基于分数阶傅里叶变换的水下目标速度估计

在高斯白噪声背景下,匹配滤波器作为线性调频信号的最优检测器,在水声信号处理中被广泛应用。 当发射信号为线性调频信号时,由水下目标径向速度引起的多普勒频移会造成回波和样本之间失配, 使匹配滤波器的检测性能下降,增加了目标速度估计的难度。 利用分数阶傅里叶变换对于线性调频信号的聚焦特性,提出了应用分数阶傅里叶变换的水下运动目标线性调频回波检测算法,完成对目标速度的估计, 推导目标运动速度与分数阶傅里叶变换阶数之间的关系,并对测量结果进行误差分析。 仿真测试表明,该算法可有效地估计混响背景下的目标径向速度,且具有良好的估计性能。     

基于压缩感知和宽带俞式低通整形滤波器的地震低频信息特征分析与补偿

碳酸盐岩储集层已成为世界石油新发现储量的重要组成部分,识别该类储层对地震数据的信噪比、分辨率以及成像精度提出了更高的要求.本文从地震低频信号缺失的问题出发,首先研究了低频信号缺失对子波、合成地震记录和波阻抗反演的影响,其次分析了深层碳酸盐岩裂缝储层中弱信号低频缺失的特征.针对低频信号缺失问题,本文利用压缩感知理论,并结合反射系数的稀疏特性,提出了自适应计算L1范数权重因子的方法,同时构建了改进的宽带俞式低通整形滤波器,在不影响地震高频信号的同时对地震弱信号进行低频补偿.结果表明,缺失低频信号,会使子波旁瓣变大,合成记录出现假同相轴,厚层波阻抗反演畸变,深层碳酸盐岩裂缝储层弱信号难以识别;而本文方法有效地补偿了深层碳酸盐岩裂缝储层弱信号10Hz以下的频率成分,使得波组反射特征更加清晰,深层弱信号成像质量得到改善,为进一步有效识别深层碳酸盐岩裂缝储层建立了基础.     

基于GPS的汽车稳定性控制系统研究

介绍GPS测姿原理,利用双天线GPS接收机直接测量车身侧偏角等汽车状态参数,采用卡尔曼滤波器融合GPS与INS测量数据。运用滑模控制理论,设计汽车稳定性控制器。运用Matlab/simulink软件仿真在变换车道等各种工况下控制器的控制效果。     

一种鲁棒的基于全景视觉的足球机器人目标识别方法

由于光照的变化和全景视觉的畸变,全自主足球机器人对目标识别不稳定且有效性差,为此提出了1种基于Gabor滤波器和支持向量机(SVM)的全自主足球机器人目标识别方法。首先根据颜色特征和面积、长宽比等简单形状特征提取候选目标,候选目标中包含实际的目标和与目标颜色相近且通过上述简单形状特征判断仍无法消除的干扰。将候选目标与Gabor滤波器作卷积来提取特征向量,将特征向量输入SVM进行分类,识别出实际的目标。在机器人MT-R的足球目标识别中对该方法进行了实验,实验表明该种方法具有较好的识别精度,且满足足球机器人的实时性要求。     

窄巷组合:是否名过其实

在高精度GPS定位中,由于具备消除测量噪声和多路径误差的能力,窄巷相位组合(NL)观测值常被使用到。然而,在分析了载波相位线性组合对不同误差源的影响之后,我们发现:使用单独的L1 L2载波相位,理论上获得的定位精度要稍稍好于NL组合。实测数据分析结果表明两者在性能上没有区别。考虑到这一点,本文研究了L1 L2模式相对于NL模式的优势:对于L2相位跟踪连续性的依赖小、模糊度分解容易、导航滤波器模块设计简单。     

地震信号处理中相位匹配滤波器的设计

相位匹配滤波器是一组线性滤波器,它的傅里叶相位与被检测信号的傅里叶相位相等。本文阐述了相位匹配滤波器的基本原理,并根据已获得的特定路径的频散曲线完成了理论设计,实现了对小震级事件面波信号的检测。使用该相位匹配滤波器对内华达地区的18次核爆事件的面波信号进行检测并计算了面波震级,与ISC公报给出的面波震级比较,相对误差很小。证明了本设计对面波信号的检测是有效的,并且可提高小震级面波信号的信噪比。     

一种运用纹理和光谱特征消除投影差影响的建筑物变化检测方法

针对不同时期高分辨率遥感影像变化检测中城区建筑物因投影差差异所产生的误检测现象,提出了一种综合应用光谱和纹理特征的建筑物变化检测方法。以变化和未发生变化地物影像的散度作为可分性依据,首先对光谱差分影像在混合高斯密度模型下建模,并采用马尔可夫最小错误概率准则提取初始变化区域,往往含有错判的建筑物。然后将误判建筑物影像类和真实变化影像类构成训练集,通过引入多通道Gabor滤波器,提取训练集的纹理差分特征,并采用分类别PCA变换实施纹理差分特征的选择。最后对选择出的纹理差分特征依据高斯混合密度模型建模,并用马尔可夫最小错误概率提取真变化区域,即可去除光谱信息检测所产生的伪变化。试验表明,本文方法能够较好地解决建筑物变化的错判问题,提高了影像变化检测的精度。     

基于GPS/BDS双模接收机的恒温晶振驯服方法

本文研究了一种提高恒温晶振长期稳定性的方法,以GPS/BDS接收机输出的秒脉冲信号为参考信号,校正补偿恒温晶振的频率偏移,在不破坏晶振短期稳定性的前提下,获得更好的长期稳定性. 采用中位值平均滤波和卡尔曼滤波消除相位差的跳变和随机抖动,使用带死区的增量式PID算法控制晶振频率,使其和GPS/BDS接收机输出的秒脉冲信号同步. 测试结果表明:驯服后的晶振和铯钟的钟差峰-峰值不超过47 ns,100 s采样Allan方差为6.22×10?11,10 000 s采样的Allan方差约为1.02×10?12. 证明该驯服方法可以使晶振的长期稳定性得到有效提升,是一种可靠有效的驯服方法.      

基于双参数模型核脉冲信号数字高斯成形技术

阐述了一种基于脉宽和幅度双参数的新型核脉冲信号数字高斯成形模型的研究方法。以Sallen-Key滤波器(以下简称S-K滤波器)为基础,运用基尔霍夫电流定律建立输入信号Vi和输出信号Vo之间的数学关系方程。方程解算过程中,引入脉宽和幅度双因子进行参数替代,并运用数值微分算法迭代得到一个核脉冲信号数字高斯成形的数值递推模型。通过标准指数衰减信号和实际核信号仿真验证了该模型的正确性,也进行了成形参数的确定。最后,实测55Fe核素标准谱线的结果显示在能量色散X荧光分析系统中应用数字高斯成形技术,提升了系统能量分辨率和计数通过率等性能指标,收到了良好效果。     

改进的函数滤波器及其在航空重力测量中的应用

本文构造了一种函数滤波器,该滤波器由一个参数化的高斯函数与一个尺度化的香农函数构成,可实现对时间序列的低通、带通和高通滤波处理。该滤波器的频率响应函数在滤波波段平坦且过渡带光滑。滤波器的截断频率与过渡带长度分别由香农函数的尺度参数和高斯函数的窗宽参数独立调节,这使得滤波器具有较好的设计灵活性,这也是本文的创新之处。由于滤波器是连续可导的,因此它可以适应于任意采样率序列的滤波,并且能够对原始时间序列进行求导滤波。模拟算例显示该滤波器具有很好的滤波准确度。应用该滤波器到航空重力测量数据滤波处理中,得到了分辨率7 km的航空重力测量结果。该滤波器使得滤波(低通、带通和高通)工作变得简明且高效。