基于萤火虫算法的衍射光学器件设计

针对采用经典的 Gerchberg-Saxton算法设计的衍射光学器件(DOE)产生的光强分布相对误差较大, 以及采用传统群智能优化算法设计的DOE光能利用率不高的不足,本文提出了利用萤火 虫算法(FA)实现衍射光学器件设计的方法,兼顾了优化效率和 优化结果。以激光匀束器的设计为例,在模拟计算中,利用FA经过5000次迭代,得到的激光匀束器的光能利用率高达92.91%,绝对误差值低至0.60%。     

基于抛物线拟合的光纤自动对准算法

半导体激光器（LD）与单模光纤（SMF）耦合时,峰值功率搜索算法是实现自动对准的关键.对LD和SMF端面耦合特性进行了分析,进而设计了基于抛物线拟合原理的光纤自动对准算法,给出了算法的具体实现方法.实验证明,与传统的爬山法相比,这种算法由于减少了采样点数而缩短了搜索时间,收敛速度快,从而提高了自动对准的速度.     

混合种群算法HSO在求解RAP问题中的应用研究

混合种群算法HSO是研究GRAP问题时给出的群体优化算法,具有结构简单,易于微型计算机上编程实现,收敛速度快等优点.本文研究HSO算法在解决RAP(GRAP问题的特殊情况)问题中的应用,用于求解单目标(费用最小)-单约束(可靠度＞=R0)模型,和单目标(可靠度最大)-多约束(费用和重量约束)模型(每个子系统只有一种元件...     

几种主动式队列管理算法的比较研究

主动式队列管理(Active Queue Management,AQM)技术是IETF为了解决Internet拥塞控制问题而提出的一种路由器缓存管理技术.本文对几种主要AQM算法RED、BLUE、ARED和SRED的性能在基于ns-2仿真实验的基础上进行了比较研究.研究的性能包括队列长度、丢包概率、丢包率、连接数对吞吐量的影响及缓冲区大小对链路利用率的影响等.仿真结果表明BLUE、ARED和SRED在这几方面的性能都要优于RED算法.     

修正恒模算法分数间隔盲均衡

分数间隔均衡(FSE)能够降低对时间同步误差的敏感性,本文通过修正恒模算法(CMA)的误差函数,提出了一种分数间隔盲均衡修正恒模算法(MCMA).利用通信信号8PSK,对修正恒模算法和传统恒模算法进行了盲均衡性能比较,在噪声环境下的频率选择性信道中,MCMA比CMA具有更强的鲁棒性.模拟结果显示MCMA能够通过提高收敛速率、降低稳态均方误差和符号间干扰(ISI),有效地改进了信道均衡性能.     

旋转扫描地基SAR大视场快速成像算法

旋转扫描地基合成孔径雷达(ArcSAR)具备高分辨率、大视场、重访周期短等优势,因此近年来受到越来越多的关注并逐渐被应用于地面形变监测。该系统特殊的运动轨迹(弧线)增加了成像算法难度。虽然时域算法能够获取ArcSAR高精度的成像结果,但时域算法计算效率较低。因此本文提出一种新的针对ArcSAR的频域成像算法。首先给出了ArcSAR的几何模型以及信号模型。然后论述了算法原理,并对二维频域匹配滤波器进行了推导。之后对算法的适用条件进行讨论。最后利用仿真实验对算法的适用条件进行验证,并对时域成像算法和本文提出的快速成像算法的成像效率和成像质量进行比较。      

多参考点三步搜索法快速稳像算法

针对数字稳像（DIS）算法的实时实现，提出了基于三步搜索（TSS）法和投影算法（PA）的快速DIS算法，并在TSS法的每一步保留多个参考点以提高稳像精度使其更接近于全搜索块匹配法（FS-BM）。仿真实验表明，该算法具有较高的运动估计精度及更快的运算速度，可用于较复杂运动估计模型的实时处理。     

一种三维立体传输结构的分段式设计方法

随着信号频率以及芯片集成密度的持续增长,三维集成系统内部面临严重的耦合噪声问题。针对三维集成技术中广泛使用的硅通孔(TSV)和水平重布线层(RDL)构成的三维互连结构,提出了一种基于分段传输线(STL)的三维互连结构优化设计方案。通过将三维互连结构传输线按STL模式划分为数个传输线片段生成复数反射波,并运用基因算法(GA)筛选片段特征信息,从而优化反射波叠加效果,实现对传输过程中产生的信号损失进行补偿。仿真结果表明,该方法可以有效改善三维互连结构中由于耦合噪声造成的信号反射问题,提升系统传输性能。     

粒子群优化的SVM在雷达目标识别中的应用

支持向量机(SVM)在雷达目标高分辨距离像(HRRP)识别中可获得较高的正确识别率和更好的泛化性能,然而其性能很大程度上取决于其参数包括核函数参数σ2和惩罚因子C的合理选择。所以利用粒子群优化算法(PSO)全局搜索能力强的优点来搜寻最优参数,并针对粒子群优化易陷入局部最优的问题,提出一种惯性权重自适应改变的改进方法。通过对雷达目标高分辨率距离像(HRRP)的识别实验发现,利用PSO优化SVM参数的方法克服了传统SVM存在的很难精确找到最优参数的缺点,识别准确率也有很大提高;同时惯性权重自适应改变的方法也有效解决了PSO优化的"早熟"问题,大大缩短参数寻优时间。     

基于稳定的时域积分方程方法对多天线辐射问题和互耦问题的研究

为有效地改善时间步进算法(MOT)的后时稳定性,引入类椭球波函数(APSWF)做为该算法的瞬态基函数.然而,基于此类瞬态基函数推导得到的系统具有非因果特性,因而必须使用外推方法以恢复时间步进算法的时间步进特性.采用所提出的方法对多天线结构进行数值仿真,获得其瞬态电流响应、回波损耗、耦合系数以及方向图等重要参数,实现了对天线辐射问题和互耦问题的分析与研究,同时也验证了本文所提出方法的有效性和精确性.     

基于数据分块并行的FFBP成像算法的FPGA实现

针对快速分解后向投影算法（Fast Factorized Back Projection,FFBP）运算量大,实时处理较难的问题,提出了一种基于FPGA的数据分块并行处理的多阶段流水与同阶段并行的硬件架构设计。该设计将数据分块储存到ULTRARAM(URAM)组,使得在一个时钟周期完成数据地址索引,并对数据进行加权求和,得到插值结果;该设计采用多阶段流水与同阶段并行的硬件架构,充分利用算法并行特性,极大地减少了处理时间;在FPGA处理平台架构下,实现了基于单块板卡的数据分块并行的FFBP算法。经实验验证,当系统处理时钟频率为125 MHz,在147.05 ms时间内实现了1 024×512个采样点的32位单精度浮点复数据成像处理,验证了系统的有效性。     

CDMA系统粒子群多用户检测算法

Kennedy和Eberhart提出的粒子群优化算法(PSO),作为一种新的并行优化算法,在解决多维和非线性的复杂问题中,性能优良且算法简单易于实现。本文对二进制粒子群优化算法进行改进,并将其应用于DS-CDMA通信系统的多用户检测中,提出了基于矢量的二进制粒子群多用户检测器(V-BPSO-MUD),同时提出了两种高效实用的多用户检测器:基于矢量的串行二进制多用户检测器(VS-BPSO-MUD)及基于矩阵的二进制多用户检测器(M-BPSO-MUD)。仿真结果表明,PSO多用户检测器充分利用了粒子群优化算法的优良特性,性能明显优于传统的CDMA检测器,接近无多址干扰情况。     

优化CMP碱性铜抛光液配比的新方法

采用响应曲面法(RSM)和人工神经网络(ANN)分别对化学机械抛光(CMP)碱性铜抛光液的主要成分(SiO2磨料、FA/O型螯合剂、H2O2氧化剂)进行优化研究.采用RSM优化,当抛光液中磨料、氧化剂和FA/O型螯合剂的体积分数分别为10.57％,1.52％和2.196％时,Cu的抛光速率的预测值和实测值分别为924.29和908.96 nm/min;采用ANN结合人工蜂群算法(ABC)优化,当抛光液中磨料、氧化剂和FA/O型螯合剂的体积分数分别为11.58％,1.467％和2.313％时,Cu的抛光速率的预测值和实测值分别为947.58和943.67 nm/min,其拟合度为99.36％,高于RSM的94.63％,且均方根误差较低为0.199 3.结果表明,在抛光液配比优化方面,RSM和ANN都是可行的,但后者比前者具有更好的拟合度和预测准确度,为更加高效科学地优化抛光液配比提供了一种新的思路和方法.     

改进的MEA-WNN图像复原方法

模糊图像复原是计算机视觉和图像处理领域的重要任务。针对思维进化算法(mind evolutionary algorithm,MEA)和小波神经网络(wavelet neural network,WNN)相结合的图像复原模型中,MEA的得分函数相对差别小、选优功能较弱等问题,提出了一种改进的MEA-WNN图像复原方法。该方法采用逻辑回归函数进行幂律变换,增加得分之间的差别,从而增强MEA的选优功能。将改进的模型与传统的基于WNN和MEA-WNN的图像复原模型进行对比,改进的模型把复原图像峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)分别提高15%和6.5%、结构相似性(structural similarity,SSIM)提高了6.1%和5%,实验结果证明改进模型的有效性和优越性。     

基于FPGA的微型SAR成像信号处理技术

微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm, PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(Principle of Chirp Scaling, PCS)代替插值过程实现距离向的重采样,能够在提升算法精度的同时,提高运算效率;方位向处理采用高精度的Sinc插值方法,流水线输出插值结果,运算效率进一步提高;最后,系统通过相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法实现残留相位误差的估计和补偿。基于Xilinx公司的Virtex7-XC7VX6907开发板对系统进行了成像处理和验证,系统工作频率为200MHz,在5.10s时间内实现8192×4096个采样点的32位单精度浮点成像处理。实测数据处理结果验证了系统的有效性。     

蚁群算法在智能LED路灯控制中的应用研究

为对LED路灯的有效监控,提出基于电力线载波 通信(PLC)技术的LED路灯网络的智能化监控系统。基于蚁群算法(ACA)研发了一种适用于 低压配电网的LED路灯组网寻址算法,并在计算目标函数、更新信 息素的规则、状态转移规则及搜索等各方面进行优化。设计了路灯自动路由模型,同 时给 出自动路由协议框架,可以动态识别低压配电网络的信道质量,对PLC网络路由进行动态维 护,从而保证通信网络的有效性。通过信道 仿真模型和现场试验,验证了本文方法的有效性和可行性。     

基于Matlab的信号时频分析

时频分析的主要研究对象是非平稳或时变信号,它能清楚地揭示信号的时变频谱特性,在信号处理中有着非常重要的作用.本文介绍了时频分析中常用的离散短时傅立叶变换(STFT)及序列维格纳变换(WD)的DSP算法及它们各自的特点和具体应用.并给出了具体的STFT的DSP算法和WD的DSP算法的实现流程图及在Matlab上的仿真结果.     

LDPC编码中贪婪算法的改进

基于校验矩阵近似下三角化的RU编码算法,针对分层构造的低密度校验码（Low-Density Parity-Check code,LDPC）码字提出了一种编码实现中贪婪算法的改进方法。首先对低密度校验码的校验矩阵进行列删除尝试,尽量达到最大化下三角子矩阵。若第一层中删除的列数不当,会导致在第一次对角化后,在由未经过对角化的行列构成的剩余矩阵中找不到重量为1的列,使对角化操作提前中止。因此,需要进行列删除尝试,在第一层中删除更多的列向量,直到雪崩效应发生,使剩余矩阵能够达到完全对角化,这实质上也是一种贪婪思想。通过该贪婪方法可以将关键参数g控制得尽量小,从而明显减少相应的分层低密度校验码编码器的硬件资源消耗。     

具有自校正与注意力机制相结合的场景文本检测北大核心CSCD

在日常生活中,存在着丰富的文本信息,对这些信息的提取,能够极大地提高人们的生活品质。但自然场景中文本信息表达形式丰富多样,文本形状各异,在检测过程中存在误检、文本区域定位不准问题。针对以上不足,本文提出了一种具有自校正与注意力机制相结合的文本检测方法。首先,在ResNet50骨干网络中嵌入自校正卷积(self-calibrated convolution, SConv)及高效通道注意力(efficient channel attention, ECA),使网络能够校正全局无关信息的干扰,并集中关注于文本区域,提取更加丰富的语义信息;其次,在特征融合后加入协调注意力(coordinate attention, CA),纠正不同尺度的特征图在融合过程中产生的位置偏差。最后,通过修正后的特征图预测得到多个不同尺度的文本实例,采用渐进尺度扩展算法,求出最终检测到的文本实例。实验结果表明,在任意方向数据集ICDAR2015以及弯曲文本数据集Total-Text、SCUT-CTW1500上,相比于改进前的ResNet50综合指标F值分别提升了1.0%、5.2%、5.4%,证明了本方法具有良好的检测能力。     

基于SURF的红外成像末制导目标跟踪算法

针对红外成像末导引阶段飞行器姿态调整及高速运动导致的目标尺度和姿态迅速变化的问题,提出了一种基于加速鲁棒特征(SURF)的红外成像目标跟踪算法。为了实现在末导引阶段对目标进行精确跟踪,采取了点跟踪的策略。首先根据跟踪点在上一帧的位置,在当前帧选取以相同位置为中心的图像子块并求其SURF特征,通过SURF特征匹配得到当前帧图像子块和模板的匹配点集,采用随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对,进一步用最小二乘算法(LSA)精确地估计出对应的单应性矩阵;然后通过单应性矩阵把跟踪点映射到当前帧获取跟踪点在当前帧的位置,从而实现精确跟踪。试验结果表明,本文算法有较高的跟踪精度和较好的实时性。