一种新的模式倾向误差估计算法及其在ENSO模拟中的应用

气候模式是我们理解、模拟和预报气候演变的重要工具。然而即使是目前最先进的耦合模式,其模拟和预报与大气/海洋的真实状态相比,仍存在较大偏差,这是由于在模式的倾向方程中不可避免地存在系统性的误差(倾向误差)。因此,减小模式倾向误差对改进模式的模拟和预报效果具有重要意义。该研究首先发展了一种新的计算模式倾向误差的估计算法——基于局地集合变换卡尔曼滤波器(local ensemble transform kalman filter, LETKF)同化技术的倾向误差估计算法。在此基础上,将新发展的算法应用到Zebiak-Cane (ZC)模式,通过同化海表面温度异常(sea surface temperature anomaly, SSTA)数据,估计随时空变化的倾向误差,并使用计算得到的倾向误差订正模式,进行积分模拟。结果表明: (1)倾向误差和ZC模式的模拟偏差具有高度相关性; (2)订正后的模式改善了对厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)的一些重要特征的模拟。这说明新发展的模式倾向误差估计算法十分有效且在ENSO模拟中具有较好的应用价值,此外,这种新的模式倾向误差估计算法,计算高效简便,可便捷地应用于各模式中,利于推广。     

卫星导航接收机中码跟踪实现方式的研究

该文对卫星导航接收机中的码跟踪环路进行了研究,主要叙述了锁相环(PLL)、数字环路滤波器、延迟锁定环(DLL)的原理和实现DLL的两种方式,并对这两种实现方式作了仿真。     

强跟踪自适应SRCKF的卫星姿态确定算法

针对卫星星敏感器/陀螺姿态确定系统在空间中存在模型不确定性、状态突变和不良测量问题,该文提出了基于强跟踪自适应平方根容积卡尔曼滤波器(STSRCKF)的卫星姿态确定算法。在平方根容积卡尔曼滤波的基础上,通过引入渐消因子,解决了由于模型不确定和状态突变引起的精度下降、稳定性差和收敛慢的问题;通过增加异常检测和引入自适应因子,获得了应对不良测量的良好跟踪能力。通过仿真实验对算法进行了验证。     

不同降维策略下的高光谱影像多特征分类

由于物体表面的空间分布通常是富有规律且局部连续的,在高光谱影像分类中应充分利用其光谱和空间信息。本文在对高光谱影像立方体进行降维处理的基础上,提出了一种联合空域和谱域信息的高光谱影像高效分类方法。首先,分别选用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和正交投影波段选择(Orthogonal Projection Band Selection,OPBS)两种方法对原始高光谱数据进行预处理,获取降维后的影像数据。然后在其基础上提取扩展形态学特征(Extended Morphology Profiles,EMP)和地物表面纹理特征,组成联合光谱和纹理、形状结构特征。最后,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器对联合特征进行分类。针对不同真实高光谱数据集的实验结果表明,本文提出的方法运算效率高且具有令人满意的分类性能。     

多分辨率低秩导向滤波的热红外图像空间融合

热红外遥感图像由于其特定的成像方式,包含目标特有的发射率及温度等特征。然而,热红外遥感图像较低的空间分辨率却限制了其广泛应用。随着遥感技术的发展,同一区域获得的多源遥感图像可以提供更为完备的目标信息,使得利用多源融合技术实现热红外图像空间分辨率增强与亚像素级特征提取成为可能。为此,本文提出了一种基于多分辨率自适应低秩表达与残差信息迁移的热红外图像空间超分辨算法,该算法通过可见光与热红外图像融合的方式实现热红外图像空间特性的自适应融合增强。本文算法优势主要体现在以下几个方面：（1）基于多分辨率的超像素分割,使用超像素块代替传统的方块作为低秩恢复单元,自适应地调整单元内空间特性以保持单元内地物类型的稳定并抑制结构性噪声;（2）通过构建导向线性滤波器,在保护热红外图像光谱信息的前提下,实现可见光图像精细空间特征向热红外图像的迁移;（3）在低分辨层建立增强热红外图像残差与可见光图像残差之间关联并迁移至高分辨层,在保证超分辨图像细节信息的前提下,实现热红外图像空间超分辨。为了验证算法的有效性,本文采用2014年IGARSS数据融合竞赛提供的可见光与热红外实验数据进行实验,并与融合竞赛中表现最为优异的监督图特征融合方法进行比较,并从温度反演精度以及分类精度两个方面评价超分辨效果。实验结果表明,本文提出的方法其噪声抑制效果、空间平滑效果、边缘锐化效果更为优异,超分辨热红外图像有着更为精细的空间信息,并且对于不同区域类型均能较好的保护热红外图像光谱信息。对于不同地物类型,融合超分辨图像有较高的亚像素温度反演精度以及更高的分类精度,其温度反演误差小于1 K,总体分类精度较原热红外图像提升20%以上。     

电荷泵锁相环环路滤波器的设计与优化

环路滤波器是锁相环电路的重要部分,其性能好坏直接决定了电路输出信号的质量。以二阶无源环路滤波器为例介绍了电荷泵锁相环环路滤波器的设计方法,讨论了基于相位裕度和设计参数γ的环路滤波器优化设计,并且给出了仿真结果。结果证明这种环路滤波器设计方法正确,优化方法切实可行。     

直接序列扩频通信中的抗窄带干扰非线性自适应滤波器

分析用于直接序列扩频通信中窄带干扰抑制的几种非线性自适应滤波器,提出了一种称为非线性LTJ(Lattice and Transversal Joint)滤波器的新型非线性抗干扰滤波器.对比几种滤波器的信噪比改善性能、收敛速度以及计算复杂度,发现非线性LTJ滤波器具有收敛速度快的优点,并且在干扰强度较大时,其抗干扰性能要比非线性Lattice滤波器好.     

SAW滤波器的可靠性分析及其测试研究

通过敏感度理论分析、计算机仿真和实验测试对声表面波(SAW)滤波器的可靠性问题进行了研究，其中重点讨论了又指换能器(IDT)发生氧化腐蚀对SAW滤波器频率特性的影响，最后初步探讨了提高SAW滤波器可靠性的技术途径。     

用α—修正平均平滑月掩星观测资料

因为短的积分时间（0^s.001）和月球附近很强的背景光这度，月掩星观测资料通常需要进行某种处理以除去噪声，而α-彩好的消除噪声能力，可以用来平滑月掩星观测资料，很少甚至完全不影响掩星的衍射图象。本文介绍了α-修正平均方法并指出对α=0，ι=9的α-修下平均是对月掩星观测资料的最佳滤波器。     

数字锁相环变带宽滤波器的设计与仿真

对于确定参数的滤波器,快速的相位捕捉能力和高的噪声抑制能力是相互矛盾的。利用数字滤波器参数容易改变的特点,主要研究二阶锁相环环路中变带宽数字滤波器的设计,从而使锁相环路在初始阶段具备快速的捕捉能力和在锁定状态具备高的噪声抑制能力。对数字锁相环系统及滤波器在原理上进行了细致分析,之后给出软件实现该滤波器的算法,并用Matlab对系统进行仿真。