基于矢量阵的自初始化MUSIC方位估计算法

MUSIC空间谱估计突破了常规波束形成中的锐利限,能够对目标进行高精度方位估计.探讨了MUSIC算法在矢量阵上的应用,给出了矢量线阵MUSIC噪声子空间谱估计表达式,利用单个矢量阵元的阵簇估计提供的初始参数,对MUSIC噪声子空间谱进行迭代搜索谱峰实现目标的方位估计,用以提高目标方位估计的精度.对单目标和双目标方位估计进行了仿真研究,在文中的仿真条件下,当满足信噪比大于5dB的条件时,可对目标方位进行较好估计.研究结果表明,通过单个矢量阵元阵簇得出的目标方位估计精度较差,而迭代搜索MUSIC谱峰方法提高了方位估计精度.     

基于噪声子空间二阶锥规划求解的宽带波达方向估计算法

现有宽带子空间类方位估计方法需要对庞大的空时联合采样相关矩阵进行特征分解运算以获得好的估计性能,计算复杂度高.提出一种基于噪声子空间二阶锥规划求解、计算有效的宽带波达方向估计算法.该算法将宽带信号低秩模型的噪声子空间估计转换为凸最优理论中的二阶锥规划问题,实现宽带源方位估计,整个过程不需要估计样本协方差矩阵,不需要矩阵特征值分解或奇异值分解,运算量低.给出算法的理论分析、实现步骤.统计性能比较表明该算法分辨门限低、方位估计精度高.千岛湖湖试结果证明该算法在实际声纳阵系统中可有效实现宽带源波达方向估计.     

空时欠采样下多目标频率和方位联合估计新方法

针对空时欠采样下多个窄带信号参量估计问题,提出了一种基于同时估计多实数的广义稳健中国剩余定理的频率和方位联合解模糊方法.该方法首先对任意单阵元采用多次时域欠采样,获得多个目标的模糊的频率估计值,然后利用同时估计多个实数的广义稳健中国剩余定理估计出多目标的无模糊频率;在空时欠采样下,获得多组阵元接收到的信号相位差的模糊值,再利用广义稳健中国剩余定理解相位模糊,从而估计出多源信号的真实方位.仿真实例表明新提出的方法可以在空时欠采样情况下有效地对多个目标同时解频率和方位模糊,频率和方位联合估计的精度高,稳健性好.     

基于空时频联合分析的方位估计方法

随着时频分析理论和算法的迅猛发展,时频分析技术已经在方位估计(Direction Of Arrival,DOA)领域引起广大专家学者的广泛关注。首先讨论将时频分析理论应用于方位估计进而获得高空间分辨能力的方法。其次,为了综合利用所有相关的空时频分布点,提出联合对角化方法。该方法采用最小方差无畸变处理器(Minimum Variance Distortionless Response processor,MVDR),克服传统多重信号分类处理器(Multiple Signal Classification,MUSIC)需要估计信号子空间和噪声子空间的不足。数值仿真结果验证所提出的基于空时频联合分析的方位估计方法的有效性,同时表明该方法在低信噪比以及相干源条件下的优异性能。     

矢量阵自初始化MUSIC算法的试验研究

利用单个矢量阵元的阵簇估计提供的初始参数,对MUSIC噪声子空间谱进行迭代搜索谱峰,实现目标的方位估计.该方法减少了运算量,同时提高了目标方位估计的精度.为了检验算法的性能,进行了外场试验.利用3个矢量水听器组成了三元矢量阵,对比了矢量阵自初始化MUSIC算法和MUSIC空间谱估计以及常规波束形成的性能.试验结果表明,矢量阵常规波束形成的目标方位估计精度较差,MUSIC空间谱的估计性能较好,而迭代搜索MUSIC谱峰方法的定向精度最高.当空间严重降采样时,常规波束图的栅瓣高度接近主瓣高度,MUSIC空间谱表现出较强的栅瓣抑制能力,而自初始化MUSIC算法不受空间降采样的影响,总能给出正确的目标方位估计值.     

虚拟阵列的四阶MUSIC算法研究

研究一种基于四阶累积量的虚拟阵列扩展技术,以扩大阵列的处理孔径和空间自由度,提高方位估计性能.由于累积量域导向矢量的冗余项可等效为特定位置处假想阵元(虚拟阵元)的响应,因而利用高阶累积量可虚拟扩展阵列孔径,利用四阶累积量与二阶统计量的转换关系,对具有等效阵元互相关的累积量作合并平均处理,可得到虚拟扩展阵列的协方差矩阵,对虚拟协方差矩阵采用MUSIC算法作方位估计.数值分析和湖试处理结果表明,虚拟阵MUSIC算法能有效提高分辨率,减小方位估计方差,并能提高空间有色高斯噪声下的性能和稳健性.     

基于MUSIC算法的矢量水听器阵源方位估计

矢量水听器阵的每个阵元同时测量声场中的声压量和质点振速的3个正交分量,相对于声压水听器阵来说,矢量阵获取声场中更多的信息.利用矢量阵所获得的速度场的信息可去除目标方位估计中的180°模糊.多重信号分类(MUSIC)算法是通过对数据协方差矩阵进行本征分解获得信号空间谱估计的方法.本文采用矢量水听器均匀线阵研究了利用MUSIC算法对声源进行方位估计,以提高对源方位的估计精度.仿真结果表明,在SNR=10dB的条件下,相对于常规波束形成器输出,MUSIC空间谱的主波束宽度锐化了30°左右,旁瓣降低了16dB左右,利用MUSIC算法可提高对源的定向精度及对多目标的分辨能力.     

矢量水听器扩展孔径线阵方位估计技术

矢量水听器由声压水听器和质点振速水听器复合而成,可以同时测量声场中的声压和质点振速的正交分量,将矢量水听器布成阵列对目标方位进行估计.在不增加阵元个数的情况下,可以把阵布成稀疏阵来增加阵孔径,提高对目标方位的估计精度.按照耐奎斯特空间采样定理,阵元间距超过半波长将会带来方位估计的周期性模糊.该研究利用扩展孔径矢量线阵对目标进行方位估计,以及研究如何去掉方位估计中的周期性模糊,最终获得目标方位的高精度无模糊估计.研究结果表明,在相同的信噪比条件下,利用扩展孔径矢量线阵可获得比具有相同输出路数的声压阵更好的方位估计性能.     

生物听觉耦合机制的矢量组合阵方位估计方法

针对有限安装空间条件下小孔径基阵方位估计性能较差的问题,本文借鉴奥米亚棕蝇听觉系统的耦合放大机制,提出了一种基于仿生物听觉耦合系统的小孔径矢量组合阵方位估计方法。该方法利用单矢量传感器接收信号与噪声的声压和各个振速的相关特性设计了矢量声强滤波器,然后对小孔径组合阵声压通道接收数据进行滤波以提高信噪比,最后将仿生学听觉耦合机制拓展至该小孔径阵列,放大相邻阵元的相位差,从而获得具有较好DOA估计性能的CBF和MVDR方法。仿真结果表明:矢量听觉耦合算法在阵孔径小于常规10倍时,均可获得较好的空间谱,有效的提高的小平台阵列算法的性能。     

经验模态分解在相关峰检测和测向中的应用

互相关测向法在低信噪比时检测不到相关峰,无法实现有效的方位估计.经验模态分解可以在突出信号局部特征的基础上,把信号分解成多个固有模态函数.采取对互相关函数进行经验模态分解,适当选取分解出的IMF重构互相关函数.重构的互相关函数有明显的相关峰,可以有效地提高检测目标的能力.将经验模态分解与互相关测向法相结合,可以实现低信噪比下的时延估计,从而更好地估计目标的方位.仿真结果表明重构的互相关函数较原互相关函数,其相关峰较最高伪峰的相对值提高了约4.9 dB,从而可以更好地实现时延估计.方位估计结果显示此方法在信噪比为-14 dB时,仍能准确地估计目标的方位.     

相关瑞利衰落信道MRC接收性能分析

通过一种一般性方法研究两种天线设置时相关瑞利衰落信道上MRC接收的BPSK性能，并利用衰落信道上数字信号传输的归一化性能研究结果，分析MRC接收的MQAM的性能，给出平均比特差错率的解析表达式。     

YAG:Ce~(3+)玻璃陶瓷白光LED的发光特性

用化学共沉淀法制备掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce3+)前驱体,以B2O3-Al2O3-SiO2-Na2O为玻璃基质制作Ce3+掺杂YAG玻璃陶瓷,并封装成玻璃陶瓷白光发光二极管(LED)。改变玻璃陶瓷基片厚度和外形,测量玻璃陶瓷白光LED的光电色参数,并与常规涂敷YAG荧光粉方法制作的白光LED进行对照比较。结果表明,玻璃陶瓷白光LED发射光谱波形与普通白光LED光谱基本一致。玻璃陶瓷基片从0.50mm变化到0.90mm厚时,相关色温(CCT)从4 182 K增加到8862K。0.60mm厚平板玻璃陶瓷基片封装成的白光LED荧光能量转换效率约为20%,中心CCT为6396K,-85°和+85°视角CCT分别为5921K和5898K;而平凸玻璃陶瓷基片封装成的白光LED,-85°和+85°视角CCT变化范围可控制在150K范围内。     

一种新的非对称数字水印算法

基于离散Hartley变换提出了一种数字水印新算法．参考水印的能量在离散Hartley变换域中被重新分布,从而产生不同的嵌入水印,这些水印和参考水印均有相同的相关性．该算法可以利用一个参考水印检测不同的嵌入水印,但嵌入水印之间却不能互相认证．通过比较互相关系数值和选定的判决门限,来确定水印是否存在．此外,该算法针对实数数据处理,这与复数运算处理相比提高了计算效率．     

Radiative forcing and global warming potential of perfluorocarbons and sulfur hexafluoride

We developed two radiation parameterizations with different resolutions(17-band and 998-band) for perfluorocarbons(PFCs) and sulfur hexafluoride(SF6) using the updated High-resolution Transmission Molecular Absorption(HITRAN) 2004 database and the correlated k-distribution method.We analyzed the impacts of the two radiation schemes on heating rates.Then we studied their instantaneous radiative efficiency,stratospheric adjusted radiative efficiency,global warming potential(GWP),and global temperature potenti...     

基于多维TCSPC技术的心肌细胞Ca2+动力学研究

采用Fluo-4和Ca-orange标记细胞质及线粒体中的Ca2 ,通过多维时间相关单光子计数技术研究心肌收缩时Ca2 动力学.结果表明,在心肌收缩后10～110 ms的Fluo-4荧光强度明显强于心肌收缩后1 s的荧光强度,归一化光谱和细胞自发荧光一致;静止状态下,成分荧光寿命时间和相关振幅在峰值540nm波长处τ1=(0.42±0.01)ns(73±5)%,τ2=(2.74±0.67)ns(25±5)%,平均荧光衰减时间τmean=0.83 ns;Ca-orange荧光峰值560 nm,加入线粒体呼吸链阻断剂Rotenone后,10～110 ms的Ca-orange荧光强度显著降低.综合评估了心肌细胞收缩时细胞质和线粒体中荧光团的光谱及时间分辨荧光特性,该方法可为心肌收缩过程提供满意的光谱和时间分辨荧光记录,有助于理解细胞综合行为.     

非负矩阵分解的一个约束稀疏算法

针对非负矩阵分解中系数矩阵不够稀疏的问题,提出一个新的约束非负矩阵分解算法。在经典非负矩阵分解的优化函数中施加稀疏性约束,并对分解系数矩阵施加最小相关约束,与此同时对基矩阵施加2-范数约束,在保证非负约束和分解精度的基础上,使分解后得到的矩阵尽可能稀疏,这样可以更加节省存储空间,分解结果更优。对比实验表明,提出的算法具有更好的稀疏性,且实验误差更小。     

前后向空间平滑对相关信号源的DOA估计性能

提出一种实用的前后向空间平滑(RFBS)算法,从理论上定量分析了统计意义下子阵数目与前后向空间平滑算法解相关性能的关系.理论分析表明,采用该算法后,可明显降低相关信号源的相关系数,且该方法不破坏非相关信号源的独立性.计算机仿真了在总阵元一定的情况下,子阵数目与相干信号源数目分辨概率在不同信噪比下的相互关系,并验证了算法的有效性.     

具有任意分布时间相关源的盲分离自适应算法

常用的盲分离算法假定源是独立同分布的随机信号，这种假定在实际应用中受到限制。中把盲分离算法扩展到具有时间相关特性的源信号，给出了盲分离的模型。以最大似然估计为基础，用MA模型来消除源的时间相关特性，推导了MA模型参数和混合参数的自适应梯度学习算法。为了提高该算法的适用性，采用高斯混合模型(GMM)来拟合源的概率密度函数，并给出了GMM模型参数的自适应算法。计算机仿真结果表明：算法的性能良好，收敛速度快。     

地方高校融入区域协同创新发展践行路径探索

地方高校融入区域协同创新发展体现其办学价值,是其“服务社会,引领社会”的时代新模式之一。从地方高校办学的内外在条件因素,分析指出了该类高校融入区域协同创新的优弱势,并从“培育协同创新体”、“夯实协同创新基础”、“增强科研导向性”三大方面,提出地方高校融入区域协同创新的践行路径之思考。     

相关瑞利衰落信道的最大比合并

现有的文献对于相关瑞利信道最大比合并的研究不是假设条件比较特殊，就是分析的方法过于繁琐；针对这种情况，本文证明了相关瑞利信道的最大比合并性能等价于独立瑞利支路的最大比合并的性能，同时也证明了相关瑞利支路的输出信噪比的概率密度函数等于各个不相关瑞利支路的信噪比概率密度函数的加权和，最后在上述结论的基础上，针对BPSK调制方式，用数值计算的方法说明了上述结论的正确性及简单有效性。