基于特征匹配算法的双目视觉测距

距离测量作为障碍物检测以及路径规划的前提和基础是机器人研究领域的一个重要分支。在众多测距方法中,由于双目立体视觉具有信息丰富、探测距离广等优点被广泛应用。本文将改进的SIFT特征匹配算法应用到双目视觉测距与标定系统中。首先建立双目视觉测距模型,测量值由空间物点在左右摄像机下的像素坐标值决定;其次根据该模型的特点提出了基于平行光轴的双目立体视觉标定方法;最后利用改进的SIFT特征匹配算法,提取匹配点的像素坐标完成视觉测距。实验结果表明,根据测量数据对障碍物进行三维重建,相对距离与真实场景基本吻合,能够有效地指导机器人进行避障。     

基于改进的量子粒子群算法的变差函数拟合方法及应用

针对传统变差函数拟合方法的不足,采用改进算法对变差函数进行拟合,进而用于储层非均质性预测。利用柯西变异能快速跳出局部极小值的优点,采用线性变化的收缩扩张因子对量子粒子群算法进行改进,将改进的算法应用于变差函数球状模型的拟合,最后利用该方法对某储层平面非均质性进行分析。实验结果表明,改进算法实现了参数的自动拟合,拟合的变差函数较传统的加权最小二乘拟合方法具有更高的精度,较好地反映了不同方向上储层平面非均质性的差异。基于改进量子粒子群算法拟合的变差函数可以应用于储层平面非均质性的预测。     

接收信号强度指示测距模型修正与粒子群算法权重优化的节点定位算法

为了降低RSSI测距误差对定位精度的影响,提出一种RSSI模型修正与PSO权重优化相结合的定位算法。首先通过最小化误差平方和原则对RSSI测距模型参数进行校正,避免测距误差带入定位阶段,然后利用三边测量法进行粗略定位,得到未知节点的近似坐标,最后引入改进PSO算法对该近似坐标进行优化,在改进PSO算法中提出一种基于收敛因子的权重策略,有效地平衡了算法的搜索速度与搜索精度,从而得到节点坐标优化值。实验结果表明,该算法能够有效抑制测距误差积累,有更好的收敛性能和更高的全局优化能力,能实现更好的定位效果。     

基于测距和自学习粒子群算法的WSN节点定位

针对WSN中现有节点定位方法具有的定位精度不高的缺点,提出了一种基于RSSI测距和改进量子粒子群算法的节点定位方法。首先,描述了基于RSSI接收信号强度指示的节点定位原理,在此基础上,采用最小二乘法估算节点位置进行节点粗定位。然后,定义了一种基于改进量子粒子群算法的节点定位算法进行节点终定位,为了提高算法的全局收敛能力,在每个粒子中放置学习自动机,使得粒子具有自学习能力,在量子可行空间中自适应地选择对应的动作。最后,通过仿真实验对所提方法进行验证。实验结果表明:文中方法能较为精确地进行节点定位,与其他方法相比,具有测距误差和定位误差小的优点,具有一定的优越性。     

基于立体视觉的被动测距技术研究

为了实现基于立体视觉的被动测距技术,该文搭建了一套双目成像测距系统实验平台,研究了基于双目立体视觉的被动成像处理算法;设计了可实现多目标的实时跟踪测距的双目成像测距应用软件,对提出的一种基于SIFT搜索窗口大小随着目标尺寸变化自适应调整的跟踪算法进行了验证.测试结果表明该软件在跟踪、测距方面表现出色,在1~2个目标时具有较好的实时性.通过平面标定法进行准确的摄像机标定,采用SIFT特征匹配算法进行立体匹配,测试结果表明在取octave层数为4时,匹配准确度一般可在0.05个像素范围内.实际外场测试实验表明,该算法对一定距离范围内的目标物体进行测量具有较好的准确性.     

基于影像跟踪识别与分析重建技术的刑事案件数字化侦破探讨

目的 在传统行人跟踪算法的基础上，对Lab颜色空间进行算法改进，可提高行人跟踪精度。方法 基于Vibe算法引入Lab颜色空间来改进CIE 1976 Lab色彩公式，降低光亮度差的影响权重。通过Lab颜色空间的行人检测算法进行像素点和背景模型的匹配，增强光照度鲁棒性，有效抑制物体阴影。结果 改进跟踪算法解决了Vibe跟踪算法对光照变化敏感问题。结论 将三维激光扫描技术应用于影像识别重建，极大程度还原了犯罪细节及过程。为获得破案关键信息，提供了重要依据，进而缩短了破案时间，提高了破案效率。     

双目立体视觉空间火灾定位方法的改进

针对室内空间火灾早期自动定位的需要,基于机器视觉技术对传统空间定位方法进行改进。设计简单实用的平面标定板进行摄像机标定,利用HALCON解决快速自动提取标定板上特征点像素坐标的问题。针对传统标定算法只校正径向畸变的不足,建立了更全面的摄像机畸变模型。通过迭代法利用成像模型和畸变模型求解并优化摄像机的单应性矩阵和畸变系数并通过三维重建实现空间定位。将此方法应用于消防炮工程项目,结果表明该改进方法具有有效性、快速性和准确性。     

一种虚拟场景车辆检测与测距方法

为了提升前方车辆测距精度,提出了一种基于改进目标检测(SSD)算法的车辆检测与测距方法。采用场景仿真软件PreScan搭建测试场景,使用改进的SSD算法,对摄像头采集的视频进行车辆目标检测。将检测框下边缘的中心点坐标作为图像中车辆坐标,根据单目视觉测距算法进行车辆目标测距。实验结果表明:在网络阈值为0.9时,改进的SSD算法对小车辆目标检测精度提升了6.6%。可以检测到70 m左右的目标,提出的测距方法可以达到2%的精度。     

基于测距和自学习粒子群算法的WSN节点定位

针对WSN中现有节点定位方法具有的定位精度不高的缺点,提出了一种基于RSSI测距和改进量子粒子群算法的节点定位方法。首先,描述了基于RSSI接收信号强度指示的节点定位原理,在此基础上,采用最小二乘法估算节点位置进行节点粗定位。然后,定义了一种基于改进量子粒子群算法的节点定位算法进行节点终定位,为了提高算法的全局收敛能力,在每个粒子中放置学习自动机,使得粒子具有自学习能力,在量子可行空间中自适应地选择对应的动作。最后,通过仿真实验对所提方法进行验证。实验结果表明:文中方法能较为精确地进行节点定位,与其他方法相比,具有测距误差和定位误差小的优点,具有一定的优越性。
     

基于弹簧-质点模型的三角网格曲面展开算法及其应用

提出一种自调整初始展开方法,对基于弹簧-质点模型的展开优化算法进行改进,保证其初始展开平面的拓扑完整性.同时,为了防止模型迭代发散,采用对能量释放前后误差进行判断的方法,有效地遏制算法的发散.最后,将算法应用于制造领域,试验结果表明算法可取得较高质量的展开平面.     

OFDM载波间干扰的线性抑制技术

研究了正交频分复用(OFDM)载波间干扰的一种线性抑制技术。通过发射的导频符号估计出一个循环酉阵,然后利用循环矩阵和酉阵的性质,进行一定的线性运算,可以极大地抑制OFDM载波间干扰。为了降低这种算法的复杂度和提高频谱利用效率,该文提出了采用部分导频符号来估计循环酉阵,然后利用线性运算进行载波间干扰部分抑制的方法,分析了导频符号的个数对这种方法性能的影响。分析和仿真表明,选择3～5个导频符号可以获得复杂度和性能的折衷,相对于标准的接收机可以获得大约5～20dB的性能增益。     

基于空时分组编码的OFDM系统频率分集方案

增加发送或接收天线的个数可以提高无线通信系统分集增益和性能,但通过增加天线个数往往会大大增加系统的尺寸和成本,尤其是对于接收端显然是不现实的.针对空时分组编码正交频分复用(STBCOFDM:Space-Time Block Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统提出频率分集方案,在相同符号错误率(SER:Symbol Error Rate)条件下,利用频率分集无须增加发送天线的个数.分析了该方案成对错误概率(PEP:Pairwise Error Probability)的上限值,给出了系统的编码增益和分集增益.结果表明,该方案可同时获得频率分集和空间分集增益.仿真实验证实了该方案在10-3符号错误概率条件下,与2发1收的STBC-OFDM系统相比,信噪比增益提高3 dB,与4发1收的STBC-OFDM系统具有几乎相同的误码性能.     

一种低发射功率的单载波频域均衡结构

单载波频域均衡技术可实现同正交频分复用多载波传输技术等效的抗多径衰落性能及较低的处理复杂度,具有较低的峰均比,因此成为下一代移动通信中非常有前景的传输技术.但是传统的单载波频域均衡系统发射机需要在每一帧信号前插入循环前缀.提出了一种优化的单载波频域均衡结构,仅在发射机偶数帧前面插入循环前缀,因此可以提高发射机的频谱效率,节约了发射功率.在接收端,当检测偶数帧信号时,利用传统的频域均衡技术进行检测;提出了两种检测奇数帧信号的频域均衡接收机,分别为基于重叠保留法和重叠相加法的频域均衡接收机.仿真结果证明基于重叠保留法的频域均衡接收机可以取得与传统单载波频域均衡系统相近的误符号率性能.     

ST-OFDM系统中的载波频率偏差估计算法

针对ST-OFDM系统的特点,提出了一种有效的CFO算法,并重点探讨了其中的IFO估计部分。与现有的OFDM系统中CFO算法相比,该算法解决了估计范围、错检概率与算法复杂度间相互制约的问题。仿真结果表明,在低信噪比的多径信道下,该算法可通过选择合适的训练符号,使错检概率低于常规算法。在要求低错检概率或大范围的IFO估计时,该算法更能体现出明显的优越性。     

电子耳蜗的选择性频率幅度调制编码算法

为提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,提出了一种利用频率调制信息的算法。该算法根据人耳听觉机理,增加了频带选择法则。该法则对不同频带提取出的频率调制信息进行了有选择的传递,并在听觉仿真试验中得到验证:该算法既可以比传统幅度信息编码算法更有效地提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,又降低了不选择频带而全通道传递频率调制信息算法的复杂度(频率调制信息提取的计算量降低了37.5%),减少了内存占用,使之适合在临床上实时实现。     

慢跳频GSM网络中一种基于专用频段的动态频率分配方案

在实际小区载频数有限（2～6个）的条件下,针对其共用频段和专用频段两种不同分配方式,从质量和容量两方面分析了慢跳频对GSM系统改善的程度,结果显示,慢跳频对GSM网络性能改善的程度不仅与小区载频数目有关,且与频率分配方式有关,在专用频段方案的基础上,对GSM慢跳频系统提出了一种动态频率分配暂借信道方案,以解决突发性话务拥塞的问题,理论和仿真分析表明,这种方案能较好地解决单个小区的突发话务拥塞。     

基于酉ESPRIT的跳频信号DOA估计

为了利用跳频信号的空域信息辅助同步跳频信号的网台分选,提出了一种基于STFD酉ESPRIT的跳频信号DOA估计算法。首先用WVDSPWVD组合时频分析方法对接收数据进行时频变换,然后提取出跳频信号的有效跳(hop),并对其建立空时频矩阵(STFD),最后利用酉ESPRIT算法进行跳频信号DOA估计。该方法通过酉变换将ESPRIT算法的协方差矩阵从复数域转化到实数域,降低了计算量,而且酉ESPRIT算法利用了数据的共轭信息使数据长度等价增加了一倍,提高了估计精度。仿真结果表明文中算法在信噪比大于2dB时,DOA估计性能优于ESPRIT算法。     

基于循环延迟分集的空时频编码策略

结合空时编码和正交频分复用(OFDM)技术，将循环延迟分集引入到传统的空时OFDM编码系统中，提出了一种新的空时频编码策略．在该策略中，对OFDM帧间相同载波上的符号进行空时编码，实现空时分集；OFDM帧内各子载波上的符号则使用循环延迟引入频率分集，实现空频编码．接收端综合利用空时、空频编码的结构信息实现联合译码，获得空时频分集增益．仿真结果表明，该策略具有结构简单、差错性能改善明显等优势．在频率选择性信道中，新编码策略可以获得空时频全分集增益．在相同信干比条件下，差错性能明显优于传统空时或空频OFDM系统的差错性能．     

一种新型的调频同频信号插入器

调频同频信号插入器是有线调频、有线电视信号传输系统上的重要设备。让其实现低功耗、低成本并且接入方便维护简单是一个重要的课题。对此,提出了一种新型的调频同频信号插入器,适用于光纤与同轴电缆相结合的混合网络,可以广泛应用于现有广播电视系统。它主要采用了频率陷波技术,在滤除前端特定频率信号的同时,接入传输与前端同频的本地模拟与数字信号,有效地利用了本地区域内原有的有线广播电视设备。实验表明,该设备对原有线路没有任何干扰,并且能构建一种新颖简洁的调频播出系统模式,相比区域无线调频广播与区域有线共缆广播方式有很大的优势,具有很高的经济与实用价值。     

Carrier Frequency Offset Compensation for an Interleaved OFDMA Uplink

This paper reports an investigation of the carrier frequency offset （CFO） compensation in the uplink of the orthogonal frequency division multiple access （OFDMA） system with interleaved subcarrier assignment. The presence of CFOs between the transmitters and the uplink receiver will destroy the orthogonality among the different subcarriers, resulting in inter-carrier interference and multiuser interference. This paper proposes a pseudoinverse CFO compensation method based on the signal structure. The proposed method can compensate the CFOs of all users simultaneously and isolate the signals from all users at the same time. Compared with the existing CFO compensation methods, the new method provides a considerable signal-to-noise ratio gain on the bit error rate performance and has a relatively low implementation complexity.