基于φ-OTDR光纤振动传感系统模式识别方法

提出一种基于相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)的光纤振动传感系统, 提取信号的主波能量、 主瓣时延、 主波峰峰值、 主波Q值、 频谱、 3 dB时延、 主瓣峰值、 中心频率、 二次回波损耗、 波数和半波长度11种特征参量作为参考衡量标准, 用多参量模糊评价矩阵的目标识别方法, 对5组200次实验进行相似目标识别分类. 结果表明,  该方法通过多角度参量进行目标衡量判别, 综合识别率达90.87%, 提高了相似识别的准确性.     

宽带模糊函数的一种最优的目标参数估算算法

首先讨论了在开阔海洋环境中对目标的识别和参数估计问题.再提交了一种搜索宽带模糊函数峰值的高效算法.在噪声环境中,利用最大似然性对宽带模糊函数进行峰值搜索能使算法的性能被进一步改进.由于最大似然时延估计器有最好的误差性能,从这种意义上来说,在同类的时延估计器中,它是一种最优的估计器,这已经被我们用仿真模拟所证实.基于以上两种方法,最后提出了一种高效和最优的目标参数估算算法.     

MIMO-SAR图像的成像机理及其在变迹滤波方法下的旁瓣抑制策略

针对处理现有雷达系统在旁瓣抑制过程中易影响到主瓣展宽的不足,分析了MIMO-SAR成像机理,并解析了SAR图像旁瓣原理.给出变迹滤波模式下的两种旁瓣抑制策略:一种为间距从SVA和方位向三变迹滤波操作;另一种为二维分离模式的SVA处理方法.实验结果表明,本文方法的加权参量随主副瓣部分的改变而改变,因而能够保留主瓣的宽度,并且起到抑制旁瓣作用.     

基于分光链路模拟的曲面量子雷达散射截面研究

量子雷达基于量子态特性对目标探测识别,可有效克服复杂电磁环境和目标隐身特性影响。针对光量子在大气中传播时易受介质吸收和散射影响的问题,提出利用分光链路模拟大气介质的方法,对目标量子雷达散射截面进行了研究。通过引入单光子波动方程,采用分光链路模拟大气介质,得到衰减条件下光子波函数,推导衰减条件下量子雷达散射截面公式,并对衰减条件下单曲面量子雷达散射截面进行仿真。仿真证明,在不同入射角条件下,量子雷达散射截面主瓣峰值随衰减系数增加而减小,入射角对量子雷达散射截面无影响;在0 ℃、能见度30 m条件下,目标量子雷达散射截面主瓣峰值随波长增加。     

情感识别中脉搏信号的特征提取与分析

应用Coiflet 1小波对脉搏波信号进行小波变换,利用重构的小波第三层高频信号的极大值来确定原始信号主波峰值的范围,进而定位原始信号主波峰值的位置并以此位置为参照点确定潮波、重搏波峰值的位置,在此基础上提取脉搏信号的时域特征,对情感状态进行分类.实验结果表明,脉搏率均值等特征对悲伤、愤怒和恐惧3种情感的总体分类正确率均能达到65%以上.     

基于多特征的洞库类目标识别方法

针对洞库类目标自动识别研究较少、识别率较低、识别方法成本较高等问题,设计了基于多种特征的洞库类目标识别算法.探讨了典型洞库类目标的模型并总结其主要特征;其次利用HOG特征对输入图像进行初步筛选,筛选出包含有洞库类目标的图像;然后基于洞库类目标的灰度特征提出了一种图像局部自适应阈值生成算法Wiblack提取图像中的疑似目标;最后搭建了洞库类目标的数学模型,并提出了基于形状相似度的目标判别算法,采用圆形相似度与椭圆形状相似度二次相似度判别方法,最终得出识别结果并描述目标轮廓,完成目标识别.实验结果表明该方法在洞库类目标的识别应用中有效可行,基于本文实验数据的识别准确度为92.6%.      

电商配送中心订单波次规划模型与算法研究

本文以电商配送中心研究对象,根据电商订单特征,对订单波次规划问题进行研究,采用固定订单量方法进行波次规划,以出库次数最小化为优化目标,设定约束条件,建立订单波次规划的数学模型,并对波次规划算法进行研究与设计.主要采用以订单池中订单间品项相似系数为准则设计的基于聚类的启发式算法,及改进的遗传算法两种算法对波次规划问题进行了研究,并通过实际案例对两种算法进行对比分析,验证算法的有效性和可行性.     

基于时延空时滤波的P300波形提取及目标分类算法

提出一种基于时延空时滤波的P300波形提取及目标分类算法.将多通道脑电信号进行时延,利用最小二乘法思想构造代价函数,通过交替优化的方式估计空时滤波器和源信号,使代价函数收敛并得到空时滤波器,实现空域的源分离和时域的波形提取.经过仿真P300数据对算法性能进行验证,结果表明,该算法对P300波形恢复效果优于同类型的相关算法.对真实脑电数据进行处理,用算法得到的空时滤波器提取P300源成分作为分类特征,利用训练集得到的P300源成分训练Fisher分类器进行目标分类.结果表明,算法的P300波形提取效果、目标分类准确率及AUC值均优于同类型的相关算法.因此,该算法可有效提取P300波形并进行目标分类.      

钢筋混凝土结构内爆炸相似模型试验研究

为了研究钢筋混凝土结构在内爆炸作用下的冲击波特征参量和结构毁伤的相似规律,建立了钢筋混凝土结构内爆炸相似理论模型,进行了结构原型和缩比系数分别为0.75和0.5的内爆炸相似性试验,对内爆炸冲击波特征参量和结构毁伤相似性进行了分析。结果表明,不同药量作用下各相似模型在典型位置处的内爆炸超压峰值具有相似的分布规律;药量服从相似准则时,0.75和0.5缩比方案的第一峰超压与原型的最大相对误差分别为10.33%和14.36%,前三波比例脉冲宽度与原型的最大相对误差分别为4.02%和5.25%;各缩比模型的压力时程曲线波形符合良好,证明各缩比模型之间的内爆炸特征参量存在相似规律;相似缩比模型在相同毁伤等级的药量作用下,可以从试验中得到相同的破坏程度和相似的破坏形态。     

基于二次约束二次规划的窗函数设计方法

为降低高功率雷达系统中脉冲压缩后输出的高峰值旁瓣进而提高成像质量,通常的方法是在接收端进行加窗处理,在信噪比损失、积分旁瓣和主瓣宽度上做出一定权衡。为了进一步提升窗函数的成像性能,以不同的目标函数和约束条件构建能够高效准确求解的凸优化模型来设计优化窗函数。建立了以优化峰值旁瓣为目标的二次约束二次规划的凸优化模型,并给出了优化积分旁瓣能量的凸优化模型。通过线性加权求和,对峰值旁瓣、信噪比损失和积分旁瓣能量的线性组合得到的结果作为目标函数建立了多目标凸优化模型。通过对凸优化问题求解,得到的优化窗函数在峰值旁瓣、积分旁瓣、信噪比损失和主瓣宽度上均优于或不劣于在雷达系统中常用的性能优良的Taylor窗函数。仿真结果表明,优化窗函数能够比Taylor窗函数提供更好的性能。     

地面装甲目标声信号的混沌特征提取

针对地面装甲目标辐射的噪声信号的非线性特性,为使智能地雷能够有效地识别目标,利用非线性动力学理论中的混沌原理对目标声信号进行特征提取。通过野外场地实验,采集到2种装甲目标在不同运行速度下的40组样本信号,采用改进C-C法求得信号时间序列的相空间重构参数——时延和嵌入维,再利用Wolf法得到了2种目标声信号的混沌特征量——最大Lyapunov指数。结果显示：同一目标声信号的最大Lyapunov指数相近,且与运动状态相关性不大;不同目标间声信号的最大Lyapunov指数相差较大,辨识度较高。结论证明,最大Lyapunov指数可以作为地面装甲目标识别的有效特征参量。     

基于多级频谱分析和能熵比的应答器系统设计

为解决传统应答器系统在模拟不同距离水下目标时易受强噪声干扰及转发时延精度不高的问题,提出一种粗-细两级波达时刻估计方法并开发一套高精度时延的可靠应答器系统.该系统主要由以信号采集、信号处理为主的上位机和以功率放大器、换能器为主的下位机组成.其中上位机利用多级频谱分析及其峰均比大于设定门限进行粗估计,初步获取信号的波头;再利用基于能熵比的双门限检测算法进行细估计,获得更精准的波达时刻,进而解决了时延不准的问题;最后,系统下位机通过 TCP 接收上位机传输的应答信号并在预定时刻应答回波信号.湖试结果显示,该系统的时延误差小于 40 ms,具有高精度的转发时延优势,并且在强噪声干扰下具有良好的鲁棒性.     

说话人识别的参量研究和语音库建设

本文对说话人识别中的几个基本问题进行了研究。语音参量是说话人识别的基础,用矢量量化方法,使用自建的语音库中的材料,研究了说话人识别中的各种参量的效果。实验表明,所采用的参量中,一种混合参量MC最好,倒谱系数CE次之。     

基于杂波扩展的STAP投散射干扰方法

空时自适应处理技术(STAP)在机载预警雷达中应用广泛,对其干扰的研究具有重要意义.针对传统相干干扰方法采用主瓣对主瓣的方式截获雷达信号易被发现的问题,提出一种基于杂波扩展的干扰方法.干扰机位于雷达副瓣,截获雷达杂波信号而非直达波信号作为相干干扰信号的来源,采取投散射的方式实施干扰,实现对雷达的主瓣干扰.推导了干扰机接收到的雷达直达波和雷达杂波功率的计算公式,建立了杂波信号模型和干扰信号模型,通过仿真比较了干扰机接收到的雷达直达波和雷达杂波的功率,验证了截获杂波信号的可行性,与伪杂波干扰进行了仿真对比.仿真结果表明:相比于伪杂波干扰,该干扰方法对目标先验信息准确性要求较低,干扰后在方位和多普勒频率上均形成假目标,故该方法可行有效.     

主成分分析在震动信号目标识别算法中的应用

为了改进基于震动信号的地面运动目标识别算法,提出了一种基于主成分分析（PCA）的2次特征提取算法.首先对地面运动目标引起的震动信号进行目标特性分析,提取多维的特征值;然后利用主成分分析方法对众多的特征值进行分析,去除特征值之间的相关性,提取综合特征值并应用于分类器,得到目标识别结果.基于实地采集的地面运动目标的震动信号进行实验,结果表明：该方法有效地减少了特征值的维数和相关性,降低了分类器训练的难度和训练时间,同时提高了目标的正确识别率.     

指数形式的二次相关GCC-PHAT-β时延估计算法

针对现有的时延估计算法在低信噪比下精度低、时延估计误差大的问题，提出一种指数形式的二次相关GCC-PHAT-β算法。通过构造加有高斯白噪声的两路单频正弦波信号，分别在不同信噪比下对GCC-PHAT-β算法、二次相关GCC-PHAT-β算法以及改进算法进行实验仿真，验证三种算法在不同信噪比下的峰值凸出程度；进一步选用男声音频作为信号源，比较三种算法在进行时延估计时所产生的误差大小。仿真结果表明：信噪比在-10~10dB时,改进算法的相关函数的最大峰值明显凸出于GCC-PHAT-β算法和二次相关GCC-PHAT-β算法，其时延估计误差相较于其它两种算法也显著减小。可见指数形式的二次相关GCC-PHAT-β算法在信噪比为-10~10dB时具有一定的优势。     

准自适应波束形成法及其仿真

为解决智能天线中自适应波束形成算法复杂且难以实现的问题,提出一种准自适应波束形成法.基于均匀分布天线阵方向性图主瓣最窄、二项式分布天线阵在阵元间距为λ/2时方向性图无副瓣的特性,将均匀分布和二项式分布天线阵的方向性函数相乘并展开,得到主瓣窄、副瓣低的天线阵加权系数的计算公式.仿真结果表明,该算法计算量小,所得天线阵方向性图主瓣窄、副瓣低,基本能抑制主瓣之外的所有干扰,且其主瓣指向并跟踪期望用户来波方向,具有准自适应性.     

基于高斯束偏移的倾角域绕射波分离方法研究

断层、缝洞体等非均质体在地震响应中主要表现为绕射波,但常规资料处理后的绕射波常被一次反射能量淹没,因此单独分离并研究这类绕射波在某种程度上可以提高非均质体识别的准确性。倾角域道集上的绕射波拟线性而反射波拟抛物线的形态差异为波场分离提供依据。利用高斯束偏移抽道集方法提取倾角域道集,并设计基于相似谱分析的波场分离方法实现倾角域道集中的绕射波分离。模型试算结果表明:运用相似谱分析方法进行波场分离后的倾角域道集中,反射能量得到压制,绕射能量得到较好保留。将波场分离后的绕射波场进行叠加成像,结合常规的全波场成像结果进行对比分析,可提高绕射目标构造的识别度。     

基于数据驱动的智能电器运行状态监测方法

以满负载条件下频繁操作的交流接触器为研究对象,提出一种基于数据驱动的电器运行状态监测方法.首先,通过试验平台采集交流接触器历史运行数据,得到状态特征参量,并结合小波变换与主成分分析综合评价,对参量数据进行去噪去奇异值等预处理;其次,针对参量数据存在高维、冗余等负面干扰问题,采用核主成分分析方法进行多信息融合,并基于试验数据进行核参数的优选;最后,将融合信息量输入至隐半马尔可夫模型中,实现智能电器运行状态的监测与识别.以CJX2-8011交流接触器的试验数据为例,验证了所提方法在电器状态监测中的实用性和有效性.     

基于主端力缓冲的波变量4通道双边控制方法研究

针对同步性能会直接影响遥操作双边控制系统的透明性和跟踪性的问题,提出了一种基于主端力缓冲的波变量4通道双边控制方法.首先,给出了一种定时延条件下力反馈双边控制系统同步性的定量度量函数;其次,在波变量4通道双边控制结构中,设计了异构形式的主从端控制器,通过在主端控制器添加力缓冲单元和补偿单元来实现主从端同步控制,消除了波变换方法对主端控制器超前作用的影响;在此基础上,采用多回路反馈结构稳定性分析方法对提出的方法进行稳定性分析,并得到系统稳定的约束条件.最后通过仿真和搭建的实验平台验证了所提方法的有效性.