一种高实时性粒子滤波重采样算法

重采样是解决粒子滤波退化问题的主要方法,传统的重采样算法,如系统重采样、残差重采样,以及Bolic等提出的"残差系统重采样"算法,均存在运算时间较长、占用存储空间较大等问题.而时效性是制约粒子滤波方法实用性的瓶颈.对粒子滤波的基本原理进行了论述;提出了一种高实时性粒子滤波重采样算法--"简单重采样算法",通过仿真实验与分析,该算法在状态估计精度上与其它重采样算法相当,但却具有计算量小、速度快、实时性强等优点,适于硬件实现.     

粒子滤波器重采样算法的分析与比较

重采样算法解决了粒子滤波器的退化问题.从重采样实现原理、均匀分布理论和计算复杂度的角度对目前广泛应用的四种重采样算法(包括多项式重采样、残差重采样、分层重采样和系统重采样)进行了理论分析,同时引入有效样本数,设定重采样阈值,将四种算法应用于经典纯方位跟踪,通过仿真比较不同重采样算法条件下的运行时间和跟踪性能,并分析重采样阈值的设定对滤波性能的影响.仿真表明,四种算法在跟踪性能上很接近,系统重采样和分层重采样算法下的运行时间很接近,优于其余两种算法,设定重采样闽值后,整体跟踪误差减小了约50%,但并未明显减慢跟踪误差随时间推移的发散趋势.     

数据挖掘中采样技术的研究

针对日益增长的海量数据和信息,通常采取有效的采样技术对大数据集进行采样,然后通过对样本的分析得到数据总体的相关模式。首先论述了关于样本的一些基本概念:利用采样技术对大数据集和海量数据进行分析处理,讨论了普通抽样技术与数据挖掘中的采样技术的异同。然后对目前普遍采用的采样技术进行了分类,重点研究了简单随机采样和分层随机采样,并对不同采样技术进行了比较。最后给出数据挖掘中利用采样技术的一个实现。     

快速Metropolis-Hastings变异的遗传重采样粒子滤波器

为了解决传统粒子滤波器粒子退化与贫乏问题,提出了快速变异的遗传重采样粒子滤波算法.该算法将快速Metropolis-Hastings(MH)移动作为遗传算法的变异算子,使得快速变异算子与传统交叉算子、传统选择算子组合为一种新的粒子重采样算法.快速MH变异能对粒子进行移动,使得粒子的稳定分布为目标的后验概率密度分布.快速变异能有效解决一般变异算法易发散的问题,可以更快地提取到反映目标概率特征的典型粒子.实验证明,基于快速MH变异的遗传重采样方法可以快速提高粒子的多样性,避免粒子退化,减小跟踪误差.     

基于样条插值和HV分形的图像分层编码方法

本文提出了基于对称短核滤波器（ＳＳＫＦ）的子带编码、样条插值与基于迭代函数系统（ＩＦＳ）的ＨＶ分块分形图像编码相结合的图像编码方法。实验结果表明,与基本的自动分形图像编码方法相比,在基本保证重建图像质量的前提下,运算时间和码率均下降。     

二维间歇采样延迟转发SAR干扰技术及其应用

为确保重要目标的信息安全,提出了一种二维间歇采样延迟转发的SAR干扰技术,该技术直接攻击SAR的脉内相干特性,使雷达在干扰机附近的距离向和方位向同时产生多个以主假目标为中心对称分布的逼真假目标串,干扰效果取决于距离向和方位向的采样周期和占空比。因结合延迟转发技术,产生的距离向主假目标和方位向主假目标将不再重叠,且会偏离干扰机的所在位置,既可得到逼真的干扰效果,又保护了干扰机的安全。针对现有文献研究干扰技术多、研究应用少的问题,建立了二维间歇采样转发干扰技术的应用模型,给出了高阶假目标能量补偿的调制系数。仿真实验验证了上述理论和方法的有效性和优越性。     

多元插值、多模式现象和无关信息的认定

本文给出了Ｌａｇｒａｎｇｅ插值多项式在多元情况下的一个推广。讨论了多元插值问题在三层ＢＰ神经网络上的实现。得出了与径向基方法基本平行的结果。根据这些结果,指出了神经网络学习过程中可能出现的多模式现象。并举例说明,由于存在这种多模式现象,仅根据神经网络的学习权值的分布来判定输入因素是否重要,可能导致错误的结论。     

一种中频直接采样方案及其硬件实现

本文介绍了一种中频直接采样的硬件实现方案，即只用一片Ａ／Ｄ变换器直接对中频带限信号采样，经数字处理获得同相（Ｉ）和正交（Ｑ）两路数字信号。该方法避免了传统正交采样中的Ｉ／Ｑ通道幅相不平衡造成镜像频率虚假信号的缺陷。最后给出了计算机定点仿真结果和硬件框图及其测试结果。     

基于样本重采样的电路非平衡数据预处理方法

针对机载设备电子电路故障状态测试数据少、整体测试数据不均衡的问题,提出了一种基于样本重采样的数据预处理方法。首先,采用超限学习机对原始数据集进行训练以挑选出分类准确的样本。然后,对其中的少数类和多数类分别采用合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique, SMOTE)进行过采样和局部密度欠采样处理;并将错误分类的多数类样本作为干扰因素进行删除。通过以上两种手段可以均衡数据集,并控制数据规模防止过拟合,提高对故障样本的检测率。实测数据处理结果表明,相比于其他重采样算法,所提算法整体效果优良且稳定,对电子电路故障诊断具有一定的应用价值。     

基于样本重采样的电路非平衡数据预处理方法

针对机载设备电子电路故障状态测试数据少、整体测试数据不均衡的问题,提出了一种基于样本重采样的数据预处理方法。首先,采用超限学习机对原始数据集进行训练以挑选出分类准确的样本。然后,对其中的少数类和多数类分别采用合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique, SMOTE)进行过采样和局部密度欠采样处理;并将错误分类的多数类样本作为干扰因素进行删除。通过以上两种手段可以均衡数据集,并控制数据规模防止过拟合,提高对故障样本的检测率。实测数据处理结果表明,相比于其他重采样算法,所提算法整体效果优良且稳定,对电子电路故障诊断具有一定的应用价值。     

特定并行处理机上MUSIC算法的并行实现

用自行研制的一台使用4片TMS320C40,且利用共享内存作为主要通讯手段的数字信号高速并行处理机实现了MUSIC算法的高速并行计算。实验证明,所提出的并行算法稳定、有效,MUSIC算法的并行计算取得了较好的结果。     

红外玫瑰扫描DSP实时亚成像的优化实现

红外玫瑰线扫描的高像素精度转换是亚图像大概率识别跟踪的基础。从易于DSP实时实现的角度 ,提出了一种快速收敛的数字锁相优化迭代技术 ,实施高精度的亚成像。对不同成像算法的性能比较表明 ,锁相优化迭代具有相位积累误差小 ,像素转换精度高 ,运算量小 ,便于实时转换等优点。对扫描同步频率扰动进行优化分配 ,能改善整机性能 ,最大限度地实施锁相。应用DSP中断服务实时处理策略 ,在C5 0系统中实现了锁相优化迭代实时转换。     

8mm雷达中基于并口的高速数据传输研究

对8mm战场侦察雷达中的ADSP-21060和计算机并口的高速数据传输的电路设计问题进行研究。利用新型计算机并口技术EPP(增强型并口)及先进先出存储器进行设计。该电路设计实现了ADSP-21060和计算机并口之间的高速传输,同时该电路具有占用ADSP-21060和计算机时间少的特点。该电路设计已成功地应用到8mm战场侦察雷达信号处理系统中,且可以应用到利用并口进行通讯的其它课题中。     

适于IP设计的定点DSP软件开发系统

描述了一种本实验室开发的适合于IP(IntellectualProperty)设计的DSP(DigitalSignalProcess)处理器核WDSP(以主要开发者姓Wu命名Wu′sDSP)的软件开发系统。这一开发系统将使根据不同DSP应用产生不同DSP处理器核成为可能。此外,WDSP还将作为一个核心部件应用于本实验室正在开发的称为FDP(FPGAforDataPath)的FPGA(FieldProgrammableGateArrays)系统中,以适应当前普遍采用的IP和SoC(SystemonChip)设计方法。     

双C50多模同步采集高速目标识别系统

研究了红外多模采集转换的系统模型 ,分析了功能状态。研究了基于并行DSP、数据并行通信芯片和可编程逻辑器件构架的可行性系统实现 ,论证了系统的实时并行处理能力。研究了数字锁相实施玫瑰线扫描同步采集方位转换和红外多帧配准图像模糊分割识别系统实现。实验表明 ,该系统具有 2 5 6× 2 5 6像素场景 ,2 5 6级灰度级实时监测和复杂背景下实时识别目标的能力。     

调频步进雷达回波实时数字生成的一种新方法

突破宽带信号数字生成方法的框架 ,提出了基于波形存储和实时计算相结合的调频步进雷达回波高速实时数字生成新方法。基于某调频步进雷达系统的研究 ,提出的解决方案摆脱了传统的波形存储直读法和直接数字合成法的局限性 ,即不适应于变换参数的情况 (比如运动目标 ) ,成功地实现了运动多散射点目标回波的实时产生 ,证明方案可行。还对算法的数值稳定性进行了分析。     

一种DSM系统中主控结点的设计与实现

介绍了一种适应雷达信号处理的DSM系统的核心控制者(主控结点)的设计与实现。基于PentiumⅡ300工业级单板计算机的主控结点为操作系统的引入提供了硬件平台,提高了系统的可编程性、可扩展性。主控结点建立结点映射表的机制提高了系统的可重构性、可扩展性。主控结点利用基于PCI总线的控制芯片实现它与系统总线间的通信,从而提高了指令传输速率,满足了雷达信号处理实时性的要求。     

一种微光电视图像预处理方法的硬件实现

介绍了一套微光电视图像的预处理系统。本系统采用了噪声抑制 ,图像局部和全局增强的算法 ,并以流水线结构和并行处理结构实现 ,充分利用了大规模可编程器件和DSP芯片的资源 ,解决了一般视频信号处理计算量大、难以达到实时性要求的问题。该系统在现场试验中 ,取得了非常好的效果 ,图像质量明显改善     

通用MPEG-2解复用器算法研究与实现

以MPEG-2为载体的数字化产品(如DVB、非线性编辑,卫星直播等)的飞速发展以及传输频带的日益紧张导致了复用器、解复用器的大量需求。解复用器具有系统时钟恢复、节目单生成、基本流多路分配的功能,因而在整个MPEG-2系统中占据重要的地位。设计出一种通用的以软件为主、硬件为辅的解复用器实现方案。该方案集成了TS流、PS流解复用,其中主要设计包括系统时钟生成电路、同步算法、TS流中节目关联表及节目映射表解码算法、PS流中节目流映射解码算法等。     

数据挖掘方法的研究

数据库中的知识发现即数据挖掘是致力于大型数据分析中的半自动工具的研究。讨论了数据挖掘中一些常用的方法 ,特别是频繁发生模式中层次搜索及其在不同领域中的应用。讨论了数据挖掘查询编译成算法的可能性 ,并列举了数据挖掘及知识发现中现存的一些问题。