基于去偏转换测量卡尔曼滤波建立状态初始估计的方法

针对非线性观测的目标跟踪问题，本文在极坐标观测方程条件下，基于去偏转换测量卡尔曼滤波算法（CMKF－D），计算观测值转换到直角坐标系后的观测误差均值和方差。以此为基础提出了一种由前两点观测值建立初始估计的方法。仿真结果表明，使用该方法建立初始估计，能使滤波器迅速收敛，提高初始阶段的跟踪精度。     

稳健的单站无源目标跟踪算法研究

无源定位与跟踪系统中面临着可观测性弱、初始误差大的问题,因此寻找一种稳健快速的跟踪算法显得尤为关键。本文在对现有跟踪算法进行分析和比较的基础上,提出一种IUKF(Improved Unscented Kalman Filter)算法,它通过对传统的UKF算法进行修正,改善了对状态滤波值和协方差的估计。与现有算法(如EKF,UKF)相比,新算法不仅适应能力强、稳定性高,而且收敛速度快、跟踪误差小,是一种稳健的无源目标跟踪算法,数值仿真和试验结果表明了算法的正确性和有效性。     

基于协方差描述子的红外目标粒子滤波跟踪算法

针对传统协方差矩阵跟踪方法中不能捕获目标旋转变化的问题,提出了一种基于椭圆协方差矩阵的红外目标辅助粒子滤波跟踪方法.首先对矩形协方差矩阵进行扩展,构建了椭圆协方差矩阵描述子,能有效适应目标的尺度和旋转变化,有效提高了目标模型的分辨能力.进而采用改进的李群结构来进行距离度量.在贝叶斯跟踪框架下,采用辅助粒子滤波采样粒子,解决了粒子滤波采样时由于没有利用观测值而造成粒子不能完全覆盖在目标位置附近的问题,最终实现了红外目标的准确定位.实验结果表明该算法简单有效,能准确跟踪尺度和旋转变化的红外目标.     

非高斯噪声下的机动目标跟踪

本文讨论了被动传感器在随机干扰条件下进行机动目标跟踪的方法，其观测量包含非高斯噪声，也可能包含影响观测值的随机干扰。与基于Ｋａｌｍａｎ滤波的常见方法不同，采用动态规划算法进行多假设检验，从而估计目标的状态。仿真试验表明本文方法能有效地处理非高斯噪声情况下的目标跟踪问题，而基于Ｋａｌｍａｎ滤波的跟踪方法，比如ＥＫＦ则效果较差。     

基于卡尔曼预测粒子滤波的网球运动目标跟踪方法

为有效跟踪视频网球运动，提出了一种基于卡尔曼滤波预测的粒子滤波网球运动跟踪方法，基于多尺度小波变换在时域和空域均具有优异的局部化特征，将相邻帧视频图像进行差分，提取反映前景运动的目标特征信息，克服光照变化以及网球运动尺度随时不断变化的不利因素影响。同时，基于网球场地结构化特性，排除场地外不利干扰因素影响，在此基础上，采用卡尔曼滤波对粒子进行预测和修正，将当前观测信息融入到粒子滤波过程中，估计预测粒子状态的均值和协方差，使动态粒子更加接近其后验概率分布，从而提高网球运动目标的跟踪精度。通过与同类方法在不同网球公开赛的定量对比，实验结果表明，所提方法能有效跟踪视频网球运动目标。     

基于协方差描述子稀疏表示的前视红外建筑物目标跟踪锁定

作为前视红外成像末制导的关键部分,红外目标跟踪是一个极具挑战性的课题。本文针对前视红外建筑物目标,提出了一种基于协方差描述子稀疏表示的红外目标跟踪框架。首先,提取红外建筑物目标的协方差描述子特征;其次,由于协方差描述子属于黎曼空间,采用log-Euclidean变换将其转换到欧式空间;最后,在粒子滤波的理论框架基础上,采用目标在字典中的稀疏表示作为观测模型,对红外建筑物目标进行表示,通过贝叶斯状态推理框架进行目标跟踪。对前视红外建筑物目标的跟踪实验表明,该方法在跟踪准确度及鲁棒性方面体现出了优良的特性。     

基于空间加权对数似然比相关滤波与Deep Snake的目标轮廓跟踪

近年来，目标跟踪中目标的状态表示已由粗糙的矩形框转化为精细的目标掩膜.然而，现有方法利用区域分割得到目标掩膜，速度慢并且掩膜精度受限于目标跟踪框.针对以上问题，本文提出基于空间加权对数似然比相关滤波与Deep Snake的目标轮廓跟踪方法 .该方法包括三个阶段：在第一阶段，利用提出的空间加权对数似然比相关滤波器估计目标的初始矩形框；在第二阶段，通过Deep Snake将初始矩形框变形为目标轮廓；在第三阶段，根据目标轮廓拟合出跟踪结果 .对提出的方法在OTB(Object Tracking Benchmark)-2015和VOT(Visual Object Tracking)-2018数据集上进行了实验验证，结果表明：与现有先进的目标跟踪方法相比，本文提出的跟踪方法具有较优的性能.     

机载火控雷达速度搜索目标的距离估计方法

本文给出了机载火控雷达工作在速度搜索模式下目标跟踪,并实现目标距离估计的新方法。该方法通过多假设目标跟踪的思想把高重复频率有限的解距离模糊的能力和由角度、多普勒速度测量估计目标位置的能力结合起来,实现目标空间位置的定位。分析了利用角度和多普勒速度测量估计目标距离的可观测性和估计性能。仿真结果表明本文方法是可行的。最后给出工程中有效应用本文方法的建议。     

自适应跟踪窗的Mean Shift算法

针对经典Mean Shift算法在目标跟踪过程中不能自适应目标的形状变化,提出了一种跟踪窗自适应的Mean Shift目标跟踪算法。该算法利用权值图像的矩特征推导出了一种目标真实面积的估计方法,同时利用估计出的目标真实面积校正可表达目标窗口内图像特征的协方差矩阵,从而计算出目标区域的主轴长度和方向。实验结果表明,该方法保留了Mean Shift算法简单、有效的特点,同时该算法的跟踪窗具备当目标发生旋转和尺度变化时的自适应能力,并且具有较强的鲁棒性。     

径向速度量测在机动目标跟踪中的应用

针对机动目标跟踪问题,提出了一种引入径向速度量测的IMM滤波跟踪新方法.首先给出了观测数据的无偏坐标变换,由此得出位置坐标观测噪声的协方差矩阵.然后对引入径向速度量测的交互多模滤波跟踪算法进行了理论分析,最后进行了仿真实验.仿真结果表明,由于速度观测值提供了有关目标运动的更进一步的信息,从而使跟踪性能得到了较大的改善.     

A Method for Dielectric Loss Measurements by a Microwave Cavity in Fixed Resonance Condition

A method for the measurement of dielectric losses at microwave frequencies for small samples inserted in a resonating cavity is discussed. The method allows static and dynamic determinations of epsilon" by power reflection coefficient measurements in resonance condition and is suitable for experimental setup that use either active or passive frequency techniques. An X-band microwave apparatus based on the passive frequency technique and built up with a right cylindrical cavity resonating in the TE/sub 011/ mode is presented. By means of this apparatus, simultaneous measurements of epsilon' and epsilon" can be performed. Since each determination of the complex permittivity requires times of the order of 1 ms, and the setting is carried out at the beginning of the experiment only, the apparatus is very suitable for dynamic process measurements. The error sources, the overall accuracy, and resolution are discussed and compared with performance achievable with the basic cavity perturbation method. The efficacy of the proposed method is demonstrated by measurements performed on polar liquid mixtures in perturbed cavity conditions.     

复杂航迹和起伏地形条件下SAR极坐标格式算法波前弯曲误差补偿

极坐标格式算法(PFA)受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制.采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足大机动条件下的波前弯曲误差补偿要求.本文提出了一种改进的空变后处理方法,该方法通过对相位历史域的波前弯曲误差函数做与PFA成像相同的极坐标格式转换处理,得到波前弯曲误差在两维空间频域的精确表示,因此再通过分块后滤波处理能够精确补偿雷达任意航迹和地形起伏条件下PFA波前弯曲误差,显著提高PFA有效成像场景范围.最后通过仿真数据处理验证了该算法的有效性.     

A new method for estimating insolation based on PV‐module currents in a cluster of stand‐alone solar systems

In order to evaluate the performance of solar home systems (SHSs), data on local insolation is a prerequisite. We present a new method to estimate insolation if direct measurements are unavailable. This method comprises estimation of daily irradiation by correlating photovoltaic (PV) module currents from a number of SHSs, located a few kilometres apart. The method was tested with a 3‐year time series for nine SHS in a remote area in Indonesia. Verification with reference cell measurements over a 2‐month period showed that our method could determine average daily irradiation with a mean bias error of 1·3%. Daily irradiation figures showed a standard error of 5%. The systematic error in this method is estimated to be around 10%. Especially if calibration with measurements during a short period is possible, the proposed method provides more accurate monthly insolation figures compared with the readily available satellite data from the NASA SSE database. An advantage of the proposed method over satellite data is that irradiation figures can be calculated on a daily basis, while the SSE database only provides monthly averages. It is concluded that the new method is a valuable tool to obtain information on insolation when long‐term measurements are absent. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于leg-by-leg机动的两级采样被动跟踪方法

针对被动声呐方位-频率观测情况下粒子滤波检测前跟踪算法中高维采样效率低的问题，该文提出一种利用leg-by-leg机动可观测性特点的两级采样方法。首先，对leg-by-leg机动的可观测性进行分析；然后，建立极坐标系下的目标运动状态模型，以粒子相对观测站的距离和法向速度均匀分布为准则，提出将极坐标系下的目标状态向量映射至直角坐标系的方法；最后，为改善滤波收敛性，提出根据粒子的空间分布特征自适应地调整过程噪声协方差矩阵。仿真结果表明，对于典型的水下目标跟踪场景，所提方法可使滤波收敛率增大约47.6%，距离估计误差减小约329 m，滤波收敛时间缩短约450 s。     

赤道式望远镜寻北方法及测量结果

赤道式望远镜指北偏差直接影响测量的准确性,找到一种快速有效的寻北方法是非常关键的。锁定望远镜指向南赤道面,如果划过视场的星的轨迹不是水平直线,将调整望远镜极轴绕竖直轴线转动,直至星的轨迹是水平直线;锁定望远镜指向东或西赤道面,如果划过视场的星的轨迹不是水平直线,将调整望远镜极轴绕水平轴线转动,直至星的轨迹是水平直线。利用球面三角形的知识,推导分析了此种寻北方法的理论依据,望远镜指向南赤道面调整的是极轴指北偏差的水平分量,望远镜指向东或西赤道面调整的是极轴指北偏差的竖直分量。通过此方法寻北后的赤道式望远镜,连续50 min恒动对某恒星进行观测,其Y轴脱靶量变化4。观测结果表明,文中的寻北方法是快捷有效的,并且调整后的赤道式望远镜具有较高的指北精度。     

莱斯信道中Polar码的构造及性能分析

Polar码是由Arikan提出的一种新的编码方式。它是基于信道极化理论,被证明在二进制离散无记忆信道下能够获得信道对称容量。本文给出了polar码在莱斯信道下的构造及性能分析,针对莱斯信道已知信道边信息（CSI）和未知信道边信息（NCSI）两种情况分别进行polar码的构造。仿真结果表明:相比于LDPC码,polar码的性能更加优良。此外,莱斯因子K越大,polar码的误比特率就越小。polar码在信道边信息已知的情况下性能比信道边信息未知时的好。因此Polar码在莱斯衰落信道中具有很好的性能,非常适合未来移动通信技术。      

基于时间序列模型的雷达数据随机误差建模与补偿

针对雷达数据随机误差超差的问题,分析了非平稳时间序列自回归求和滑动平均(ARIMA)模型,并以雷达某次实测国际空间站数据的前4 000点数据建立ARIMA模型,设计了基于此模型的Kalman滤波器,利用所设计滤波器对雷达前4 000点数据和剩余数据分别进行了滤波处理,补偿后误差为原数据的13.7%和20.1%。结果表明:该方法能有效降低雷达测量数据随机误差,提高数据质量。     

基于先验知识的SAR两维自聚焦算法

传统的SAR(Synthetic Aperture Radar)两维自聚焦算法没有充分挖掘残留相位误差所特有的内部结构信息,是对残留相位误差的一种盲估计,实际应用时在估计精度和计算效率等方面还受到一定限制.本文以极坐标格式算法为例,详细分析了成像算法处理后残留两维相位误差的解析结构,并利用这种先验辅助知识,提出了一种基于一维估计/两维校正的自聚焦算法.算法只需直接估计方位一维相位误差,然后利用两维相位误差内部所特有的结构信息,将一维相位误差映射得到两维相位误差,从而实现精确的两维自聚焦.实测数据处理结果验证了本文算法的有效性.     

基于分段凿孔的极化码级联方案

极化码拥有出色的纠错性能,但编码方式决定了其码长不够灵活,需要通过凿孔构造码长可变的极化码。该文引入矩阵极化率来衡量凿孔对极化码性能的影响,选择矩阵极化率最大的码字作为最佳凿孔模式。对极化码的码字进行分段,有效减小了最佳凿孔模式的搜索运算量。由于各分段的第1个码字都会被凿除,且串行抵消译码过程中主要发生1位错,因此在各段段首级联奇偶校验码作为译码提前终止标志,检测前段码字的译码错误并进行重新译码。对所提方法在串行抵消译码下的性能进行仿真分析,结果表明,相比传统凿孔方法,所提方法在10–3误码率时能获得约0.7 dB的编码增益,有效提升了凿孔极化码的译码性能。