基于HMM的机动目标识别

利用弹载高重频脉冲多普勒体制雷达所能获得的目标运动特征(加速度、加速度的变化率),将目标的机动性能与隐Markov模型(HMM)有机地相结合,提出了一种基于隐Markov模型(HMM)的动目标跟踪识别方案,并分析了其在不同条件下的有限识别能力。     

一种基于隐马尔科夫模型的雷达辐射源识别算法

针对现代雷达采用复杂的PRI样式不能对其进行准确识别的问题,提出一种基于隐马尔科夫模型的复杂体制雷达辐射源识别算法。该算法将具有复杂PRI样式辐射源识别问题转化为对具有分类特征的码序列的识别问题,通过运用符号动力学中符号时间序列分析(symbolic time series analysis)理论,将上述码序列识别问题建模为隐马尔科夫模型予以解决,实现了对具有PRI抖动、伪随机编码等复杂PRI调制样式雷达辐射源的准确识别。仿真结果证明算法在PRI值有部分重叠的情况下仍具有很好的识别能力。     

基于动态时间规整的空中目标机动识别

针对现有空中目标机动识别方法识别率较低且耗时较长的问题,提出一种基于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)的空中目标机动识别方法。对目标跟踪产生的空中目标飞行轨迹进行机动序列提取,并将其作为测试模板,用动态时间规整算法匹配测试模板和参考模板,以识别空中目标的机动类型。最后基于相同的训练样本和测试库,在相同拒识率下,将DTW算法与隐马尔科夫(Hidden Markov Model,HMM)算法进行识别效果对比。实验结果表明,相较于HMM算法,所提算法在低训练样本条件下的识别率较高,且识别时间更短。     

一种基于组合特征的大肠杆菌σ70启动子识别算法

启动子识别是研究基因转录调控的重要环节,但目前算法的识别正确率偏低.在深入分析启动子生物特征的基础上,提出了一种基于多种特征组合的大肠杆菌σ70启动子识别算法,在启动子序列的组成特征、信号特征和结构特征中选取10种典型特征,以此为依据,对位于非编码区和编码区内部的启动子分别加以识别.首先通过特征描述模型分别计算各种特征在启动子序列和非启动子序列中的得分,将特征得分组合成10维特征向量,再利用二次判别分析法在特征向量集上进行训练和识别.在实际数据集中进行的刀切法测试验证了算法的有效性.对位于非编码区的启动子,平均正确率达到了86.7%,明显优于其它算法;对位于编码区内部的启动子,平均正确率也达到了82.4%.算法还具有良好的可扩展性,能够方便地容纳新特征,使识别性能不断提高.     

基于RCS序列的空间目标分类识别方法

结合三轴稳定卫星、自旋稳定卫星、翻滚目标和空间碎片的运动特征,依据强散射中心理论分别建立这四类空间目标的电磁散射模型,通过计算机仿真得到其RCS序列仿真值.针对这四类空间目标的RCS序列特点,提出了一种三轴稳定卫星与空间碎片的判别方法和利用RCS的周期性对空间目标分类识别算法,计算机仿真实验验证了算法的有效性.     

多波长相关性技术在激光大气通信中的应用

利用激光通信距离方程和多波长激光大气传输反演技术,计算分析了多波长激光在不同气象条件下对目标的最大通信距离,提出了一种用于求解通信距离隐函数方程的新算法.该算法在求解通信距离隐函数方程时,明确了不同工作波长激光的大气透过率是距离的函数;然后,利用神经网络反演模型计算得到多波长激光大气消光系数,并代入隐函数方程进行线性插值和迭代求解;最后,采用简化的数值计算方法对迭代初值进行预测.仿真结果分析表明:该算法能够快速地得到精确数值解.     

二维隐马氏模型的一种简化算法及其参数估计

针对现有的二维隐马氏模型算法给出了一种简化算法及参数估计方法。该算法与现有的算法相比非常简单。基于此方法给出了相应的识别方法和参数估计,并且该估计与极大似然估计是等同的。     

修正的马尔科夫转移矩阵自适应IMM算法

机动目标跟踪算法中,交互式多模型(IMM)算法是一种相当有效的方法.但该算法中存在Markov矩阵据先验知识给定且不变的问题.针对此问题,提出一种Markov矩阵自适应的IMM算法.该算法利用后验信息实时修正Markov矩阵,改善了位置和速度的滤波结果,使IMM算法的模型概率变化更加符合目标真实运动.经仿真验证,提出的算法具有更好的跟踪性能.     

运动目标轨迹分类与识别

运动目标轨迹识别是运动分析中的基本问题,其目的是解释所监视场景中发生的事件,对所监视场景中运动目标轨迹的行为模式进行分析与识别,智能地做出自动分类.对轨迹有效性判断后采用K均值聚类,引入改进的隐马尔可夫模型算法,针对轨迹的复杂程度对各个轨迹模式类建立相应的隐马尔可夫模型,利用训练样本训练模型得到可靠的模型参数,计算测试样本对于各个模型的最大似然概率,选取最大概率值对应的轨迹模式类作为轨迹识别的结果,对两种场景中聚类后的轨迹进行训练与识别,平均识别率较高,实验结果表明该方法是有效的.     

时序电路故障可测性分析

对不可测故障进行测试产生是影响时序电路测试产生效率的一个重要因素。文中提出了一种基于简化可控性计算的识别时序电路中不可测故障的算法,运用该算法无须搜索便可识别出时序电路中相当一部分不可测故障。针对ISCAS89电路的实验结果也验证了其有效性。     

基于隐马尔可夫模型的IDS程序行为异常检测

提出一种新的基于隐马尔可夫模型的程序行为异常检测方法,此方法利用系统调用序列,并基于隐马尔可夫模型来描述程序行为,根据程序行为模式的出现频率对其进行分类,并将行为模式类型同隐马尔可夫模型的状态联系在一起。由于各状态对应的观测值集合互不相交,模型训练中采用了运算量较小的序列匹配方法,与传统的Baum Welch算法相比,训练时间有较大幅度的降低。考虑到模型中状态的特殊含义以及程序行为的特点,将加窗平滑后的状态序列出现概率作为判决依据。实验表明,此方法具有很高的检测准确性,其检测效率也优于同类方法。     

基于小波域隐Markov模型的SAR图像滤波方法

在小波域隐Markov模型(HMM)的基础上提出一种新的合成孔径雷达(SAR)图像的滤波方法。首先根据小波变换的内在特征,建立小波域的隐Markov树(HMT)模型,通过EM算法可以获得该HMT模型的参数估计。然后根据SAR图像的统计性质,将SAR图像的乘法斑点杂噪声在局部范围内近似为加性白高斯噪声,通过最小均方差(MMSE)估计可以获得信号的小波变换值。通过对真实SAR图像的应用,结果说明该方法可以在保存图像细节特征的情况下有效地抑制图像的噪声。     

基于多模型组合的模拟电路故障诊断方法

针对传统模拟电路故障诊断方法识别准确率低及耗时较长的问题,提出一种基于改进的二进制粒子群优化算法(IBPSO)与隐马尔科夫模型(HMM)的综合诊断方法。该方法利用IBPSO对故障特征进行提取优化,降低故障特征维度,进一步利用HMM对提取的故障特征进行预处理,排除不可能类故障特征,提高了LSSVM的分类准确率。经过仿真结果分析验证,该方法较现有的BP神经网络诊断方法,能够在确保正确率得到提升的基础上,进一步提高故障诊断速度,具有更强的战场环境适用性。     

多阶段任务系统可靠性分析的ROBDD算法

针对Markov方法分析多阶段任务系统(Phased-Mission System,PMS)可靠性时的状态空间爆炸问题,基于层次化建模思想,建立了PMS任务可靠性的顶层系统二维决策图(Binary Decision Diagram,BDD)模型和底层部件Markov模型。通过分析BDD中的同构节点和冗余节点,提出顶层模型构造过程中的同构节点合并策略和冗余节点删除策略。利用上述节点压缩策略生成简化模型,提高模型构造和存储效率。基于PMS部件排序规则,给出了层次化模型的递归求解方法,该方法的计算复杂度与顶层模型中的节点总数呈线性关系。通过算例分析,对比采用节点压缩策略前后的模型节点数,以及层次化方法与Markov方法的计算结果,验证了简化层次模型的正确性和有效性。     

Simple paths with exact and forbidden lengths

We study new decision and optimization problems of finding a simple path between two given vertices in an arc weighted directed multigraph such that the path length is equal to a given number or it does not fall into the given forbidden intervals (gaps). A fairly complete computational complexity classification is provided and exact and approximation algorithms are suggested.     

Capacity expansion and cost efficiency improvement in the warehouse problem

The warehouse problem with deterministic production cost, selling prices, and demand was introduced in the 1950s and there is a renewed interest recently due to its applications in energy storage and arbitrage. In this paper, we consider two extensions of the warehouse problem and develop efficient computational algorithms for finding their optimal solutions. First, we consider a model where the firm can invest in capacity expansion projects for the warehouse while simultaneously making production and sales decisions in each period. We show that this problem can be solved with a computational complexity that is linear in the product of the length of the planning horizon and the number of capacity expansion projects. We then consider a problem in which the firm can invest to improve production cost efficiency while simultaneously making production and sales decisions in each period. The resulting optimization problem is non‐convex with integer decision variables. We show that, under some mild conditions on the cost data, the problem can be solved in linear computational time. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 63: 367–373, 2016     

基于方位特征序列的地雷鉴别算法

在使用低频超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)对地雷进行探测的过程中,根据目标电磁散射随方位角和入射角的变化特性,提出一种利用双峰间距和频率凹点特征沿方位向变化的隐马尔科夫模型(HMM)鉴别算法。该算法首先针对目标感兴趣区域(ROI)图像估计其各方位回波响应,然后利用时频原子提取时域双峰间距和频率凹点,进而得到随方位角变化的特征序列,再通过SAR工作时方位角和入射角的变化特点以及训练样本确定HMM参数,并在此基础上计算疑似目标新的特征矢量,采用马氏距离进行判别。实验结果表明了本文所提方法在目标鉴别方面的有效性。     

指标融合和隐马尔可夫模型的舰船装备技术状态评估

科学合理的技术状态评估技术是保障舰船安全性和任务完好性的有效途径之一,针对目前舰船装备技术状态评估缺乏动态性以及评估指标过多的问题,构建舰船装备技术状态多指标融合模型,结合技术状态评估指标融合模型和隐马尔可夫模型所具有双随机性和严谨数学推理能力的特点,建立基于指标融合模型和隐马尔可夫模型的舰船装备技术状态动态评估模型。最后通过案例分析验证了所提出的方法能够有效体现技术状态评估中的动态性,为舰船装备技术状态评估提供新的途径。     

针对GPS/SINS深组合模型的U滤波及其运用

很多文献都证明了在解决非线性系统问题时,UKF(Unscented Kalman Filter)是比EKF(Extended Kalman Filter)更好的选择,但计算的复杂度限制了其运用。针对GPS/SINS深组合的模型提出了全新简化的U滤波算法UTCUKF(Ultra Tight Coupling Unscented Kalman Filter)。这是一种专门针对具有加性噪声、线性状态方程和非线性量测方程的系统设计的滤波器。首先介绍了GPS/SINS深组合系统在导航解算时的模型,然后针对模型具有加性噪声的特点运用AUKF(Additive Unscented Kalman Filter)对UKF进行了简化,为了实现UKF在GPS/SINS深组合系统中的实际运用,又由系统模型中状态方程是线性方程、观测方程是非线性方程的特征,进一步提出了UTCUKF,并做了分析和仿真。     

辅助足球视频切分的音频自动分类与分段

视频伴随音轨的自动分类与分段是辅助视频切分的一种有效手段。从足球视频的特征入手,归纳总结出足球视频中三类主要的音频类型,既而提出了基于HMM并且结合一定平滑策略的音频自动分类和分段的框架,在实现音频分类分段的同时完成了足球视频的切分。初步的实验结果验证了该方法的有效性和鲁棒性。