基于信息势能的鲁棒估计器及其在同时定位与地图构建问题中的应用

提出了一种基于信息势能鲁棒估计器来解决机器人室内的同时定位与地图构建（SLAM）问题．结构化的室内环境可以用线段近似表示．然而动态环境中,测距传感器测得的数据通常湮没在大量的噪声信号中．本文采用“分割与合并”（split—and．merge）方法进行线段的分类,根据信息势能的性能指标衡量每个采样数据对该线段的信息贡献量．按照信息优化理论设计估计器,选择信息量贡献大的样本点作为信息内点提取线段参数,构建局部地图．采用粒子滤波器进行地图及机器人路径的更新．采用递推的方法估计信息势能,降低了对样本点的信息量贡献做估计时的复杂度．仿真和实验结果证明,本文所提出的方法具有较强的鲁棒性,提高了SLAM策略的准确性和实时性．     

基于TMS320DM642麦克风阵列声源定位系统

麦克风声源定位是利用麦克风阵列拾取语音信号,并用数字信号处理技术对其进行分析和处理的声源定位技术.在麦克风阵列声源定位中,语音信号端点的拾取是重要的环节.语音端点检测是对接收到的信号利用端点检测算法分析,以确认麦克风阵列中语音信号到达的端点;并利用麦克风阵列中各麦克风接收到的语音信号的端点的先后,计算出麦克风阵列接收的...     

无线传感器网络节点自身定位算法研究

无线传感器网络中节点自身位置信息是实现其应用的最重要因素之一.针对节点自身定位的研究很多,但很大一部分都集中在算法的改进和新算法的开发上,很少给出纵向直观的仿真效果比较.研究选取无需测距算法中4种典型的算法,给出它们在不同参数下的仿真定位效果图,对于工程人员根据实际选取最优算法有很好的借鉴作用.在此基础上,利用曲线拟合...     

Active disturbance rejection control for high pointing accuracy and rotation speed

This paper presents a design method proposed to design an active disturbance rejection control for the antenna pointing control of a large flexible satellite system. A simplified dynamics model is established using Euler-Lagrange and used to analyze the dynamic stability of the antenna system. The capturing strategy of the antenna is configured and the inner and outer loops of the active disturbance rejection control are then designed to improve pointing accuracy and rotation speed. The design of the active disturbance rejection control is verified through numerical simulation. Simulation results indicate that the proposed method can be used to achieve high pointing accuracy and rotation speed.     

Testing a MODIS Global Disturbance Index across North America

Large-scale ecosystem disturbances (LSEDs) have major impacts on the global carbon cycle as large pulses of CO₂ and other trace gases from terrestrial biomass loss are emitted to the atmosphere during disturbance events. The high temporal and spatial variability of the atmospheric emissions combined with the lack of a proven methodology to monitor LSEDs at the global scale make the timing, location and extent of vegetation disturbance a significant uncertainty in understanding the global carbon cycle. The MODIS Global Disturbance Index (MGDI) algorithm is designed for large-scale, regular, disturbance mapping using Aqua/Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Land Surface Temperature (LST) and Aqua/MODIS Enhanced Vegetation Index (EVI) data. The MGDI uses annual maximum composite LST data to detect fundamental changes in land-surface energy partitioning, while avoiding the high natural variability associated with tracking LST at daily, weekly, or seasonal time frames. Here we apply the full Aqua/MODIS dataset through 2006 to the improved MGDI algorithm across the woody ecosystems of North America and test the algorithm by comparison with confirmed, historical wildfire events and the windfall areas of documented major hurricanes. The MGDI accurately detects the location and extent of wildfire throughout North America and detects high and moderate severity impacts in the windfall area of major hurricanes. We also find detections associated with clear-cut logging and land-clearing on the forest-agricultural interface. The MGDI indicates that 1.5% (195,580 km²) of the woody ecosystems within North America was disturbed in 2005 and 0.5% (67,451 km²) was disturbed in 2006. The interannual variability is supported by wildfire detections and official burned area statistics.     

基于图像块等级模型的多重认证水印算法

提出了一种新的用于灵活图像认证的多重水印嵌入算法.不同于传统的块独立水印算法中每个图像块只嵌入一个水印信息,算法对每个图像块嵌入多重水印信息.提出了两个通用的图像块等级模型,形成图像块内部的等级结构,对每个图像块以及图像块内部的各等级子块进行独立的水印生成和嵌入.将图像特征值映射为混沌系统的初值,并将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过混沌迭代生成图像块水印,再将水印信号替代图像块中选定像素点的最低有效位,完成水印的嵌入.实验结果表明,该算法可对图像进行多重认证,对篡改区域进行精确的检测与定位,并能选择不同的定位精度.     

量子逻辑电路中控制点失效错误的定位

确保可逆电路的正确性与可靠性,错误检测必不可少,错误定位难度更高.通过分析发现当可逆电路中规模为k的可逆门发生控制点失效时仅对2<'n-k>个输入向量的输出产生影响,据此给出了一种把当前错误集分成若干个子集的方法生成控制点失效错误定位树.传统的错误定位方法都是通过生成真值表和错误表来产生错误定位树;该方法不需要生成和存储真值表以及错误表就能够有效定位电路中控制点失效错误.与Rfault算法相比,空间复杂度和时间复杂度更小,算法效率更高,能应用于更大规模的电路.     

时延系统的自抗扰动态面控制

本文针对高阶时延系统同时存在系统不确定性和未知输入时延的情况,考虑控制器信号的复杂性问题,在动态面控制方法的基础上,引入自抗扰控制技术设计了自抗扰动态面控制器.利用反步法设计动态面控制信号,采用跟踪微分器对虚拟控制信号滤波,避免了由于对虚拟控制信号重复微分产生的"复杂性爆炸"问题;在控制信号的基础上叠加扰动补偿项,补偿项由扩张状态观测器实时在线估计产生,保证了控制信号的实时性,同时简化了控制器结构以便于实际应用.在闭环系统稳定性判别中运用李雅普诺夫理论做出详细分析.最后,数值仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

线性自抗扰控制系统的鲁棒稳定性

针对线性自抗扰控制系统,研究了模型参数不确定情况下的鲁棒稳定性问题.首先给出对象为非自治模型时该系统的H∞判据.然后针对线性误差模型的状态矩阵只在某一行存在不确定参数的情况,基于奇异值理论,得到H∞判据的一种新的等价描述,把H∞范数约束转化为对奈奎斯特图的约束.之后为了降低新判据在实际应用中的保守性,对不确定性矩阵的分解方式进行优化.在此基础之上提出了一种新的方法,用于计算时变参数不确定性的最大边界,为线性自抗扰控制器设计提供理论依据.数值实例表明该方法不仅保守性小,而且计算简单.     

一类非线性严格反馈系统基于干扰观测器的抗干扰控制

针对一类带有干扰的非线性严格反馈系统, 研究其抗干扰控制问题. 系统干扰满足不匹配条件, 代表一类部分信息已知的干扰. 通过设计非线性干扰观测器, 提出基于非线性干扰观测器和back-stepping 的抗干扰控制方法来补偿干扰, 该方法可以保证闭环系统所有信号是半全局最终一致有界的. 最后, 通过与现有方法的对比验证了所提出方法的正确性和有效性.