厚尾噪声条件下星凸形扩展目标student’s t滤波器

针对非线性非高斯厚尾噪声条件下的不规则形状的扩展目标跟踪问题,提出了基于随机超曲面模型(RHM)的星凸形扩展目标student’s t滤波算法.首先,在带有非高斯厚尾过程噪声和厚尾量测噪声的系统中, 基于student’s t分布给出鲁棒student’s t滤波器.其次,利用随机超曲面模型描述任意星凸形扩展目标的量测源分布, 提出带厚尾噪声的星凸形扩展目标student’s t滤波器.最后通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性.     

异常值和未知观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器

给出了对异常值和未知分布的观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器。分析表明当以Huber损失函数替代推导卡尔曼滤波器最大后验准则中观测误差的l₂范数时, 就构造了一个新的准则。由于Huber损失函数可同时描述l₁和l₂范数, 因此由这个新准则推导的卡尔曼滤波器, 在具有传统卡尔曼滤波器性质的同时, 也有了l₁范数对异常值鲁棒的特性。而当含异常值的观测噪声统计分布未知时, 利用含未知参数的高斯混合模型描述其分布以及变分贝叶斯推理, 提出了对异常值和未知统计分布观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器。仿真和实验在验证了分析结果正确的同时, 也表明提出算法的性能优于现有文献报道鲁棒类的卡尔曼滤波器。     

时域取样定理在工程应用中的关键问题推导

针对传统教材中关于取样定理的论述不够完整,推导了矩形脉冲取样信号频谱与原始连续信号频谱的关系,以及离散信号频谱与原始连续信号频谱的关系,并对工程应用中的抗混叠滤波器做了分析.理论研究表明:矩形脉冲取样信号的频谱是原始连续信号频谱的周期延拓,同时幅度具有取样函数的包络形式,这与传统的理想取样不同.从连续时间信号到离散时间信号存在一个时间归一化问题,从而对应的频谱密度函数之间也存在着频率归一化问题.这些问题的推导与分析有助于深刻理解取样定理,并对工程应用提供指导.     

基于Gabor滤波器的电泳电子纸图像滤波系统设计

采集电泳电子纸(EPD)的边缘纹理、鬼影图像时，需避免外界光照条件的干扰，包括光源方向、明暗和色彩等.针对EPD显示画面采集过程中受到的光干扰问题，设计了一种基于Gabor滤波器的图像滤波系统.对于受光干扰的单一灰阶图像，先通过Gabor滤波器降低光照变化和噪声对图像的影响，再通过闭运算进行边缘补偿；对于受光干扰的彩色图像，先提取图像的R、G、B分量，分别对各分量进行Gabor滤波，最后将3组分量重新组合成彩色图像.结果表明:该系统在单一灰阶图像、彩色图像中对光干扰的消除率分别达到39.9%和39.7%.研究结果对降低采集EPD图像时的光干扰具有重要意义.     

数字匹配滤波器的递归折叠实现

针对数字匹配滤波器(DMF)的FPGA实现提出一种优化结构. 利用16位移位寄存器(SRL16E)的存储潜力,设计递归延迟线(RDL);再利用RDL抽头个数倍减而抽头样本速率倍增的特点和时分复用技术,提出DMF的递归折叠结构. 该结构以提高工作时钟频率为代价,增大延迟线的采样率以及相关运算单元的吞吐率,从而成倍降低DMF的资源消耗. 当采用1/4递归折叠结构时,资源消耗仅为优化前的1/3.     

一种基于事件相关电位的时频表示方法

生物信号的非平稳特性使得经典的时域分析方法和频域分析方法不能更好地描述信号的局部特征,而联合时频表示可以有效地反映信号的瞬时频率特性.事件相关电位(ERP)是指在特定认知任务下获取的脑电信号,它与刺激所引起的皮层电位直接相关,ERP信号的时频分析将有助于从更深层次上解读其中蕴涵的丰富信息.本文在对几种典型时频表示方法的比较基础上,提出了一种基于滤波器组-Hilbert变换的信号时频表示方法,将这几种方法应用到模拟信号的结果表明,该方法可以更好地保留信号时频特征的细节.因此通过将滤波器组-Hilbert变换方法应用到心理学经典Stroop任务的ERP信号分析中,除了可以得到与心理学传统ERP分析一致的结果外,还可以获取比之更为丰富的信息.     

光子晶体的物理特性及其应用

光子晶体材料是一种由不同电介质周期性分布而形成的人工材料,在自然界中存在较少。光子晶体具有光子禁带,对光具有局域作用,可用于制造高品质光纤、高功率激光器、带阻滤波器、高效率天线等,应用前景非常诱人,但现在大规模进入民用还有许多关键技术等待人们去解决。     

新型心电信号检测带通滤波器的设计

提出了一种新型的用于心电信号检测的带通滤波器.心电信号是常见的生物电信号,低频达到0.1 Hz,高频分量超过100 Hz,其检测电路中需要一个0.1-100 Hz的带通滤波器.由于0.1 Hz的低截止频率和片上电容、电阻值的限制,采用传统滤波器设计方法很难达到设计要求.为寻找结构简单而性能达标的滤波器结构,引入了电流舵技术,用低通滤波器和高通滤波器串联的方式,使用不超过10 kΩ的电阻和不超过6 pF的电容就可以实现低达0.026 7 Hz的截止频率.该滤波器在SMIC 0.18 μm工艺下进行设计与仿真,经过仿真验证,该滤波器在1.8V工作电源的情况下获得了0.026 7-202 Hz的通频带,低于168 μV的输入参考噪声;0.1-100 Hz频带内相移小于±30°,带内波动小于1 dB,滤波器整体功耗为311 nW.该滤波器结构简单,所需电阻电容值小,具有低噪声、低功耗的特点.