基于二阶锥优化的抗干扰波束图设计

当信干比较低时,强干扰会通过波束图的旁瓣泄露影响弱目标的检测,因此需要对波束图进行优化设计.已有的Dolph-Chebyshev加权方法可以在给定的主瓣宽度下获得最低的旁瓣级,但是对于圆阵或其他非均匀线阵,需要根据阵型进行低旁瓣的波束图设计.本文提出的基于二阶锥优化方法,将波束优化问题转化为标准的凸优化数学问题,进而有范式可循,而且可以达到Dolph-Chebyshev加权的效果,同时解决了目标端射时旁瓣升高的问题.仿真验证了基于二阶锥优化的算法较常规算法能更好的识别弱目标.     

基于二阶锥规划无标定参照物的手眼标定

为了克服传统机器人手眼标定方法求解手眼关系及机器人坐标系与世界坐标系方位关系对标定参照物的依赖,提出一种基于二阶锥规划的无标定参照物手眼标定改进方法,并搭建相关实验系统进行验证。首先,利用运动恢复结构算法解算定义在一个尺度因子基础上的相机运动矩阵;然后,引入对偶四元数理论参数化标定方程中的旋转矩阵和平移向量;最后,通过二阶锥规划方法同时求解相机运动矩阵尺度因子、手眼关系及机器人坐标系与世界坐标系方位关系的最优解。仿真和实测结果表明,在没有标定参照物作为测量基准的情况下,标定结果中旋转参数相对误差为3.998%,平移参数相对误差为0.117%。与其他标定方法相比,该方法提高了无标定参照物模式下机器人手眼标定精度,扩展了手眼标定方法的应用范围。     

基于波束形成的均匀方阵虚拟基元定位方法

针对传统四基元超短基线定位(USBL)系统接收信号受噪声干扰严重,定位结果可能存在相位模糊,且可靠性低的问题,提出了一种基于平面阵列波束形成的虚拟基元定位方法,将均匀方阵对称分割为4个子阵,通过子阵波束形成分别投影成虚拟基元,构成四基元十字阵;之后进行四基元十字阵波达方向(DOA)估计计算来波方向;得到的结果和之前结果...     

球谐函数波束形成声源识别扩展方法

球阵列波束形成是一种有效的三维空间声源识别技术,已有的球谐函数波束形成方法虽然能够准确定位声源,但无法定量声源的声学贡献,且声源识别结果受聚焦距离影响显著。通常,各声源对阵列中心处的声压贡献是声源排序评价的有效依据,为准确计算该声压贡献,提出球谐函数波束形成扩展方法,探究聚焦距离对计算准确性的影响规律。针对已知声源的模拟仿真结果表明,该方法不仅能够准确定位声源,而且能够准确计算声源声压贡献,3 000 Hz以下频段的最大误差不超过0.5 dB,3 000～6 000 Hz频段的最大误差不超过1.5 dB,且准确性几乎不受聚焦距离的影响。扬声器声源试验证明了模拟计算的正确性及该方法在实际应用中的有效性。     

一种基于矢量传感器阵的盲波束形成方法研究

本文针对水声环境和信号的特点，提出了一种基于矢量传感器阵的盲波束形成算法。首先建立了矢量传感器阵列接收信号模型，然后推导了基于矢量传感器阵列的波束形成最优权矢量的表达式。在此基础上，定义了接收信号的四阶累积量，进而盲估计了矢量传感器阵列的方向向量，实现了盲波束形成。该方法利用高阶累积量可消除高斯噪声干扰这一特性，有效地实现了基于矢量传感器阵列的盲波束形成。仿真实验验证了该方法的有效性和正确性。     

基于反问题的正则化波束形成改进算法

基于反问题的正则化波束形成技术能以较高的计算效率得到稳健的声源识别结果。然而由于其正则化解中的正则化矩阵取决于低效的传统波束形成方法,使得基于反问题的正则化波束形成的声源识别结果精准度较低。为了在低信噪比环境下进一步提升其声源识别性能,基于Tikhonov正则化一般形式解提出一种双重迭代优化算法。该算法基于延时求和波束形成算法与互谱运算构造出新的正则化矩阵,并结合迭代方法对新正则化矩阵和波束输出进行优化,最终以较少的迭代步数经两次迭代运算有效提高了声源识别精度和稳定性。最后,通过数值仿真和实验算例,进一步验证了双重迭代优化算法的可行性和有效性。     

基于函数广义逆波束形成的声源识别

广义逆波束形成是一种基于传声器阵列的高效声源识别技术。然而面对复杂声源,受限于较差的旁瓣抑制能力以及较低的动态显示范围,难以实现高精度的声源识别定位。为提高广义逆波束形成声源识别的动力学水平,结合函数波束形成,提出一种函数广义逆波束形成方法。从广义逆波束形成与矩阵函数分析出发,全面阐述函数广义逆波束形成基本理论,详细分析不同声源类型和测量误差等因素对其声源成像性能的影响,得到阶次数的最佳取值应用范围。通过数值仿真模型和试验算例进行声源成像仿真,结果表明,函数广义逆波束形成,在保证准确识别声源强度与声源方位的基础上,通过增加阶次数能成倍提高波束旁瓣抑制能力,从而保证其拥有更高的空间分辨率能更精准定位声源。     

基于多FPGA的超声相控阵数字波束形成器设计

随着超声相控阵技术的发展,其系统往往不仅支持的可同时工作的通道数量越来越多,而且回波数字化频率也越来越高,这将使得超声相控阵检测系统在运行中产生需要实时处理与实时传输的海量回波数据,给系统的数字接收波束形成器设计带来了挑战。为此,设计并实现一种基于多硬件处理核心的两级结构的数字波束形成器:一方面,波束形成器的硬件处理核心采用多个现场可编程逻辑门阵列(Field programmable gate array,FPGA)来实现多通道海量的回波数据处理,并且硬件处理核心间通过专用机制保证可靠地同步;另一方面,引入高速串行总线来保证多硬件处理核心间的高速海量回波数据的实时传输。结果表明该设计能够满足64通道、200 MSPS数字化频率下的实时数字波束形成实现。     

一种多波束形成网络的分析与设计

罗特曼透镜是一种重要的多波束形成网络.本文介绍了歹特曼透镜的设计方程,并用基于MoM的电磁仿真软件FEKO对所设计的罗特曼透镜进行了仿真分析,得到了透镜电流分布,端口驻波以及相位分布,为罗特曼透镜的设计提供了参考依据.     

基于弹性网正则化的广义逆波束形成

广义逆波束形成是一种高效的声源识别方法。然而受限于较低的算法稳健性,使得其难以实现高精度的声源识别定位。为提高广义逆波束形成声源识别性能,结合弹性网正则化方法和广义逆理论提出一种基于弹性网正则化的广义逆波束形成。首先从广义逆理论出发介绍了特征向量求解以及阈值截断滤波过程,并结合弹性网正则化思想全面阐述了基于弹性网正则化的广义逆波束形成基本理论;其次建立了数值仿真模型,以单极子和多声源识为研究对象,对比其他波束形成算法详细分析了声源类型与频率等因素对其声源成像性能的影响。最后以单极子、不相干以及相干声源为研究对象进行实验分析,结果表明由于基于弹性网正则化的广义逆波束形成的波束输出解具有较强的稀疏性和稳健性,使得其相比传统广义逆波束形成,能更精准地识别定位声源。     

基于尺度MMSE波束的超宽带穿墙成像方法

与最大化信干噪比波束相比,最小均方误差(minimum mean squared error,MMSE)波束能够获得更好的信号波形估计,因此非常适合超宽带穿墙雷达目标成像。通过分析MMSE最优权矢量中标量因子和用于旁瓣抑制的相干因子(coherence fac-tor,CF)之间的关系,建立MMSE算法与CF加权最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)算法之间的统一形式,提出尺度MMSE算法。考虑到墙体介质的非均匀性、天线定位误差等的影响,给出了最优权矢量中未知参数的稳健估计方法。最后,利用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)数值仿真和实验数据分析了不同尺度的成像性能。结果表明尺度越大,成像质量越好,目标杂波比(target-clutter-ratio,TCR)提高约25 dB。     

基于Simulink和VC++混合编程的高速列车牵引传动系统仿真软件

为解决Simulink环境下开发的仿真模型受限于Matlab的运行环境及输入/输出界面不够友好等问题,使高速列车牵引传动系统具有良好可操作性和在任何一台计算机上都可以独立运行.开展了Simulink和VC++在编程建模方面各自优缺点的分析,建立了仿真界面和仿真内核之间的关系,提出了仿真界面和仿真内核通过数据接口实现数据...     

Windows95环境下的混合编程技术

介绍了一种Windows95环境下的多种开发语言混合编程技术.它使得在开发一种软件的时候,可以同时使用VB、VC++、汇编等多种开发语言工具,以便发挥各开发语言的优势,取长补短,在达到设计要求的同时还可提高开发效率.文章较详细地分析了这种技术,并给出具体实现方法,最后结合其在实际研究项目中的应用进行说明.     

基于知识库的电极加工智能编程方法

为了解决注塑模具电极的快速编程问题,提出了一种基于知识库事例推理的方法。该方法依据电极的加工特征,对电极进行分类,编制典型电极的加工工艺,编写相应电极的加工程序,构建基于知识库事例推理的模具电极编程知识库。结合NX软件,应用API、Menu Script和Block UI style等二次开发技术,构建模具电极快速智能编程系统,改变了传统的电极编程方式,实现了电极的快速智能编程,并通过实例验证了该方法的可行性。     

基于COM的VC/Matlab混合编程及其在SAR图像分类中的应用

为实现合成孔径雷达(SAr)图像分类算法的测试与评估,将VC/Matlab混合编程技术应用到SAR图像分类平台开发中,分析与比较了4种VC/Matlab混合编程方法及各自优缺点,并着重研究了基于组件对象模型(COM)的VC/Matlab混合编程方法.使用Matlab COM编译器创建了SAR图像分类算法组件,在VC中调...     

基于AHP与模糊多目标规划的新产品组合研究

分析了新产品组合方法对产品开发的重要作用，提出了基于AHP与模糊目标规划的新产品组合方法，将人的经验判断与客观分析相结合，经过实例计算，取得了满意的结果。