液滴与水平壁面碰撞力的实验方法

为了获得准确的碰撞力数据,根据液滴碰撞过程极其短暂且低速液滴碰撞力较小的特点,搭建了低速液滴与固体壁面碰撞力测量实验台;通过理论分析和实验验证对液滴碰撞力测量系统进行了优化,以探究系统振动对瞬态碰撞力结果的影响;利用滤波等措施消除影响后获得低速液滴和固体壁面碰撞过程的碰撞力。实验中使用压电传感器来测量碰撞力随时间变化的过程,同时将测量系统简化为双振子模型,以分析基座和碰撞盘的振动对碰撞力信号的影响;通过进行实验结果的频谱分析来验证理论模型,同时找出影响碰撞力信号波动的因素。实验表明:基座和碰撞盘的振动会导致碰撞力曲线出现波动,增大基座质量可以消除基座振动的影响,减小碰撞盘的质量并结合低通滤波可以消除碰撞盘振动的影响。测试系统可以实现不同液滴直径、不同碰撞速度和物性的液滴碰撞力的采集和处理。     

全方向M型心动图运动状态提取新方法

传统上,在全方向M型心动图上提取心脏运动参数采用直接换算的方法,然而该方法会使测量噪声放大,无法获得高精度的结果。在之前多尺度Contourlet变换算法提取心动图运动曲线的基础之上,考虑心脏运动与超声运动的图像特点,通过在心动图上测量相邻几个周期的相对位移情况,建立心动图运动模型,最后通过自适应渐消卡尔曼滤波算法,获得比传统算法精度更高的结果,并通过实验,计算各个算法获得结果的平滑程度,证明了论文算法比传统算法具有更高的精度。     

基于双边滤波算法InSAR干涉图平滑处理的分析

双边滤波算法是数字图像处理领域中较优良的一种算法,研究该算法应用于InSAR干涉图噪声抑制,提出双边与中值滤波的联合滤波算法,采用真实数据分析滤波效果。文中先阐述了常用的滤波算法和双边滤波算法的原理,然后对含有噪声的合成孔径雷达干涉图像进行不同的滤波算法处理,并对滤波结果进行了统计分析,最后采用双边与中值滤波的联合滤波方法,对原干涉图进行处理。结果表明,先双边滤波,再中值滤波处理结果的残留点最少,且对干涉条纹边缘有较好的保护效果。     

基于Simulink的直接序列扩频通信系统抗干扰的仿真实现

主要研究了直接序列扩频通信系统( DSSS)的抗干扰能力。利用Simulink对直接序列扩频通系统的发射机模块和接收机模块进行仿真设计,在高斯信道中加入不同中心频率、幅度的窄带干扰。通过传输过程中各个波形和频谱变换图,研究直扩系统误码率、信噪比和扩频增益的关系。当窄带干扰强度超过系统抗干扰容限时,使用自适应滤波器中的LMS(最小均方差)和RLS(最小递推二乘)滤波器来抑制窄带干扰。仿真结果表明：自适应滤波具有良好放任窄带干扰抑制效果,但RLS算法复杂仿真时间长,LMS收敛速度较慢。     

基于权值优化的粒子滤波算法研究

为解决粒子滤波算法中存在的权值退化和实时性差的问题,提出了一种改进的权值优化组合粒子滤波算法(impWOPF),该算法通过对粒子权值设定门限Thershold,剔除权重小于Thershold的粒子,减少不必要的粒子运算,然后对小于粒子群权值均值的粒子进行权值优化组合,以增大小权值粒子的权值,保持了粒子多样性,提高了算法的实时性。仿真结果表明,该算法能够在保证估计精度的同时,有效降低重采样过程中的计算量,有利于实时信号的处理。     

动态环境下改进五帧差分的运动目标检测新算法

在噪声、光照变化和背景不断变换等动态环境下运动目标检测存在着误检、漏检现象.帧间差分法对动态环境有较强的适应性,但一般只能提取目标的轮廓,不能完全检测出目标,容易产生内容空洞和虚假边缘的现象.为此文中提出一种改进五帧差分法的运动目标检测新算法.该算法首先利用中值滤波对每一帧图像进行去噪处理,然后对去噪后的图像进行文中的五帧运算,最后通过新的动态阈值分割算法和数学形态学处理完成对运动目标的提取.实验结果表明,该算法的运算复杂度较低,可以检测动态环境下的运动目标,大大提高了运动目标检测的准确性.     

GPS单星单历元模糊度与电离层延迟分类解算

整周模糊度与电离层延迟是GPS观测方程中两类不同性质的未知参数。基于参数分类解算的思想,结合平方根信息滤波/平滑的基本原理,推导出使用单颗GPS卫星的双频观测数据单历元求解电离层延迟与整周模糊度的公式。通过使用模拟数据实验获得的结果来看,该方法有效,整周模糊度和电离层延迟解算精度可达0.3周和0.02m。     

基于多源融合式SLAM的机器人三维环境建模

为有效处理移动机器人三维环境地图创建过程的不确定误差,提高所建地图的准确性、完整性和一致性,本文提出了一种基于传感器信息融合和Rao-Blackwellised粒子滤波(RBPF)的移动机器人三维同时定位与地图创建 (SLAM)方法. 在建立传感器不确定性概率模型的基础上,通过贝叶斯滤波实现传感器数据的去噪,将激光与视觉传感器获取的环境信息在一定的规则下融合,在SLAM框架下实现具有纹理映射的三维环境地图创建. 实验结果表明所用方法的有效性. 多源融合式自主SLAM提供了更为丰富、完备、准确的环境模型.      

船舶航向跟踪系统自适应滤波反步终端滑模控制

针对船舶航向非线性系统,提出了一种基于自适应滤波反步法的终端滑模控制器. 系统由二阶非线性野本模型和舵机响应模型串联组成,考虑了模型不确定性和外部干扰等未知项,并由模糊系统对未知项进行在线逼近. 首先引入二阶低通滤波器,避免了对虚拟控制律的解析求导,从而简化了反步控制器的设计,而且滤波器的低通特性可大大减小测量噪声的影响;然后利用滤波反步法的结果设计了终端滑模面,并最终得到了使系统跟踪误差有限时间收敛的终端滑模控制器. 根据Lyapunov理论证明了闭环系统所有误差变量均是一致最终有界的. 仿真结果验证了所提方法的有效性.      

基于协同滤波的多尺度色调映射

高动态范围(HDR)图像是一类包含丰富的图像细节、具有较高明暗对比度、接近真实场景色彩的图像.HDR图像具有广阔的研究前景和实际应用价值.与传统图像相比,这类图像具有很高的动态范围,因而HDR图像在一般显示设备上难以得到比较满意的显示效果.为了克服这一问题,本文提出一个基于协同滤波的多尺度色调映射模型,该模型先利用滤波方法将HDR图像分解为不同细节尺度的图像层,再对各个图像层的动态范围进行不同程度的调整,从而同时达到压缩动态范围和增强细节的效果.实验表明该模型能较好地在一般显示设备重现原场景,具有较好的视觉效果.