Coupled soil-leaf-canopy and atmosphere radiative transfer modeling to simulate hyperspectral multi-angular surface reflectance and TOA radiance data

Coupling radiative transfer models for the soil background and vegetation canopy layers is facilitated by means of the four-stream flux interaction concept and use of the adding method. Also the coupling to a state-of-the-art atmospheric radiative transfer model like MODTRAN4 can be established in this way, thus enabling the realistic simulation of top-of-atmosphere radiances detected by space-borne remote sensing instruments. Possible applications of coupled modeling vary from mission design to parameter retrieval and data assimilation. This paper introduces a modified Hapke soil BRDF model, a robust version of the PROSPECT leaf model, and a modernized canopy radiative transfer model called 4SAIL2. The latter is a hybrid two-layer version of SAIL accommodating horizontal and vertical heterogeneities, featuring improved modeling of the hot spot effect and output of canopy absorptances. The integrated model is simply called SLC (soil-leaf-canopy) and has been implemented as a speed-optimized Windows DLL which allows efficient use of computer resources even when simulating massive amounts of hyperspectral multi-angular observations. In this paper various examples of possible model output are shown, including simulated satellite image products. First validation results have been obtained from atmospherically corrected hyperspectral multi-angular CHRIS-PROBA data of the Upper Rhine Valley in Germany.     

基于TOA的指纹定位系统

利用无线传感器网络建立低成本、高精度的实时定位系统,是当今的研究热点之一。通过多组实验数据对比,提出了＂当前的无线芯片不适用于基于RSS技术的指纹定位技术＂的观点,并在此基础上引入TOA（Time of Arrive）技术,设计并实现了基于TOA的指纹定位系统。该系统利用了当前的基于RSS的指纹定位系统,将TOA获得的测量距离值作为参考信号,利用无线信号的连续性改进了定位精度。实验数据表明,该系统在复杂的环境下达到了一定的精度,有一定的实用意义。     

基于主成分分析的UWB信号的TOA估计算法

提出了利用主成分分析法估计信号在超宽带(UWB)系统中的波达时间（TOA）的算法。算法先对带有噪声的接收信号的相关矩阵进行主成分分析，求出信号特征值对应的特征向量，然后把接收信号分别投影到上述的各个信号特征向量上，求投影之和。通过设置复杂度和采样频率较低的阈值，比较了主成分分析法和MEP算法的时延估计精度。仿真结果表明，主成分分析法时延估计误差小于12cm的概率大于90%，而MEP算法的概率小于45%。     

TOA定位算法非线性优化问题研究

无线传感器网络中基于到达时间TOA（time of arrival）的定位算法需要建立关于未知节点与锚节点距离的非线性方程。牛顿迭代法是求解非线性线方程数值解的有效方法。分析了一种基于牛顿迭代法求解TOA定位非线性方程的算法,提出了对应的牛顿迭代式。仿真结果表明,此算法可以满足定位的需求,且具有比经典CHAN算法更高的定位精度。     

基于TOA的三维空间定位算法研究

对三维定位算法进行了研究,提出了一种基于到达时间的三维定位算法.其主要思想是用一新变量代替定位估计中的二次项,把非线性估计转化为两次WLS(加权最小二乘)线性估计.该算法结构简单,计算量较小.仿真结果证明了该算法的有效性.     

基于自相关算法的 TOA 估计方法研究

TOA（脉冲到达时间）估计是检测和截获非合作突发通信信号的关键,在通信对抗中至关重要。在介绍基于自相关（AC）算法 TOA 估计原理的基础上,讨论了在低信噪比情况下自相关算法的门限设置问题。采用双门限方法对门限设置进行了改进,并通过计算机进行了仿真分析和验证。     

基于多天线系统的TOA特征值估计融合方法

I'OA的测量精度对移动台定位精度有极大的影响。然而,现有的信号特征值估计由于多径传播以及非视距环境等因素,其测量误差一直无法得到有效的降低。通过利用多天线系统提供的多个TOA估计信息,采用信号处理以及数据融合等多种方式,大幅提高了信号特征值佑计精度,并进一步提高了移动台定位精度。     

一种应用约束优化理论的TOA定位算法

移动通信、声源探测等领域的应用要求通过分布在不同位置的信号接收站得到的TOA测量值实现对辐射信号源进行定位。针对这个问题,提出了一种应用约束优化理论的基于TOA的定位算法,将由定位方程得到的加权线性最小二乘函数作为目标函数,并选择未知矢量元素之间的关系作为约束条件。仿真实验中将该方法与两步加权最小二乘等方法和CRLB进行比较的结果表明,约束优化理论的应用有效提高了定位精度。     

模拟延迟脉冲锁相环的简单非相关TOA估计研究

在基于平方率的能量检测脉冲超宽带通信系统中,采用了较简单的模拟脉冲锁相环实现脉冲信号的同步和到达时间( TOA)的估计.提出了利用模拟延迟锁相环(ADLL)构建一种精确度高、实现简单的TOA估计算法;并对该算法性能进行了分析.仿真验证了该方法的有效性,并解决了在非视距( NLOS)环境下的精确测距问题.     

基于IR-UWB的非相干TOA估计算法

针对UWB(Ultra wideband)测距系统中传统非相干TOA估计算法精度的不足,基于UWB脉冲信号,采用一种基于能量采样序列的最大最小值比MMR进行归一化门限设置的TC算法,建立了以MMR为参量适合于办公室信道环境的最优归一化门限的计算模型.同时模型中还考虑了能量积分周期的影响,使得模型无须更动即可应用到较大范围的积分周期取值情况下,增强了模型的灵活性,与传统非相干TOA估计算法的性能对比表明MMR_TC算法可以获得更高精度.     

基于SWT和FRFT的脉冲星TOA估计算法

提出了一种基于平稳小波和分数阶傅立叶变换的脉冲星超分辨率TOA估计算法。首先,对一个周期内的脉冲星信号进行多层平稳小波分解。然后,估计出与各层低频系数分数阶傅立叶变换相对应的TOA。最后,对脉冲星信号到达时间进行复合估计。实验结果表明,在低采样率,强噪声背景的情况下,该算法能获得稳定、准确的脉冲信号到达时间。     

基于TOA的三维无线传感器网络节点定位算法

随着无线传感器网络应用的发展,对三维定位研究的需求日益迫切,但目前这方面的研究却很少。在TOA测距的基础上,提出了一种三维无线传感器网络节点定位算法,并对其性能进行了分析,给出了算法的时间同步误差和定位误差。最后在现有仿真平台OMNET 的基础上构建三维仿真模块,对算法进行了仿真实现,给出了该算法的定位精度和覆盖率。     

上行链路协作NOMA中基于TOA定位的研究

在未来的5G网络应用中,非正交多址接入技术（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）对于用户设备的定位尤为重要。论文研究了在不同5G网络条件下上行协作NOMA在基于到达时间（Time-of-Arrival,TOA）定位的表现,并采用放大转发（Amplify-and-Forward,AF）和解码转发（Decode-and-Forward,DF）两种中继策略来分析上行链路协作NOMA和OMA的TOA定位的CRLB。最后,通过仿真分析比较了不同5G网络场景下上行协作NOMA和协作OMA的TOA定位性能。     

基于神经辐射场的视点合成算法综述

基于图像的视点合成技术在计算机图形学与计算机视觉领域均有广泛的应用,如何利用输入图像的信息对三维模型或者场景进行表达是其中的关键问题.最近,随着神经辐射场这一表示方式的提出,大量基于此表示方法的研究工作对该方法进行了进一步优化和扩展,在准确性、高效性等方面取得了良好的成果.该类研究工作可以根据研究目的大致分为两大类:对...     

基于光辐射预计算的场景实时绘制算法

光辐射传输预计算对于提高场景绘制效果很关键。对光辐射传输预计算进行了研究,提出了一种基于SH的光辐射传输预计算的算法,在低频环境光照条件下实时生成漫反射物体。将光源分布函数和光辐射传输函数分别用SH进行分解,则出射光强为两者生成的系数向量点积。绘制的场景中包含了阴影,相互反射等全局光照效果。实验结果表明算法逼近程度好,绘制质量高,具有一定的实用价值。     

井下频域超分辨率TOA定位算法

文章在分析3种无线定位方法的基础上,指出TOA定位方法提供的定位精度较高,在井下使用具有一定的可行性,并针对TOA定位方法的时间分辨率有限、不能满足井下应用要求的问题,提出了一种基于子空间分解和MUSIC算法的频域超分辨率TOA定位算法,最后采用该算法分别对收发天线间有、无障碍物阻隔这2种情况进行了仿真。结果表明,频域超分辨率TOA定位算法在低信噪比的情况下也可以提高时间分辨率,达到较高的定位精度,比较适用于井下人员无线定位。     

基于GDOP加权的TOA/AOA混合定位算法

现有基于无线传感器网络(WSN)的到达时间/到达角度(TOA/AOA)定位算法在锚节点位置存在误差的条件下定位精度不高。针对该问题,融合几何精度因子(GDOP)加权,提出一种改进的TOA/AOA混合定位算法。根据单个锚节点对定位参量的测量误差及其自身位置误差,得出基于单节点的TOA/AOA混合定位算法的GDOP计算公式。依据WSN中所有锚节点的测量误差及其分布与盲节点的相对位置关系,推导加权融合算法的GDOP计算公式。仿真结果表明,与基于平均加权的定位算法相比,改进算法具有更高的定位精度。     

基于RSSI和TOA融合的矿井人员精确定位方法

提出了一种基于RSSI和TOA融合的矿井人员精确定位方法.分析了RSSI技术和TOA技术测距精度特性,提出了近端基于RSSI测距、较远端基于TOA测距的矿井人员定位方法,在此基础上提出了改进卡尔曼滤波误差抑制算法,保证高精度矿井人员定位.实验结果表明,在基站与定位识别卡距离不超过40 m的范围内,本文定位方法的定位误差为3 m以内.