时的性能.

关键词：水声通信用户调度资源分配误比特率

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基于颜色及纹理特征的果蔬种类识别方法

农业工程学报 2014年第16期30卷 305-311页

作者：陶华伟赵力奚吉虞玲王彤东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 河海大学物联网工程学院常州213022

为更好地表述果蔬图像纹理特征,提高智能果蔬识别系统识别准确性,提出一种颜色完全局部二值模式纹理特征提取算法。果蔬识别系统模型利用颜色完全局部二值模式提取图像纹理特征,利用HSV颜色直方图、外点/内点颜色直方图提取图像颜色特征... 详细信息

为更好地表述果蔬图像纹理特征,提高智能果蔬识别系统识别准确性,提出一种颜色完全局部二值模式纹理特征提取算法。果蔬识别系统模型利用颜色完全局部二值模式提取图像纹理特征,利用HSV颜色直方图、外点/内点颜色直方图提取图像颜色特征,采用匹配得分融合算法将颜色和纹理特征相融合,采用最近邻分类器实现果蔬农产品分类。通过不同光照条件下和不同数量训练样本条件下的试验得出:颜色完全局部二值模式的果蔬图像纹理表述能力明显优于和差直方图等果蔬图像纹理操作子,识别率提升最小在5%以上,更适合果蔬分类;对比其他纹理特征提取算法,采用颜色完全局部二值模式与颜色特征进行融合时,识别率最优,时间开销约为1.1 s。该方法能够应用到智能果蔬识别系统中,提升系统识别准确性。

关键词：农产品图像处理特征识别颜色特征纹理特征融合果蔬

联合STFT-迭代变权拟合的LFM信号参数估计方法

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信号处理 2012年第10期28卷 1408-1415页

作者：姚帅方世良王晓燕东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096

针对现有线性调频(LFM)信号参数估计方法估计精度与估计速度难以兼得,以及对信号畸变敏感的难题,提出了一种联合Rife插值改进的短时傅里叶变换(STFT)-迭代变权最小二乘线性拟合(IRLSF)参数估计的方法。使用Rife插值改进的STFT较好地保持... 详细信息

针对现有线性调频(LFM)信号参数估计方法估计精度与估计速度难以兼得,以及对信号畸变敏感的难题,提出了一种联合Rife插值改进的短时傅里叶变换(STFT)-迭代变权最小二乘线性拟合(IRLSF)参数估计的方法。使用Rife插值改进的STFT较好地保持了LFM信号瞬时频率曲线的线性特征,迭代变权处理有效地抑制了估计得到的瞬时频率中出现异常值对参数估计精度的影响。该方法无需进行复杂的计算和参数搜索,实时性好。仿真分析表明,相对于常规最小二乘线性拟合(CLSF)方法信噪比下限降低了4dB。湖试结果验证了该方法的有效性和实用性。

关键词：线性调频信号短时傅里叶变换 Rife插值迭代变权拟合

舰船辐射噪声的非线性特征提取和识别(英文)

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南京大学学报（自然科学版） 2013年第1期49卷 64-71页

作者：曹红丽方世良罗昕炜东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096

本文研究了一种集相空间重构的几何特征和盒数维为一体的计算复杂度较低的非线性特征提取方案.首先利用基于统计学方法的C-C方法提取嵌入维和时延,根据舰船辐射噪声的嵌入维确定维数范围,在维数范围内采用时延法进行相空间重构,将舰船... 详细信息

本文研究了一种集相空间重构的几何特征和盒数维为一体的计算复杂度较低的非线性特征提取方案.首先利用基于统计学方法的C-C方法提取嵌入维和时延,根据舰船辐射噪声的嵌入维确定维数范围,在维数范围内采用时延法进行相空间重构,将舰船辐射噪声时间序列扩展到高维空间,在高维空间中计算时间子序列的相关系数,并从相关系数中寻找阈值范围提取具有区分性相似性重复度,将相似性重复度进行升序重排画相似性重复度曲线,提取相似性重复度平均值这一几何特征,然后从盒子维的数学分析出发研究盒子维数的简化工程计算模型,三类舰船辐射噪声的盒子维分布图验证盒子维特征具有一定的区分性,最后设计后传播(BP)神经网络分类器,BP神经网络采用两层结构的批处理模式.推导特征的类间距离和类内距离,并通过实际海上数据仿真,计算结果表明结合特征的类间距离较大,类内距离较小,验证结合特征提取方法的有效性,三类目标的识别率表明该方法具有一定的水声目标识别能力.

关键词：相空间重构重复度盒子维后传播神经网络

基于波束域的子空间正交性测试宽带DOA估计方法研究

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信号处理 2012年第1期28卷 131-138页

作者：李焜方世良东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096

投影子空间正交性测试(Test of Orthogonality 0f Projected Subspace:TOPS)算法通过测试宽带信号各频率点上噪声子空间和信号子空间之间的正交性对目标方位进行到达角估计(DOA:direction-of-arrival)。此算法对参考频点上的信号子空间... 详细信息

投影子空间正交性测试(Test of Orthogonality 0f Projected Subspace:TOPS)算法通过测试宽带信号各频率点上噪声子空间和信号子空间之间的正交性对目标方位进行到达角估计(DOA:direction-of-arrival)。此算法对参考频点上的信号子空间的估计依赖性较大,因此存在较多伪峰,低信噪比条件下性能差等缺点。针对该问题,提出一种基于波束域的宽带DOA估计方法。该方法通过将阵列接收信号转换到波束域,在波束域中利用信号带宽内各频率分量的波束域方向向量与噪声子空间之间的正交关系构造判决向量,根据判决向量搜索空间谱的极大值对应的角度进行DOA估计。该方法不需要进行角度预估,避免了TOPS算法中常出现的伪峰,降低了信噪比分辨门限,减少了计算量,具有较好的估计效果。将该方法分别运用到均匀圆阵和线阵上,通过仿真对比和海试实验数据的处理,证明了本文所提方法的有效性。

关键词：阵列信号处理宽带信号到达角估计波束域方法投影子空间正交性测试算法

MIMO-OFDM移动水声通信系统中多普勒扩展估计方案

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东南大学学报（自然科学版） 2017年第2期47卷 215-219页

作者：张行宋康李春国杨绿溪方世良东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 青岛大学电子信息学院青岛266071

为了消除MIMO-OFDM移动水声通信系统中的多普勒效应,提出了一种训练序列结构及其相应的多普勒扩展估计方案.发射端在每一帧信号前插入2段相同的训练序列,接收端使用多个并行相关器对接收到的2段训练序列进行自相关运算,根据输出的最大... 详细信息

为了消除MIMO-OFDM移动水声通信系统中的多普勒效应,提出了一种训练序列结构及其相应的多普勒扩展估计方案.发射端在每一帧信号前插入2段相同的训练序列,接收端使用多个并行相关器对接收到的2段训练序列进行自相关运算,根据输出的最大自相关值所对应的相关器窗口长度即可进行多普勒扩展因子估计.仿真结果表明,与传统的以LFM信号为训练序列的估计方案相比,所提方案充分利用了MIMO技术提供的分集增益,进行更为精确的多普勒扩展因子估计,估计误差低于2×10^(-3).

关键词：水声通信多输入多输出正交频分复用多普勒扩展

基于CS与K-SVD的欠定盲源分离稀疏分量分析

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第6期41卷 1127-1131页

作者：余丰奚吉赵力邹采荣东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 佛山科学技术学院佛山528000

为了提高盲源分离的准确率,提出了结合压缩感知(CS)与K均值奇异值分解(K-SVD)的稀疏分量分析方法进行盲源分离.首先,分析欠定盲源分离估计源信号与压缩感知问题的等价性,建立压缩感知框架;其次,在此框架下利用K-SVD方法训练稀疏字典;最... 详细信息

为了提高盲源分离的准确率,提出了结合压缩感知(CS)与K均值奇异值分解(K-SVD)的稀疏分量分析方法进行盲源分离.首先,分析欠定盲源分离估计源信号与压缩感知问题的等价性,建立压缩感知框架;其次,在此框架下利用K-SVD方法训练稀疏字典;最后利用经典追踪算法计算得到稀疏分量,结合传统的两步法,进行盲源分离.大量实验表明,该算法与其他稀疏表示方法相比获得了较好的分离效果.与传统两步法不同的是,该算法在压缩感知框架下利用K-SVD方法自适应地训练稀疏字典,求出混合信号的稀疏表示,稀疏分量分析方法的改进对盲源分离的准确率起到直接的影响作用.

关键词：欠定盲源分离稀疏表示压缩感知

基于信道相关统计及有限反馈的多基站协作波束成形

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通信学报 2011年第9期32卷 61-67页

作者：何世文黄永明杨绿溪东南大学教育部水声信号处理重点实验室江苏南京210096 东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096

为减少多基站协作波束成形系统中基站间的信息交换量和用户信道信息反馈量,提出一种基站联合利用有限反馈信道参数和信道空间相关矩阵估计信道矢量函数的方法;基于所估计的信道矢量函数,提出一种多基站协作扩展迫零波束成形算法。相比... 详细信息

为减少多基站协作波束成形系统中基站间的信息交换量和用户信道信息反馈量,提出一种基站联合利用有限反馈信道参数和信道空间相关矩阵估计信道矢量函数的方法;基于所估计的信道矢量函数,提出一种多基站协作扩展迫零波束成形算法。相比已有的多基站协作波束成形方案,所提算法能在反馈/回程开销和系统性能之间取得更合理的折中,计算仿真验证了所提算法的有效性。

关键词：多基站协作有限反馈信道矢量函数信道相位码本相关统计

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联合网络编码和叠加编码的协作发射策略

通信学报 2012年第8期33卷 1-9页

作者：王海荣黄永明杨绿溪东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096 东南大学教育部水声信号处理重点实验室江苏南京210096

提出一种联合网络编码和叠加编码的协作发射策略。对传统的解码转发中继采用网络编码可以提高频谱效率,这是因为放宽了不同数据流之间的正交约束并且可通过预编码/波束形成技术减轻由此带来的干扰。与基于信道状态信息获得近似最优性能... 详细信息

提出一种联合网络编码和叠加编码的协作发射策略。对传统的解码转发中继采用网络编码可以提高频谱效率,这是因为放宽了不同数据流之间的正交约束并且可通过预编码/波束形成技术减轻由此带来的干扰。与基于信道状态信息获得近似最优性能但计算繁重的波束形成策略相比,提出利用叠加编码思想确定网络预编码处理向量,该方法无需发射端预知CSI因而大大减小了计算复杂度。理论分析和仿真结果同时表明,所提策略可获得与基于CSI近似最优的线性网络预编码和脏纸网络预编码策略极为相近的性能。

关键词：网络编码叠加编码协作发射预编码