目标机动和观测野值的双假设滤波辨识算法

针对目标跟踪观测过程中野值和机动互存的辨识问题,根据标准Kalman滤波算法不具有容错性的特征,提出利用Kalman滤波收敛时间辨识野值抑或机动导致观测值异常的方法,以减少测量值准确有用信息的丢失。然后,采用改进3σ准则对近似服从正态分布的小测量域内观测数据进行粗略预处理,并对异常值建立了残差扰动因子的双滤波器辨识,同时以设置同步并行动态的时间计时为判决条件,有效减小了后续目标跟踪的误差。仿真实例表明:所提出的双假设辨识算法能够实现实时辨识,且有效跟踪目标。     

相控阵雷达高采样率数据事后处理方法研究

针对相控阵雷达高采样率数据,建立了雷达测量数据重采样的最优节点样条表示方法模型.为满足试验数据处理需求,进行拟合采样的同时用迭代方法将野值剔除,有效地降低了雷达测量误差。采用B样条作为数值逼近的基函数,可在全部数据范围内对测量数据进行拟合,达到提高处理精度的效果。通过仿真与实测数据的检验,验证方法的正确性和实用性。     

基于二代小波的三维虚拟人脸的LOD简化模型研究

针对三维虚拟人脸数据量大的问题,结合曲面多分辨率细分模型,首次提出了具有C2连续光滑的对称性双正交三次B样条小波的快速提升构造方案。算法通过引入 s-lift和w-lift算子,根据B样条的两尺度及小波二阶消失矩关系构造了l和h滤波器。定义了一个与顶点角标无关的提升运算以得到一个平面张量积形式的B样条小波函数,从而将提升构造算法推广到二维,研究了三维人脸网格曲面的张量积小波变换LOD控制算法。对误差计算进行了定义和分析,并对三维人脸的LOD小波控制算法进行了优化。结果表明:二代小波LOD模型压缩率高,人脸曲面失真度小。     

滑动容错辨识算法在航迹数据处理中的应用

由于试验环境和被测目标运动特性的影响,航迹测量数据中会出现斑点型异值。对最小二乘多项式进行改进,引进自适应调节函数和滑动窗口概念,提出了滑动多项式容错辨识算法,详细描述了采用该方法进行异值辨识和修复的具体过程。仿真分析和实际飞行试验的数据处理表明:该方法对处理含有斑点型异值的测量数据具有良好的效果。     

基于机械故障诊断的算法及小波基选择研究

针对小波分析在机械故障诊断应用中的快速算法和小波基选择存在的问题,对常用的正交、半正交、双正交小波提取信号特征的能力进行了分析比较,研究表明半正交B样条小波因具有线性相位和采用较长的分解序列而具有较好的频率局部化特性和较小的变换误差,具有比较好的综合性能。推导了正交小波包的图形显示算法,利用该算法解决了小波变换快速算法中存在的数据长度随分解层数成倍减小的问题。研究结果为机械故障诊断中选择小波基进行信号处理提供了依据和途径。     

导弹飞行轨迹运动参数的稳健回归

对导弹飞行轨迹分析中的运动学方程参数求解拟合问题进行了研究,给出了运动学参数的数值计算方法,对参数拟合误差进行了分析.采用了基于B样条函数基的参数稳健回归拟合方法,有效降低了测量异常值对计算结果的影响,提高了拟合精度.试验结果表明:该方法能很好地解决导弹运动参数的曲线拟合与误差分析问题.     

基于B样条的稳健回归算法

利用B样条基构建了拟合函数模型.针对观测数据中存在野值的情形,选取了稳健函数进行稳健回归,并通过迭代再加权法实现了拟合函数模型的求解.试验结果表明:在数据中含有野值的情形下,基于B样条的稳健回归算法比常规的最小二乘回归算法具有更好的表现.     

基于线对线突然短路的同步电机瞬态参数辨识

准确地辨识同步电机参数,是分析电力系统运行和控制系统设计的前提.利用最小二乘或卡尔曼滤波等方法辨识电机三相同时突然短路试验数据,是传统电机参数辨识的主要方式.受同步电机三相同时突然短路的可操作性和电机参数模型的强非线性等因素的影响,电机瞬态参数难以准确测量.利用改进的小波变换和人工神经元网络辨识参数的新方法,结合容易实现的同步电机线对线突然短路试验,辨识得到了三相同步电机的瞬态参数,有效提高了电机参数的辨识精度.仿真试验表明,该方法是有效的.     

小波分析模式辨识的几个重要问题

小波分析是模式辨识研究中十分有用的工具,基于小波分析的基本原理和方法,提出并分析了模式辨识中的几个重要问题。     

基于自适应小波正交基神经网络的参数辨识

提出了一种基于小波正交基神经网络的非线性在线辨识方法.小波变换具有良好的收敛速度和逼近精度,神经网络具有强大的非线性映射能力、自学习、自适应等优势,采用正交基小波函数作为神经网络的基函数构成小波神经网络,该网络兼有小波函数和神经网络的优点;制导航弹数字仿真结果表明, 该方法对含噪声数据进行处理效果好,能很好地满足非线性在线辨识的需求.     

基于小波神经网络的蒸汽发生器水位辨识与控制仿真

提出一种基于小波神经网络的控制方法,对蒸汽发生器水位进行控制仿真.该方法利用小波神经网络作为控制系统的辨识器和控制器来构成控制系统.小波神经网络辨识器能更准确逼近非线性对象,小波神经网络控制器能自适应产生最佳的控制规律.仿真结果表明,该方案具有响应快、超调量小、较强抑制干扰能力等良好性能.     

基于小波去噪半参数回归模型的卫星轨道测量数据预处理方法

由于卫星轨道测量数据中含有非线性误差,使用传统的最小二乘多项式拟合方法对其进行预处理必然会降低定轨精度.在半参数回归模型的基础上,应用小波阈值去噪算法估计并消除观测数据中存在的非线性误差,提出了基于小波去噪半参数回归模型的卫星轨道测量数据预处理方法,以提高数据预处理的精度.对某卫星USB跟踪数据应用该方法进行了仿真,仿真结果表明:该方法可以分离出观测数据中的白噪声和非线性误差,从而可以在观测数据中消除非线性误差的影响,提高数据预处理的精度.     

基于径向基小波神经网络的装备保障方案评价模型

针对装备保障方案评价的实际问题,利用小波函数的多分辨率分析和逐层逼近能力,建立了基于径向基小波神经网络的装备保障方案评价方法。通过对装备保障方案中评价参数的量化,建立评价参数的样本库。将各种性能指标输入到训练好的网络,客观地评价保障方案的性能。以陆军防空旅装备保障方案为例,组织保障领域的专家对评价参数进行综合研讨,得到量化的参数值,然后使用新方法对其进行评价。仿真结果表明,径向基小波神经网络具有良好的非线性映射能力和泛化性能,能够比较准确地对装备保障方案做出评价。     

基于小波神经网络的MEMS陀螺输出预测方法

为了解决弹载MEMS陀螺实时输出预测问题,提高陀螺输出预测精度并减小计算量,通过分析弹载陀螺信号时间序列特性,结合小波分析和神经网络两种方法的优势,提出了一种基于小波神经网络的MEMS陀螺输出预测方法。选取并优化神经网络结构参数,利用实测陀螺数据对建立的小波神经网络进行训练,并预测出未来一段较短时间的陀螺输出值。与陀螺实测值和ARMA模型预测结果的对比发现,小波神经网络方法有效地提高了MEMS陀螺输出预测的精度、减小了计算量,从而验证了该方法的有效性和精度。     

Moving horizon based wavelet de-noising method of dual-observed geomagnetic signal for nonlinear high spin projectile roll positioning

Phase-frequency characteristics of approximate sinusoidal geomagnetic signals can be used for projectile roll positioning and other high-precision trajectory correction applications. The sinusoidal geomagnetic signal deforms in the exposed and magnetically contaminated environment. In order to preciously recognize the roll information and effectively separate the noise component from the original geomagnetic sequence, based on the error source analysis, we propose a moving horizon based wavelet de-noising method for the dual-observed geomagnetic signal filtering where the captured rough roll frequency value provides reasonable wavelet decomposition and reconstruction level selection basis for sampled sequence; a moving horizon window guarantees real-time performance and non-cumulative calculation amount. The complete geomagnetic data in full ballistic range and three intercepted paragraphs are used for performance assessment. The positioning performance of the moving horizon wavelet de-noising method is compared with the band-pass filter. The results show that both noise reduction techniques improve the positioning accuracy while the wavelet de-noising method is always better than the band-pass filter. These results suggest that the proposed moving horizon based wavelet de-noising method of the dual-observed geomagnetic signal is more applicable for various launch conditions with better positioning performance.     

基于小波变换的探地雷达随机RFI抑制方法

针对探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)与移动通信系统终端存在的频谱共用的电磁兼容性问题,着重分析了GPR接收中随机性射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)的性质,以及该类RFI与GPR目标回波信号在小波多尺度分解中分布的差异性,并基于此分析,提出了基于小波变换域的GPR随机RFI抑制算法,利用两种实测实验数据进行验证,结果表明,该方法能较好地抑制GPR的随机性RFI.     

一种应用于超大数据库的人脸识别方法

针对数据库中待识别人脸数目巨大，计算困难的问题，提出了一种基于小波变换和主成分分析的人脸识别方法。该方法首先对数据库中的人脸进行小波变换，然后对小波变换后的图像进行主成分分析提取特征，将特征送入BP神经网络进行训练、识别。经过对比实验，结果表明：该方法可以在保证较高识别率的前提下，大大降低数据维数，从而该方法可以应用于超大数据库的人脸识别。     

希尔伯特-黄变换在脉冲涡流信号消噪与识别中的应用

针对传统方法无法有效识别不同尺寸细小裂纹所产生的脉冲涡流信号,提出一种基于希尔伯特-黄变换的脉冲涡流信号消噪与识别算法。对脉冲涡流信号进行集成经验模态分解并通过归一化自相关函数及其方差特性分选出含有噪声的本征模态函数;对含噪声的本征模态函数进行阈值消噪并与未做处理的本征模态函数重构成无噪声信号;对无噪声信号进行希尔伯特-黄变换并计算出希尔伯特边际谱;根据希尔伯特边际谱的差异识别出不同细小尺寸的表面与下表面裂纹。实验结果表明了所提方法的有效性,经过集成经验模态分解消噪,消除了噪声对脉冲涡流信号的干扰;而基于希尔伯特-黄变换的方法则能够有效识别出不同尺寸的裂纹。     

水中目标辐射噪声调制信息提取方法研究

讨论了应用小波分析从辐射噪声中提取调制信息的方法。首先利用多尺度分析方法将噪声信号在不同层次的空间上进行分解,实现调制信号与辐射噪声的分离;然后,利用小波变换提取其包络,求取功率谱得到调制信息.在此基础上,对实测辐射噪声数据进行仿真研究.结果表明,该方法用于噪声中调制信息检测是一种有效的手段.     

数字高程模型数据小波压缩算法

针对海量DEM数据的存储和传输的问题,设计出一种高效的DEM数据的小波压缩算法。基于提升理论提出了一种包含自由变量t的紧支撑小波构造方法;通过选取合适的小波滤波器系数,基于提升的整数小波变换只需要整数加法、整数乘法和移位实现,运算速度快,便于硬件实现;选取参数t=1的整数9-7小波变换,其运算量接近整数5-3小波,但DEM数据压缩质量接近浮点的CDF9-7小波。实验证明该压缩算法对DEM数据有极佳的压缩效果,在保持地形形状和起伏特征的前提下,DEM数据可以压缩4096倍,PSNR>34DB。