基于随机共振的任意大频率微弱信号检测方法研究

通用非线性随机共振系统(参数a=1,b=1)在检测微弱信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,给实际应用带来了很大困难.针对这一情况,提出了一种能够检测大频率微弱信号的随机共振检测方法,通过调整系数k改变非线性参数6,使输入弱信号满足共振幅度要求;调整系数R改变非线性参数a、6,将共振频率提高R倍,从而实现了大频率微弱信号的随机共振.通过理论分析和数值仿真,研究了系数k和R的调整方法、步长等,构建了一种可实现的大频率微弱信号检测方法.     

一种用于人脸动画的拟合抽象肌肉模型

三维人脸动画是计算机图形学领域的热点课题。针对目前三维动画模型对人脸的模拟难度高且效果不够逼真地问题,为了简洁且逼真的模拟人脸表情动作,提出了一种拟合抽象肌肉模型。该模型基于人脸动画模型中常用的抽象肌肉模型,对其中宽线性肌的数学模型进行改进,利用形变参数控制宽线性肌的形态,对面部肌肉动作直接进行模拟。仿真实验表明,利用拟合抽象肌肉模型能够更为真实地模拟出复杂的嘴部动作。因此,拟合抽象肌肉模型与传统的抽象肌肉模型相比,实现的计算复杂度不高,并且模拟效果更加逼真,具有广阔的应用前景。     

基于对称相关函数法的谐波信号重构

本提出了一种新的噪声抵消方法--对称相关函数法.对它进行了定义,并研究了其性质,且从理论上分析了它抵消平稳随机过程中与信号不相关的加性随机噪声的机理.在此基础上,重构了谐波信号的幅值、相位及频率.计算机仿真结果表明这一方法较为有效在信噪比不小于-14dB时,各参数的相对误差均在5%以内;在-20dB时,频率的最大绝对误差仅为0.0625Hz.     

由单变量受扰观测序列估计非线性系统重影轨迹

同宿切面和同宿截面的存在使得非双曲线型非线性系统重影轨迹的估计变得十分困难。该文在充分挖掘非线性系统本身特性的基础上,提出了一种估计非双曲线型非线性系统重影轨迹的新方法。不同于以往算法,该方法首先计算受扰序列的局部稳定流和不稳定流方向,进而确定同宿切面存在的位置,很大程度上降低了同宿切面对算法性能的影响,并可精确确定重影轨迹的长度;也不同于现有文献忽视同宿截面对算法性能影响的做法,该文研究得出同宿截面点间的最小距离和干扰噪声幅度二者间的关系,首次定量地估计了同宿截面点可能对算法造成的影响,这无疑对其它算法也将是一个有益的启示。     

基于形态学尺度空间和梯度修正的分水岭分割

分水岭是一种有效的图像分割方法,但存在过分割现象,为此提出了一种基于形态学尺度空间和梯度修正的分水岭图像分割方法,该方法利用形态学混合开闭重建尺度空间和梯度修正技术,在平滑原始图像的同时保留了重要的区域轮廓而去除了易造成过分割的区域细节和噪声,克服了传统的形态学开闭尺度空间在平滑细节和噪声时,部分重要区域轮廓也被平滑及不满足尺度因果性的问题。对平滑后的图像采用梯度修正分水岭变换,保持了尺度和分割区域数目间的因果性,进一步消除了标准分水岭的过分割现象。仿真实验表明,该方法能有效地消除过分割现象,分割的区域数目满足尺度因果性,且具有较高的区域轮廓定位能力。     

一种用于数字D类功放的伪自然采样算法

该文针对均匀采样脉冲宽度调制(UPWM)型数字D类功放,提出了一种新的伪自然采样算法以校正其在开关信号调制时产生的谐波失真。该算法融合了三阶和一阶拉格朗日插值法,并结合伪自然采样点位置判断法而形成,可在计算复杂度较低的同时,达到较好的谐波失真校正效果。该文使用FPGA搭建了一个基于该算法以及其它同类算法的开关信号调制器测试系统。测试结果表明,相比同类算法,该算法基本消除了谐波失真且硬件消耗适中,显示了更大的优越性。     

基于场景的红外非均匀性校正算法对比研究

红外技术发展到今天,红外凝视焦平面探测器阵列性能高、使用简单,从而成为红外系统的主流。但是,红外探测器的工艺和技术生产不出像可见光 CCD 那样均匀的红外器件,红外探测器阵列的非均匀性一直是红外凝视探测器的主要缺陷。人们开发了多种非均匀性校正算法,尤其是基于场景的自适应算法,极大地弥补了探测器的非均匀性缺陷。但是到目前为止,各种算法都有一定的局限性,尚不能彻底解决非均匀性问题。针对目前常用的几种非均匀性校正算法,包括时域高通滤波算法、神经网络算法、恒定统计量算法等,在天空、地面等不同场景条件下进行了仿真测试,对算法的实施效果进行了对比分析。     

红外焦平面探测器模拟装置设计

红外焦平面探测器价格昂贵,不慎损坏将带来巨大的经济损失,使用探测器模拟装置进行调试可以降低风险,装置采用CMOS传感器＋DSP＋FPGA的体系结构。传感器产生1280×1024可见光图像发送给DSP,DSP对数据处理后写入双端口存储器,FPGA读取数据并缓存后根据收到的MC、INT信号及窗口尺寸和位置等配置情况对缓存的图像进行开窗,生成DV等信号并控制数模转换器将图像数据转换为四路模拟信号输出,FPGA控制模数转换器对接口电路电源进行检测。实验结果表明,模拟装置能够较全面模拟探测器各项功能和工作模式,可以有效降低装调风险并提高测试效率。     

基于成像导引/激光测距的起爆控制算法

为解决传统侧向引信对付高速小目标存在炸点滞后问题,以成像导引头加装前视激光测距仪的制导引信一体化(Guidance Integrated Fusing,GIF)系统(简称成像GIF系统)为背景,提出基于成像导引/激光测距的起爆控制算法.该算法利用成像GIF探测系统提供的目标图像、跟踪角度、弹目距离信息,建立的基于图像处理、信息融合、数字滤波条件下的引战配合起爆控制预测算法模型,将传统的引信延迟起爆变为炸点预测起爆.仿真分析表明:该算法可有效地实现全方位、高速度和多目标类型等复杂交会条件下对目标的有效毁伤,适用于对付高速小目标.     

边缘特性筛选与多判定机制下的车牌定位方法

针对复杂背景下的车牌定位,利用目标区域的边缘梯度特性筛选出车牌边缘;选取合适的结构元素做数学形态学填充,得到车牌候选区域;融合车牌灰度纹理特征与颜色特征通过多判定机制剔除伪车牌区域,实现车牌的准确定位;通过实验对大量实拍的复杂背景下的车辆图像进行测试。结果表明,该方法准确率高、速度快,克服了传统算法对拍摄环境、光照条件、颜色、角度等较为敏感的问题,具有良好的定位效果。