图象相关的理论基础

一、引言 地图匹配从根本上说是统计判决理论问题。截获时,必须判决遥感器图和参考图是否匹配,但由于每幅图中可能存在噪声、误差、失真等影响,所以没有一种简单可靠的方法去确保地图正确匹配。最多只能根据得到的数据确定地图彼此处于某一几何关系的概率。所谓最佳地图匹配系统是指这样一个系统;其输出是描述每一个可能存在的关系的一组后验概率。一旦这些后验概率得到了确定。并且各种代价对各种错误判决都做了相应分配,那么判决准则根据总代价的某一     

利用图象相关(地图匹配)遥感地面目标

一、前言 本文讨论的是一种目标自动截获方法,用来截获事先侦察过的固定战略和战术目标。在这种情况下,观察人员研究目标区的侦察图象,找出并标定目标。这个标定的图象以适当的形式装到武器上。此外,武器系统还必须携载一个成象遥感器,此遥感器与弹上数据传输装置通路中所需要的成象遥感器相类似或完全相同,以便在接近目标区的过程中获取“活”图象。如果两个图象相吻     

基于渐近分析理论的多类传感器数据关联研究

本文采用层次型数据融合结构,研究了ＡＡＷ系统中多类传感器航迹相关问题。首先对目标航迹的真实跟踪概率（ＴＴＰ）进行了讨论,在ＭＯＤＥＬＡ和ＭＯＤＥＬＤ假设的基础上给出了ＴＴＰ的计算公式。提出利用渐近分析理论研究多类传感器相关参数及其在时间域上参数方程的航迹参数关联问题。在此基础上设计了多类传感器系统中上层处理节点航迹相关算法,为解决多类传感器航迹相关问题提供了一种新的解决途径。     

实时电视跟踪系统

在视频下利用模式识别对目标进行识别和跟踪是一个值得注意的课题,过去多采用简单的门限法或在有限窗口内进行相关运算。这里介绍一种新的系统,它利用高速数字硬件配以新的快速算法来对火箭、飞机进行识别与跟踪,该系统具有一定程度的“智能”能力。自适应统计群集(clustering)算法和基于投影的分类算法能使系统在目标通过复杂的背景与前景的情况下,对目标进行实时识别和跟踪。为了提高速度和灵敏度,采用快速估值和预测算法将线性和平方估算器结合起来。通过对加权值的选定提供数据和结果决策方面的置信权。跟踪策略是基于维持跟踪最大概率制定的。本文着重介绍系统的理论概念,并对实时实现的技术问题进行了讨论。     

基于多信息融合的海洋监视卫星侦察效能分析

基于多探测器数据融合,提出了一种应用于海洋监视卫星截获概率与目标识别分析的研究方法。建立了基于多维信息融合的截获概率理论模型,并开展了基于假定战场场景的数值仿真,仿真结果表明联合成像侦察、雷达侦察和通信侦察,可以提高对目标的截获概率;采取支持向量机方法进行了多维信息融合,融合结果表明联合成像侦察和通信侦察可以实现对目标的识别。     

基于BP网络和序优化方法的火控攻击方案寻优

火控攻击方案寻优是一个基于仿真的优化问题,针对传统优化方法计算量大而且耗时多的不足,运用序优化理论通过排序比较和目标软化等思想来缩小搜索空间、提高搜索效率。首先建立了以导弹目标截获概率为效能指标的方案评估精确模型,然后用拟合后的基于误差反向传播（back propagation, BP）算法的神经网络作为粗糙评估模型,最后运用序优化搜寻达到一定目标截获概率的较优火控攻击方案。算例分析表明,序优化方法能在确保以足够高的概率寻得足够好方案的同时,有效提高搜索效率。     

数据丢包的参数不确定下无人机滚动时域估计

针对网络中通信链路中断及系统参数不确定现象,研究了数据包丢失的参数不确定无人机系统状态估计问题,基于滚动时域估计理论和随机最小二乘理论,提出了一种分布式滚动时域估计算法。对于数据包丢失和参数不确定问题,采用已知概率的马尔可夫序列和系统矩阵扰动噪声进行建模。仿真结果表明,该算法的估计效果优于一种新的卡尔曼滤波算法。最后,研究分析了系统压缩量、数据包接收概率和时窗长度对所提算法估计性能的影响。在系统不确定性和丢包概率未知的情况下,适当增加时窗长度可以提高算法估计性能。     

跟踪雷达的截获与恒虚警问题

本文着重讨论跟踪雷达在转入自动跟踪状态前的搜索与检测问题。建立了截获过程的数学模型,导出了它的概率结构;给出了由检测器的性能计算雷达截获性能的公式,并提出了雷达截获性能与指示系统的“匹配”原则,给选择检测器参数提供了依据。对常用的双门限指向检测器的性能进行了分析,给出了计算用的曲线图。计算了不同积累数时所需的信噪比。本文还分析了噪声门限系统的恒虚警性能。     

基于Logistic回归模型的目标截获概率等效方法

针对如何根据导弹少量陆上飞行试验及大量海上仿真试验的目标截获结果推算到海上实际飞行试验结果的问题,首先推导出目标截获概率的模型,得到截获概率是关于信杂比的函数的结论,接着引入仿真可信度的概念,对陆上飞行试验结果和仿真结果进行融合,提出了一种基于Logistic回归模型的目标截获概率等效方法.仿真结果表明,该方法实用可行.     

基于LPI的相控阵雷达辐射控制方法

相控阵雷达可通过合理配置工作参数优化其性能。针对雷达在电子对抗环境中需要具备低截获概率（low probability of intercept, LPI）的要求,从低截获原理出发,对两种辐射能量控制策略：最小功率策略和最小驻留策略的实现方法进行了理论推导。在此基础上,建立以检测概率为目标的探测性能优化模型,并给出了两种能量控制策略下的最优辐射控制方案。     

雷达信号分选新算法研究

介绍了一种基于概率统计和信息流分析提取的改进雷达信号分选算法。主要讨论了这种算法在雷达信号分选中的应用,提出了针对特殊雷达环境的综合分选算法,通过大量实验验证了这种方法的可行性。首先讨论了信号预分选器的方案、数学模型及相关理论,验证了系统的可行性。在实现上,通过硬件电路完成对信号的采样、缓冲和滤波,也实现了其它逻辑电路。软件上通过分选算法的改进,提高了系统的性能。该分选系统可以处理常规信号、参差信号、捷变频信号、抖动信号、捷变频加参差信号、捷变频加抖动信号等多种信号类型。     

一种Frank码脉压信号的检测与参数估计方法

针对低截获概率(LPI)雷达中常用的一类多相编码(polyphase codes)信号(Frank码,P1,P3,P4码)的截获问题,研究了基于Radon-Wigner变换(RWT)的检测与参数估计方法。该方法利用这类多相编码信号具有与线性调频(LFM)信号相似的Wigner-Ville分布(WVD)的特性,通过Radon变换提取信号特征,同时实现信号的检测和参数估计。给出了应用该算法的具体步骤,分析了算法性能。以Frank码信号为例进行的仿真证明了该方法用于多相编码信号的联合检测与参数估计的有效性。     

Erlang消失系统的离散时间建模分析

针对数字通信中信源的特点,应用离散时间排队Geom/Geom/c/c对经典Erlang消失系统进行建模分析。要假设离散时间点上有多个到达和离去的基础之上,通过给出在稳态条件下系统中顾客数的母函数满足的函数方程,推导出系统稳态的消失概率(Loss Probability)和平均队长的表达式。并且设计出计算稳态队长概率和损失概率的递推算法,从而获得了系统重要的稳态性能指标。最后通过数值例子说明了顾客损失率与系统各参数之间的关系。     

基于改进半监督朴素贝叶斯的LPI雷达信号识别

针对先验信息残缺的非合作电子对抗背景下的低截获概率雷达信号识别问题,提出一种基于改进的半监督朴素贝叶斯的识别算法。该算法首先提取出4种低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达信号的双谱对角切片作为识别特征;针对传统的半监督朴素贝叶斯(semi-supervised Naive Bayes,SNB)在更新训练样本集过程中会产生迭代错误的不足,利用改进的SNB(Revised SNB, RSNB)算法构建分类器,完成对测试样本的识别。该方法通过在无标记样本集生成的置信度列表中选取置信度较高的样本添加到有标记样本集中,再利用预测后的分类结果对分类器参数(即特征期望向量m i和方差向量σ i)进行改进,有效解决了传统算法分类精度低且分类性能不稳定等缺点。理论分析和仿真结果表明,在LPI雷达信号识别问题,相比于SNB算法和传统的主成分分析加支持向量机法(principal component analysis-support vector machine, PCA-SVM),该算法具有更高的分类识别率和更好的分类性能。     

激光雷达的目标检测性能分析

讨论了激光雷达的单脉冲检测和多脉冲相关检测。在杂波背景下,单脉冲检测虚警概率较高,适宜工作在大信噪比条件下;多脉冲相关检测,根据目标的相关性,经过多次相关,可以提高检测概率,减小虚警概率,适宜于对弱小信号进行检测。但是,多脉冲相关检测以牺牲捕获目标时间换取高检测概率,相关次数多,捕获目标所用时间长,影响激光雷达对运动目标的迎头截获能力。在实际应用中,合理选取脉冲相关个数和门限是多脉冲相关检测的关键。     

具有低截获概率的直序扩频系统

针对传统BPSK调制的直接序列扩频（DSSS）信号易受平方或比特延迟检波器截获的缺陷，本文用一种多电平PN码调制方法蚝入进直接序列扩频（DSSS）系统低截获概率（LPI）性能，并通过SystemView软件将其与传统DSSS系统的LPI性能进行了仿真和比较分析，结果表明该方法能有效抵抗平方或比特延迟检波器的侦测。     

带丢包和量化的参数不确定系统滚动时域估计

针对网络化系统中丢包、量化和参数不确定性对状态估计的影响,提出一种带有预测补偿机制的鲁棒滚动时域估计算法。将丢包现象描述为概率已知的随机Bernoulli序列,并利用丢失数据的预测值进行丢包补偿,将数据量化引入的量化误差描述为观测方程中的一个有界不确定参数,将模型的不确定性描述为系统矩阵受到随机扰动,基于滚动优化策略,考虑量化和模型不确定性影响最严重的情况,通过滚动求解一个min-max问题得到最优状态估计器。对所提算法进行稳定性分析,推导了估计误差范数平方期望的一个上界函数,给出了估计误差范数平方期望收敛的充分条件。最后,通过仿真验证了所提算法的有效性。     

低截获概率雷达信号分析与一种新型信号的设计

导出了信号截获因子与信号参数的关系 ,认为大的时间 带宽积是低截获概率信号的必要条件。讨论了直接序列 (DS)扩频信号作为低截获概率 (LPI)雷达信号的不足 ,然后提出了一种对于雷达具有适当的时间带宽积、对于辐射计具有较大时间带宽积的信号 ,并分析和验证了该信号的LPI性能。     

基于准循环LDPC码译码软信息的码辅助帧同步算法

确保较低信噪比条件下的系统帧同步,是LDPC码在系统应用中的关键问题。基于最大似然的准则,提出了一种适合准循环LDPC编码系统的码辅助盲帧同步算法。该算法通过计算不同帧偏移处的信道输出软信息向量满足LDPC码校验矩阵中所有校验方程的概率与违背所有方程的概率的对数似然比值,再根据最大似然值对应的信息向量确定最终的帧同步边界。新算法可借助译码器的部分资源来实现帧同步搜索,提高了译码器的利用率,降低了实现复杂度;无需一次完整的迭代译码过程,减少了同步捕获的时间。仿真结果表明,相比已有的码辅助盲帧同步算法,新算法具有较好的帧同步性能;借助新同步算法仿真获得的系统误比特率和帧错误率接近已有的码辅助帧同步算法的译码性能。     

基于自适应变异概率二进制PSO的球磨制粉系统控制

研究了一种新型自适应变异概率二进制粒子群算法。提出的自适应变异策略通过以一定的概率进行动态比特转换帮助算法更好地保持种群多样性和搜索新解,从而有效防止算法早熟。最终将提出的自适应变异概率二进制粒子群算法（adaptive mutation based pobability binary PSO,APBPSO）用于球磨制粉系统这一复杂多变量对象的PID控制器优化设计中以验证算法性能。多变量控制器分别采用了三种多目标优化目标函数,仿真结果表明提出APBPSO能有效避免陷入局部最优,其对控制器优化性能优于粒子群优化算法、离散二进制粒子群优化算法及基本的概率二进制粒子群优化算法。