超增益低频接收基阵仿真研究

研究一种具有超增益性能的单向水听器作阵元的基阵的性能.为改善海水中信号的精度和分辨率,对小尺度阵列稳健的波束形成方法进行了研究.采用不同的算法,求出相应的权矢量,从而得出不同条件下的波束图及阵增益.通过比较优选出所需的权矢量,完成波束形成器的设计.通过仿真比较了四种不同的波束形成算法,分别得出不同信噪比条件下小型化线列阵的波束图.通过对基阵的波束图、增益及稳健性等特性的研究,分析比较了几种波束形成方法的优缺点.仿真结果表明,改进的白噪声增益约束法既可获得高的增益,又具有好的稳健性.     

压差矢量水听器阵波束形成的优化

以各向同性噪声作为背景噪声场,对矢量水听器阵波束形成的优化方法进行了系统的研究.在分析各向同性噪声场中声压、振速相关性的基础上,利用最大信噪比准则推导了基阵的最佳增益与噪声场特性和阵列流形之间的关系,提出利用最佳增益权对阵列接收信号进行波束形成处理.通过对矢量水听器阵进行分解,将最佳增益波束形成引入矢量阵信号处理中.以二维压差矢量水听器阵作为接收基阵进行了仿真计算和湖上试验,结果表明,矢量阵的最佳增益波束形成可以获得性能更优的波束和更大的空间处理增益.     

基于二次型约束的稳健宽带恒定束宽波束形成

针对期望信号导向矢量失配时传统宽带波束形成器性能恶化的问题,提出一种稳健的宽带恒定束宽波束形成算法。首先结合空间响应变化(Spatial response variation, SRV)约束,将算法在信号带宽内不同频点的阵列响应约束简化为对某一参考频点的约束,实现具有恒定束宽特性的宽带波束形成,再通过对权矢量模值施加二次不等式约束,抑制指向误差及传感器参数随机扰动误差,提高算法的稳健性,并通过拉格朗日乘子法,在约束边界上求得最优权矢量的解析解。实验结果表明算法可有效克服信号指向误差引起的波束形成器性能恶化问题,且具有良好的恒定束宽特性及较高的阵列输出性能。     

基于二阶锥规划的宽带波束形成器设计

宽带波束形成器有两种典型的实现方式,分别基于FIR滤波器和基于长方形阵列,将这两种波束形成器的波束响应表达为统一的形式,并根据参考波束的选择情况,为该类波束优化问题的求解建立了数学模型,该数学模型属于二阶锥约束问题,可以用二阶锥规划方法进行求解。仿真结果表明,提出的求解宽带恒定束宽响应波束形成器权系数的数学模型具有通用性,并且把二阶锥规划方法运用到宽带波束形成器优化设计中,其约束控制灵活,问题求解方便,设计结果精确。     

基于空域信息的稳健的宽带波束形成算法

研究宽带信号优化问题,空域信息的宽带波束形成技术与传统的时域方法相比,结构物理实现简单。在实际系统中,广泛存在着阵元幅相差,造成基于空域信息的宽带波束形成性能的下降,甚至恶化,针对上述问题,提出了一种采用空域信息的稳健的宽带波束形成算法,可用信号的恒模特性,通过对波束形成器的输出做非线性变换,得到参考信号,然后求取合适的初始权值并通过迭代收敛至期望的权值。仿真结果验证了算法提高了宽带性能的有效性。     

声纳实时信号处理机的ADSP21020实现

用ＡＤＳＰ２１０２０ 浮点数字信号处理器实现声纳数字信号处理机,使传统的声纳数字信号处理机大为简化,仅用３ 片ＡＤＳＰ２１０２ 芯片,再配上外围电路,即可实现对４８ 波束、３２ｋＨｚ 采样速率的输入信号进行处理,并输出至后置分机或显示控制台。研究结果表明,ＡＤＳＰ２１０ＸＸ系列ＤＳＰ芯片特别适合于多路数字信号处理。     

频域宽带波束形成器设计

研究无线网络传感器,采用宽带信号波束技术,为了使宽带信号在整个频段内保持稳健的波束,以及克服快拍数有限对空间谱估计带来的不利影响,采用频域波束形成算法形成宽带波束,利用对角加载技术补偿所估计的空间谱,并通过矩阵求逆定理推导出对角加载值的取值范围.最后的仿真结果表明通过选择合适的对角加载值可以克服快拍数目不足带来的影响,从而实现具有较高阵列增益的稳健宽带波束,有效地完成对信号的空域处理,提高了传输性能.     

基于改进最速下降LCMV算法的稳健波束形成

基于线性约束最小方差准则(LCMV)的自适应波束形成技术,在理想条件下能够在期望信号方向保证增益最大,同时在干扰方向形成零陷.但在实际阵列系统中,指向误差、阵元位置误差以及阵元相位误差均使得传统的LCMV准则算法出现性能下降.针对最优权矢量解算问题,提出了基于牛顿法及可变加载约束的改进SD-LCMV算法,并将两者与线性约束LMS算法及递归稳健LCMV算法进行仿真对比,结果验证了改进算法对误差的稳健性.     

基于子空间的稳健自适应波束形成方法

波束形成器在声纳平台轻微震动或干扰移动的情况下出现零陷致使其工作性能下降,为此提出一种基于子空间的具有自动扩宽干扰抑制零陷的稳健波束形成方法,利用子空间投影和数据协方差矩阵非对角元加载来形成波束形成器的权向量,使波束形成器具有子空间波束形成器对系统误差的稳健性,同时可自动地在干扰方位形成展宽的干扰抑制零陷,从而使波束形成器有效地抑制干扰而稳健地工作.实验仿真的结果验证了该方法的正确性和有效性.     

基于相位约束的低复杂度稳健宽带波束形成算法

针对传统空时结构宽带波束形成器结构复杂、计算量大和稳健性差的问题,提出低复杂度的稳健宽带波束形成算法。首先给出频率变化时阵列响应相位,分析频率变化与角度变化对阵列响应相位的影响。通过对期望信号不同频点施加阵列响应幅度和相位约束,补偿不同频率间的阵列响应相位差来实现无需延迟线或FIR/IIR滤波器结构的稳健宽带波束形成。然后分析频率和角度同时变化对阵列响应相位的影响,在期望信号来向附近引入辅助方位角,进一步提高期望信号来向趋于零度和相对带宽较小时算法的稳健性。理论分析与仿真实验表明,本文算法结构简单,计算复杂度较低且具有较好的稳健性。     

基于聚类系数的推荐算法*

摘 要：针对于标准二分图网络推荐算法（NBI）的物质扩散机制过于简单的问题,基于聚类系数的改进NBI算法（简称NBICC）被提出。在文章中,推荐系统可以被抽象为一个有向加权二分图网络。在物质扩散的过程中,考虑到聚类系数因素的影响,重新定义了商品之间的相似度的计算公式,进而获得了更加精确的推荐结果。Ranking score,precison,recall等评价指标被应用在本文提出的新算法中,实验结果表明,这三样重要指标上,NBICC算法都强于标准NBI算法。     

一种改进的导航信号窄带干扰抑制方法

针对导航信号中的窄带干扰问题,提出一种基于频域处理的最小均方(LMS)窄带干扰抑制方法。该方法在传统的LMS滤波器结构中引入权值泄漏因子a,以减少导航信号中有用信号在滤波过程中的损失。通过采用权值系数稳定度d的判断处理去除导航信号中的变频窄带干扰。仿真结果表明,该方法对固频和变频的窄带干扰都有较好的抑制效果,可提高导航接收机的抗干扰性能。     

基于改进权重增量Apriori算法的产品推荐方法

采用权重增量挖掘思想优化算法,为用户推荐个性化产品配置提供了有效的解决方案.方法主要主要分为3个部分,首先利用平台搭建起来的用户跟踪模块对用户行为进行跟踪和数据的收集;然后结合用户最近的行为习惯,使用基于权重增量的Apriori算法进行关联规则挖掘;最后根据挖掘出的结果完成产品推荐的过程.通过对挖掘算法的优化,大大提高了系统的运行效率和准确性,产品推荐随着用户行为的改变而改变,更加符合实际情况.实验结果表明,该算法可以有效解决产品推荐问题,相比于传统关联规则挖掘算法,准确率提高了4%.     

一种具有设定值加权的IMC-PID控制方法

提出了一种具有模糊逻辑设定值加权的内模PID控制方法.该方法通过模糊系统的输出在线修正内模PID控制器比例作用部分设定值的加权系数及人工调节控制器的滤波器系数,使系统的目标值跟踪特性和干扰抑制特性均得到明显的改善.改进了常规内模PID 控制的不足,而且控制算法简单、参数调整方便,理论分析和仿真试验研究结果表明了它的有效性.     

一种射束与像素的快速遍历和求交算法

针对ART(algebraic reconstruction technique)算法重建速度慢的问题,提出了一种射束与像素的快速遍历和求交算法.该算法通过一个距离参数来确定射束穿过的像素索引并计算出射束覆盖像素的面积,距离参数采用增量计算,因而运算效率很高.利用该算法在图像重建过程中实时计算权因子,不但节省了大量的内存空间,而且大大提高了图像重建的速度.实验结果表明,提出的算法非常有效,与传统方法相比取得了17倍以上的重建加速比.     

基于恒权码的(2,n)视觉密码方案

通过研究恒权码与(2,n)视觉密码方案的关系,利用steiner系统构造恒权码,提出了基于恒权码的(2,n)视觉密码方案,在证明其存在性的同时,给出了该方案的构造方法。与现有方案相比,能较好地折衷像素扩展度和相对差。实验结果表明,该方案在保证相对差接近极大值的前提下,大大降低了像素扩展度。     

相关系数准则下的多光谱图像最优融合方法

证明了在相关系数准则下最优融合算法与线性最优融合算法是等价的，利用这一结果大大减少了计算的空间与时间复杂度；并通过设置加权系数和提供一种自适应计算权值的方法以突出原多光谱图像目标区域的频谱特征；对于相关性较弱的多光谱图像集提出了分组融合的方法．实验结果表明：该最优融合算法高效可行，能处理各种不同多光谱场景的融合．     

《自动控制原理》课程中闭环脉冲传递函数算法研究

针对一般方法推导离散系统闭环脉冲传递函数过程繁琐费时的问题,给出一种先连续化求出闭环传递函数再离散化求解的简便方法,并给出使用本方法的单一化条件。对于满足该条件的系统,可直接求用简便方法求取系统的闭环脉冲传递函数,不满足该使用条件的系统,对其中间变量的求取可使用本方法,因而大大简化求解闭环脉冲传递函数的过程,为采样控制系统的分析和设计提供了很大的方便。     

基于词图重估的语音解码参数优化方法

在大词汇连续语音识别系统中,语言模型权值和插入代价等语音解码参数对系统的识别率有较大的影响,而在实际应用中常通过实验手动调整其值寻求最佳识别结果。为此,提出一种利用二元文法进行词图重估的方法,自动优化语音解码参数。在重估的参数空间搜索过程中采用线性搜索与模拟退火搜索相结合的方法,使优化参数具有全局最优和对初值稳定性强的优点。实验结果表明,相比凭经验设置的参数,该方法估计出的参数值能大幅降低识别词错误率,与经典的N-best优化相比,其优化速度有较大提升。     

基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成算法综述

Capon波束形成器作为理论上最优的波束形成器具有良好的干扰抑制能力。然而Capon波束形成器对于模型失配误差非常敏感,尤其是针对协方差矩阵和期望信号导向矢量误差,波束形成器的性能会严重下降,这大大降低了波束形成器的稳健性。目前,一系列基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成算法被提出,这些算法核心思想都是利用Capon功率谱一定的角度范围内积分来重构出协方差矩阵。本文首先介绍了波束形成的信号模型,然后在Capon波束形成器的基础上,介绍了4种基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成技术,最后对未来波束形成技术的研究热点进行了展望。