认知定位系统的自适应精度研究

为了能够实现定位精度的自适应,本文分析了认知无线电定位系统(cognitive positioning systems,CPS)的原理。该系统利用频谱及环境感知等模块中的传感器单元来获取所需的定位参数,并将其与到达时间(time of arrival,TOA)定位估计算法相结合,以克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)为准则分析最大似然(maximum likelihood,ML)定位精度自适应算法。本文还对单径和多径环境条件下定位精度自适应性能进行了比较。仿真结果表明,该算法能够实现定位精度的自适应,并能通过改善系统可用的频带带宽、分散频谱的数目、信号的调制方式等因素来提高定位精度。     

基于二元多跳WSN的信道容错的目标定位方法

针对信道退化的多跳无线传感器网络下的定位问题,基于最大似然估计提出一种新的信道容错的定位算法.传感器节点接收到的源信号强度数据被压缩量化为二元信号,经Rayleigh退化信道多跳中继到达融合中心.利用信道退化统计量和译码策略,推导出二元观测数据的似然函数,基于最大似然估计获得目标定位,进一步给出目标位置估计的克拉美-罗下界.仿真结果表明了所提出算法的有效性.     

一种支持DTW距离的多元时间序列索引结构

现有的索引结构难以有效地支持DTW距离度量下的多元时间序列相似性搜索.首先给出一种将不等长多元时间序列转换为等长一元时间序列的方法,并证明这种转换满足下界距离引理;以此为基础,提出一种多元时间序列的DTW下界距离,并对其性质进行分析;然后,针对给出的下界距离,提出一种支持DTW距离度量的多元时间序列索引结构,对多元时间序列数据库进行有效组织;再给出多元时间序列相似模式搜索算法及流程,并证明该搜索方法具有非漏报性;最后,通过实验对所提方法的有效性进行验证.     

多天线时变信道频偏的估计下界

针对多天线信道频偏参数的随机时变特点,建立参数化的观测模型,根据时变参数估计的克拉美-罗下界求取原理,在非线性的观测模型和序贯的观测值下,利用参数真值推导频偏估计的克拉美-罗下界。由于特征参数的真值不可知,因此将观测模型在估计值处进行二阶泰勒级数展开,通过参数估计值获得频偏参数估计的近似下界。仿真结果表明,基于参数真值和估计值的频偏估计下界具有渐近收敛性,且随信噪比和观测值个数的增加均能达到稳态。     

矩阵的Hadamard积最小特征值的下界估计

对A和B是非奇异M矩阵,利用著名的Gerschgorin圆盘定理,给出了B和A-1的Hadamard积B。A-1的最小特征值τ(BA-1)新的下界估计式,此下界估计式改进了现有的几个结果,并且这个下界估计式只涉及矩阵A和B的元素,易于计算.例证表明,所得下界估计式要比现有的下界估计式更加精确.     

认知无线电网络中基于检测概率的主用户定位算法

为了解决认知无线电网络中次用户对主用户进行定位的问题,提出了一种加权最小二乘的迭代定位算法。采用两状态马尔可夫模型作为主用户头像模型,能量检测作为次用户的感知模型。该算法可以在不干扰主用户正常工作的情况下,利用次用户之间的合作感知结果进行定位,并估计出主用户的三维地理位置位置信息。提出了一种可以降低定位算法复杂度的简化算法。通过对定位问题进行了理论分析,求出了均方误差的Cramer-Rao理论下界。仿真结果表明,算法的均方误差非常接近理论下界,能有效地估计主用户的三维位置信息,提高定位精度。     

集装箱码头岸桥最优调度理论研究和高效算法

岸桥调度问题是集装箱码头中最核心的调度问题之一.现有研究成果无法在可行时间内计算出对较大规模业务的最优调度,因此现有岸桥调度算法普遍采用启发式策略,以保障在可行时间内计算出一种调度.首先从理论角度证明了完工时间下界的正确性,设计了一种最优调度构造方法,完备了岸桥调度问题的理论体系;其次,在此理论工作基础上,设计了线性时间复杂度的算法求出最优调度;最后,用实验验证了所提方法在解的质量和效率上显著优于现有方法.     

改进的基于能量的声源定位算法

为提高基于能量的两步加权最小二乘声源定位算法（two‐step WLS）的定位精度,提出一种改进算法。通过引入广义矩阵,将有噪数据中的噪声项分离出来作为约束条件,将加权最小二乘问题转化为带约束条件的最小化代价函数的求解问题,采用拉格朗日乘子法求得代数解。仿真结果表明,该算法在噪声较小时,逼近CRLB （Cramer‐Rao lower bound）下限;高噪声时,相对two‐step WLS算法,提高了定位精度,提高了突然偏离CRLB的噪声阈值,是一种高效可行的定位算法。     

A dynamical inequality for the output of uncertain nonlinear systems

An important task in control theory is to study the limitations of feedback principle in dealing with uncertainties.Although some progresses have been achieved in this area,they are all focused on some special classes of linearly parameterized nonlinear uncertain systems.In this paper,we will present a dynamic inequality for the output process of a quite general class of nonlinear dynamical control systems with nonlinearly parameterized uncertain parameters.This inequality will be established using a stochastic imbedding approach based on a Cramér-Rao inequality for dynamical systems,and will be shown to play a crucial role in investigating the fundamental limitations of the feedback mechanism.     

多站时差频差高精度定位技术

针对多站时差频差联合定位系统,建立了定位模型,推导了定位误差表达式并作了仿真分析.仿真结果表明,在观测站构型较差的情况下,多站时差频差联合定位与纯时差或频差定位相比可提高定位精度.本文同时提出了利用相参脉冲串实现雷达信号高精度频差测量方法,推导了无模糊频率估计的充要条件及相参脉冲串测频的CRLB,仿真及实验室测试结果证明了在一定条件下可实现对相参雷达信号的Hz级测量精度,对工程应用具有一定的价值.