基于PSP的AIS混合信号分离与检测联合估计

目前对于用一种算法来联合处理AIS信号分离与检测过程的研究甚少。据此提出基于Per-Survivor-Processing(PSP)的AIS混合信号分离与检测联合估计方法。在混合信号相对时延较大时,首先利用幅度极值点检测,将混合信号分为重叠段和未重叠段。对重叠段信号进行线性近似处理后,使用PSP进行盲分离,对分离后的重叠段信号和未重叠段信号进行PSP检测。检测完成后,根据AIS信号特定的消息格式将原始信号恢复。当相对时延较小时,分段处理和不分段处理的性能差异不大,为降低复杂度则直接联合处理。仿真结果表明,上述方法不但能联合分离与检测的处理过程,而且误码率量级很低。因此该方法具有十分重要的研究意义。     

具有重组学习和混合变异的动态多种群粒子群优化算法

为解决粒子群优化算法中种群多样性与收敛性间的矛盾,提出一种具有重组学习和混合变异的动态多种群粒子群优化算法.该算法动态划分多种群并融入重构粒子作为引导因子,在增加种群多样性的同时保留优秀粒子的空间信息;在算法执行阶段对最优个体施加混合变异,基于时变概率实施反向学习策略或者邻域扰动操作,帮助粒子快速跳出局部困境,加强对附近区域内的精细搜索.基于14个多类型标准测试函数,并与其他的改进粒子群算法进行对比,验证了几种改进措施的有效性和叠加影响.为进一步探究概率性混合变异策略的敏感性,对变异方式及参数设置进行仿真实验,结果表明,所采用的极值扰动策略具有显著的优势,合理地控制学习强度可以充分发挥反向学习的作用,并给出影响参数的建议取值范围.实验结果还表明,所提出的算法能够更好地平衡种群的开发与勘探能力,提高求解精度和收敛性能.     

基于非对称极值Copula的设计暴雨过程线分析

以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。     

极值-I型风速预测的Bayes方法

为提高极值-I型风速预测精度,在Jeffreys准则的基础上,采用Bayes估计中的Lindley近似方法推导极值-I型风速预测表达式.采用Monte Carlo法产生服从极值-I型分布的伪风速母样,基于伪风速母样分别采用基于Bayes理论和最大似然估计理论的极值-I型风速预测方法进行风速预测,并与伪风速母样的理论值进行对比分析.结果表明:与最大似然估计法相比,采用基于Bayes理论建立的极值-I型风速预测模型进行风速预测的精度更高,且精度随着伪风速母样样本量的增加而提高,位置参数先验样本数量的增加以及先验方差的增大对计算精度没有影响.     

一种随钻中子孔隙度测井系统的抗干扰设计

针对随钻中子孔隙度测井作业现场中存在万伏高压的瞬间脉冲干扰,导致中子计数不准确的问题,设计了一种抗干扰系统。该系统首先利用硬件滤波,即采用二阶阻容滤波电路滤除高频干扰信号,再利用软件滤波,采用去极值平均滤波算法滤除尖脉冲干扰和周期性干扰。经实测验证,该系统可有效抑制干扰,提高随钻中子孔隙度数据采集的准确性和可靠性。     

基于极值分布的常态下高速公路行程时间可靠性模型

为了利用参考模型表征路段行程时间分布,运用海量高速公路收费数据,分析了路段行程时间概率分布特征,通过极值分布、对数正态分布、正态分布和威伯尔分布对路段行程时间的概率密度函数进行曲线拟合.建立了基于极值分布的路段行程时间可靠性模型和模型参数估计方法,考虑了车型速度差和出行者易于理解的因素,提出了一种高速公路可靠性指标阈值的计算方法.选取最大概率行程时间、平均延误时间和行程时间可靠性为评价指标,对陕西省高速公路网中某一路段24 h出发车辆的行程时间进行实例评价.结果表明:极值分布的误差平方和(SSE)最小,拟合优度(R2)最接近于1,利用极值分布表征路段行程时间分布效果最佳.     

基于树修剪和多特征融合的场景文本检测

为了解决最大稳定极值区（MSER）提取过程中产生的大量重复文本区域和非文本区域难以被剔除影响算法精度的问题,提出了一种基于树修剪和多特征融合的场景文本检测方法。首先提取出边缘叠加的MSER作为文本候选区域;其次设计了一种MSER树修剪算法剔除重复文本区域;然后采用贝叶斯分类器融合多特征剔除非文本区域;最后设定了一系列相似性标准合并文本区域。ICDAR 2011数据集（f=76.8%）上的实验结果低于目前最好的算法\[19\],但算法在速度上具有明显的优势。     

极端海况下FPSO系泊系统安全性评估与分析

针对近年极端海洋性气候频发所导致的FPSO系泊系统安全性问题,从服役多年系泊系统钢缆的剩余强度入手,评估影响船体运动的环境参数,给出系泊钢缆的安全系数。利用准静态的方法估算环境等级的范围,选取南海某型FPSO建立系泊系统耦合计算模型。应用AQWA-DRAFT与AQWA-NAUT模块,采用时域非线性方法对系泊系统进行耦合分析,在满足规范系数的前提下确定现服役系泊系统的定位能力,预报系泊系统所能承受的最大风浪流极值组合及对应的台风等级。通过计算可看出钢缆强度的下降直接影响着系泊系统的定位能力,导致其无法抵御百年一遇的台风,系泊系统可抵御台风等级降至12级。     

基于马尔可夫随机场的非监督声呐图像分割方法

针对声呐图像的特点,提出了一种新的基于马尔可夫随机场(MRF)的非监督声呐图像自动分割方法。研究发现,声呐图像混响区基本上都服从高斯分布,然而,其直方图离散化的分布效果不利于图像的自动分割,因此,通过一种快速有效的高斯金字塔模型对声呐图像进行预处理,使得处理后的声呐图像的海底混响区直方图服从高斯分布。在此基础上提出了一个能够自动确定声呐图像分类个数的模型,并通过该模型结合一种局部能量极值化的方法对马尔科夫模型的初始化参数进行估计,从而形成一种完全自动的声呐图像分割模型。最后,利用该模型对声呐图像数据进行了分割实验,并和其他典型的分割算法进行了比较,验证了该方法的有效性及快速性。     

基于MSERs改进的大失配立体图像自动配准方法

提出了一种基于最大稳定极值区域(MSERs)改进的亚像素级自动鲁棒配准算法.该算法对灰度图像序列进行了MSERs特征提取与椭圆拟合.利用特征极线方位来代替该特征邻域主梯度方位,提出了改进的特征规则化处理与描述方法;采用一种新的自适应特征匹配方法来获得可靠特征匹配集,在此基础上基于最小二乘影像匹配(LSM)来进一步提高配准精度,根据匹配点误差统计分布规律与3倍标准差准则来剔除粗差点,并基于配准模型获得图像的配准融合结果.试验证明提出的算法对发生较大旋转、缩放以及视角变化的图像精确配准具有优越性.