融合小波分解和 LSTM 的目标轨迹预测

随着目前空战武器装备的迅猛发展,对于高空高速大机动目标的轨迹预测越来越占据重要的战略地位。为了解决目前存在的目标轨迹预测不足的问题,本文提出了融合小波分解(wavelet decomposition, WD)和长短期记忆(long short term memory, LSTM)网络的模型来对机动目标的轨迹进行预测。首先,通过小波分解将输入的轨迹时间序列分解为1个低频分量(CD1)和3个高频分量(CA1,CA2,CA3)。然后,利用长短期记忆网络对时间序列处理的优势进行分量预测。最后,将分量预测结果进行重构并与原始轨迹进行对比验证,结果表明所提模型对于轨迹预测具有较高的精确度。为了排除实验结果的偶然性,本文用两组数据进行验证。通过对比实验显示,所提模型与其他两种模型相比预测误差更小。     

基于Vivado HLS的特征点坐标提取和AXI4-Stream接口高速传输

基于ZYNQ-7000片上系统(SOC)的嵌入式图像处理模块实现了特征点提取和高速数据传输,降低了图像处理部分的功耗,同时提高了处理速度。为了同时发挥ZYNQ芯片中处理器系统(PS)和可编程逻辑(PL)的优势,在PL中实现计算密集型的图像处理过程以提高处理速度,而在PS中控制系统的流程以提高模块的灵活性,还利用Vivado HLS高层次综合工具生成特征提取和坐标计算的IP核。所提出的图像处理和传输方案具有较高的处理速度,比基于ARM的方案实现速度提升了15.6倍。     

基于实数分类器的MIMO系统链路自适应

多输入多输出(Multiple-Input Multiple Output,MIMO)技术已被广泛应用于无线通信系统。由于信道中均衡、预编码、空间模式、调制和编码方案(Modulation and Coding Scheme,MCS)之间耦合的复杂性,在MIMO系统中执行链路自适应仍十分困难。通过实数分类器提出MIMO系统中的链路自适应方案来最大化频谱效率,并保持传输的可靠性。从信道状态信息(Channel State Information,CSI)中提取特征,并结合特定的代价函数选择调制和编码方案,基于最大化频谱效率的目标来选择空间模式。     

冲击波压力在分叉管道内的传播规律

为研究冲击波在分叉管道内的压力分布和衰减规律,搭建模块化分叉管道模型,进行冲击波传播试验,得到了不同破膜压力和不同分叉角度条件下冲击波在管道内各测点的超压峰值,并利用兰基涅-胡果尼方程插值拟合衰减曲线。使用FLUENT软件的压强速度关联算法对冲击波在管道分叉处的传播过程进行数值模拟,观察管内压力流场分布。得出结论:分叉角度对干管和支管的压力分布有显著影响,冲击波在管道内的衰减速率与破膜压力有关。30°、90°和150°三种分叉管道中,90°分叉管道支管的平台压力最低。同一破膜压力下,支管与干管的衰减速率变化趋势相反。     

串联双微环谐振腔系统的相干特性研究

为研究硅基光波导中耦合诱导透明和光学Fano共振效应,设计并加工了一种串联双环谐振腔结构。通过高温退火表面光滑化处理,使得波导粗糙度降低为0.545 nm,实验中利用垂直光栅耦合法对结构进行测试,测试结果表明:当两环半径相等时,由于相消干涉,产生CRIT效应;当两环半径不相等时,产生谐振分离现象。同时与传统的单环谐振腔结构相比,串联双环谐振腔结构半高全宽(FWHM)增强了3倍,并且降落端口消光比增加了20 dB。     

基于优化型蚁群算法在多机协同作战下的路径规划

针对地面无人平台协同作战时路径规划问题,提出了一种优化型的蚁群算法以寻求战时最佳进攻路线.通过优化传统蚁群算法,模拟了单平台的路径规划并获得各参数的稳定值,进而将其结果拓展到多机协同作战模式下,以获得各平台由起始点到目标点的最优路径.为更加真实地体现出战场环境,在路径规划中提出了战术规避的策略并在2种不同环境模型下验证了算法的实用性.结果表明,优化型蚁群算法相比于传统蚁群算法在迭代次数方面提高了64.2%,搜索路径长度方面提高了57.5%.     

改进的小波域阈值算法在图像去噪中的应用

针对传统小波阈值函数在阈值处间断、小波估计系数与实际系数存在恒定偏差,导致去噪后的图像出现失真,产生伪吉布斯等问题,在对软、硬阈值和几种具有代表性的改进阈值去噪法分析的基础上,提出一种新的改进阈值算法,并对阈值进行改进。最后用Matlab客观性能分析上均优于常用阈值函数。     

一类欠驱动系统的双环滑模控制仿真

针对一类欠驱动四旋翼飞行器(Quadrotor UAV)受控模型,提出一种基于内外环的滑模控制策略,实现了对Quadrotor UAV系统的稳定控制与跟踪。首先采用拉格朗日方程建立四旋翼飞行器的动力学模型,然后根据其数学模型设计以位置系统为外环,姿态系统为内环,滑模控制律为控制方法的内外环控制策略。最后在Matlab环境中对该系统进行仿真,验证了该控制策略的有效性。     

基于EEMD能量熵的激光超声微缺陷信号特征提取

激光超声技术具有非接触、频带宽和高时间空间分辨率等优势,被广泛应用于材料的微缺陷检测.基于总体经验模态分解(EEMD)解决模态混叠问题算法的特点,将其应用于激光超声信号的消噪处理;针对EEMD降噪时IMF分量选取的问题,设计提出了自适应选取IMF分量重构信号的算法,获取基于EEMD的激光超声微缺陷信号的自适应降噪方法,取得了较好的去噪效果;提出了基于EEMD能量熵的激光超声微缺陷信号特征提取分析方法,并计算各阶能量,成功地探测缺陷的大小.