变步长比例仿射投影算法及在回声消除中的应用

针对稀疏控制算法快速收敛与低稳态失调之间的矛盾,提出了一种变步长的稀疏控制比例仿射投影算法。该算法将干扰信号对系统稳态性能的负面作用考虑进滤波器系数更新过程中,并利用后验误差对其进行补偿,建立了一个新的目标函数,根据该目标函数,导出了一种适用于比例仿射投影算法整体步长的调节方法。理论分析和计算机仿真结果表明,算法在典型的回声信道条件下,均能获得很快的收敛速度和很低的稳态失调。     

风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠沙尘及晴空湍流的探测研究

利用塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站2010年6~8月风廓线雷达探测资料,在前期研究基础上,进一步分析了沙尘天气的雷达回波强度以及沙漠夏季晴空湍流发展演变特征。研究表明:①在具有一定湍流脉动和大气湿度的前提下,风廓线雷达可以在沙尘天气进行有效探测,浮尘、扬沙、沙尘暴天气现象在雷达回波强度时间-高度图上有清晰的印记和表现,浮尘、扬沙、沙尘暴发生时间段与回波强度大值区对应一致,从回波强度图上可以大致识别沙尘输送高度,沙尘天气的雷达等效回波强度约在-18~10 dBZe范围变化;②塔克拉玛干沙漠夏季典型晴空湍流旺盛区域发展高度可达到3 500~4 000 m,湍流平均以0.13~0.16 m/s的上升速度向高空发展,下午15:00以后,湍流强度最大区域不在近地边界层,而在大气边界层顶附近;C²n时间-高度变化在一定程度上反映了大气边界层的演变特征,沙漠夏季晴天边界层高度有可能达到3 500~4 000 m。     

基于模块化回声状态神经网络光伏发电量预测

针对光伏发电的不确定性、间歇性给电力系统并网运行带来的安全问题,提出了一种基于模块化回声状态网络模型对发电量进行预测.首先利用模块化神经网络按季节建立预测子模型,再将子模型按相同日类型进行数据划分后,与平均气温一同作为样本,利用回声状态网络对子模型进行训练和发电量预测,最后集成输出结果.结果表明:此预测模型在日类型相同时预测误差较小,而在日类型不同时预测误差较大,但与ESN和BP预测模型相比均具有更高的预测精度和更快的预测速度.     

一种低延时双端发音检测方法

回声消除是提高通信中语音信号质量的关键技术。其主要难题是回声路径估计的自适应算法的控制逻辑。为了达到较好的回声消除效果,自适应滤波器需要在双端发音模式下缓慢更新或停止更新,而在其他模式快速学习。现有的双端发音检测算法没有考虑检测延时问题,使得滤波器在停止更新前已经发散,严重影响了回声消除的效果。针对该问题,在滤波器收敛时回声消除至少达到10 dB的假设前提下,对传统的能量比较法进行改进,提出低延时的解决方案。实验结果表明,该方法比相关比较法的检测延时减少了35毫秒以上。     

基于BCH码和回声隐藏的音频水印技术

为提高回声隐藏方法中水印信息的提取效果和准确率,在原始载体基本不变化的基础上加大水印信息的嵌入量,提出了一种使用双向回声核来增加隐藏效果和嵌入量并对水印信息进行BCH编码以利于提高提取准确率的方法,利用功率倒谱方法来确定水印嵌入位置便于增加水印信息的提取率.仿真实验结果表明,该方法算法简单、执行效率高、水印隐藏效果好,在受到恶意攻击后提取出的水印信息的准确率远远高于原方法.     

水下目标多亮点回波仿真及应用研究

水下目标回波的亮点结构是重要的目标特征,因此,水下目标亮点特征的提取也是主动探测系统进行目标识别与跟踪的主要内容.该文研究了水下目标亮点的结构模型及亮点回波信号模型,重点分析了窄带系统中目标亮点回波信号的幅度、时延、频移以及相位的仿真计算方法.配合波束形成、参数估计及弹道逻辑,实现了对水下目标进行动态跟踪的仿真弹道,并给出了仿真实例.该仿真方法已经在水下武器仿真系统中得到了很好的应用,具有重要的使用价值.     

基于快速梯度回波序列的氨基质子转移成像

磁共振氨基质子转移成像技术已经成为一种对机体内蛋白质浓度及活性检测的新方法。目前,磁共振氨基质子转移成像序列设计主要采用预饱和激发脉冲结合回波平面成像序列采集信号,但是在高场系统中回波平面成像序列容易产生图像变形、信号丢失等问题。文章提出一种用快速梯度回波代替回波平面成像序列进行信号采集的序列设计方法,在仿体上研究了不同浓度氨基酸信号强度随预饱和脉冲偏置频率变化的关系,经过图像后处理得到了仿体的氨基质子转移图像。结果显示,仿体氨基质子转移图像无明显畸变,同时对氨基质子转移的转移率与氨基浓度做了定量分析。     

基于变分推理回声状态网络集成模型的工业数据区间预测

针对含噪声工业时间序列数据的区间预测问题,本文提出了一种使用变分推理来数值求解回声状态网络(echo state network,ESN)集成模型参数的区间预测方法.在模型构建上,将ESN集成模型中各个ESN单元输出权值向量的先验分布方差设置为相互独立形式,相比较非独立形式更有利于模型稳定性;在模型参数求解上,本文提出用变分推理来近似推导出集成模型中所有不确定参数的联合后验概率分布,以分布中的参数均值作为模型参数值,相对于已有ESN集成模型使用最大化边缘似然度的参数估计方法效果更好.为验证提出方法的有效性,测试了人工数据集和钢铁企业真实煤气数据集.实验结果表明本文方法参数估计更为准确,在预测精度,区间质量和模型稳定性以及耗时方面表现优秀.     

星载SAR目标回波信号模拟源的研制

结合我国星载SAR系统的研制,中国科学院电子所成功研制出地面测试用的高精度星载合成孔径雷达目标回波信号模拟源(SSARES)。根据星载SAR回波的信号模型,模拟生成雷达回波信号对SAR系统实行半实物仿真测试,得到了准确可靠的试验结果。SSARES为星载SAR系统的研制提供了一种行之有效的测试手段。     

Walsh变换特征用于回声信号的识别

随着水下目标降噪技术的进展,利用回声信号来探测和识别水下目标的越来越重要,水下目标识别是水声领域中存在的难题之一.以大量的水下目标回声信号资料为依托,借助Walsh变换的分析法,研究了脉冲声的回声识别问题,给出了回声信号的时频特性及其相应的特征向量,提取了43维的Walsh谱特征.结合ART神经网络,对一定范围对真假两类目标进行分类,可取得80%以上的正确识别率.该方法具有较好的实用性,是一条解决实际回声信号识别的有效途径.