一种Kalman平滑器新算法

应用现代时间序列分析方法，基于ARMA新息模型和白噪声估值器，本文提出了一种Kalman平滑器新算法，它不用解Riccati方程，并且可以统一的处理预报、滤波和平滑问题，估值器具有渐近稳定性，仿真例子说明了本算法的有效性。     

多传感器单通道信息融合Wiener滤波器

应用现代时间序列分析方法,对于带白色观测噪声的单通道ARMA信号,基于ARMA新息模型,提出了多传感器线性最小方差最优信息融合Wiener滤波器,可统一处理滤波、平滑和预报问题。同单传感器情形相比,可提高滤波精度、算法简单、便于实时应用。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。     

自回归模型的多新息投影辨识方法

通过扩展标量新息为向量新息(即多新息),推导出自回归模型的多新息投影辨识算法。仿真结果说明提出的多新息投影算法优于投影算法。     

基于新息自适应的扩展卡尔曼滤波雷达目标跟踪算法

针对复杂环境下雷达目标跟踪系统易受外界干扰引入噪声污染分布问题,为了保证系统实时可靠,提出了一种基于新息自适应的扩展卡尔曼滤波雷达目标跟踪算法(innovation-based adaptive extended Kalman filter, IAEKF)。通过建立系统新息统计特性,构造系统与量测噪声函数,将新息协方差直接引入滤波器增益矩阵计算,在不增加计算代价的同时,改善算法的自适应性。仿真实验表明,在雷达测量系统受时变噪声污染分布影响下,IAEKF算法相比EKF算法跟踪精度高,算法可行且有效,具有一定的工程研究价值。     

基于新息特性抗野值Kalman预测算法

针对Kalman最优预测方法应用过程中,量测值中的野值对状态预测的不利影响,提出了一种基于新息正交特性实时估计量测方差的新算法.该算法使得修正的量测方差能够保持修正前的新息正交性,从而改变Kalman最优增益,修正状态预测值,使得预测误差的方差为最小.仿真结果表明,该算法能够克服野值对状态最优预测值的不利影响,提高了跟踪精度.     

CARMA模型的多新息增广随机梯度辨识算法

将多新息辨识理论用于研究CARMA模型参数辨识问题,通过把标量新息扩展为向量新患,即多新息,得出相应的多新息增广随机梯度辨识算法.仿真结果验证了提出算法的有效性.     

基于稳态Riccati方程迭代解的ARMA新息模型的构造

ARMA 新息模型在最优滤波理论中起重要作用。对于带相关噪声系统导出了等价于稳态 Kalman 预报器的 ARMA 新息模型,并提出了基于稳态 Riccati 方程迭代解构造 ARMA 新息模型的新方法。一个仿真例子说明了新方法的有效性。     

有限记忆量测噪声在线估计的Kalman改进算法

针对有限记忆量测噪声在线估计算法中,新息残差序列对渐变噪声的统计滞后问题,提出了一种新息变化率构建算法.该算法利用当前统计周期内新息绝对值的均值与前一统计周期内新息均值的绝对值构造新息变化率,并在此基础上提出了利用新息变化率作为量测噪声估计阵修正因子的改进算法.仿真比较了在无噪声变化、噪声突变与噪声渐变3种不同情况下,算法改进前后的滤波效果.仿真结果表明,该算法在保留对突变噪声有效检测的同时,提高了对渐变噪声的检测速度,从而提高了有限记忆量测噪声在线估计算法对量测噪声阵的计算精度.     

自回归模型的多新息随机梯度和多新息最小二乘辨识方法

将多新息辨识理论用于研究自回归模型的参数辨识问题,通过把标量新息扩展为向量新息(即多新患),扩展信患向量到信患矩阵和构成堆积系统输出,从而提出了自回归模型的多新息随机梯度辨识算法和多新息最小二乘辨识算法.仿真结果验证了提出算法的有效性.     

基于GPS/INS组合导航的改进自适应渐消卡尔曼滤波算法

基于GPS/SINS组合导航系统的模型不准确或者量测噪声多变所产生的滤波发散问题,研究了自适应渐消卡尔曼滤波对于滤波发散的抑制作用,文章提出一种利用新息协方差估计值和量测值实时自适应计算渐消因子的方法,用它调节卡尔曼滤波方程中预测误差协方差阵和增益矩阵,调整历史新息和当前新息的权重达到抑制滤波发散的目的。该算法能有效减少严格收敛判据推导渐消因子的计算量和限制条件,有效利用了当前新息值。仿真验证表明,提出的算法能有效抑制滤波发散,并且比常规卡尔曼滤波效果更佳。     

实时异常轨迹检测方法及其应用

利用内置GPS的移动终端可以获取移动对象的运动轨迹,可用于分析移动对象的运动行为.在公共交通、医疗监护、物流运输等应用领域,移动对象的运动轨迹受路网约束且大多需要预先设定.考虑到偏离预先设定的正常轨迹可能预示着某种异常,及时准确地进行异常轨迹检测是非常必要的.从时间序列分析的角度,提出一种实时异常轨迹检测算法,在预先设...     

两相流流体网络模型的实时仿真及其算法

根据核电站安全分析及实时仿真的需要，针对核电站一回路在事故状态下的两相流问题，进行了仿真建模及其算法的研究。在以漂移流理论为依据建立的理论模型的基础上提出了一种既能比较准确反映流体网络的动态过程，又能实现快速运算、达到实时仿真要求的两相流流体网络模型的建模方法和求解技术。所建模型具有精度高、实时性好的优点。并可适用于各种拓扑结构的两相流流体网络的实时仿真计算。     

MPEG 音频编码算法的研究与实时实现

为了改进ＭＰＥＧ音频编码算法的主要模块——子带滤波和掩蔽门限计算，以利于实时实现，提出了修正的离散余弦变换（ＭＤＣＴ）的快速算法，使得子带滤波组的计算量降低约３０％，并保持简明对称的结构。指出了一种简化的心理声学模型及其计算方法，适合于低成本编码器的需要。采用双数字信号处理芯片实现了实时编码器，能完成ＭＰＥＧ规定的多种抽样率、多种编码模式以及变速率输出等所有要求。     

大时延环境下的分布式遥操作系统

遥操作仿真系统主要用于解决航天机器人遥操作过程中所遇到的大时延问题。本系统由三维实时仿真系统以及实际机器人实验系统两部分组成。操作人员输入的各个控制指令都会立即被三维实时仿真系统中的仿真机器人所响应 ,这些控制指令经过一定的时延以后传入实际机器人实验系统。同时遥操作系统可以通过比较传回的实际机器人状态和仿真机器人的状态来验证操作效果。因此本系统较好地解决了大时延下的遥操作问题     

基于改进匈牙利算法和模糊逻辑控制的Interbay物料运输系统调度方法

为了满足晶圆制造Interbay物料运输调度的多目标和实时性要求,提出了一种基于改进匈牙利算法和模糊逻辑控制的智能调度方法.首先对晶圆工件的运输时间、等待时间、交货期以及加工特性这4个参数进行加权求和,建立晶圆工件的多目标运输成本模型;然后基于模糊逻辑控制的权重参数调节模型对各个权重参数进行动态调整,进而实时地计算晶圆工件的运输成本;最后以最小化运输成本为目标,采用改进匈牙利算法求取晶圆工件和运输小车的最优匹配方案.仿真实验结果表明,与传统的几种单一启发式规则比较,提出的调度方法能够有效减少晶圆工件的平均搬运时间和平均加工周期,具有较好的综合调度性能.     

基于改进遗传算法的网格任务调度

为在网格环境下完成任务调度,使服务运行时间和费用2个指标达到最优化,将这2个指标作为网格任务调度模型的衡量指标,将计算经济模型引入网格资源管理,改进了遗传算法。算法中的染色体编码采用间接编码方式,对每个任务占用的资源编码,即实数编码方法。生成初始种群时采用随机生成种群和根据某些先验知识生成种群这2种方法相结合,变异操作时根据原来染色体的适应值和适应度函数进行有目的的随机变异。通过网格仿真平台GridSim对该算法进行模拟验证,并将其与简单遗传算法及GridSim中经济模型下时间最优算法DBC_Time比较,试验结果证明,其能较好完成网格环境下任务的调度,实现时间和费用双目标优化。     

基于网络污水处理实时仿真与控制

构建了基于网络的污水处理实时仿真与控制系统的硬件平台，采用C＋＋ Builder语言，利用UML建模方法，开发了基于TCP／IP协议系统仿真与控制软件，实现了污水处理系统的实时仿真与控制。以CSTR工艺为例，以ASM No．1模型和二沉池的沉淀模型，在Matlab／Simulink下建立了系统的仿真模型，利用Matlab／xPC Target生成了控制内核，实现了该工艺的仿真和自动控制。运行结果表明：采用厌氧-好氧生物处理的CSTR工艺中的反应池和二沉池，可以实现实时运行控制和实时仿真，并具有良好的扩充性和移植性；证明了利用网络技术对污水处理过程进行实时仿真和实时控制在技术上是可行的。     

改进遗传算法求解有时间窗车辆路由问题

为了有效求解带有时间窗的车辆路由问题,在标准遗传算法的基础上,引入两代竞争近距淘汰选择算子,用欧氏距离来判断个体之间的距离作为个体的相似程度,相似程度高且适应度差的个体被淘汰,并辅以循环交叉算子和插入变异算子,构造出了一种改进的遗传算法.仿真实验表明,改进的算法在迭代过程中能有效保持群体的多样性,避免出现早熟现象而陷入局部极值点,提高遗传算法的内在并行性.同时通过竞争淘汰,使局部搜索能力得到加强,加快了搜索速度.改进算法所计算出的结果优于用轮盘赌和自适应选择作为选择算子的遗传算法的结果.     

传感器输出时间序列的实时小波滤波方法

为了满足不同测控系统中传感器输出时间序列的实时滤波要求,针对小波变换不能递推进行的弱点,通过分析小波实时滤波算法,研究了基于Mallat快速离散小波变换的3种实时滤波方法：冗余采样频率法、有滞后的浮动数据窗法和对称添加的浮动数据窗法,给出了3种方法的实现过程及适应范围,分析了影响小波实时滤波中的几个关键因素。仿真实验结果表明,本文讨论的3种实时滤波方法,运行时间短,滤波性能与离线滤波相接近,可适用于一般流程工业的大部分参数变化较慢的测控系统。     

基于球面单径容积准则的多雷达分布式再入目标实时跟踪算法

针对多雷达对再入目标的实时跟踪问题,提出一种基于球面单径容积准则的分布式容积卡尔曼滤波算法。首先,利用球面单径容积准则近似计算非线性高斯权重积分,然后由统计线性误差传播方法等价表示滤波过程中的互协方差矩阵;最后通过一致性算法将单雷达容积卡尔曼滤波器所得时间更新结果与邻居雷达间进行信息交互与一致化处理,得到分布式球面单径容积卡尔曼滤波算法。该算法提高了再入弹道目标跟踪精度;无信息融合中心的通信拓扑结构降低了雷达间的通信量与计算量,提高了整个系统的生存能力。数值仿真结果验证了算法的有效性。