二进制无线传感器网络目标定位的解析算法

对于二进制传感器网络目标定位跟踪问题时,最常用的直线拟和算法是基于传感器位置的统计信息进行计算,需要目标通过的一定数量传感器才能给出较精确的解.提出了一种利用传感器位置信息和目标穿过传感器探测区域的时间信息的解析算法.该算法能够在目标穿过2个传感器时给出4组解供选择,在目标经过3个或4个传感器时,能够给出最终解的判定.文中对该算法进行了仿真验证,表明相对于目前最常用线性拟和算法,具有对目标经过的传感器数量要求低、解算精度高等优点.     

矢量传感器阵列的空间谱估计及定向性能分析

推导了基于水声矢量传感器阵的Bartlett和Capon空间谱的解析表达式，并与标量传感器阵的空间谱相比较，分析了基于矢量传感器阵的两种DOA估计方法对阵列定向性能的改善，并给出了数字算例。     

基于矢量传感器的高分辨频率估计算法研究

基于子空间分解的ESPRIT算法常用在阵列处理中对目标进行DOA估计．如果将空间的位移变成时间的延迟，单个矢量传感器可以实现高分辨率的频率估计．将ESPRIT与矢量传感器相结合，研究了高分辨率频率估计算法，建立了矢量传感器的数据模型，推导了矢量传感器的空时阵列流形，通过对协方差矩阵进行子空间分解，求得目标信号的频率估计值．仿真计算研究了不同信噪比、采样频率和数据长度条件下该算法的性能．结果表明基于矢量传感器的算法比基于声压传感器的算法具有更高的频率估计精确度．     

基于摄像机标定方法的无人机位置解算

提出一种基于摄像机标定方法的无人机视觉导航系统位置解算方法.利用机载相机拍摄目标模板图片序列,通过角点检测方法确定模板上的特征点,并根据特征点位置及摄像机标定技术,解算相机的位置坐标,从而解算出无人机的位置.以VC6.0与OpenCV为实验平台,对该方法进行实例验证.结果表明:该方法在不考虑摄像机透镜的径向畸变与切向畸变的影响时,也可给出理想的位置解算结果.     

望远镜主镜位置解算算法研究

利用位移传感器测量望远镜主镜相对镜室的相对位置时,需要设计算法将传感器测得值解算为主镜的姿态和位置信息。本文对已有的算法进行了改进,从空间解析几何角度出发研究了主镜位置解算算法,并分析了传感器安装位置偏差对解算精度的影响,发现传感器安装径向尺寸误差对解算精度影响较小,而安装角度误差影响较大,并得到最佳的传感器安装角度为30°,从而得到最佳的传感器布局和解算方法。     

一种具有模糊偏好的多目标进化算法

根据各专家对各子目标在多目标优化问题中的重要程度给出的模糊评价，结合决策者的偏好和遗传算法，提出了一种带有模糊偏好的多目标优化算法。该方法利用模糊最大最小集方法将得到的模糊评价值进行解模糊，得到各子目标在多目标优化问题中的权重，将多目标优化问题转化为单目标优化问题，再利用遗传算法求出问题的优化解。最后，利用算例对所给的模糊多目标优化算法进行了说明。     

一种MPEG-4视频流的运动目标检测算法

为了同时提高MPEG-4视频流中运动目标检测的精度和速度,利用MPEG中已有的运动信息——离散余弦系数和运动矢量,提出了一种用于视频中运动目标检测的算法．该算法首先从MPEG-4压缩流中获取运动矢量,由运动矢量标识出运动区域,在标识出的运动区域上取离散余弦系数并求互帧差的四阶矩得到运动宏块,最后通过区域生长得到运动目标．该算法充分利用了MPEG-4码流中蕴含的运动信息,避免了仅由运动矢量检测运动目标时误差太大的缺点,也避免了计算全部离散余弦系数时的大量加乘法运算,从而可以实时地对视频流中的运动目标进行跟踪．     

MEMS惯性传感器融合的水平姿态解算方法

为获取惯性导航系统的姿态信息,针对MEMS惯性测量单元,设计了基于多传感器信息融合的水平姿态解算方案.在此基础上,提出了一种基于卡尔曼滤波的解决方案:利用陀螺仪测得的角速度更新前一步的姿态角,利用加速度计对重力矢量的观测修正陀螺仪给出的姿态角信息.设计了水平姿态解算试验平台以验证该算法,采用姿态航向参考系统AHRS500GA提供精确姿态角对解算结果进行对照,试验结果表明:在静态、动态条件下该算法均能准确地得到实时水平姿态角,其误差一般小于1°.     

改进的基于三正交磁传感器的旋转弹体定姿方法

针对基于三正交磁传感器在解算旋转弹体姿态过程中使用的极值比值法需要查表,且解算精度受所取极值点精度影响较大的问题,对极值比值法进行了改进,提出将积分比值法应用于三正交磁传感器的定姿.推导了旋转弹体的俯仰角表达式,使得在利用极值比值法进行实时姿态解算时无需任何预先辅助的存储数据,利用数值计算可直接得到俯仰角.然后使用磁传感器三轴数据进行积分比值解算弹体的姿态角.最后使用数值仿真对两种定姿方法的精度进行仿真验证.仿真结果表明,相较于极值比值法,积分比值法在旋转弹体的姿态解算中具有更高的精度和更好的抗干扰能力.     

基于全视觉图像中心的二次逆向快速解算方法

利用旋转体反射镜反射成像是一种性价比十分优越的全视觉图像获取方式．但由于反射镜的曲面反射，会造成图像的扭曲变形．根据反射镜成像系统的成像原理，进行基于原始图像中心的二次逆向解算方法，对展开图像的水平与竖直方向各进行一次解算，可以从根本上修正展开图中曲面反射所造成的图像扭曲失真，采用逆向的展开算法，能够减少解算点数，提高解算速度．     

被动式渔探仪的信号检测与方位估计

为了降低渔探仪成本、简化设备、提高作用距离,将被动式声纳技术应用于渔探仪系统.采用被动式声纳原理,利用矢量水听器接收声场中质点的声压和振速信息,对声压和振速进行联合处理,从而对信号的声能流值进行最大似然比检测,在最大似然比检测的基础上对声源的方位角进行估计,获得方位角的最大似然估计值.实验结果表明:声能流检测器能有效地抑制各向同性的噪声,提高增益,方位估计能进行目标定位,定位误差小,效果良好.利用被动式声纳技术及采用新型传感器(矢量水听器)技术,使得构造一个具有全新概念的被动式渔探仪成为可能.     

双声源驱动热声制冷机特征时间的熵产分析

在有限时间热力学理论的基础上,对双声源驱动热声制冷机的回热器声场进行分析,以特征时间为特征参数来表征热声系统的换能效应,寻求特征时间与回热器熵产之间的最优关系以及其他因素对熵产率的影响. 结果表明:熵产率随着特征时间的减少,到达一个极小点后再平缓增大,通过调节阻抗比,寻求到一个最佳阻抗比值所对应的最小熵产率, 存在一个最优特征时间使得系统的不可逆熵产最小,此时不可逆能量损失最小,有效的提高了双声源驱动热声制冷机效率,有利于双声源驱动系统运行.     

自适应有源声吸收中误差传声器的优化

针对一个基于最小均方算法的自适应有源消声控制系统，讨论了自由场空间有源声吸收中误差传声器位置的优化问题，分析了误差传声器位置对消声效果的影响，从理论上给出了一般的优化方法，并发现其误差传声器的最优位置并不是唯一的，同时系统初值的选择是实现最佳效果必须考虑的问题。     

用脉冲串声波测量声速

测量声速是大学物理实验中一个比较重要的实验,通过对声速的测量可以了解被测介质的声学特性.传统的声速测量方法,利用的是连续声波的干涉现象,有"驻波法"和"相位比较法",但在测量过程中需要传感器之间的相对移动.本文用脉冲串声波测量声速,通过实验发现:该方法的测量误差并不比驻波法和相位比较法大,并且不需要传感器之间的相对移动,操作简便,应用广泛.     

屋顶振源室内低频耦合响应场有限元研究

利用有限元方法计算了低频激发力作用下屋顶振源在室内产生振动耦合响应场的空间分布及其频率响应特征;指出了薄壁矩形封闭空间与刚性壁空间的模态频率存在一定偏差,并且在模态频率较高时偏差比较大,在激发力频率接近房间结构的共振频率或腔内声模态频率时,室内耦合声场将获得较大声压级,特别是当结构共振频率与腔内模态频率发生重叠时,以该频率激发结构会使室内耦合响应场的声压级得到极大加强,因此,在设计建筑物时应当避免共振频率与模态频率的重叠,通过分别计算在非特征(共振或模态)频率(80Hz)与特征(共振和模态重叠)频率(116Hz)激发力作用下的各壁声压级及其结构位移振幅分布,给出了各壁面在相应激发力作用下向室内辐射声能量的相对贡献,指出对室内声能量贡献起主要作用的有时不一定是屋顶,而可能是侧面墙壁。     

楔形海域声矢量场分析

海洋环境中的声传播是水声学研究领域的一个经典问题.在传统的研究中,关心的主要是声压场.随着矢量水听器的出现,不仅是声压场,介质质点振速场也受到极大关注.应用虚源法分析了ASA基准楔形模型中谐和点源的三维质点振速场.基于Deane和Buckingham给出的声场声压表达式,文中推导了三维质点振速的积分公式,并应用数值积分的方法计算了声场声压与质点振速,分析了它们的传播损失和相位差以及不同方向声强的衰减过程.结果表明,即使在远距离上,声压与质点振速的相位差并不为零.     

声压梯度法对声源定向的理论和实验研究

应用双传声器探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了一个声探头支撑架,使之可以把声探头转动到空间笛卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量稳声场中一点的质点振动速度矢量的3个矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向。应用这一套实验装置在半消声室对声源进行了定向研究,并探讨了随机噪声干扰误差对定向精度的影响。     

中耳传输响应对声源定位的影响

以MIT媒体实验室测得的HRTF实验数据为基础,在不同的声源信号激励下,双耳信号分包括中耳传输响应和不包括中耳传输响应两种情况,通过计算耳间互相关函数,分别得到IACC、双耳时间差和耳间互相关函数的宽度WIACC等三个声学参数,探讨了中耳传输响应对声源定位的影响.结果表明,中耳传输响应基本不影响声源方位角的定位,但会对声源的明晰度产生影响,而对声源明晰度影响的大小在一定程度上取决于声源信号的频谱.     

收发一体激光致声换能器声特性分析

设计并分析一种收发一体激光致声换能器的声学性能.利用旋转抛物面的声学反射特性,获得216.1 dB的激光声声源级和0.24°的角度分辨力.通过控制激光参数和击穿蒸馏水获得距离分辨力为4.9 mm的激光声信号,推导出该换能器接收波束和发射波束的指向性函数、波束宽度方程和指向性指数表达式.通过理论推导和数值计算,初步证明了该收发一体的激光声换能器在距离分辨力、角度分辨力和声源级3方面具备了作为图像声呐声源的必要条件,在距离分辨力上具有明显的优势.     

心音采集分析系统设计

设计一种用于检测心功能的家用心音采集分析系统。该系统由心音采集板和分析软件组成。心音采集板由心音传感器和信号处理模块组成,能够采集心音信号并通过USB接口将心音数据发送至上位机进行分析。分析软件以Microsoft Visual C＋＋为开发平台,用于心音的采集和正常、异常心音的识别,并以易于理解的图形给出诊断结果。通过使用正常和异常的心音数据对系统进行验证,其结果证明该系统可采集并识别正常和异常心音。该系统经过进一步发展将可以真正成为一种家用心功能检测设备。