压缩感知在宽带雷达信号处理中的应用

高分辨雷达成像系统在当今的军事和民用方面都有着广泛的需求,高分辨率成像需要发射宽带的雷达信号,然而根据奈奎斯特采样定理,信号带宽的增加又使得雷达系统面临高采样率、高传输率、大数据量存储以及信号实时快速处理等问题.压缩感知(CS)理论通过构造非相关测量矩阵,以远低于奈奎斯特采样率的速率获得一组测量值,通过重构算法对信号进行精确的重构.压缩感知理论应用的前提是信号的稀疏性,关键是测量矩阵和稀疏度之间的关系,重要支撑是重构算法.本文对压缩感知原理进行了简要介绍并针对雷达常用的线性调频信号提出一种稀疏基构造方案.同时,利用matlab构造了线性调频信号模型并对压缩感知处理线性调频信号的采样重建过程及应用于二维成像的过程进行了仿真.本文也研究了不同重建算法并进行了各个算法间的效果比较.仿真结果表明,在宽带雷达回波信号的处理过程中,压缩感知能通过降低采样率有效缓解回波数据的存储和传输的压力,这一点在宽带雷达目标检测中应用前景广阔.     

基于结构化压缩感知方法的管道检测应用研究

根据压缩感知(CS)理论及管道泄漏信号特征,提出管道泄漏信号结构化测量矩阵部分重构(SRMPR)的压缩采样和检测定位方法。该方法以远低于Nyquist采样率对管道泄漏信号同步实现压缩采样,并在部分重构过程中实现泄漏检测定位。与传统相关定位法的仿真实验比较的结果表明,当信号长度为4096时,SRMPR方法比传统相关定位方法精确度提高0.34%;当压缩采样比为5%时,重构信噪比达到30.44dB。本文所提方法能够重构管道泄漏信号重要特征,具有可行性和有效性,可以满足管道泄漏信号实时检测定位的需求。     

贝叶斯压缩感知稀疏信号重构方法研究

讨论了贝叶斯框架下压缩感知稀疏信号重构的方法,描述了基于非参数方法构建压缩感知字典的过程.实验结果表明:基于贝叶斯方法的压缩感知算法能够对单元脉冲信号进行较好重构,且与其他算法相比具有更小的重构误差.最后对贝叶斯压缩感知的发展进行展望.     

压缩感知重构算法在稀疏信号恢复中的应用

阐述了压缩感知理论产生的背景、基本原理和应用方式,研究了两类压缩感知重构算法的重构思想和方法,并将两类重构算法的典型算法正交匹配追踪和基追踪应用于稀疏信号的重构。结果表明：对于无噪观测和含较小噪声的观测,正交匹配追踪算法从重构频率和重构时间两方面显示出更好的性能。     

基于压缩感知的交通监控视频目标检测算法

针对公路交通监控的需求增大与网络带宽资源有限的矛盾,本文提出一种贝叶斯压缩感知的目标检测算法.该算法采用小波基对信号进行稀疏,用部分哈达玛测量矩阵进行观测,实现视频的压缩,为了得到更为准确的前景,提出在部分时间均衡自适应背景模型下,将背景分割思想和小波树结构的贝叶斯压缩感知结合的重构算法完成目标检测.通过对多个场景监控视频的试验,验证了该方法的准确性和有效性,并对光线变化具有一定的鲁棒性和减少视频传输的成本.     

压缩感知理论及其重构算法

压缩感知理论为信号采集技术带来了革命性的突破,它采用非自适应线性投影来保持信号的原始结构,以远低于奈奎斯特频率对信号进行采样,通过数值最优化问题准确重构出原始信号。分析了信号的稀疏表示、压缩感知的基本理论,设计了两种主要的重构算法——匹配跟踪算法、互补匹配跟踪算法,并对两种算法的特点进行了对比。     

采用压缩感知和GM(1,1)的无线传感器网络异常检测方法

针对当前无线传感器网络(WSNs)异常检测算法的检测准确率较低同时影响网络能耗均衡的问题,提出了一种基于改进压缩感知(CS)重构算法和智能优化GM(1,1)的WSNs异常检测方法。首先,通过建立双层异质WSNs异常检测模型,并采用压缩感知技术对上层观测节点收集到的下层检测节点温度测量数据进行处理,同时结合温度数据稀疏度未知特点,构造有效的稀疏矩阵和测量矩阵,并重新定义测量矩阵正交变换预处理策略,使得CS观测字典满足约束等距(RIP)条件;其次,重新定义了离散蜘蛛编码方式,蜘蛛种群不断协同进化,以获得稀疏结果中非零元素的位置信息,利用最小二乘法得到非零元素的幅度信息,实现了对未知数量检测节点数据的精确重构。在此基础上可以由蜘蛛种群迭代进化得到优化后GM(1,1)的参数序列,通过检测参数序列的相关阈值来判定节点是否发生异常。实验仿真结果表明,与OMP-IGM等异常检测方法相比,该方法的异常检测准确率提高了约7%~33%,网络能耗降低了约18%~43%。     

压缩感知在ECT分相含率检测中的应用

该文研究了压缩感知(CS)理论在电容层析成像(ECT)问题中的应用,有效解决了图像重构中的欠定性问题,从而通过图像计算两相流中的截面分相含率。首先,采用时域基作为图像向量的稀疏基,并采用高斯随机对灵敏度矩阵进行重新排序,设计其观测矩阵;然后,将不动点迭代算法FPC应用于凸优化问题的求解,得到重构图像;最后,利用最优阈值算法对重构图像进行灰度处理,由灰度图像进行分相含率的计算。在仿真实验阶段建立ECT传感器模型,对3种典型两相流流型进行重构,并与经典的LBP,Landweber算法综合3种重构效果评价指标进行比较。仿真结果表明:基于CS的ECT重构算法在只有少量测量数据的情况下也能精确地重构图像,且成像质量远高于LBP算法,并优于Landweber迭代算法,成像速度也大幅提升,有效提高了分相含率检测的准确性。     

粒子群优化的GPSR-BB压缩感知重构算法

为了减少压缩感知中梯度投影稀疏重构法算法(GPSR-BB)的运行时间和迭代次数,有效地提高算法的重构性能,将具有全局搜索能力的粒子群算法应用到GPSR-BB算法中。利用粒子群优化算法的全局开发能力和GPSR-BB算法的局部搜索能力,加快了算法的收敛速度,减少了算法的迭代次数;通过对GPSR-BB算法中线搜索条件的改进,有效地提高了算法的重构精度。仿真实验表明:改进的GPSR-BB算法比传统的GPSR-BB算法运行时间缩短了43%、迭代次数降低了39.7%。在观测维数一定的条件下,改进的GPSR-BB算法重构成功概率高于传统的算法0.04,重构误差低于传统的0.09,具有较好的重构性能。     

修正的迭代近似梯度投影算法在压缩感知中的应用

通过设计一种新的Hessian矩阵的近似,得到函数在当前迭代点的二次近似模型,并利用该模型与延迟策略得出一种新步长.结合新步长,提出一种求解压缩感知中稀疏信号重构问题的修正迭代近似梯度投影算法,并给出收敛性证明.实验结果表明,该算法不仅能较好地恢复原始信号中的非零元素,有效地重构信号,而且与经典算法相比,重构效率较高.     

碳纳米管柔性应变传感器在智能纺织品中的应用

智能纺织品不仅拥有日常穿着的所需功能,而且兼具智能性,柔性纺织材料的选择是当前纺织材料研究的重点。在柔性材料中,碳材料是制备柔性应变传感器的理想材料之一。以碳纳米管为柔性材料制备的柔性应变传感器在智能纺织品中的应用为研究内容,从碳纳米管的结构组成、性质及其应用等方面,介绍碳纳米管柔性应变传感器的研究现状;从材料选择、制备方法、性能测试及应用等方面,阐述以碳纳米管纤维和碳纳米管薄膜为柔性材料制备的柔性应变传感器的特性和功能;从制备难点、生产成本、实际应用效果等方面,对碳纳米管柔性应变传感器的优缺点进行评述。研究认为,在大应变下具有高灵敏度将是今后碳纳米管柔性应变传感器研究的方向。     

基于内容分析的报道关系识别方法研究

话题检测与跟踪是当前自然语言处理领域的一个研究热点,而报道关系识别是其中的一项基础研究内容。为了得到高性能的报道关系识别算法,必须充分挖掘新闻报道中包含的信息。文章在分析了英语新闻报道书写特点的基础上,提出了基于内容分析的报道关系识别算法,算法中将新闻报道表示成两个向量空间模型。实验结果表明,文章提出的基于内容分析的报道关系识别算法不但简单易行,并能大大改进报道关系识别的性能。     

高密度电法在WLQC工地废弃水井探测中的应用

在WLQC工地建设工程中,利用高密度电法对工地废弃水井进行探测,运用合理观测方式,结合高密度反演软件处理解释,查明了废弃水井的空间范围及其对施工的影响,取得了良好的地质效果.通过探测及时排除了给施工单位人员、设备带来的安全隐患并且为建设单位的设计提供了依据.实验结果表明在遇到水泥预制,场地勘探空间受到极大限制等施工工地的问题的勘测工作中,高密度电法具有成本低、效率高、效果好、显示直观等特点,不失为一种值得大力推广的好方法.     

瞬态瑞雷波法在地基加固检测中的应用

从瑞雷面波在具有表面层介质中的传播情况入手,得出成层介质中的瑞雷波具有频散特性.利用二维傅式变换可以将时间—空间域的瑞雷波信号转换为二维频率波数谱,从中选择和提取瑞雷基波,有效地压制干扰波.加固前后瑞雷波波速在纵向和横向的变化,直接反映出地基的加固程度和均匀性,从而简单、有效地评价地基加固效果     

惩罚犯罪与保障无辜的信号检测论分析

刑事司法的实体正义主要体现在惩罚犯罪与保障无辜上。以往对两者关系仅仅作了描述性的解释或猜测性的选择,无法揭示两者关系的实质内容与优先抉择的理论依据。信号检测论是以数学统计决策理论为基础、可应用于个体的信号检测的信息论,所以从信号检测论这一视角来审视两者关系,不仅可以解释宏观的刑事诉讼的可错性,而且还可以为实现个体正义提供决策思路。通过信号检测论的分析,还揭示了犯罪率、司法人员的奖惩、侦查手段等因素对惩罚犯罪与保障无辜的影响。     

Application of a new TLC chemical method for detection of cyclopeptides in plants

Cyclopeptides have been investigated phytochemically less often because until now there has not been a special chemical method to detect them. Since we found cyclopeptides inPseudostellaria heterophylla (Caryophyllaceae) in 1991, we have gradually established a special chemical detection method for detecting cyclopeptides in plants, which induces a new thin layer chromatography (TLC) protosite reaction with ninhydrin reagent. With this method, our group isolated and determined 73 cyclopeptides from 17 plants which belong to 5 families and 14 genuses, they are from dicyclopeptides to undecacyclopeptides, including 68 new ones, and were determined based on spectral, chemical and enzymic methods, especially 2D NMR and FAB-MS. Meantime, with this method cyclopeptides can be distinguished from peptidic amides based on their behaviour in TLC.     

边缘检测技术在CT图像预处理中的应用

本文在已获取CT原始图像序列的基础上,分析了常用的图像边缘检测技术及其数据矩阵的建立。针对二维CT图像的边缘检测,提出了一种改进的基于Sobel算子的边缘提取算法,解决了影响三维重建准确性的关键性问题。     

一种运动图像的检测与识别技术

提出了一套检测和识别视频序列图像中运动物体的算法．该方法在连续3帧视频图像中,分别在第1和第2帧之间、第2和第3帧之间作差分运算,根据未交化区域与运动交化区域服从不同的统计规律设计检测门限,对差分图像作运动变化检测和连通域的识别．将检测到的运动变化图像作去噪和空域分割后,再对得到的两幅差分图像作相与运算以确定运动图像的位置,最后再基于运动物体自身的灰度信患,恢复出完整的运动图像．该算法适于应用在实时视频监控场合,实验结果令人满意．     

Application of a TLC chemical method to detection of cyclotides in plants

Iodine, Dragendorff＇s reagent, ninhydrin and Coomassie brilliant blue G-250 reagents were used to detect cyclotides from proteins, cyclopeptides, linear-peptides and amino acids in the thin layer chromatography （TLC）. Cyclotides could be distinguished from the others by comparing the TLC coloring plots with G-250 and ninhydrin reagents. With this method, cycloUdes were discovered in Viola labridorica, V. tricolor, V. hamiltoniana, Momordica charantia, and M. cochinchinensis and over 10 cyclotides were isolated, three of which were determined as known cyclotides cycloviolacin O2, kalata B1 and vary peptide A.     

小波分析用于钢板孔洞的涡流检测研究

小波的时频局部化和多尺度特性,使其特别适用于信号的奇异性探测和瞬态信号的检测以及强周期性噪声干扰下非平稳信息的提取。将小波分析用于钢板孔洞测量的数据处理过程中,通过以最大信噪比为依据的自定义信息代价函数来获取小波包最优基函数,使重构信号的信噪比大幅度提高,从而确保了钢板孔洞的测量精度与分辨率。实验分析表明,小波分析不仅可用于单孔信号的高效定位提取,而且通过一定的逻辑分析与判断,同样适用于连孔和多孔信号以及存在管道焊缝信号的高效分辨。