最小二乘与加权最小二乘空域矩阵滤波器设计

空域矩阵滤波器是一种新的信号处理技术,通过一个滤波矩阵与接收到的阵列数据相乘,可实现保留通带目标信号,抑制阻带干扰的目的.本文主要研究了最小二乘和加权最小二乘两类的空域矩阵滤波器.给出了空域滤波器设计基本原理,通过最优化问题得出了最优解.最小二乘空域矩阵滤波器是加权系数为1的加权加权最小二乘空域矩阵滤波器的特列.由加权最小二乘迭代仿真结果可以看出,迭代次数的增加使滤波器阻带响应极大值逐渐变小,可实现恒定阻带抑制效果,设计效率较高.     

二维线性相位FIR滤波器设计的投影最小二乘算法

考虑二维线性相位矩形对称FIR滤波器的约束最小二乘设计问题,即在通带和阻带逼近误差不超过给定值的约束下使逼近误差平方和最小.提出一个投影最小二乘算法,它是一个交替地更新有效约束集及将二次误差无约束极小点(最小二乘解)逐次投影到有效约束边界的迭代过程.通过二维FIR低通圆形滤波器和方形滤波器的设计例子,对算法的性能进行了仿真,并与基于内点算法和有效集方法的设计程序进行了比较,结果表明本文算法具有很高的效率.     

等式约束FIR滤波器设计的投影最小二乘算法

本文考虑具有频域和时域等式约束的FIR滤波器设计问题,提出一个非常有效的新算法——投影最小二乘算法.该算法由两部分组成,前一部分产生一个解析的最小二乘解,后一部分将此解逐次投影到每个等式约束上.该算法有两个显著特点:一是目标函数的Hessian矩阵不要求正定;二是由于采用平方根因子分解来计算增广Hessian矩阵及投影算子矩阵,算法具有很好的数字稳定性.以此算法为核心构成了一个迭代算法,用于实现FIR Nyquist滤波器的minimax设计.设计例子表明了所提算法的有效性和数字稳定性.     

一种基于边缘判决的空域差错掩盖算法

提出了一种基于边缘判决的解码视频空域差错掩盖算法。该算法首先对丢失块邻域中的像素进行边缘检测,并对检测出的边缘判断其是否会穿过丢失块。然后使用方向选择过程提取多个候选插值方向,并通过边界像素灰度差决定最终插值方向。实验结果表明本算法有效地提高了错误图像的掩盖效果。     

二维FIR滤波器约束最小二乘设计的最大分划松弛ADMM算法

约束二维有限脉冲响应（Finite Impulse Response,FIR）滤波器,现有设计算法计算复杂度高.针对二维FIR滤波器的约束最小二乘设计,本文应用交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM）,研究其并行优化方法.通过模型的最大分划,并采用一种松弛技术,提出一个具有高度并行结构的最大分划松弛ADMM算法,分析了算法的计算复杂度,讨论了算法的收敛性,并给出了算法的参数设置方法.实验表明,最大分划松弛ADMM比非松弛的最大分划ADMM收敛快很多;与现有算法相比,提高了计算效率.GPU加速实验中获得的大加速比,表明了所提算法的高度并行性和可扩展性,在图像处理、计算机视觉、模式识别及机器学习等领域有广阔的应用前景.     

基于权重最小二乘结构边缘保持色调映射算法

高动态范围图像由于其动态范围超过普通显示器的动态范围,所以无法正常显示,从而需要研究在保留高动态范围图像对比度、细节信息以及色彩信息的情况下压缩高动态范围图像的动态范围以适应低动态范围显示器进行显示的色调映射算法。本文提出基于权重最小二乘结构的边缘保持图像平滑色调映射算法。首先,建立基于权重最小二乘的边缘保持图像平滑滤波算子;然后,将输入的高动态范围图像转换至NTSC空间分离亮度信息和颜色信息,利用该滤波算子对亮度信息进行多级分层,获得基本层以及多级细节层信息;最后,对基本层进行动态范围压缩,利用压缩后的基本层结合多级细节层信息并转换回RGB空间获得输出的低动态范围图像。文中通过实验采集的多曝光图像序列利用Debevec和Malik提出高动态范围图像融合算法获得拍摄场景的高动态范围图像,采用本文提出算法对高动态范围图像进行色调映射处理获得较为理想的保留图像有效信息的低动态范围图像,从而验证了文中提出算法的有效性。     

基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测

针对当前有源滤波器谐波检测算法的精度低、运算量大、实时性差等不足,为了获得更加理想的谐波检测结果,提出了基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测算法。首先针对锁相环获取输入信号运算量大、谐波检测时间长的难题,将过负载电流作为参考输入,加快有源滤波器的响应速度,然后基于最小均方算法和递归最小二乘算法快速、准确的实现谐波检测,最后在MATLAB 1204平台对本文算法的有效性和先进性进行了仿真验证性实验。 实验结果表明,本文算法得到了较高的有源滤波器谐波检测精度,能够提高有源滤波器的补偿性能,而且具有较快的动态响应速度,改善了算法的实时性。     

基于加权最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计

模拟分析滤波器的实现误差以及数字综合滤波器有效阶数实现的设计误差造成的病态问题都将影响混合滤波器组(HFB)的重构效果.提出一种新的满足近似完美重构的基于加权最小二乘(WLS)正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法.该算法根据误差量二阶统计特性采用WLS算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化解的稳定性.提出一种IIR类型综合滤波器设计算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,减小设计误差.该方法可应用于过采样HFB的设计.仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能.     

基于K-NN和最小二乘融合算法的工程实现

信息融合中的许多数据关联算法计算量大,工程中难以保证实时性和有效性。本文就这一方面展开研究,给出了可以满足工程实际需要的有效算法,设计出相应的系统。通过实际系统应用,可以获得满意的融合结果和较快的计算速度。     

基于最小二乘拟合的机动目标运动补偿算法

在高频雷达探测中,目标机动通常会造成多普勒谱的展宽,严重影响了目标的探测与跟踪.针对该现象,文中推导了机动目标瞬时径向速度表达式,发现机动目标回波相位可以用时间的多项式描述,进而提出了基于最小二乘拟合的运动补偿算法.仿真处理和实验数据均验证了理论分析的结果,又表明在变速、转弯等机动情况下,该运动补偿算法都能有效地改善目标谱质量,提高雷达目标探测与跟踪性能.     

基于最小二乘法的DLT摄像机定标法

摄像机定标是图象处理中的一个关键步骤。DLT（直接线性变换法）是一种简单快速的摄像机定标方法，可以应用在许多场合。文章叙述了DLT的原理，并给出了基于最小二乘法的计算过程。     

最小均方预测高容量无损水印方案

提出一种高容量无损水印方法.选择相关性较高的观测集合和预测集合,利用先验知识计算全局优化插值权重系数,恢复全分辨率图像.预测集合与真实图像点的差值,其直方图峰值点可以达到较大高度,通过移位操作隐藏高容量水印,并保持良好的视觉质量.预测算法本身由先验知识解出插值系数,对不同的测试图像,自适应设定插值权重,插值算法能够高度...     

小均方自适应滤波器集平均理论及实验仿真简

在自适应滤波器应用中的一个重要问题是确定可调节滤波器参数最优的标准,以及利用这种标准形成实际上可行的算法。最小均方算法是现今应用最为广泛的一种线性自适应滤波算法。在变步长最小均方算法中,变步长算法的选取十分关键,它对自适应滤波器的滤波效果有重大的影响。基于最小步长理论的最小均方自适应滤波器理论,简化均方误差的计算过程,设计合适的参数使实际值与理论性逼近,验证最小步长理论的实用性,仿真结果表明实验值与理论值十分吻合,具有较强的实用性。     

基于最小二乘原理的相位测量算法

介绍了一种基于最小二乘原理的相位测量算法,讨论了算法实现方法和步骤.仿真结果表明该算法具有精度高、抗干扰能力强、硬件组成简单、数据处理量少等特点.     

实时递推的最小二乘预测跟踪算法

针对探测系统跟踪误差对目标跟踪的影响,提出一种实时递推的最小二乘预测跟踪算法.该算法采用平方预测器的估算方式,获得目标运动轨迹的最佳逼近,通过不断更新的历史数据实时递推轨迹参数,预测下一帧目标位置.该算法采用Matlab软件编写易于工程实现的应用程序.得到仿真的目标真实轨迹与预测轨迹数据.仿真结果表明,该算法可以在系统...     

基于加权最小二乘法的空间目标模拟器平面度测量与补偿研究

为减少空间目标模拟器负载台运动轨迹平面度 的测量误差,提高平面度的测量精度,以空间目标模拟器作为研究对象,通过物理建模和数 值计算定量地 分析了误差源,提出根据测试点坐标残差构建权值,采用加权最小二乘法拟合最佳平面,以 点面距离和二 面角作为评价指标进行平面度评定的新方法。在以激光跟踪仪为工具的非接触测量实验中, 依此方法对模 拟器负载台平面度进行校准,平面度精度达到0.4mm,二面角相比非 加权方法降低1个数量级。实验结果 表明在3m×2m的空间范围内,本文的校准和数据处理方法能够保证平面度的测量精度。     

一种改进的三边缘统计错误隐藏算法

在空域错误隐藏算法中,丢失块边缘方向估计的精确度和算法复杂度问题一直都是研究的重点.提出了一种改进的三边缘统计错误隐藏算法,该算法根据正确接收的丢失块周围3圈像素点的统计信息,自适应地选择不同的隐藏算法,从而有效改善了以上问题并对视频图像的主观视觉效果和峰值信噪比有一定程度的提高.     

基于最小平方算法的被动浮标目标定位

对多被动浮标的目标定位问题进行了研究,在给定各枚浮标与目标之间距离的差值的条件下,给出一种基于最小平方意义下的被动目标定位算法,即在保证定位误差平方最小的条件下,实现目标定位的方法。在对算法定位原理及定位误差研究分析的基础上,针对近场目标和远场目标两种情况,采用Monte-Carlo方法对该算法的定位性能进行了仿真;在一定假设条件下,仿真分析了不同距离差值量测噪声对目标位置误差、位置均方根误差及方位误差的影响,并且对近场目标和远场目标两种情况下目标定位的性能进行了分析比较。