基于信噪比检验的病态总体最小二乘谱修正迭代法

针对病态总体最小二乘谱修正迭代算法的不足,基于复共线性综合诊断,合理判断参数估计是否受到复共线性危害及危害程度,然后制定精准的正则化策略,提出了基于信噪比检验的病态总体最小二乘谱修正迭代算法,根据信噪比检验结果确定谱修正矩阵,根据改造的L曲线法确定谱修正参数.最后通过模拟算例验证了该算法求解病态总体最小二乘问题的数值稳定性和有效性.     

基于空域正则化的模糊图像复原方法

以解决病态问题的正则化技术为基础,针对模糊图像的复原问题提出了一种新的空间域复原方法。在空间迭代运算中引入自适应的正则化参数,使其自动修正到最优,通过锐化图像进行后续处理,由此增强了原图像中重要的信息及边缘纹理部分。计算机仿真结果表明,与传统的迭代正则化方法相比,该方法的复原图像在改进信噪比数值(ISNR)和主观视觉效果上都有明显提高。     

一种基于Geman & McClure范数的超分辨率图像复原算法

超分辨率图像复原是病态反问题.采用Geman McClure范数来构造数据拟合项,并且在经典的双边全变分(Bilateral total variation,BTV)正则化模型基础上,提出了一种能更有效利用方向信息的正则化模型,该模型根据迭代次数来自适应选择正则化参数.实验表明,该方法比采用L1范数和L2范数能更好地抑制噪声和保持边缘,在视觉效果和峰值信噪比(Peak signal noise ratio,PSNR)两个方面都有一定的提高.     

一种新的正则化图像重建算法及参数优化

针对电学层析成像技术的反问题求解,提出一种新的正则化图像重建算法及正则参数选择方法.采用最小二乘拟合法构建正则参数与评价参数的Matlab数学模型,取极值获得正则参数值;利用COMSOL Multiphysics建立仿真场域,最后利用Matlab求解反问题,重建图像.通过对重建图像及评价参数的对比分析,验证了方法的有效性.结果表明,所用方法及正则参数能够有效改善反问题的病态性,使反问题的求解质量最优.     

基于自适应迭代的非参数化虚拟孔径合成方法

基于自回归(auto-regressive,AR)模型的参数化虚拟孔径合成算法无法应用于灵活的稀疏阵列构型,在单快拍和低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)时对极点个数和位置估计不准。该文提出了基于迭代自适应(iterative adap-tive approach,IAA)的非参数化虚拟孔径合成方法,该方法无需估计极点信息,通过迭代计算虚拟孔径的空间谱并恢复虚拟阵元数据。分析和仿真结果表明:该方法在单快拍和低信噪比条件下比参数化方法具有更好的分辨性能和稳健性,可用于阵元位置随机空缺的情况。     

基于空间自适应正则化的超分辨率重建算法

针对模糊图像的复原问题,从正则化技术克服问题病态性的思想出发,研究了一种有效的超分辨率重建算法。该算法充分考虑了图像的局部特性,引入了空间自适应加权矩阵,采用全局正则化参数与局部正则化参数矩阵相结合的方法,弥补了传统正则化方法所带来的正则化误差以及噪声放大误差。实验结果表明,该算法能够有效地减少重建误差,保护图像的细节信息。     

基于微分流形的图像复原方法

<正>则化是图像复原领域为获取理想复原结果,将图像复原的优化模型与约束条件整合为统一的优化目标的重要手段.针对传统正则化复原模型中仅基于单一先验的假设的不足,提出了流形正则化的方法,将图像空间看作一个"弯曲"的图像流形,通过修正绝对高斯曲率和对图像中的不同特征进行标识和分类,然后针对不同特征区域采用不同的先验形式进行正则约束,并针对多种正则化约束的模型设计了基于E-M算法的交叉迭代图像复原方法.实验验证了该方法在去噪和去模糊方面取得了比经典全局单一范数约束方法更好的信噪比.     

一种改进的病态测距方程非线性估计的正则化数值迭代法

传统非线性正则化数值迭代法能够解决病态测距定位方程,但该方法常假设3个方向具有相同的病态程度,将正则化约束作用于所有的方向,加剧了问题的复杂性并影响解的收敛效率。因此,针对已知点和未知点近似共面引起的病态问题,提出一种改进的非线性正则化数值迭代法。该方法将正则化约束仅作用于病态方向即Z方向,对态性良好的方向不进行约束,解决了测距定位方程的病态问题,也提高了传统非线性正则化数值迭代方法的收敛效率。该计算方法采用协方差迹最小准则来确定正则化参数。实验表明:该方法能够提高非线性最小二乘线性化方法的求解精度,收敛效率明显优于传统非线性正则化迭代法。     

基于正则化粒子滤波的说话人跟踪方法

针对噪声与混响环境下的说话人跟踪问题,提出一种基于正则化粒子滤波(RPF)的麦克风阵列声源定位与跟踪方法.该方法在正则化粒子滤波框架下,采用适应性较强的布朗运动模型,通过计算麦克风阵列波束形成器的输出能量来构建似然函数.实验结果表明,本文方法优于标准粒子滤波,有效提高了说话人声源跟踪系统的抗噪声与抗混响能力,即使在低信噪比(SNR=-5dB)情况下,也能有效跟踪.     

病态问题解算的直接正则化方法比较

为了解算病态问题,需正确选择适合的正则化方法,为此分析了截断奇异值法和Tikhonov正则化方法的异同点.在此基础上,阐述了L曲线法和GCV法确定最优正则化参数的基本原理.通过数值算例分析表明:截断奇异值法和Tikhonov法可以有效消除观测方程的病态性；利用L曲线法和GCV法不仅可以对Tikhonov方法中的连续正则...     

非协作通信中的信噪比估计算法

研究基于信号协方差矩阵分解的信噪比估计算法.该算法使用最小描述长度准则实现了信号空间维数的估计,进而实现信噪比估计.在此基础上,提出了基于信号功率谱的信噪比估计算法.由该方法计算出接收信号的功率谱,估计出有用信号的带宽,在有用信号频带外的噪声频带上估计出噪声的功率,从而估计出信噪比值.仿真实验表明,当信噪比小于3dB时,基于信号功率谱的信噪比估计算法优于基于信号协方差矩阵分解算法.     

近场声全息正则化方法比较

为了正确选择正则化方法,在基于边界元方法的近场声全息理论基础上,分析了截断奇异值法和Tikhonov正则化方法的异同点,阐述了通过曲率求解L曲线拐角点的基本原理,并将L曲线准则和广义交叉检验法应用于截断奇异值正则化方法最优截断点的选取．通过数值仿真表明,利用L曲线最大曲率点可以有效地确定L曲线最优正则化参数位置;在基于边界元法的共形平面近场声全息中,当信噪比为60dB时,4种组合正则化方法在l000Hz频率点处分辨距离能达到42mm最后,比较研究了4种组合正则化方法的重构精度和稳健性．     

磁光盘信息读出系统的光学问题

在基于磁光克尔效应的光盘存储技术中,磁光介质特性与光学头性能优劣直接影响到系统信噪比质量.不断优化光学系统特性来改善系统信噪比和提高系统的可靠性与稳定性一直是研究的课题.本文将只涉及磁光材料的磁光克尔效应.详细讨论磁光信息读取光学系统以及光学系统特性对系统信噪比的影响,包括差动法信号取出的噪声特性分析,然后给出优化措施.1 磁光信息读取原理图1为磁光盘信息读取光学系统简图.激光束A经分光棱镜BS后,由会聚物镜OB在光盘OD磁光介质上形成亚微米级光点,高速旋转的光盘信息经此光点扫描后,其克尔效应信息调制了反射光束,携带了数据信息的反射光束C再经物镜OB与分光棱镜BS后,出射光束D经λ/2波片后,出射光束E.E经检偏器件PBS后,出射光束O_1与O_2,O_1和O_2分别经光电二极管PD_1和PD_2后,产生电信号.此电信号经后继电子系统进行差分放大.这样便可检出磁光盘上所记录的信息.2 信噪比分析     

正交小波多尺度阵列观测声信息融合预处理算法

在声阵列信号处理中,为了提高窄带声信号的信噪比,降低信号的失真率,提出了基于q带正交小波多尺度分析的阵列观测声信息融合预处理算法。首先,该算法将多通道阵列声信号随机分组,基于正交小波多尺度分析得到阵列信号的细节信号矩阵函数及近似信号矩阵函数;其次,构建了各组细节信号的互相关函数,给出了细节信号互相关矩阵,以细节信号的均值互相关函数为细节阈值,得到了融合细节信号集合;再次,基于融合细节信号集合和近似信号矩阵函数重构了声信号。最后,通过静态半实物仿真试验及能量比、标准差、相关系数、信噪比四个方面的统计分析,表明融合预处理算法后的观测信号不仅保留了初始观测信号90%的声能,降低了初始观测信号的波动程度,而且还保持了初始观测信号90%的相似度,提高了信噪比,降低了信号的失真率。     

基于加速度反演频域动载荷的一种正则化途径

基于加速度频响函数矩阵反演频域动载荷是病态逆问题,反求的结果精度差,对数据的小扰动敏感,基于Tikhonov正则化方法,提出一种反演途径,将测点响应与待求激励进行归一化变换,在此基础上引入变换后的频响函数矩阵和正则化泛函进行求解,应用广义交叉验证准则选取最优正则化参数.考虑简支矩形薄板上的4个动载荷的识别问题,分析激励点和响应测点的不同位置以及动载荷大小之间相差程度不同的4个算例,将本文方法与不采用归一化变换的正则化求解结果进行2种相对误差的均方根比较.结果表明,利用归一化变换可提高动载荷反演精度,增强正则化方法的抗噪能力,当测点之间的响应以及各动载荷大小相差较大时,明显改善了识别精度.     

基于正则化的SPACE-RIP并行磁共振成像重建算法

采用并行磁共振成像可以提高成像速度和图像分辨率,但这是以牺牲重建图像的信噪比为代价的。为此,该文提出了一种基于正则化的并行磁共振成像重建算法,降低由于阵列线圈的几何相关而造成的信噪比损失。以预扫描图像作为最后重建图像的先验信息,用L曲线方法求解最佳正则化参数。实验表明,该方法能较大限度地减弱噪声对重建结果的影响,当SPACE-RIP并行成像技术的加速因子达到4时,仍可得到高质量的高分辨率重建影像。重建后的图像质量良好,对临床诊断具有较高实用价值。     

基于正则化的SPACE-RIP并行磁共振成像重建算法

采用并行磁共振成像可以提高成像速度和图像分辨率,但这是以牺牲重建图像的信噪比为代价的。为此,该文提出了一种基于正则化的并行磁共振成像重建算法,降低由于阵列线圈的几何相关而造成的信噪比损失。以预扫描图像作为最后重建图像的先验信息,用L曲线方法求解最佳正则化参数。实验表明,该方法能较大限度地减弱噪声对重建结果的影响,当SPACE-RIP并行成像技术的加速因子达到4时,仍可得到高质量的高分辨率重建影像。重建后的图像质量良好,对临床诊断具有较高实用价值。     

MLP语音信号非线性预测器

讨论了MLP（Multi-Layer Perceptron)语音信号非线性预测器的实现。为了使MLP能够适用于语音信号预测,对MLP的误差准则进行了修正以减轻神经网络模型与语音模型之间的过匹配。为了提高MLP的训练速度,提出了一种线性化逐层优化（LOLL）MLP训练算法。实验结果显示该非线性预测器的预测信噪比约比线性预测器提高2dB,而且它还可以同时完成长时预测器的功能;误差准则修正使非线性预测器的预测信噪比提高了0.35dB。     

基于改进的和声搜索算法的地面核磁共振反演*

地面核磁共振反演能抽象为一个求解矩阵方程An=E的问题,A为与背景电阻率空间分布有关的核函数矩阵,E为测量信号的初始振幅值,n为带求解的含水量分布值,由于A和E都存在误差,为了提高n的求解精度和稳定性,构造了正则化-总体最小二乘模型,并将该模型转化为受条件约束的非线性优化问题,设计了改进的和声搜索算法以求解该问题,在含水层数大于激发脉冲矩数的欠定方程或者病态方程的求解中,该算法仍然适用。野外实测数据反演中,导电层电阻率分布情况来自垂向电测深勘探结果,观测信号的信噪比为6.9 d B,算法的反演结果含水量值的方均根为3.12%,法国Samovar v6.2反演软件反演结果含水量值的方均根为3.65%,两种反演结果均与钻探结果接近,但本文算法略显优势。