燃油喷雾流场DPIV测速系统的开发

数字粒子图像测速技术(DPIV)是近年来发展起来并得到重视的流场测量新技术。本文开发了一套用于燃油喷雾流场研究的DPIV测速系统。该系统包括全透明玻璃容器、光导系统、X—Y坐标系统,和控制喷嘴、激光器、CCD相机动作时序的同步信号控制系统,从而能全过程拍摄燃油雾化全场。利用该系统所进行的柴油喷雾实验表明,喷雾与空气相互作用产生卷吸现象,在局部雾化区域形成涡流。     

多波段红外目标跟踪与辐射特性测量系统

介绍了一种对动态目标进行红外成像跟踪与辐射特性测量的系统.该系统采用大口径红外成像镜头,图像信号经放大、A/D转换和图像非均匀性校正,输出与目标辐射量成正比关系的数字图像信号.红外成像跟踪采用FPGA结合软件处理方法实现对目标的实时自动识别,进行形心、边缘与相关跟踪的计算.红外辐射特性测量采用基于PCI总线的高速图像采集板进行实时图像采集与显示.红外定标建立输出信号和标准黑体绝对辐射量的关系曲线,将原始的图像灰度数据换算为辐射通量密度.经外场试验证明该系统稳定可靠.     

超低空目标定高跟踪处理算法的研究

对超低空目标的稳定跟踪一直是舰载三坐标雷达的一个难点。本文提出的利用定高跟踪的算法实现对超低空目标的跟踪是一个全新的方法,在工程实践中具有一定的实用价值。本文主要介绍了定高跟踪的基本原理、实现方法和仿真结果,并对今后研究重点作了展望。     

基于混合多值离散粒子群优化的混合极性Reed-Muller最小化算法

针对布尔函数系统的混合极性Reed-Muller(Mixed-Polarity Reed-Muller,MPRM)最小化问题,该文提出了一种混合多值离散粒子群优化算法.为解决多样性损失,改善优化结果,兼顾算法的效率和精度,算法采用多群协同优化方法,并提出了概率变异更新、没有重复的更新以及群间重复最优变异3种更新和变异策略.实验结果表明,和模拟退火遗传算法相比,所构造算法能够在获得基本相同优化结果的同时,提高MPRM最小化的时间效率.     

基于二阶伏特拉级数模型的心脏运动信号快速最小二乘估计

心脏手术辅助机器人动态地消除心脏表面手术点与手术工具之间的相对运动,帮助医生在心脏不停跳的情况下完成手术并且极大减小病人术后并发症的影响。由于心脏运动的高带宽、非平稳、非线性的特点,机器人很难快速准确跟踪心脏运动。针对这一问题,该文首先通过双谱分析了解到心脏信号具有明显的源于心跳与呼吸运动相互耦合的非线性特征。接着提出基于非线性二阶伏特拉(Volterra)级数模型心脏运动快速预测算法,为控制算法提供参考信号的超前预测值。采用非线性模型描述心脏运动更加精确地表达了心脏运动的物理本质,快速最小二乘算法保证了系统的实时性。对比实验结果表明,非线性预测算法在均方误差方面优于以往的线性预测算法,大大减小了预测误差,提高了手术机器人相对运动消除能力。     

一种新的带序贯滤波的PN码跟踪环性能分析

该文提出了一种新的带序贯滤波的全数字PN码跟踪环,并通过建立环路跟踪过程的等效数学模型,分析了瑞利信道下环路的非线性跟踪性能,并对理论数值结果和仿真结果进行了比较分析。结果表明,该跟踪环在衰落信道下能获得满意的跟踪性能。     

随机集理论及其在信息融合中的应用

多源信息融合经过近20年的发展已经取得了丰富的理论成果和应用成果,但是其理论框架尚未建立。近几年由Mahler提出的有限集合统计学(FISST)理论随机集理论的特例,从概率论角度统一表述了信息融合技术的主要方面。该文对近十几年随机集信息融合技术的发展加以回顾,主要包括随机集理论的产生背景、基本的思想和理论框架,以及当前的应用领域。最后指出了随机集理论将来可能的发展方向。     

基于模板修正和自适应Kalman预测的刚性目标跟踪

目前在远景刚性目标的跟踪中,由于长序列图像具有亮度动态范围大及背景噪声大的特点,当前模板的尺寸和位置往往不能有效代表目标,从而使目标的预测和相关搜索产生误差累积;另外,Kalman预测常因过程噪声与模型不匹配使其对机动目标跟踪适应性差.对上述问题进行研究提出了一种基于区域增长的模板修正方法,并对Kalman预测中过程噪声自适应的方法进行了仿真.结果表明,这种新的模板修正方法具有良好的尺寸及位置自适应能力和抗背景噪声能力,而且过程噪声的自适应也有效提高了Kalman预测的准确度,对目标跟踪具有指导作用.     

基于二维测向与波束形成结合的多目标跟踪

阵列信号的侦察与跟踪是两个同样重要的问题,本文就二维空间移动信号的跟踪问题提出了一种稳健而快速的跟踪方法,即波束形成与定点信号子空间搜索相结合的方法,对二维空间中的多个信号同时进行跟踪与波束形成,在分批数据处理的基础上实现信号的跟踪截取,从而提高信号的跟踪能力。文中还通过平面阵对空间二维信号的接收响应模糊性分析证明了算法的有效性。     

基于DMD成像系统的红外小目标仿真

在分析红外成像仿真系统研究现状的基础上,研究了典型红外小目标的模型和移 动式滤波跟踪算法。依据飞行器内部构造及工艺材料,并结合空气动力学、物理学以及热辐射的相关理论, 从蒙皮辐射、尾喷焰等方面建立了飞行器的红外辐射模型。针对数字微镜阵列(Digital Mirror Device, DMD) 系统的特点,对模型进行了简化,提高了图像生成速度。最后利用基于数字微镜阵列的成像仿真系统平台 对模型和算法进行了实验验证。实验结果表明,该方法具有图像清晰、信噪比高、生成速度快、管道存储时间小以及 跟踪稳定等特点。