GPS软件接收的关键技术

目的讨论GPS软件接收机中核心模块的实现算法,重点研究捕获算法。方法在捕获模块中采用基于DFT的频域快速相乘相关算法,通过相位关系计算出精确的载波频率,同时优化计算;跟踪算法采用软件锁相环路(PLL)实现。结果用MATLAB仿真实现了捕获跟踪过程,相关点峰值高于预设的阈值,成功捕获了GPS信息。结论所采用的基于DFT的频域相关优化算法不仅实现了准确的相关捕获,且可适应实时性需要,为软件接收机的设计实现提供了一种有效的算法。     

加窗全相位DFT数字滤波器

基于全相位离散傅里叶变换(DFT)数字滤波器的直接频域实现网络结构，对输入或输出数据加窗，导出了一种新型的加窗全相位DFT数字滤波器．其频率特性比不加窗的又有较大提高，幅频响应等于或逼近频率采样值，通带纹波极小，阻带衰减极大，过渡带陡峭，零相位，滤波性能和实现的简捷性超过其他传统方法．它除了可以采用通常的卷积结构外，也可采用直接频域网络实现，此文给出了它的直接频域网络组成及其简化算法，这种网络具有实时自设计功能，可构成时变系统，用于滤波器传递函数实时可变的场合，便于集成为频响和长度均可编程的通用零相位数字滤波器，它是数字滤波器的一种新的设计理念和实现结构。     

基于改进的codebook算法的运动目标检测

针对传统的codebook算法在面临复杂的环境背景干扰下进行运动目标检测中存在算法冗余的问题,提出一种改进的codebook运动目标检测算法.通过改进的码本描绘背景中感兴趣的码元进行建模,同时选择YUV空间模型替换传统的RGB模型,并在目标检测阶段融入训练元素来解决背景像素变化的问题,以提高运动目标检测的计算效率和可靠性.仿真结果表明,该方法比传统的目标检测算法具有更高的实时性、鲁棒性和准确性.     

基于改进Hough变换的刀具磨损状态监测

针对传统Hough变换的参数空间所需存储量大、运算量大、不利于实现实时监测等缺点,提出了一种基于随机Hough变换的改进Hough变换算法,并将该方法用于工件表面纹理图像的处理,通过对工件表面的二值边缘图像进行改进Hough变换,提取直线段平均长度及直线段与切削速度方向的夹角作为特征参数,实现对刀具磨损状态的判断.算法分析和实验结果表明,该算法所需存储空间少,计算量小;提取的特征参数与刀具磨损状态之间存在密切联系,根据特征参数的变化规律可实现对刀具磨损状态的监测.     

改进的小波阈值函数在心率检测中的应用

基于人脸视频图像的心率检测是根据血液的运动使人脸皮肤颜色发生细微的变化,提取出含有脉搏信息的信号,从而得出心率值的方法。由于受背景光照、环境温度等因素的影响,在提取心率信号的过程中不可避免地带有噪声,导致检测的心率值不准确。针对这一问题,提出了一种改进的小波阈值函数并应用在心率检测中。改进的小波阈值函数既满足阈值函数的连续性,又避免了软阈值函数恒定偏差的问题,同时通过调节参数能灵活地调节阈值函数,从而实现了对心率准确、有效地估计。实验表明,改进的阈值函数去噪优于软、硬阈值函数,心率检测准确、有效。该方法在监测生命健康、监控运动安全、防止疲劳驾驶等领域有着很好的应用前景。     

复杂场景下运动车辆实时动态自适应检测方法

针对复杂交通场景中运动车辆检测方法存在的局限性,提出了一种基于自适应背景与改进动态阈值相结合的运动检测算法.基于当前帧与背景相减得到的差分图像,利用自适应阈值选取方法分别对差分图像的三个颜色通道进行二值化,从而实现运动目标的精确检测.根据检测结果,采用中值更新策略实现背景图像的实时更新.实验结果表明,该算法可以从复杂交通场景图像序列中有效地检测出运动目标.而且算法计算量小,具有良好的鲁棒性与实时性品质指标,能够很好地满足智能交通监控系统中运动车辆实时检测技术要求.     

子群卷积及其快速算法

本文介绍了长度N=P~M-1为麦森素数的子群卷积的基本原理和应用中国余数定理对这种子群卷积进行排序的算法及步骤。改进了这种排序方法,提出了计算简单的快速排序法,并提出了用于群卷积计算DFT的混合嵌套快速算法。     

采用FBMA+EDAZ算法来实现H.263的一种快速算法

介绍了采用频域块匹配 预判全零系数运动搜索算法来实现H．263的一种快速算法，分析了预判全零系数运动搜索算法，并在A1ice Yu算法的基础上提出了改进算法。计算机仿真结果表明：与DSS法相比，本算法的平均搜索次数和平均编码时间大大减少，但码流长度和峰值信噪比基本相当。最后，以该算法实现了软件编码器，它可基本满足可视电话、会议电视等实时通信的要求。     

基于相位处理的颈动脉脉搏波提取方法

脉搏波反映了人体心血管的健康情况,其中很多参数对心血管疾病的鉴别有指导性作用,如周期性、RR间期等,基于图像光电容积脉搏波描记法(image photo plethysmography, IPPG)的非接触式脉搏波检测在计算机视觉和医疗健康领域具有很高的研究价值。针对目前非接触式检测算法抗光照干扰和微小运动干扰能力较弱的问题,文章提出一种基于相位处理的脉搏波提取方法。首先,采集颈部颈动脉视频,将视频微小运动放大后对其分块计算信噪比,选择信噪比最高的子块作为感兴趣区域;其次对感兴趣区域进行复可控金字塔分解,取水平方向的相位谱计算相位差;最后通过主成分分析算法提取主成分滤除噪声信号,在主成分中选择周期性最强的信号即为所提取的脉搏波,使用功率谱估计法计算心率值。通过和接触式检测设备对比以及与2种非接触式检测算法在不同光照条件下进行对比实验,实验结果表明该算法具有较高的抗光照和运动干扰能力,同时提高了脉搏波提取的精度和性能。     

单载波频域均衡中的信道估计技术研究

为了克服频率选择性信道中符号间干扰带来的影响,研究了单载波频域均衡系统中的信道估计技术。研究了最小二乘(Least Squre,LS)算法及离散傅里叶变换(Discrete Forurier Transform,DFT)改进算法,并将高斯白噪声信道中的信噪比估计方法引入到单载波频域均衡系统中。仿真结果表明基于DFT的改进算法可以有效提升估计精度,二,四阶矩(2,4-ordermoment,M2 M4)等高斯信道中的信噪比算法可以应用到单载波频域均衡系统当中。     

基于视频的人体运动肢体检测

要实现对视频中人体动作的捕捉和分析首先要提取出人体的运动肢体,当视频中背景和人体姿态比较复杂时,帧差法、光流法等传统的运动目标提取方法并不能准确检测出人体运动肢体的轮廓.在帧差法基础上,提出了动态区域边缘点保留法来获取运动区域的边缘点集,并根据人体先验知识总结出一种边缘点整合的算法,用于对运动区域的边缘点集进一步处理,得到了人体运动肢体较为完整的轮廓.实验证明,该方法可以较好地解决背景干扰和人体及服饰的非刚性问题,比较准确地检测出人体运动肢体的轮廓.     

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...     

智能运输系统中的雷达车辆检测器

研究智能运输系统中的雷达车辆检测器,利用雷达原理完成对速度,流量等交通流的实时检测和统计,连续波雷达检测器利用运动目标产生的多普勒频移检测运动车辆,调频畦达检测器利用雷达测距原理检测静止,车辆,在频域中数字信号处理器对信号变换与处理,能快速,准确地得到车辆的速度,流量等信息,该检测器已广泛有于北京市智能运输系统中,实践表明对运动车辆的速度和流量的检测准确率高达95％。     

基于图像块填充的ViBe车辆检测算法

针对传统的Vibe检测算法(visual background extractor)在进行运动目标检测时存在Ghost区域的现象,提出了一种结合图像块的背景填充算法与帧间差分法的Vibe检测算法。此改进算法在初始化背景模型时,通过两帧相差获得运动目标所在区域;再通过相似性选择最优图像块对运动目标覆盖部分的背景进行填充;如此可重构完整的背景模型,有利于后续帧的检测。实验结果表明,与传统的Vibe检测算法相比,改进算法可以有效抑制Ghost现象的产生,使算法的检测性能有所提高。     

基于YOLO改进算法的远程塔台运动目标检测

远程塔台由于其低成本高时效远程实时控制技术正越来越受到民航业界的青睐,其中运动目标自动检测和显示是远程塔台的核心技术,作为增强现实技术更好地为管制员提供服务。本文在分析了远程塔台机场场面背景复杂、场面目标多为远场景、小目标等特点基础上,提出了一种改进的YOLO算法来实现远程塔台运动目标的检测,算法核心思想以Darknet-53为基础网络,多尺度预测边界框,以运动目标图像坐标（x,y）的偏移量作为边框长宽的线性变换来实现边框的回归,改善了传统YOLO算法损失函数不同大小的边框未做区分的问题,提高了检测准确性和速度。机场真实数据实验表明,该算法能快速、准确的检测出远程塔台的运动目标,并准确的回归运动目标边框及分类。     

一种固定背景下运动视频对象的自动分割方法

提出了一种固定背景运动视频对象的自动分割方法．该方法通过互帧差四次矩检测运动对象，利用背景减除对点分类，最后用彩色分水线算法得到运动对象实验证明该方法能够对固定背景下运动视频对象进行实时自动分割．     

基于鉴相器的手机瞬时心率监测软件设计

目前用手机摄像头监测心率的手机软件无法检测瞬时心率,因为手机上资源有限,而占用资源较少的主要检测方法差分阈值法需要根据一段时间的结果来设定阈值才能准确检测出心率,不适于瞬时心率的检测.针对以上问题提出了一种基于鉴相器的瞬时心率检测算法,通过手机摄像头检测出的脉搏波信号先与正弦参考信号相乘,再经过低通滤波器提取心率成分,根据相位的变化逐拍检测心率的变化.在Android智能手机上的实验结果表明,与ECG方法相比,计算精度能满足要求.与差分阈值法和滤波器组法相比,本文提出的方法能较快地检测出瞬时心率.     

基于帧间差分的ViBe运动目标检测

针对光线变化时现有前景检测方法易将背景检测为运动目标、形成大片阴影的问题,本文利用帧差法对光线变化的不敏感性,对基于ViBe的背景建模、前景检测算法进行改进。结合帧间差分的ViBe前景检测方法包括背景初始化、背景模型更新及后期图像处理三个模块。该方法在更新背景模型时,加入了帧间差分判别多阈值比较,并依据帧间差分的结果对背景更新率进行动态调整,最后对背景建模后的检测结果进行形态学处理,针对大的噪点进行轮廓提取及判定,最终检测出运动目标。针对不同条件下监控视频的试验结果表明,本文方法初始化速度快、实时性好,有效地抑制了由于光线干扰形成的大片鬼影区域。     

基于离散傅里叶变换计算介质损耗因数的二周期修正法

提出一种基于离散傅里叶变换的二周期修正法, 利用该方法可计算电力系统的介质损耗因数. 通过将电网信号两个周期的采样修正为一个周期, 可减小由频率偏移导致的频谱泄露和截断误差. 误差分析表明, 该算法与传统方法(加窗法)的精度具有相同的数量级, 但其运算时间比传统方法运算时间减小3倍以上.     

有限元单刚矩阵计算的神经网络法

固体力学有限元计算问题可以采用神经网络进行实时求解，神经网络可用改进的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络。求解之前必须确定信号网络的联接权矩阵（相应结构刚度矩阵）。分析了单元刚度矩阵的组成，提出用ＢＰ网络来实现单刚矩阵的实时计算方法。分别用传统有限元法和ＢＰ网络法求解了一三角形单元的单刚矩阵元素，结果表明ＢＰ网络法计算具有实时性，精度满足工程要求。