基于星载计算机的GPS精简捕获结构设计

低轨卫星可以采用在星载计算机中增加GPS模块的方式进行GPS定位。卫星系统对资源开销、系统功耗等要求十分苛刻,因此减小GPS模块的逻辑资源开销是十分必要的。本文设计了一种精简的GPS捕获模块,采用FFT和IFFT两种运算时分复用同一个FFT内核的方式优化了系统结构,并在FPGA中进行了实现。实验表明本方法可以显著减小系统逻辑,节省硬件资源,对GPS模块在星载计算机中的集成有重要意义。     

基于小波变换的灰度水印嵌入算法

本文针对网络化数字媒体的版权保护提出了一种新的灰度水印图像嵌入到RGB彩色图像中的方法。首先将灰度水印图像进行置乱变换,再将置乱后的图像转换成二值序列,并将二值序列进一步分解成三个二值序列;然后将待嵌入水印的彩色图像分解成R、G、B三个分量,对每个分量分别作二级小波变换,得到小波变换的子带系数,再用奇偶判断法把三个二值序列的值分别嵌入各分量子带;最后用小波逆变换,恢复图像,合并三个分量,得到嵌入水印后的图像。仿真结果表明,本文方法有很好的透明性,且能有效的抵抗剪切、灰度调整、有损压缩等攻击。     

一种圆形感兴趣区域图像压缩算法

研究了圆形感兴趣区域, 推导了相应的掩码计算公式, 将多级树集合分裂算法 (Set partitioning in hierarchical trees, SPIHT) 加以改进, 得到适用于圆形感兴趣区域的图像压缩算法. 实验结果表明, 本文提出的圆形感兴趣区域掩码计算公式简单实用, 改进后的压缩算法效果明显.     

基于变分和小波变换的图像放大算法

为了更好地放大图像,利用小波变换的思想,提出了一种变分和小波变换相结合的图像放大算法.该算法的思想是先构造一个用Besov范数估计图像正则性的变分泛函,然后在小波域中最小化变分泛函得到放大图像.小波变换后的高频分量具有丰富的细节边缘信息,因而能够重构出高质量的图像,而且小波的引入使得文中新算法具有运行时间短、速度快的特点.与传统的插值放大图像不同,该算法是用变分的思想进行图像放大.理论分析和实验仿真表明,该算法能达到和样条插值同样的放大效果.     

使用非均匀量化的Hough空间进行直线段检测

分析图像中最近邻直线间距离和夹角的非均匀性,得到这两个参数与线段方向和长度的相关关系,并由此提出了非均匀量化Hough空间的直线检测算法NUHT (Nonuniform Hough Transform).实验结果表明,NUHT在不降低运算效率的情况下,有2倍于标准Hough变换SHT (Standard Hough Transform)的直线段检测能力,同时误报率低于SHT的1/2.     

四元数五轴联动插补算法的研究

在深入分析五轴数控系统的运动机构配置的基础上,针对传统的基于矩阵或欧拉角的插补算法在旋转空间难以解决线性插值和加工要求等问题, 设计一种基于四元数五轴联动的插补算法,不仅简化了插补计算量,同时能够使刀具从一点平稳的运动到另一点,而且插补的轨迹更光滑连续.文章引入四元数理论,重点研究了四元数在构造数学模型和运动变换中的应用,并在Matlab中成功的进行了仿真.实验结果表明了该算法的可行性和可靠性.     

一种新的脊波变换方法

小波变换适用于表示具有各向同性奇异性对象的局部特性,脊波变换适用于表示具有各向异性奇异性对象的局部特性,但是各自对于对方所适用的局部特性的应用效果却不明显.提出了一种新的对脊波理论加以改进的多分辨分析方法--拟脊波多分辨分析方法.该方法统一了小波理论和脊波理论,使小波理论和脊渡理论成为该方法的两种特殊情形.同时它具有对各向同性和异性的奇异性对象的辨识能力.通过实验比较表明,该方法对小波理论和脊波理论优点的组合、缺点的规避相当明显,在图像去噪应用中具有更强的灵活性.     

基于核空间中最优变换和聚类中心的鉴别特征提取

应用统计学习理论中的核化原理,可以将许多线性特征提取算法推广至非线性特征提取算法.提出了基于核化原理的最优变换与聚类中心算法,即通过非线性变换,将数据映射到高维核空间,应用最优变换算法,实现原空间数据的非线性特征提取,而求解过程却借助"核函数",回避了复杂非线性变换的具体表达形式.新算法可提取稳健的非线性鉴别特征,从而解决复杂分布数据的模式分类问题.大量数值实验表明新算法比传统的最优变换与聚类中心算法更有效,甚至优于经典的核Fisher判别分析.     

下采样和插值同一性的实现及其应用

针对常用的图像下采样方法无法满足不同应用需要的问题,提出下采样和插值在实现技术上具有同一性的特点,下采样可以采用插值的大量先进技术。将下采样与插值均看作是对邻域未知像素的预测,建立了统一的像素预测模型。实验结果验证了该同一性的思想,并表明与常用的下采样方法相比,在具有保持特征、保护边缘、维持平滑等特性的基础上,能够使下采样后的图像保持更多的信息,从而为下采样在不同应用中的实现提供了更多可选择的方法。     

基于FRFT的均匀圆阵DOA估计

针对广泛应用于第三代移动通信系统中的均匀圆阵,将分数阶Fourier变换的时频特性和分数阶Fourier域波束形成技术相结合,给出一种多分量LFM信号的波达方向估计算法。与其他方法相比,该算法在一定程度上提高了精确度。仿真验证了在多径和多普勒频移存在的复杂信道中算法的有效性。