多种滤波器方案对机动目标跟踪自适应性比较

在过去几年对机动目标跟踪这个复杂问题取得了许多成果。目前已普遍认为混合状态估计交互式多模型算法(IMM)对机动目标就跟踪精度而言比其它类型的滤波器(如自适应单模型,输入估计,变维等等)实现效果更好。然而,IMM算法的复杂性阻碍了其应用,在这些应用中,简单算法不能提供必要的精度,又不能承受IMM算法的计算负荷。本文介绍评价一个应用并行运行的3个不同常速模型(3CV-PAR)和一个机动检测器的多模型航迹滤波器的跟踪精度。输出估计由选择其似然函数比目标机动门限值(TMTh)低的模型确定。3常速并行航迹滤波器的跟踪效果与如下滤波器比较:·自适应单运动模型卡尔曼滤波器(ASMMKF);·交互式多模型(IMM)滤波器中运用相同的3个常速运动(CV)模型作为3CV-PAR滤波器;·交互式多模型(IMM)滤波器中应用一个等速(CV)模型和一个等加速(CA)模型成为CVCA滤波器;·交互式多模型(IMM)滤波器中应用一个常速(CV)模型和两个仅过程噪声水平不同的常加速(CA)模型(CA1、CA2)成为CV2CA滤波器。通过在具挑战性的多传感器想定下100次蒙特卡洛(Monte-Carlo)试验平均均方根(RMS)误差的计算结果,比较3CV-PAR航迹滤波器与上述算法方案,评价跟踪精度。     

带通滤波器技术指标及稳定性实验分析

有源带通滤波器是脉冲调宽再平衡回路的一个重要部分。本文讨论了带通滤波器设计的技术指标及滤波器特性参数的选择方法。同时对滤波器频率特性进行了稳定性分析。     

相控阵雷达自适应目标跟踪算法的比较

本文介绍和比较了把时变更新时间引入三种基于αβ和αβγ滤波器的目标跟踪算法的效果。介绍了由此产生的性能指标,这些性能指标包括均方误差、平均更新时间和平均更新次数。更新次数是根据位置残差的平方根或立方根的倒数选择的。不出所料,在机动期间,αβγ滤波器产生的更新次数比由αβ滤波器获得的更新次数多,而在机动期间,用前者获得的残差较小。我们发现:当使用αβ滤波器时,根据残差平方根的倒数和当使用αβγ滤波器时根据残差立方根的倒数选择更新时间时,获得了更新次数和估计误差之间最好的兼顾。最后讨论了αβ和αβγ滤波器怎样结合才能跟踪机动目标。     

基于三角函数的小波低通滤波器系数的普遍性解析构造

首次提出用正弦函数和余弦函数解析构造了任意长度的紧支集正交小波滤波系数。首先给出了对N＝2^k-1时(k个参数)的解析结构，其次给出了N＝2k时正交小波基法波器的统一构造方法。此后验证了著名的Daubechies小波波波器的构成参数，并验证了一些被广泛使用的著名小波分析滤波器，所有这些滤波器容易用一组参数直接计算出来。小波滋波器的解析构造使得在应用中动态选择小波基变得极其容易，这一结果必将在小波理论及应用、应用数学、模式识别等领域产生十分重要的作用。     

次优滤波器在航空火力控制中的应用

根据航空火力控制系统的特点,引入一种结合滤波与数据融合的滤波方法——次优滤波法;介绍了次优滤波器的原理和特点;阐述了次优滤波器在火力控制系统中的应用以及比较次优滤波器和其它滤波器的差异与优点。     

一种新型非线性滤波器在目标状态估计中的应用

研究了球坐标系中目标状态估计问题,应用一种新型非线性滤波器设计了目标状态估计器,选择了机动目标“当前”统计模型作为目标加速度模型,对所设计的状态估计器进行了仿真,仿真结果表明该估计器具有令人满意的性能。     

基于MATLAB的FIR数字滤波器典型设计

就MATLAB在数字信号处理方面的应用作了一些研究,主要研究在MATLAB环境下FIR数字滤波器的典型设计方法:窗口法.列举具体实例比较了 Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗、Kaiser窗各自的频率响应曲线.应用MATLAB信号处理工具箱及其扩展函数,使得如何在数字信号处理过程中较复杂的数字滤波器设计问题得以解决,用MATLAB进行仿真设计,已成为实现FIR数字滤波器设计必不可少的实用技术.     

光纤光栅技术与应用专题讲座(二) 第3讲 光纤光栅在星间激光通信系统中的应用研究

针对星间激光通信系统,分析了光纤光栅在此系统中的应用。为了设计出高性能的光滤波器以满足星间激光通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对系统性能的影响。在GEO-LEO星间链路中,考虑多普勒频移,研究了系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,提出并设计了滤波器最佳带宽。根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅滤波器。     

RC有源滤波器在水雷应用中的若干问题(1)

本文主要讨论RC低通有源滤波器的过渡过程。文章根据滤波器的转移函数并利用卷积积分原理讨论了滤波器对几种典型激励信号的响应,分析其暂态响应和稳态响应(着重分析暂态响应),并具体计算了阻尼系数α和转折频率ω_0等参数对过渡过程的影响,并绘制了较多的曲线辅以说明。文中还扼要的论述了合理选择滤波器参数的问题。     

脉宽调制低通滤波器特性探讨

脉宽调制（PWM）是电力电子设备控制的重要环节，其性能对整个电气控制系统有着显著影响。文中分析PWM的滤波器频率特性，论述了一件滤波器设计的简洁方法－－系数表法。还针对实际电力控制中遇到的无功负载、滤波器不对称等情况作了进一步探讨。最后，通过算例演示了系数表的使用方法，为PWM滤波器的实际应用提供借鉴。     

用一种自适应UKF滤波器跟踪机动目标

在非线性系统中用自适应Kalman滤波器跟踪机动目标时,必须采用扩展Kalman形式,但扩展Kalman有精度低、易发散的缺点.在标准UKF滤波器的基础上,应用无迹变换将测量坐标系下的滤波残差统计特性转换到三维笛卡儿坐标系下,根据三维坐标下的滤波残差变化实时改变过程噪声协方差矩阵的大小,实现了自适应UKF滤波.滤波器既具备UKF滤波器精度高,不易发散的优点,同时不需了解目标机动的先验信息.仿真表明了本滤波器的有效性.     

平稳小波去噪算法中的参数选择

为研究平稳小波变换去噪算法在工程应用时如何选择小波基、小波系数处理方法和阈值计算方法的参数以取得最优去噪效果，通过仿真实验，对比不同小波基、不同小波系数处理方法及不同阈值计算方法对平稳小波变换去噪算法去噪效果的影响，对算法的参数选择问题进行研究。实验结果表明：相比其他滤波器组，大部分情况下Daubechies 小波基对应的滤波器组去噪效果更好；信号信噪比较低时选用软阈值法，信噪比较高时选用硬阈值法；使用阈值法处理小波系数，信号信噪比不高的情况下应采取固定阈值法来确定阈值，信号信噪比较高时应采取无偏风险估计法。     

利用组合广义Harmonic小波设计梳状滤波器

在机械振动信号处理中常出现多倍频谐波谱特征或多边带调制谱特征,为更好地提取或去除这些特征频率,需要设计性能优良的梳状滤波器。根据Harmonic小波的特点,给出了利用组合广义Harmonic小波设计梳状滤波器的详细步骤和应用实例。研究结果表明:增大滤波器的阶数和使用旁瓣小的窗函数可以提高梳状滤波器的性能。     

滤波器阶数对导航接收机时域抗干扰的影响分析

滤波器阶数是影响卫星导航接收机时域自适应抗干扰性能和计算复杂度的核心参数。为了解决当前阶数选取严重依赖工程经验而影响分析不足的问题,分析了滤波器阶数对导航接收机时域自适应抗干扰性能的影响,可为导航接收机低复杂度时域抗干扰的研究提供理论支撑。该分析面向不同干扰环境,分别以滤波器幅频响应和信号载噪比为评估指标,并通过仿真实验和实测对传统最小均方算法和改进型最小均方算法进行验证,提出了一种基于数字滤波器设计的自适应最优滤波器阶数的设计方法。实验数据分析表明,通过适当提升滤波器长度,可以有效提升时域自适应滤波器的抗干扰性能;在实际应用中,可根据实际抗干扰需求,对滤波器阶数进行优化设计。     

某高炮火控系统滤波器设计

对目前高炮火力控制系统目标滤波与预测进行了分析与研究。在此基础上结合工程实际设计了一种α-β滤波器,该滤波器的原理是把在连续系统中频率域的要求和在离散系统中Z域的要求转换成时域中在典型信号激励下的时间响应的特征值的要求,从而在时间域中以特征值的要求进行综合,再把综合的结果转换回Z域中,最终得到所确定的α-β滤波器,给出了α-β滤波器的Z传递函数、分析了α-β滤波器参数的确定,对α-β滤波器的静态误差进行了研究,对设计方案进行了计算机仿真和实际应用。     

超导体芯片推进了信号滤波技术的快速发展

高温超导体材料问世迄今也就16年的时间,但其发展速度和应用前景却是异常惊人的。尤其在信号滤波领域。高温超导体材料的应用使信号滤波器获得了使用传统滤波器所无法实现的功能。若将一块高温超导体芯片与一个传统的制冷系统安装在一起的话,它就可以作为一个信号滤波器来使用,从而使得集成亲统成为可以扩大通信距离或用来提取弱信号的智能化传感器。事实上,任何一个必须将一些弱的射频信号分离出背景噪声的商用或者军用系统都有可能受益于这种新技术。这样的滤波器     

自适应鲁棒滤波在机动目标跟踪中的应用研究

随着技术的发展,反舰导弹飞行速度快,机动性强,留给舰艇的反应时间短,因此对跟踪滤波算法要求较高。引入具有实时应用的自适应H_∞滤波器,比较标准卡尔曼滤波而言,这种滤波器对不确定情况有更好的滤波性能。将这种滤波器应用到跟踪算法中,可以对模型不确定性取得良好的滤波效果。仿真结果表明,在高速高机动反舰导弹目标高机动情况下跟踪,该实时滤波算法是有效的。     

使用SBIR序列帧的动目标滤波

本文根据多帧的以空间为基础的红外(SBIR)数据为动目标探测和跟踪提出了三维(3-D)有限脉冲响应(FIR)滤波器。在Ip意义上提出一个最佳的3-D FIR滤波器设计技术,它适于上述应用。该技术是在公开发表的文章中介绍的第一种3-D FIR设计技术。提出了定向、匹配和自适应的3-D滤波技术。滤波以前,需要估计杂波均值并扣除均值。讨论了处理机动目标的定向和/或匹配滤波器的实时实现并提出了滤波器的设计方法。最后根据实际的SBIR数据进行所提出的滤波器与其他现有的3-D FIR和无限脉冲响应(IIR)滤波器的性能比较,由此说明所提出的3-D滤波器的优点。     

四分之一模基片集成波导谐振结构的研究

文章首先从基片集成波导谐振腔场结构出发,在半模谐振腔的基础上提出了四分之一模谐振腔结构。设计了一个两级四分之一模谐振器组成的基片集成波导滤波器,利用HFSS电磁仿真软件分析了滤波器的性能,结果显示滤波器通带阻带特性均能满足一般工程应用要求,验证了四分之一模结构的可行性。     

稳健的数字IIR滤波器设计

利用级联型模拟椭圆滤波器设计方法、双线性模拟—数字滤波器变换方法和数字滤波器频带变换方法,设计了一种简便、稳健的级联型数字IIR滤波器。通过设定合理的频带变换参数,保证了该滤波器的稳定性;通过采用经验最优零、极点组织零、极点配对方法,可使该滤波器内部幅度限最小。最后给出了一个级联型数字椭圆带阻滤波器的设计实例。