图像小波边缘检测中边界处理的研究

工程应用中需要处理的信号通常都局限在有限的时域或频域之中。在处理这些数据时,多数变换方法都要求在边界处做某种延拓处理,小波变换也不例外。而传统的延拓方法在前后两个边界处都会产生伪边缘,并且在延拓时还需考虑滤波器系数长度的奇偶性。为了解决这些问题,文章对图像小波边缘检测中传统的边界处理方法进行了研究,并对其进行了改进,即采用右边界延拓法消除了左边界处的伪边缘,减少了伪边缘的数目。在此基础上又进一步提出了右边界右端点延拓法,在边缘检测中取得了非常好的效果,不仅消除了传统边界处理方法产生的伪边缘,而且在延拓时不需要考虑滤波器系数长度的奇偶性,为实际工程应用带来了方便。     

一种改进的基于卡尔曼滤波的盲多用户检测算法

针对卡尔曼滤波盲多用户检测算法在多径信道存在波形失配的情况下性能迅速下降的问题,引入子空同概念对原状态空间模型进行了改进,进而得到了改进的盲多用户检测算法.该算法将检测器模型化为信号子空间的一个向量,采用卡尔曼滤波器自适应地获得系统参数.仿真实验表明,与原算法相比,该算法具有更低的计算复杂度和更快的收敛速度.当发生波形失配使信号受到严重削减时,该算法仍然表现出较好的性能.     

基于改进蝴蝶算法的相位编码雷达低旁瓣波形设计

针对相位编码信号波形旁瓣抑制的问题,采用了低旁瓣波形优化和失配滤波器权值优化两种方法进行研究。以传统优化算法为基础提出了改进蝴蝶优化算法(Improved Butterfly optimization algorithm, IBOA)进行旁瓣抑制。在低旁瓣波形优化设计方面,以峰值旁瓣电平比和旁瓣能量为准则建立了低旁瓣波形优化函数,引入逻辑映射生成初始编码矩阵,提出非线性变化收敛系数和非线性惯性权重改进蝴蝶算法进行波形优化设计。基于失配滤波器的设计,失配滤波器的设计标准是降低峰值旁瓣和积分旁瓣电平,而优化约束为失配滤波损失,通过改进蝴蝶算法进行失配滤波器的优化设计。通过实验仿真验证了波形的旁瓣特性和失配滤波器的性能优势。说明了改进蝴蝶算法在波形优化设计方向具有更优的性能表现。     

一种改善EMD端点问题的方法

经验模态分解（EMD）是一种先进的数据处理方法,对脑电信号（EEG）等非线性非平稳信号的处理非常有效。但是其在利用三次样条曲线构造上下包络时,端点附近的包络存在严重的摆动。针对该问题,在镜面延拓算法的基础上,提出了二次延拓算法。根据邻近端点的数据计算出该信号在端点处的拟合函数;利用该拟合函数在左右端点各延拓出一个极值点;采用镜面延拓算法对延拓后的信号进行EMD分解。算法考虑了信号端点处的变化趋势,使得端点处的延拓更加合理,从而使三次样条曲线在端点处不会出现大的摆动。仿真结果表明,该算法能有效地对脑电信号进行分解。     

信号FIR数字滤波后相位延迟的消除

针对信号处理中采用FIR数字滤波器对信号进行滤波后将产生相位延迟的现象,从FIR数字滤波器的相位特性出发,分析并推导了产生这种延迟现象的原因,得到了FIR数字滤波器的阶数和相位延迟的关系。采用基于波形匹配的数据扩展的方法对原始的信号进行端点延拓,再对延拓后的信号进行FIR滤波,可以很好地消除这种相位延迟的现象。Matlab仿真结果证明运用该方法滤波后的信号相位与原始信号相位一致,相位延迟被消除了。通过对信号的Simulink仿真实验及分析,也证实该方法可以有效消除FIR数字滤波器产生的相位延迟。     

有限长度信号Mallat算法的边界延拓方法

处理有限长度信号时需要对其边界做某种延拓处理.本文在对Mallat算法分析的基础上,研究了有限长度信号Mallat算法中常用的4种边界延拓方法,并详细推导了4种边界延拓方法实现小波变换的一般过程.详细讨论了对称延拓中的2种延拓方式,分别就滤波器长度和信号长度为奇数或偶数的情况进行了研究.在周期延拓和对称延拓中,为了使多级分解与重构顺利进行,引入一个二元标示序列,使得小波变换便于编程实现.最后以bior4.4双正交小波给出实例,计算结果表明,在保持信号长度不变的情况下,按本文延拓方法能实现完全重构.     

改进的局域均值分解在机械故障诊断中的应用

为了准确地提取出故障特征,把局域均值分解算法应用于机械故障振动信号的特征提取中.然而在对信号进行局域均值分解时,由于端点的趋势无法预知,在分解时会污染到整个信号序列,而且滑动平均造成了信号的过平滑处理,导致故障特征不能准确地提取.采用波形匹配解决端点处信号的走势,之后再利用线性插值求得信号的局域均值函数与包络函数,通过在Matlab环境下仿真调幅信号验证了该算法在端点处能很好的保持原有信号的特征;并采用实际的机械振动信号进行实验验证,引入端点效应评价指标,根据分解后的生产函数与原信号的相关系数验证了改进的局域均值分解更能准确地提取故障特征.     

图像反卷积边界效应的快速抑制算法

基于频域的图像反卷积算法假设输入信号被周期延拓,但边界处的不连续会导致结果产生严重的振铃效应.为此,提出一种快速有效的边界效应抑制算法.首先在现有基于图像延拓的算法的基础上,将延拓区域的定义简化为3种类型;然后提出一种具有对称系数的卷积金字塔滤波器组模型.基于这种模型,在某种特殊图像上针对每种类型的区域各训练一组滤波器组系数,并将由此训练得到的滤波器组用于求解其他图像相应类型的延拓区域.实验结果表明,该算法避免了求解大型稀疏线性方程组,在不影响图像反卷积精度的前提下,可将延拓区域的计算速度提高2个数量级以上,有效地抑制各种频域反卷积算法的振铃效应.     

一种改进的心电信号基线漂移矫正方法

传统滑动平均滤波法有实现容易、计算简单的优点,但在矫正心电信号的基线漂移时容易造成有用心电信号的丢失,从而使滤波后的心电信号产生失真.文中在传统滑动滤波器的基础上,考虑心电数据的采样率并进行跳跃采样对算法进行改进,给出了改进算法的数学模型,并利用MIT-BIH心电数据库中的实测数据对两种算法进行了比较验证.实验表明改进算法处理后得到的结果,在矫正心电信号的基线漂移时与原算法相比,减少了有用心电信号的损失,滤波后的心电信号失真更小,与原始数据的吻合度更高,效果更理想.     

子带编码中信号对称延拓的研究

有限长度的信号通过滤波器造成信号长度扩展或截断失真。文中分析了对称延拓对分析／合成系统的影响,提出了子带编码中的信号优化对称延拓方法及滤波器相移限定,在不扩展信号长度的情况下得到处时为０的完全重构的信号。     

基于LOM技术的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法研究

现有的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法均存在着加工效率低、加工质量低的弊端,为了解决上述问题,引入LOM技术对大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法进行设计与研究。根据大尺寸薄壁机械零件加工的特点采用LOM技术对加工目标曲面进行求解,以此为基础,采用截面线法对加工目标曲面信息进行提取,根据得到的加工目标曲面信息建立三维稳态切削力模型,以三维稳态切削力模型为依据,采用UG软件对数控机床加工程序进行编写与执行,实现了大尺寸薄壁机械零件的自动化加工。通过仿真对比实验得到,与现有的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法相比,提出的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法极大地提升了加工效率与质量,充分说明提出的大尺寸薄壁机械零件自动化加工方法具备更良好的加工性能。     

高速卫星遥测数据处理系统的设计方案

为了解决高速下行的卫星遥测数据的接收和处理问题,对地面卫星遥测数据处理系统进行了研究.针对集中式卫星遥测数据处理系统无法正常接收和解析下行速率较高的遥测数据的缺点,提出了一种基于分布式处理的遥测数据处理系统的设计方案.该方案将分布式系统构架和并行计算技术相结合,把原始的单机处理过程分散到多台计算机上,同时利用多台计算机的计算能力对数据进行处理.仿真测试结果表明,该方案有效地解决了集中式数据处理系统接收高速遥测数据丢包的问题,同时也具有较高的可重用性和扩展性.     

基于XML—RPC的分布式地理信息系统计算模型

分布式异构 GIS系统集成与互操作是 GIS应用发展的趋势和方向 .在 WMS(Web Map Service)和 GML研究的基础上 ,采用 XML 技术和客户机 /服务器通用分布式计算模型 ,提出了一种基于 XML RPC的分布式 GIS计算模型 ;基于 XML- RPC模型 ,设计了分布式 GIS系统中基本 GIS操作和 GIS数据资源的 XML 抽象与表达 ;抽象出了 L og In、L og Out、Get Capability、Get Map、Get Ftr Info、Get Sel Ftrs、Get Them e Map、Get Stat Map 等 8个Geo Processing元操作 ;定义了各个元操作的 XML- RPC请求与响应的 XML 数据格式协议 ,并实现了一个简化的原型系统从而验证了该模型的技术可行性、实用性 ,为第 2代 Web GIS的产品化奠定了理论模型和技术基础     

基于网格的遥感图像快速处理

海量遥感图像快速处理是遥感图像处理与分析的重要任务之一,它既是数据密集型,也是计算密集型的工作。针对海量遥感图像的快速处理问题,构建了基于网格计算的图像处理网格平台,开发了针对遥感图像处理的网格计算中间件,用于遥感图像的清晰化处理。应用结果表明,海量遥感图像处理计算效率得到大幅度提高,取得了满意的结果。     

多流多科目实时数据处理算法的设计与实现

随着飞行试验测试技术的快速发展,单架次需要处理的试飞科目越来越多,而多科目处理参数分布在不同的网络流中,这对机载实时数据处理的效率带来严峻的挑战。利用“合并-处理-分流”的方法,设计一种多流多科目网络数据实时处理算法。该算法将多科目处理参数按照参数名、采样率等信息进行整合形成合并参数列表；在实时处理时根据合并参数信息实时处理多网络流中的数据,并将处理结果存储在数据缓存中；最后将多科目数据进行分流即可得到处理结果。测试结果表明,该算法可实际应用于多流多科目数据处理中,大幅提高实时处理的效率,同时可以得到准确的数据处理结果。     

高速磁浮轨道检测系统地面处理软件的设计

为了解决高速磁浮轨道检测数据量大、处理难度大、处理程序不方便一线工人操作的问题,对数据处理类软件的设计方法进行了研究,分析了高速磁浮轨道检测各数据对象在处理工具与处理流程方面的差异性,设计了基于LabVIEW、Matlab及Python混合编程的高速磁浮轨道检测系统地面处理软件;该软件利用LabVIEW简单快捷的软件交互界面开发,结合Matlab强大的计算能力和Python在图像处理领域的成熟算法,快速完成工程软件的开发工作,实现大量数据的“一键式处理”,解决实际工程需求;同时将不平顺处理模块、磁场处理模块及图像处理模块单独封装为可执行文件进行调用,极大地提高了代码运行的稳定性和可维护性,便于进行功能扩展。     

面向Dataflow的异构集群混合式资源调度框架研究

Dataflow模型的使用,使得大数据计算的批处理和流处理融合为一体.但是,现有的针对大数据计算的集群资源调度框架,要么面向流处理,要么面向批处理,不适合批处理与流处理作业共享集群资源的需求.另外,GPU用于大数据分析计算时,由于缺乏有效的CPU-GPU资源解耦方式,降低了资源使用效率.在分析现有的集群资源调度框架的基础上,设计并实现了一种可以感知批处理/流处理应用的混合式资源调度框架HRM.它以共享状态架构为基础,采用乐观封锁协议和悲观封锁协议相结合的方式,确保流处理作业和批处理作业的不同资源要求.在计算节点上,提供CPU-GPU资源的灵活绑定,采用队列堆叠技术,不但满足流处理作业的实时性需求,也减少了反馈延迟并实现了GPU资源的共享.通过模拟大规模作业的调度,结果显示, HRM的调度延迟只有集中式调度框架的75%左右;使用实际负载测试,批处理与流处理共享集群时,使用HRM调度框架, CPU资源利用率提高25%以上;而使用细粒度作业调度方法,不但GPU利用率提高2倍以上,作业的完成时间也能够减少50%左右.     

Acquisition of manipulative grounded symbols for integration of symbolic processing and stimulus-reaction type parallel processing

The architecture constructed with two types of processing, logical symbol processing and stimulus-reaction type parallel processing, seems promising for intelligent systems. Since symbol processing is constructed by a top-down approach and stimulus-reaction type processing is built up by a bottom-up approach, a discrepancy, which is called the 'symbol grounding problem', takes place. This paper presents a framework for integration of symbol processing and stimulus-reaction type processing from the viewpoint of solving the symbol grounding problem. In this framework designers or users use the conventional heuristic symbols and the systems use the self-organized symbols based on the characteristics/environment of the systems themselves. Translation from one to another produces the fusion of those two symbols. The self-organized symbols are grounded and manipulative. Navigation of an autonomous robot is simulated. Acquisition of manipulative grounded symbols with the proposed framework is demonstrated. Since the constructed robot is equipped only with a stimulus-reaction type controller, it has a robustness against noise and temporary geometrical changes.     

AES多引擎并行处理技术研究

为了提高AES的加密效率,在分析影响AES多引擎并行处理的相关因素的基础上,提出了AES多引擎并行处理架构,并分析了基于ECB工作模式下的数据分配调度机制.通过对AES密码算法的逻辑综合和多密码处理引擎的参数定量分析表明,在100MHz的核心频率下,对128比特长度的密钥,4个AES密码处理引擎并行处理的数据吞吐率可以达到4.98Gb/s.     

Comparison of different disk searching methods

The efficiency of various disk file processing methods is compared. Serial search and activity frequency ordered list processing, direct access and merged sequential processing are compared and the increase in processing time due to overflow records is calculated. Relationships are given to decide which method is faster in practice for concrete data sets and devices.