基于半球形邻域的激光雷达点云局部特征提取

为提升激光雷达点云目标识别的效率和减少计算开销,本文通过采用改进的邻域确定方法和LRF估计方法,提出了一种新的特征描述子:半球单值形状上下文特征描述子(Hemispheric Unique Shape Context,HUSC).首先计算关键点处的互相关矩阵,并根据邻域点附近的点密度进行加权,以此估计关键点的法向量和切...     

基于聚类的高光谱图像无损压缩

高光谱海量数据的有效压缩成为遥感技术发展中需要迫切解决的问题。该文提出了一种基于聚类的高光谱图像无损压缩算法。针对高光谱图像不同频谱波段间相关性不同的特点,根据相邻波段相关性大小进行波段分组。由于高光谱图像波段数量较多,采用自适应波段选择算法对高光谱图像进行降维,以获取信息量较大的部分波段,利用k均值算法对降维后的波段谱矢量进行聚类。采用多波段预测的方案对各组中的波段进行预测,对于各个分类中的每个像素,分别选取与其空间相邻的已编码的部分同类点进行训练,从而获得当前像素的谱间最优预测系数。对AVIRIS型高光谱图像的实验结果表明,该算法可显著降低压缩后的平均比特率。     

基于相对方位的多机器人合作定位算法

研究了在未知环境中,利用扩展卡尔曼滤波方法融合内部传感器信息与机器人之间的相对方位观测量,同时定位队列中每个机器人的问题.通过机器人队列共享相对方位观测量,融合不同平台感知的信息,可有效地提高整个队列的定位精度.分析了该方法与机器人分布和运动的关系及存在的缺陷,针对这一问题,提出了改进措施,从而使该方法的可靠性和实用性得到增强.仿真实验验证了改进方法的有效性.     

一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法

相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。     

基于CHMM的雷达海面回波建模与分析方法

高分辨率雷达以低擦地角观测粗糙海表面时杂波幅度明显增强,产生海尖峰效应。海尖峰与平稳海杂波的统计特性差别显著,使用单一概率密度函数(PDF)的传统统计建模方法难以精确描述回波特性,尤其在回波中包含目标信号时,这种不适应更为严重。该文将连续型隐马尔可夫模型(CHMM)用于海杂波建模,把海面回波分为平稳海杂波、海尖峰和目标回波3个状态,使用高斯混合密度模型(GMDM)建立各状态观测值的连续PDF表达式,使用Baum-Welch算法对CHMM的参数进行计算和重估。同时,修正了基于GMDM的CHMM观测值状态联合概率公式,解决了GMDM参数迭代求解过程中的分母下溢出问题,为海杂波建模与分析提供了一种新的方法。最后对实际雷达采集数据的分析证明了该方法的有效性。     

利用PD雷达脉冲压缩实例讲解分段卷积

“数字信号处理”课程中的分段卷积是来源于工程实践的解决方案,但学生经常对这个知识点的重要性认识不足。本文以PD雷达中对回波信号的脉冲压缩处理为例,介绍什么情况下会出现“ ”这个分段卷积的前提条件,以及分段卷积在实时信号处理中的工程价值。     

用于被动声纳微弱目标检测的宽带最大信噪比方法

本文尝试利用匹配场处理中的能量匹配思想，对阵列波束形成进行优化，用于解决水下目标被动声纳微弱信号检测问题。首先，本文对比了基于线性非相干、MVDR非相干、线性相干和MVDR相干四种匹配场处理器的检测方法的性能，之后分析推导了线性非相干处理器的输出信噪比和输出功率，得出了在声源频谱起伏增大时线性非相干处理器的检测能力会下降的结论。为了得到更高的输出信噪比，本文提出了最大信噪比处理器，在理想情况下可以在处理带宽上达到最高的输出信噪比。最大信噪比处理器没有通过归一化消除声源的影响，而是利用声源频谱的估计值和拷贝场直接对接收数据进行匹配。本文证明了最大信噪比处理器的检测能力优于线性非相干处理器，并且通过仿真实验进一步验证了这个结论。      

用于被动声纳宽带目标检测的多水听器互相关方法

为了有效地解决在低信噪比下宽带目标的被动声纳检测问题，本文将传统的用于声源定位的双水听器互相关方法扩展为多水听器互相关方法，通过多个水听器的输出信号的相干累加实现了在接收端的信噪比的提升。首先使用宽带滤波，计算得到各个水听器关于假定声源位置的信道解调信号，其次计算两组水听器的输出累加信号的时域互相关，最后对时域互相关进行阈值检测。仿真结果表明，相比于双水听器，多水听器互相关方法能够在更低信噪比下实现宽带目标检测。此外，考虑到求解滤波器系数需要很大的计算量，本文提出了运用互易性原理的加速方案。仿真结果表明互易性原理可以有效地降低求解滤波器系数的计算量。      

基于“PBL+MATLAB”的信号频域分析处理实验设计

“数字信号处理”课程已成为高等学校电气信息类专业本科生的必修课，但在教学过程中缺乏对知识、能力、素质的有机融合，导致多数学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维不足。本文基于问题导向学习(Problem-Based Learning, PBL)，通过将MATLAB科学软件融入教学过程，设计了音频信号频域分析与处理教学实验。教学效果表明：学生对离散傅里叶变换、滤波器设计与实现等重要概念的理解明显加深，且学生分析和解决实际问题的能力明显提高。     

地物空间分布特性的高光谱遥感图像解混算法

在高光谱遥感图像中,地物的空间分布往往呈现两种特征:一是都有各自的主导区域;二是在地表空间上分布连续.利用这两种先验信息,分别引入了对丰度的正交约束与平滑约束,提出了一种基于丰度约束的非负矩阵分解算法.为进一步地提高算法的性能,另外还提出了一种新的算法停止准则及权重因子调整策略,以适应信噪比以及像元混合程度的变化.在仿真数据和实测数据上的实验结果表明,该算法不仅能很好地表征地物的分布特征,提高解混精度,而且在信噪比较低,无纯像元的条件下,仍然能得到较好的解混结果.