在线快速抑噪的自适应强跟踪滤波算法

针对强跟踪滤波算法对系统时变噪声缺乏自适应能力,导致系统状态估计精度较低的问题,提出一种可以在线估计噪声协方差阵的快速抑噪自适应强跟踪滤波算法,该算法可以抑制噪声对系统状态估计的影响,使系统状态估计迅速收敛到真实值附近.仿真实验对比了强跟踪滤波算法和快速抑噪自适应强跟踪滤波算法在噪声变化环境下的性能,结果表明：快速抑噪...     

SINS非线性自对准中的强跟踪UKF算法设计

为了实现噪声不确定和干扰环境下捷联惯导系统(SINS)的快速初始对准,结合无迹卡尔曼滤波(UKF),从强跟踪滤波2个条件出发,提出了一种新的强跟踪UKF算法.该算法充分利用了SINS非线性自对准滤波模型的特点,简化了强跟踪UKF的步骤,很大程度上减小了计算量,提高了算法的实时性.在给出算法流程的同时给出了该强跟踪UKF成立的证明,并根据强跟踪滤波充分条件给出了次优渐消因子求解过程,分析了算法的优越性.最后,通过SINS大方位失准角初始对准仿真和车载试验结果证明了新的强跟踪UKF算法的正确性和优越性.     

机动目标跟踪支持向量回归学习新方法

针对强机动性车辆目标的运动建模、控制输入建模和噪声建模的不精确导致的汽车雷达目标跟踪滤波精度低的问题,该文提出了基于支持向量回归(SVR)的机动目标跟踪滤波新方法。在常加速度(CA)模型的基础上,对理论新息协方差与实际新息协方差残差的Frobenius范数在线学习,获得过程噪声协方差的自适应调节因子,实时调整运动模型。对汽车雷达目标跟踪系统的仿真实验表明,该文算法降低了汽车雷达目标跟踪滤波对车辆运动模型和噪声模型的依赖程度,在强机动目标跟踪滤波性能上优于CA模型,比Singer模型具有更强的机动适应性和更高的精度。     

一种改进的自适应卡尔曼滤波算法

针对多传感器数据融合时传统卡尔曼滤波算法极易引起滤波发散,降低滤波精度和系统实时性的问题,研究一种改进的自适应滤波算法对多传感器数据进行融合,得到更为准确的信息数据。该算法在简化的Sage-Husa滤波基础上引入滤波收敛性判据,抑制滤波发散并提高滤波精度和稳定性。同时结合强跟踪滤波思想调整增益矩阵,使滤波器具有强跟踪滤波的特性,提高改进的滤波算法对不确定系统模型的鲁棒性以及对突变状态的滤波处理能力。将改进算法与传统卡尔曼滤波算法进行仿真比较。仿真结果表明,在系统模型参数失配或实变噪声未知情况下,改进的自适应滤波算法有更好的鲁棒性,并且在系统状态突变时仍有较好的滤波效果,明显提高了滤波精度和实时性。     

颜色自适应与相关滤波互补目标跟踪

针对相关滤波(Correlation Filter,CF)算法在目标跟踪中严重依赖目标及背景的颜色在空间中布局,对目标变形极其敏感,且因背景颜色分布的变化导致目标中心计算不准确问题,提出了颜色自适应(Color Adaptive,CA)与相关滤波互补的跟踪策略.跟踪过程中,首先根据前面帧学习的滤波模板和颜色模板,通过两种算法分别计算目标中心坐标;其次,由相关滤波产生的响应图中目标区域数值的占比,分配两种算法计算的中心坐标相应权值,得到最终的跟踪坐标.跟踪实验表明,本文方法(CACF)应对跟踪过程中各种干扰问题具有更强的鲁棒性,优于近几年一些主流的跟踪算法,且跟踪速度可达到实时性.     

基于强跟踪滤波的车辆非线性状态估计

针对车辆稳定性控制过程中较难直接测得的车辆关键状态参数,提出基于强跟踪滤波理论的多传感器线性组合状态最优估计算法.建立包含纵向、侧向及侧倾运动的汽车4自由度非线性动力学模型和状态估计模型,并运用多传感器线性最优融合强跟踪滤波估计器,对汽车关键状态进行仿真分析.分析结果表明,采用该方法可以解决由于模型不确定性造成状态估计值偏离系统真实状态的现象,并能有效抑制滤波发散,具有较大范围的自适应跟踪能力.该方法为汽车先进控制系统中的状态参数估计提供了一种准确且低成本的实时软测量技术.     

改进的强跟踪平方根分解UKF算法应用研究

针对一类非线性系统滤波问题,提出了一种改进的强跟踪平方根分解UKF算法.该算法通过引入自适应渐消因子改善了滤波器的鲁棒性,利用改善的平方根分解方法提高了滤波器的计算效率.通过实验仿真验证,该算法相对于传统的强跟踪UKF算法具有相近的估计精度和更快的计算效率,相对于强跟踪滤波器具有更高的精度.     

一种限定记忆的自适应扩展Kalman滤波器

为解决扩展卡尔曼滤波器(EKF)鲁棒性差,且无法实时精确跟踪系统突变状态的问题,研究一种基于限定记忆滤波的自适应EKF算法。算法将EKF与限定记忆滤波器相融合,减小旧量测数据对滤波效果的影响,提高估计精度;引入自适应因子与渐消因子,通过实时调节新旧滤波增益阵以及预测状态值,精确地跟踪系统突变状态。仿真实例表明,强跟踪算法与经典EKF算法相比,自适应EKF算法鲁棒性好,滤波精度高,能够有效地跟踪系统突变状态。     

X滤波自适应逆控制算法及在液压位置控制系统中的应用

针对非线性时变特性的液压位置伺服系统跟踪控制问题,基于自适应逆控制理论,提出X滤波液压位置自适应逆控制策略.对传统自适应滤波算法在X滤波结构下的不足,提出变换域变步长归一化最小方差算法.采用该算法对液压伺服位置系统进行了对象建模、在线逆建模及开环控制系统设计.仿真结果表明,X滤波液压位置自适应逆控制具有跟踪速度快、对参数摄动鲁棒性强等良好动态特性.     

融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法

为消除传统粒子滤波算法在跟踪目标受到相似背景干扰和遮挡时,容易造成跟踪误差增大或跟踪失效的影响,提出融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法.利用对数似然函数将背景信息融入目标模型,并将目标分为多个子区域增强目标模型的可靠性,有效克服了相似背景对目标的干扰;然后存储一定时间的历史轨迹信息,通过最小二乘法进行拟合并预测下一帧目标出现的位置,有效克服了遮挡对跟踪的影响.实验结果表明,该算法比传统的粒子滤波算法具有更强的抗背景干扰能力,在遮挡情况下也有更好的跟踪精度.     

色噪声作用下亚稳态的存活概率与存活时间

建立了Ornstein-Uhlenbeck（OU）色噪声驱动粒子的逆 Kramers问题,即粒子初始处于亚稳态势阱外部,在噪声的作用下进入势阱,受左侧反射边界的影响粒子最终逃出势阱的过程．通过比较粒子在倒谐振子势场下的通过概率与粒子在亚稳态势阱中的存活概率发现:粒子在势阱中的存活概率在长时极限下趋于零且最大值比在倒 谐 振 子 势 场 中 的通过概率的稳定值小．利用蒙特卡罗模拟计算得出粒子在势阱中的存活时间随粒子的初速度、噪声的关联时间均呈非单调变化,且存在使存活时间最长的参数,称之为“最佳初速度”以及“最佳关联时间”．      

教学环境噪声调查与评价

该文通过噪声现状调查和测量,对华东工学院第二教学楼的教学环境噪声进行评价。评价结果表明:该楼教学噪声环境质量属于“较吵闹”级,与噪声主观反应调查结果相吻合,航空噪声是最主要的污染因子。如果南京机场不搬迁,预计到2000年,教学噪声环境质量将降到“吵闹”级。     

Satellite Image Adaptive Restoration Using Periodic Plus Smooth Image Decomposition and Complex Wavelet Packet Transforms

A satellite image adaptive restoration method was developed that avoids ringing artifacts at the image boundary and retains oriented features. The method combines periodic plus smooth image decomposition with complex wavelet packet transforms. The framework first decomposes a degraded satellite image into the sum of a "periodic component" and a "smooth component". The Bayesian method is then used to estimate the modulation transfer function degradation parameters and the noise. The periodic component is deconvoluted using complex wavelet packet transforms with the deconvolution result of the periodic component then combined with the smooth component to get the final recovered result. Tests show that this strategy effectively avoids ringing artifacts while preserving local image details (especially directional textures) without amplifying the noise. Quantitative comparisons illustrate that the results are comparable with previous methods. Another benefit is that this approach can process large satellite images with parallel processing, which is important for practical use.     

谱减在基于动载的路面不平度识别中的应用

分析了路面激励和发动机振动引起的汽车垂直动载的特点,提出了采用谱减法去除用于路面不平度识别的垂直动载中周期性噪声的方法.谱减之前对染噪信号和噪声模板都作静态小波滤波,可有效消除随机噪声谱引起的"音乐噪声".对发动机怠速时和在光滑水泥路面测得的信号比较后采用了后者作为噪声模板,并使用基本谱减方法对信号进行了滤波.试验数据处理发现谱分辨率取2Hz时谱估计方差较小,相应"音乐噪声"也较少.仿真表明,在数据点数为1024个时,使用谱减去噪使信噪比由7.2 dB提高到31.5 dB.     

逐步回归法辨识线性系统模型

线性系统的结构辨识主要依据模型残差来人工判断。这不仅引入了判断误差,同时也使该方法难于投入实际应用。针对这一问题,该文提出一种修正的逐步回归法,用于对有色噪声环境下的线性系统建模。该方法将各回归变量按对输出的“贡献”排队,通过判断“贡献”的显著性来决定是否选入回归方程,从而能够同时决定模型的阶次、系统纯时延和模型参数。该方法具有计算量小、适应性强等优点。仿真试验验证上述结论。     

对环境噪声污染损害赔偿的法律思考

环境噪声污染是人体生命健康的“无形杀手”。为保护公民依法享有的生命健康权,必须对环境噪声污染进行标本兼治。在处理因环境噪声污染引起的损害赔偿纠纷中,确定环境噪声污染损害赔偿的相对标准是必要的,以使加害人依法负有的损害赔偿责任实际承担有法可依。并可设立环境噪声污染损害赔偿基金,以确保遭受环境噪声污染危害的无辜受害人届时能依法获得赔偿。     

城市环境噪声模拟与评估系统——“中大声图”的研究与应用

 在城市环境噪声排放模型及噪声传播模型的基础上,考虑建筑物群及林带对噪声的衰减影响,并结合地理信息系统（GIS）研发了城市环境噪声模拟与评估系统—“中大声图”。系统搭建了点线面环境噪声的排放模型和传播模型,特别在线声源道路交通噪声方面,利用GIS获取道路与建筑物信息,加载车辆排放模型,计算了城市尺度的道路交通噪声分布,并利用计算结果在GIS上绘制出交通噪声地图。最后将系统应用于城市交通噪声的模拟和减噪效果评估上,结果表明该系统的算法准确有效。     

煤矿掘进工作面不同声源位置下声场分布

煤矿掘进工作面噪声污染严重,影响井下作业人员身心健康与安全生产。为了解噪声源位置改变时煤矿掘进工作面声场分布情况,基于煤矿实例建立掘进工作面物理数学模型,采用数值模拟和实验验证相结合的方法,分析噪声分布特征及噪声源位置变化对声场的影响。研究结果表明：噪声源靠近壁面或地面时,工作面内声场分布较紊乱,产生的高噪声区域较广,不利于工作面的噪声衰减;当两个噪声源的相对距离在10 m以内时,声压级衰减曲线呈“W”型,当两声源相对距离超过10 m时,声压级衰减曲线呈“M”型;实验测试与数值模拟结果基本一致,验证了搭建的模型及模拟结果的可靠性。研究结果可为煤矿掘进工作面环境噪声的预测与控制提供了依据。     

基于自适应中值滤波器和TV修复的椒盐噪声去除

提出一种两步式椒盐噪声去除方法．第一步利用自适应中值滤波器来识别出被噪声污染的候选点;第二步利用一种边缘保持技术（全变差图像修复）来恢复出被噪声污染的点．由于椒盐噪声点的灰度值和原始像素灰度独立,所以在采用恢复技术时不使用噪声点自身的灰度信息．在噪声率不很高的情况下,这种方法可以获得比现有最好方法更高的信噪比;当噪声率高达70％以上时,该方法的信噪比与现有方法非常接近,但是主观视觉效果（例如边缘保持能力）更佳．     

基于小波分析与Boll改进谱减法的普米语语音增强算法

小波分析和Boll改进谱减法具有很好的减噪效果,但同时也存在"音乐噪声"和语音失真.为了解决这2个问题,基于这2种算法,研究了一种它们的联合算法并对加噪后的普米语进行语音减噪实验.通过对减噪后语音的试听和波形图的观察以及信噪比的对比,对实验的结果进行分析.实验结果表明,针对叠加了随机高斯白噪声的普米语,算法能有效地减少这2种方法单独使用时所产生的"音乐噪声"和语音失真.