利用阵列协方差矩阵稀疏性的到达角估计方法

为了解决传统基于阵列协方差矩阵稀疏性到达角估计方法计算复杂度高的问题,提出基于直接二维稀疏重构思想的高效到达角估计方法。该方法利用阵列输出数据的协方差矩阵构造二维稀疏表示模型,对协方差矩阵进行特征值分解以实现噪声功率估计,从而降低噪声对到达角估计的影响。在求解稀疏表示模型时,直接对该二维稀疏重构问题进行求解,避免了矩阵矢量化操作。仿真实验结果表明,该方法运行效率大大提高,并且在低快拍数、低信噪比和稀疏阵元等条件下估计性能优于传统方法。     

面向异常检测的高光谱图像压缩技术

异常检测已经成为高光谱图像重要的后续应用之一,提出了一种面向异常检测的高光谱图像压缩算法.为减少压缩对异常检测性能的影响,首先采用RX算子对高光谱图像进行异常检测,并对异常点与背景对应的光谱维矢量进行预处理.对高光谱图像的光谱维矢量进行KL变换,通过引入虚拟维数估计算法对原始数据的本征维数进行估计,在此基础上给出了一种主分量选取方法.最后,采用最优码率分配策略为各主分量分配相应的压缩码率,并利用SPIHT算法分别进行压缩.实验结果表明,该算法在获得较高压缩性能的同时,可有效保持图像中的异常信息.     

马尔科夫对称离散信道级联信道容量研究

基于有限维的级联马尔科夫对称信道矩阵,其转移概率的极限一定存在,推导出当n足够大时,输出符号的概率分布不依赖于输入的概率分布,使得信道容量为零,信道阻塞。n为信道级联的上限。针对主对角元素概率值不同将信道矩阵划分为惰性信道和灵敏信道,并通过仿真分析得出信道的级联上限n与矩阵维数无关,与信道矩阵主对角元素呈正相关。     

基于主成分的改进马氏距离TOPSIS方法

针对指标变量线性相关,导致变量协方差矩阵行列式(广义样本方差)为零无法应用马氏距离的情况,采用主成分分析法对指标变量进行线性组合,在不减少信息量的同时,得到少数几个不相关的主成分,由主成分构成的协方差矩阵行列式不再为零。依据降维后的主成分变量,采用基于马氏距离的逼近理想解法对五种预警机探测引导能力进行了排序,经检验其结果与实际情况相符。     

基于分块的伪Zernike矩归一化的人脸识别方法

以改进的伪Zemike矩相关知识为背景,提出了一种新颖的人脸识别方法。该方法通过将人脸分块,降低了光照条件、人脸表情等外在因素对人脸识别的影响。首先将人脸图像分块并重组矩阵的行和列,然后计算重组后人脸图像的伪Zemike矩,并对其进行归一化处理,最后采用最小邻近分类器进行判别。实验结果表明,该方法对于人脸光照、姿态和表情变化均具有良好的鲁棒性。在前人的研究基础上,进一步探讨了伪Zemike矩在人脸识别方面的应用。     

逆边界无网格法声源识别的理论与实验

针对逆向求解声源识别中的声辐射传输建模问题,采用无网格法将Kirchhoff- Helmholtz边界积分方程离散为受边界条件约束的有限维线性方程组,通过分块矩阵法对该约束方程组进行求解,得到了离散后声辐射传输模型的数值表达式.在此基础上,进一步研究了逆向求解声源识别问题的基本原理及其不适定性.为克服其不适定性,采用Tikhonov正则化和L曲线正则化参数选取方法,从而确立了有效的逆向求解方法.此外,还进行了扬声器阵列声源识别实验,实验结果验证了逆边界无网格声源识别理论和方法的可行性及可靠性.     

二维衰减谐波估计的四阶混合累积量方法

针对二维衰减谐波估计方法在大样本容量条件下计算量过大的问题,提出了一种基于二维四阶混合累积量的ESPRIT方法。在不影响估计精度的前提下,通过保持特征矩阵结构不变,有效地减小了算法的计算量。利用四阶混合累积量对高斯噪声的自动抑制,降低了参数估计的信噪比门限并提高了估计精度。仿真实验表明,在高斯色噪声条件下该方法的计算效率和估计性能优于现有方法。     

多核数字信号处理器并行矩阵转置算法优化

矩阵转置是矩阵运算的基本操作,广泛应用于信号处理、科学计算以及深度学习等各种领域。随着国防科技大学自主研制的飞腾异构多核数字信号处理器(digital signal processor, DSP)在各种领域中的推广应用,对高性能矩阵转置实现提出了强烈需求。针对飞腾异构多核DSP的体系结构特征与矩阵转置操作的特点,提出了一种适配不同数据位宽(8 B、4 B以及2 B)矩阵的并行矩阵转置算法ftmMT。该算法基于DSP中向量处理单元的Load/Store部件实现了向量化,同时基于矩阵分块实现了多个DSP核的并行处理,通过隐式乒乓设计实现了片上向量化转置与片外访存的重叠以及访存性能的大幅提升。实验结果表明,ftmMT能够显著加快矩阵转置操作,与CPU上的开源转置库HPTT相比,可获得高达8.99倍的性能加速。     

有关Toeplitz系统的研究(I)——块K-循环Toeplitz阵求逆的快…

本文讨论了分块Ｋ－循环Ｔｏｅｐｌｉｔｚ系统,对ｍｎ阶分块Ｋ－循环矩阵的求逆,我们推导出一种快速付氏变换算法,其算术复杂性为０（ｍｎｌｏｇ２ｍｎ）。     

基于2DPCA的弹道导弹目标特征级综合识别方法

为进一步提高弹道导弹目标多传感器综合识别正确率,提出了一种基于二维主成分分析(Two-Dimensional Principal Component Analysis,2DPCA)的多传感器特征级综合识别方法。该方法将多个传感器的特征集经标准化后组合成二维特征矩阵,引入图像压缩技术中的2DPCA方法进行特征提取,然后将其用于弹道导弹目标特征级融合识别。以3部雷达部署下弹头目标的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)特征融合为例进行仿真验证,结果表明:相比于传统的主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),2DPCA的识别率更高,计算复杂度更低,为弹道导弹目标识别提供了一种新的思路。     

高维非线性电路平衡点稳定性研究

提出了一种新的分析具有分解形式的高维非线性电路平衡点全局渐近稳定的方法.这种方法以矩阵分解为工具,结合平衡点的渐近稳定判据,用分解矩阵的稳定性决定平衡点的全局渐近稳定性.与目前该问题所采用的LIYAPUNOV直接法相比,该方法具有无须判断平衡点的唯一性,判别方法直接明了等优点.电路维数越大时,此方法越有其优势.同时,该方法对于其他形式的非线性系统的分析,也有重要的启发性及应用价值.     

一种基于组合降维的图像识别方法

为克服图像识别中传统方法需要进行高维矩阵奇异值分解的困难,提出了先局部降维再总体降维的组合变换方法.ORL人脸图像数据库的实验表明,这一方法不仅减少了运算量,而且能较好地解决人脸这样一类复杂的图像识别问题;总体来说优于传统的基于KL变换的识别方法.     

面向监督学习的稀疏平滑岭回归方法

岭回归是监督学习中的一个重要方法,被广泛用于多目标分类和识别。岭回归中一个重要的步骤是定义一个特殊的多变量标签矩阵,以实现对多类别样本的编码。通过将岭回归看作是一种基于图的监督学习方法,拓展了标签矩阵的构造方法。在岭回归的基础之上,进一步考虑投影中维度的平滑性和投影矩阵的稀疏性,提出稀疏平滑岭回归方法。对比一系列经典的监督线性分类算法,发现稀疏平滑岭回归在多个数据集上有着更好的表现。另外,实验表明新的标签矩阵构造方法不会降低原始岭回归方法的表现,同时还可以进一步提升稀疏平滑岭回归方法的性能。     

自动武器谱系模块划分算法的研究与应用

根据新产品快速设计要求,必须利用模块化方法提高设计知识的重用率和可重构性,针对某些特殊机械类产品,在保证模块接口的几何尺寸装配外,其模块的通用还需满足十分严格的技术指标条件,必须结合其物理性能分析评估进行合理分划,并考虑在特定的产品谱系平台上实现模块的通用化。将谱系法规应用于自动武器模块化设计,提出两种实用的模块划分算法,即参照点谱系模块划分和模式法谱系模块划分方法;并利用模式法思想进行模块分划,首先根据能量流物理效应,将其划分为初始模块集合,再构造相关性矩阵,对其中复杂部件的模块划分进行验算,实践结果验证了该模块划分算法的正确性与可行性,对其他机械产品具有普适意义。     

基于最大信噪比的盲源分离雷达抗主瓣干扰方法

针对现有压制干扰从主瓣进入雷达天线,传统副瓣抗干扰方法失效的问题。提出一种应用最大信噪比准则的盲源分离抗主瓣干扰方法。首先提出了盲源分离应用于雷达抗主瓣干扰的模型,估计信号源个数后构建基于信噪比的目标函数,而后选择求解得到的广义特征向量构造分离矩阵。与传统算法相比,该方法不需要进行迭代运算,有效降低了计算复杂度。经过仿真分析,验证该方法能够有效分离混合信号,具有较高的分离效率。     

对几种不同维数据融合方法的仿真对比研究

在多雷达系统组网对空情报处理中，不同的数据融合方法在融合精度、求解时间及计算量方面都有较大差异。为了验证不同融合方法的融合效果及系统处理时间和性能，分析了多雷达系统组网对不同维数据融合处理的映射法、升维法、分维法的融合框架和融合算法，并分别进行了计算机仿真，得出并分析了对比数据。仿真结果表明了分维法在数据融合中的优势。     

在线构造Toeplitz矩阵对相干信号DOA估计

针对相干信号源的DOA估计问题,提出了一种基于最大特征矢量在线构造Toeplitz矩阵解相干的方法。通过接收到的数据,实时构造基于最大特征矢量的Toeplitz矩阵来估计相干源的DOA,它无需估计数据的协方差,计算量小,不损失阵列孔径。相比常规的解相干算法,在小快拍和低信噪比情况下,具有更好的估计性能,理论分析和仿真结果验证了该方法的有效性。     

高超声速流动计算中LU-SGS隐式算法的应用研究

在高超声速条件下,对原始LU-SGS格式及其改进方法的收敛速度做了深入地比较分析,目的是进一步更好地将LU-SGS算法用于工程上复杂外形的计算模拟当中。二维圆柱,三维钝锥及空天飞机算例的结果表明：(i)对于高超声速粘性流动的计算,粘性项应进行隐式处理;(ii)BLU-SGS方法给出的内迭代方式的收敛性优于DP-LUR方法所给出的内迭代方式;(iii)LU-SGS算法中雅克比系数矩阵的计算方式对计算量及收敛性影响较大,若采用精确的矩阵形式则在流动无分离情况下能取得快速收敛的效果,而在含有流动分离的情况因受稳定性的影响精确的矩阵形式的收敛表现不及对角近似形式。     

基于二阶锥规划的MIMO雷达稳健自适应波束形成

针对MIMO雷达自适应波束形成中期望目标导向矢量的失配问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的稳健自适应波束形成算法。该算法首先将1个MN维(M,N分别为发射和接收阵元数)的权矢量分解成2个低维(1个M维和1个N维)权矢量的Kronecker积,然后分别限制实际的目标发射导向矢量和目标接收导向矢量与假定的导向矢量之间的误差范数的边界,通过优化最差性能,利用SOCP求得分解后的2个权矢量,最后再合成原权矢量。通过降维处理,算法在保证波束形成器性能的基础上,有效地降低了运算复杂度。仿真结果验证了算法的有效性。