Fixed-Point Implementation of Fast QR-Decomposition Recursive Least-Squares Algorithms (FQRD-RLS): Stability Conditions and Quantization Errors Analysis

The fast QR-decomposition based recursive least-squares (FQRD-RLS) algorithms offer RLS-like convergence and misadjustment at a lower computational cost, and therefore are desirable for implementation on a fixed-point digital signal processor (DSP). Furthermore, the FQRD-RLS algorithms are derived from QR-decomposition based RLS algorithms that are well known for their numerical stability in finite precision. Hence, these algorithms are often assumed numerically stable, although there is no rigorous analysis addressing the stability of such algorithms in finite precision. In this paper, we derive the conditions that guarantee stability of the FQRD-RLS algorithms, and also derive mathematical expressions for the mean-squared quantization error (MSQE) of internal variables of the FQRD-RLS algorithms at steady state. The objective is to quantify the propagation error due to quantization effects. The derived MSQE expressions have been verified by comparisons with fixed-point computer simulations.     

快速信道响应估计算法及其应用

本文给出了一个快速高效且易于实现的信道响应估计算法。对本算法的一系列仿真,将证明基于该算法的自适应均衡具有低SNR门限,能对付大幅度（包括0dB的付径）付径的特点。由于该算法占用的硬件资源很少,尤其适用于数字电视地面广播中的VSB（残留边带调制）接收机。     

Fishface算法研究及应用

针对人脸识别在学生刷卡系统中的应用要求,选用Fishface方法进行图像处理。处理过程:设有训练样本S,通过S找到一个可以降低识别复杂性和降低噪音的变换,把得到的标有名字的人脸图像经过这种变换后存储到数据库中。识别一个人脸图像时,将图像进行相同的变换处理,用得到的结果与数据库中的各个人脸样本比较,求出欧氏距离或者马氏距离,与最小距离相对应的那个人的名字就是输出结果。并将算法移植到嵌入式ARM系统中,实现学生人脸的动态采集和识别,对30个人脸样本测试后,识别率达到87.502%。     

改进的多信道S-ALOHA暂态性能分析办法及其应用

海量机器类终端(或MTC终端)同步入网时,其业务呈现瞬时突发性,这使得基于齐次或复合泊松假设的多信道S-ALOHA稳态性能分析办法难以直接应用。该文以第i个随机接入时隙内第j次进行随机接入的用户数Mi(j)作为状态变量,提出了一种沿Mi(j) 的j方向迭代进行多信道S-ALOHA暂态性能分析的办法及其近似形式。该迭代办法可建立第i个随机接入时隙内第j次进行随机接入的用户数与第x个随机接入时隙内新到用户数的直接关系(其中xi),也可给出接入时延概率密度函数、概率分布函数和均值的求解办法。以3GPP MTC业务参考模型进行数值仿真,验证了所提迭代办法及其近似形式的有效性。相关研究可为承载网络的优化设计提供参考。     

基于粗糙属性向量树的规则提取快速矩阵算法

本文首先探讨了粗糙集中等价矩阵的基本概念及其运算性质.借助于粗糙属性向量树(RAVT)的巧妙构造,提出了两种能同时完成属性约简、数据清洗和规则提取的快速递推矩阵算法(RMC)和分布式并行矩阵算法(PMC).上述算法强调规则提取的实用性和高效性,通过一个简单实例研究验证了PMC算法的可行性,通过对算法复杂度的深入分析和一组对比实验验证了RMC算法对知识发现、基于数据建模和控制的有效性.     

辛算法及其在电磁场方程中的应用

许多基本的物理问题都可描述成Hamilton系统。Hamilton系统的主要特征是保持系统的相空间体积不变和总能量不变,因此在建立求解Hamilton系统的算法时,要力争算法能保持这些基本特征,以保证算法的逼真性。辛算法是近年来发展起来的求解Hamilton系统的新算法。本文介绍有限维和无限维Hamilton系统的辛算法的基本理论和在求解电磁场方程中的应用。     

快速超复数傅氏变换和超复数互相关的新算法及应用

超复数把彩色图像作为一个矢量整体进行处理,与传统算法相比,它能更好地描述图像的色彩关联,超复数互相关已广泛应用到彩色图像处理的各个领域.本文首先分析和介绍了目前的实现二维超复数傅氏变换和超复数互相关的快速方法,然后通过把超复数按实部和各个虚部展开,分别进行传统的快速傅氏变换,再把对应的单位虚向量还原,从而为超复数傅氏变换和超复数互相关提出了一种新的快速算法.分析表明:本文提出的方法比目前现有的方法更简单易行,且计算量更小.最后,本文介绍了我们把超复数互相关技术应用到彩色目标跟踪上获得的一些新结果.     

Novel DCT-Based Real-Valued Discrete Gabor Transform and Its Fast Algorithms

The oversampled Gabor transform is more effective than the critically sampled one in many applications. The biorthogonality relationship between the analysis window and the synthesis window of the Gabor transform represents the completeness condition. However, the traditional discrete cosine transform (DCT)-based real-valued discrete Gabor transform (RGDT) is available only in the critically sampled case and its biorthogonality relationship for the transform has not been unveiled. To bridge these important gaps, this paper proposes a novel DCT-based RDGT, which can be applied in both the critically sampled case and the oversampled case, and their biorthogonality relationships can be derived. The proposed DCT-based RDGT involves only real operations and can utilize fast DCT algorithms for computation, which facilitates computation and implementation by hardware or software as compared to that of the traditional complex-valued discrete Gabor transform. This paper also develops block time-recursive algorithms for the efficient and fast computation of the RDGT and its inverse transform. Unified parallel lattice structures for the implementation of these algorithms are presented. Computational complexity analysis and comparisons have shown that the proposed algorithms provide a more efficient and faster approach for discrete Gabor transforms as compared to those of the existing discrete Gabor transform algorithms. In addition, an application in the noise reduction of the nuclear magnetic resonance free induction decay signals is presented to show the efficiency of the proposed RDGT for time-frequency analysis.      

二值图边界的快速提取

本文提出了一种快速提取二值图边界的方法，并详细讨论了硬件设计方案．该方法采用2×2窗口来跟踪边界，并能将连通区的所有边界（包括区域内部空洞的边界）全部提取出来．在硬件设计方案中，为了提高速度，采用了窗口并行存取技术。对若干图象进行处理的结果表明，对于多数大小为512×512的图象，提取边界的时间可在40ms以内．     

Multichannel Algorithms for Simultaneous Equalization and Interference Suppression

This paper proposes techniques for simultaneous cancellation of intersymbol and interchannel or multi-access interference (ISI and ICI) that shows up in several multi-input, multi-output (MIMO) communication channels. Correlation and kurtosis based optimization criteria are derived for multi-channel decision feedback equalizers (MC-DFE) and compared with the popular Godard algorithm (CMA) and the minimum mean-square error in a decision directed mode (MMSE-DD). The proposed adaptive algorithms are easily extended to a scenario with more than two users with the computational complexity increasing linearly with the number of inputs. Simulation results show that the algorithms converge to the global minimum in a blind environment with channels that introduce moderate distortion.     

形态重构算法及应用

本文首先定义了二值图像和灰度图像的形态重构。接着,着重描述了形态重构的实现问题。在简要回顾了经典的并行及串行算法,指出它们的共同缺点是在普通计算机上运行效率不高后,我们提出并实现了两种有效的形态重构算法。第一种算法基于标记图像区域峰顶的概念并采用了先进先出(FIFOP)队列的数据结构;第二种算法是利用第一种算法和串行算法各自优点的一种混合算法。模拟结果证实了算法的有效性。实践证明重构式形态滤波器不仅能达到化简图像的目的,而且能较好地保持图像的轮廓信息,所以应用于图像分割是很合适的。     

用滤波器组实现IF的提取;Hardy小波和快速算法

本文提出了一种新的基于滤波器组和复解析小波(Hardy小波)级数展开信号从而提取信号瞬时频率的方法.该方法较传统的Hilbert变换求解析信号的方法比较对更多种类的噪声不敏感,同时较基于连续复解析小波变换的提取瞬频方法有更小的计算量,该方法保留了塔式算法的结构.     

一种快速的三维VLSI互连电容提取方法:虚拟多介质方法

本文提出一种基于直接边界元方法的虚拟多介质(Quasi-Multiple Medium,QMM)加速方法,并将它应用于三维VLSI多介质互连电容的计算中.QMM方法将三维互连电容器中的单层介质看成由多个虚拟介质组成,从而大大减少了系数矩阵中的非零元数目,最终使计算时间和存储空间显著减少.通过比较QMM算法与非QMM算法,以及商业软件Raphael对实际三维互连结构的计算,结果表明QMM算法在保持计算准确性的同时,可使电容提取的效率得到显著提高.     

光学多道光谱仪的应用

报道了一种新型光学多道光谱仪的结构，光谱分辨率的提高及其在医学，激光器研究，水体及太阳光谱测量等方面的广泛应用。     

视觉光流计算技术及其应用

视觉光流计算是计算机视觉从处理2维图像走向加工3维视频的重要技术手段,是描述视觉运动信息的主要方式。光流计算技术已经发展了较长的时间,随着相关技术尤其是深度学习技术在近些年的迅速发展,光流计算的性能得到了极大提升,但仍然有大量的局限性问题没有解决,准确、快速且稳健的光流计算目前仍然是一个有挑战性的研究领域和业内研究热点。光流计算作为一种低层视觉信息处理技术,其技术进展也将有助于相关中高层级视觉任务的实现。该文主要内容是介绍基于计算机视觉的光流计算及其技术发展路线,从经典算法和深度学习算法这两个主流技术路线出发,总结了技术发展过程中产生的重要理论、方法与模型,着重介绍了各类方法与模型的核心思想,说明了各类数据集及相关性能指标,同时简要介绍了光流计算技术的主要应用场景,并对今后的技术方向进行了展望。     

RFID防碰撞算法的研究进展与应用

随着射频身份识别(RFID)技术应用在诸多新的领域,其防碰撞问题日显突出。文中介绍了RFID中标签防碰撞和阅读器防碰撞算法与技术的研究进展,并指出了这些算法的优缺点。     

基于区域分解的大规模并行有限元快速算法

区域分解方法是近来发展迅速的有限元求解方法之一.基于有限元区域分解方法以及多重网格的思想,我们研究了自适应求解以及离散扫频快速算法,并采用自主研发的高性能计算并行框架,将基于区域分解的大规模并行有限元快速算法进行了实现,并行规模能够扩展到数万CPU 核.我们在文中将展示程序的核心架构,以及如何采用多重网格算法的思想实现有效的粗网格校正技术,从而实现有限元线性系统的多次快速求解,加速自适应求解和离散扫频.最后,对算法进行了准确性验证以及大规模并行测试.     

滤波器腔间耦合系数快速提取方法

传统基于优化理论的耦合系数提取方法依赖于繁琐的优化程序,耗时长且收敛效果无法保证。对此,提出一种快速的耦合系数提取方法。该方法从单端输入阻抗的零极点角度进行分析,推导出滤波器的特征多项式与谐振频率与零极点的函数关系,并采用Matlab语言编程实现了耦合系数提取算法。应用该算法对4阶切比雪夫滤波器的耦合系数进行了提取分析,提取结果与理论结果吻合良好,证明了该方法的正确性和有效性。