DSS/SINS组合导航实时滤波仿真

北斗双星定位系统的定位原理决定了其存在导航定位实时性较差的缺点。为了解决双星定位实时性差的问题，提出了一种新的北斗双星／SINS组合导航实时滤波方法，即对双星定位的静态误差进行建模，将静态误差模型作为其动态误差的残差模型与双星定位时间延迟随机常数一起扩充为组合导航滤波器的状态变量，然后对北斗双星／SINS组合导航系统进行状态估计的滤波方法。通过计算机仿真，结果表明该实时滤波方法能够更好地解决北斗双星／SINS组合导航在实际工程应用中定位实时性较差的缺点，从而提高了组合系统的导航精度，对北斗双星／SINS组合导航系统的实际应用有重要的参考价值。     

一种新型的动态矩阵控制算法及仿真研究

动态矩阵控制(DMC)中顺序开环控制增量的计算涉及到矩阵的求逆运算,计算量很大,不利于微处理机的在线应用。为减少运算量,使微机编程实现方便,并保持系统优良的控制性能和较强的鲁棒性,在深入理解动态矩阵控制算法的基础上引入了控制增量的期望衰减因子,以期望控制增量在控制时域长度内逐步接近于零。这一思想使得矩阵求逆运算成为数的求逆(倒数)运算,运算量大为减少,运算速度大大提高。基于这一思想提出两种设计方案,并通过计算机仿真研究,证实了算法的有效性。     

LMBP神经网络改进算法的研究

在LMBP算法训练过程中,大型矩阵的求逆运算限制算法的收敛速度,本文针对这一特点,在训练网络的权值和偏移值时采用求解大规模线性方程组的超记忆梯度算法,避免矩阵求逆耗时的缺点,同时对原有的步长因子进行自适应改变,并通过网络修剪对隐层神经元结构进行优化.最后以某型号设备齿轮箱为例进行仿真.结果表明,本文的改进算法能够明显缩短训练时间,并且经过此算法训练的网络有较高的故障诊断性能.     

椭圆曲线密码体制中标量乘法的快速算法

求逆是标量乘法中最耗时的运算,求逆运算次数的多少直接决定标量乘法的性能。转换求逆为乘法运算能够降低求逆次数。根据这种思想,提出了素域Fp上用仿射坐标直接计算3P+Q的算法,其运算量为1I+3S+16M,比Ciet等人提出的方法节省了一次求逆运算。同时还给出直接计算3kP的算法,该算法比重复计算k次3P更有效。最后结合3-NAFw的编码方法,把两个新算法应用到标量乘法中。结果表明,运用3P+Q、3kP的标量乘法比传统的NAF、NAF4等方法更有效,相交处I/M的值可降为5.4。     

应用于Lamb波的最小功率无畸变波束形成算法

在利用Lamb波进行板状结构损伤检测时,采用经典最小功率无畸变波束形成算法可以获得较高的损伤成像精度,但仍无法避免频散效应对成像精度的影响,且该算法存在谱矩阵求逆运算复杂、奇异谱矩阵无法求逆等缺陷,显著降低计算效率。为解决上述问题,本文提出了更适用于Lamb波检测的改进型最小功率无畸变波束形成算法。该算法在频域进行波束形成以解决频散对成像的影响,并结合最小二乘递推法与对角加载法来进行谱矩阵求逆,以提高计算效率。实验及仿真结果表明,该算法能有效去除频散对损伤成像结果的影响,从而有效地解决了传统波束形成算法的成像结果中存在伪影,且成像分辨率低的问题;同时解决了谱矩阵求逆困难的问题,使得计算时间显著缩减。     

STAP中的协方差矩阵求逆快速算法研究

研究机载雷达平台问题,空时自适应处理(STAP)是新一代机载相控阵雷达杂波抑制与目标检测的关键技术.在工程化过程中.运算量巨大是其面临的首要问题.为了改善STAP在采样矩阵维数较高情况下求逆运算的实时性能和有效提高雷达抑制杂波和抗干扰能力,提出了一种改进的Strassen矩阵求逆算法,算法结合了Strassen矩阵求逆的高效性以及采样协方差矩阵是Hermite正定阵的特点,具有运算最小,算法结构简单,便于工程实现的优点.DSP处理器的实测数据证明了方法的有效性和可行性.结果表明与目前工程中改进方法性能改善效果明显.     

椭圆曲线密码体制中快速标量乘方法研究

椭圆曲线标量乘是椭圆密码体制中最耗时的运算,其中求逆运算的次数直接决定了标量乘法的性质。转换求逆为乘法运算能够降低求逆次数。根据这个思想,给出在素数域Fp上用仿射坐标直接计算5P的算法,比传统方法节省了两次求逆运算。同时还给出直接计算5kP的算法,比重复计算k次5P更有效。最后结合多基链把这两个新算法应用到标量乘中。实验结果表明,该方法与以往的标量乘算法相比,效率可提高6.5%~14%,相交处I/M可降到1.1。     

基于核的双子空间方法及其快速求解算法

针对现有的双子空间方法中存在的问题,提出一种基于核的双子空间判别分析(KDS-DA)方法。此外,还提出一种基于镶边矩阵求逆运算的快速KDS-DA特征求解算法。该算法运用高阶镶边矩阵的求逆运算可转化为低阶镶边矩阵的求逆运算这一性质,使得当顺序求解样本类内散射矩阵主空间中第r+1个KDS-DA判别矢量时,可充分利用求解第r个判别矢量时所得到的计算结果来减少算法复杂度。通过在ORL和AR人脸库上的实验证实文中方法的有效性。     

北斗双星定位系统上的基于联邦Kalman滤波的组合导航技术

作为常用导航手段的惯性导航、GPS系统等单一的导航设备，已不能满足现代电子战条件下的作战使用需求。因此，目前世界各国广泛采用多设备组合、冗余设计、多功能的组合导航系统。本文设计了基于联邦Kalman滤波的组合导航技术，进行了相应的数据仿真实验，并使用北斗星定位系统上的实际运行数据进行了算法验证，从而验证了在北斗双星定位系统上使用基于联邦Kalman滤波组合导航技术的有效性和可行性，为未来进一步在中国独立自主研究的北斗双星定位系统上进行实际的工程应用和商业应用奠定了良好的基础。     

基于浮点数的Cholesky分解FPGA实现

在阵列信号抗干扰算法中,常常需要求解协方差矩阵的逆矩阵。Cholesky分解利用了协方差矩阵的厄米特（Hermitian）正定的特性,大大简化了矩阵求逆运算的计算量。论文介绍了Cholesky分解数学原理,并提出了一种适合FPGA实现的结构。基于浮点数的算法实现相比传统的定点数,大大提高了结果的精度。由于Cholesky分解需要涉及浮点数的开方运算,论文引入了平方根倒数法来提高开方运算的速度。通过仿真与实测,选取了最优的资源与速度的实现方案。     

基于稀疏表示的高噪声人脸识别及算法优化

为提高基于稀疏表示人脸识别的速度和抗噪性能,研究了交叉花束(CAB)模型及压缩感知重构算法。针对重构算法中的大矩阵求逆,提出快速正交匹配追踪(FOMP)算法,可将运算量较高的矩阵求逆运算转变为轻量级向量矩阵运算。为增加高噪声图片的有效信息量,提出几种实用且有效的方法,并通过实验验证这些方法都能提高高噪声人脸识别率,可识别的噪声比例提高到75%,具有一定的实用价值。     

矩阵伪逆的递归计算和程序

在系统辨识中,常常需要计算矩阵的伪逆。本文叙述了递归计算n×m(n相似文献   

OFDM系统中基于训练序列的参数信道估计算法的改进

针对OFDM通信系统中基于训练序列的常规信道估计算法存在矩阵求逆过程,使算法计算量过大的现象,提出了一种基于最优训练序列的信道估计简化算法。该算法通过对训练序列的最优设计,避免了矩阵求逆,大大降低了算法的复杂度和运算量。通过仿真实验,表明优化后的信道估计算法具有更好的性能和实际应用价值。     

下三角复矩阵求逆的ASIC设计及实现

本论文提出了一种便于ASIC实现的矩阵求逆算法,可以完成对1到16维下三角复矩阵的求逆运算,并用Verilog硬件描述语言进行实现.利用SMIC 0.13um工艺库和Synopsys公司的Design Compiler工具对代码进行了综合,并进行了低功耗优化,最后使用Modelsim工具对代码进行了仿真验证,得到的结果同C代码模拟的结果完全一致,证明本模块完全可以达到预期目的.     

一种易于电路实现的鲁棒盲神经网络波束形成器

绝大多数通讯信号都具有周期平稳信号特性。利用信号的周期平稳特性可以进行真正的盲自适应波束形成,因而受到了广泛关注。鲁棒ＣＡＢ（Ｒ－ＣＡＢ）算法就是其中的一种,但其中涉及矩阵求逆,运算量很大。波束形成属于多维信号处理问题,阵列中阵元数的增加导致运算量成几何级数增加。文中提出了一种盲神经网络波束形成算法。由于神经网络具有网状计算结构的特点,故该方法不仅避免了矩阵求逆运算,同时更便于实时实现。该方法还利用对角加载技术,从而加快了收敛速度,保证了算法的鲁棒性。仿真实验表明其性能优越,易于电路实现     

Duffing方程的辛精细积分方法研究

辛精细积分方法汲取了辛几何算法保持动力学系统辛结构的优点和精细积分方法高精度的数值优点,其实现过程中涉及到大量矩阵求逆运算.为减小辛精细积分方法的运算量,本文在辛精细积分算法之前先将非齐次方程近似齐次化,使得矩阵求逆部分不显含时间,降低矩阵求逆计算量,并将这一方法应用于无阻尼Duffing方程的数值分析.通过与经典四阶Runge-Kutta格式及精细积分方法对比,发现辛精细积分方法在数值精度、计算耗时、保持系统能量等方面明显优于Runge-Kutta格式.此外,与精细积分方法相比,辛精细积分方法在保持系统能量方面存在明显优势.     

特征3有限域上的椭圆曲线算法改进

减少求逆运算次数是快速计算椭圆曲线密码的主要方法之一。若采用逐次累加的方法计算特征3有限域上椭圆曲线标量乘法2kP,需要k次求逆运算。本文根据递推归纳、转换求逆为乘法的思想,推导了直接计算2kP的公式,使求逆运算降至1次。从理论上比较了两种计算方法的运算效率:所提出的新算法在k=4时比逐次累加计算量减少1%,并且减少量随着k的增大而增多,在极限情况下可减少约26%。     

有限素域上椭圆曲线模逆运算的设计与实现

在对四种不同类型的求模逆算法进行改进的基础上,提出了一种统一的有限素数域上的模逆运算结构。该结构结合这四种类型的模逆算法,通过选择信号完成Montgomery模逆或一般整数模逆运算,而不增加其它的硬件资源消耗。最后对该结构采用VHDL硬件描述语言进行了代码设计,并基于FPGA进行了编译综合和布局布线。实验结果表明该设计与采用两种不同结构分别计算的方案相比,节省近一半的硬件资源。     

MIMO-OFDM系统基于QR分解的信号检测算法

论文研究了MIMO-OFDM系统基于QR分解的几种信号检测算法,分析了各种算法的优缺点;指出信号检测顺序是降低误差传播概率的关键。针对VBLAST算法计算量大的缺点,提出采用SQRD算法,该算法利用迭代运算代替矩阵求逆运算,降低了VBLAST算法的计算量,并采用MMSE准则对该算法进行进一步推广。仿真结果表明采用MMSE-SQRD算法优于除ML算法以外的检测算法;在NT=NR=4时,结果表明在SER为10-3时MMSE-SQRD算法优于MMSE-BLAST算法2dB。     

求解鞍点问题的一种新的结构算法

该文给出了一种求解鞍点问题的新的结构算法.这种算法将通常算法中大型矩阵的求逆转化为求一个较小维数矩阵的逆.数值实验表明这类新方法是可行且有效的.