基于快速移动的红外小目标实时检测跟踪方法

针对运动背景下红外小目标跟踪时精度不高、实时性差的问题,提出了基于数学形态学检测与自适应跟踪窗的方法 .首先,采用了帧差法作为基本基础,通过缓存目标图像建立目标模型,计算目标模型与当前帧差目标二值图像的相似度,根据结果确定筛选方法检测目标;其次,根据目标在上一帧中的位置,通过速度特征自适应调整搜索的范围,解决了因目标穿越运动背景导致目标丢失的问题;最后,通过采集不同情况下的目标红外图像,对运动背景下的小目标进行了检测与跟踪.仿真结果表明,该文提出的算法能够有效检测运动背景下的小目标,具有较高的实时处理能力和准确性.     

时空调制扩频通信定位系统抗多径测角测距方法

在时空调制扩频通信系统基础上,针对多径环境提出一种抗码片内多径干扰的测角测距方法.首先分析了时空调制信号在多径下的接收和解调信号,接着就解调表达式采用冲激响应估计和多径分量提取算法,实现了码跟踪误差和多径分量的联合估计,再利用换算关系得到方位角和距离.仿真结果表明,在多径下系统的测角测距性能得到很大的改善.     

通信测距复合系统中TDOA估计方法的研究

提出一种全新结构的通信测距复合系统模型,其中应用组合式的TDOA估计方法进行测距定位.该系统可以解决测距精度、测距量程、通信速率、测距实时性之间存在的矛盾.使得在进行通信的同时,完成高精度、大量程的测距和定位任务.     

改进的对数衰减动态非视距定位

在一般对数衰减模型中衰减因子是一个常量,但在实际应用中会引起较大的测距定位误差. 为了减少定位估计误差,在对Zigbee 组网定位实验数据进行统计分析的基础上,提出用负指数函数来描述衰减因子与距离（目标节点与锚节点间距）之间的关系,进而建立一种改进对数衰减模型;给出一个基于改进对数衰减模型的ML 估计器,并推导了该估计器的Cramer-Rao下界(Cramer-Row lower bound, CRLB). 在实验室和车站站场的Zigbee 组网定位实验结果表明,使用改进对数衰减模型的ML 估计器能提供更准确的定位估计,对场景变化有较好的适应性.     

基于灰色(1,1)模型的近场源高阶特征估计

近场源的高阶特征参数估计是阵列信号处理的重要内容.通过对近场源高阶特征参量估计可以实现对波达方向(DOA)的频率估计、时延估计、运动目标的多普勒估计.传统的近场源特征估计算法采用单频特征估计方法,无法实现对信号各个参量的联合估计.该文提出一种基于灰色(1,1)模型的近场源高阶特征估计算法.构建近场源的参量估计数学模型,通过空间谱估计方法,实现对空间信息的获取,利用信号子空间和噪声子空间的正交性,通过改变灰色(1,1)数学模型来减少对高阶特征参量不平衡敏感性,实现高阶参量联合特征估计.仿真结果表明,采用该算法进行近场源的高阶特征参量估计,能较精确的估计出两个信源的方位角、距离和频率三维参数,在雷达、声纳、通信等信号与信息处理中展示了较好的应用价值.     

多基地雷达最大似然估计法目标定位与测速

讨论一种基于距离差信息的调频连续波(FMCW)T-Rⁿ方式多基地雷达近程目标定位系统,利用宽带FMCW雷达信号的高距离分辨率特点,分析了目标定位并估计目标速度的最大似然估计方法,导出了与发射机位置无关的目标定位及速度估计公式,对系统性能进行了分析并给出了计算机仿真结果.     

星座双频测距测速自主定位与守时

传统星座自主导航主要以星间相对测距为主. 该技术定位精度有限,同时缺乏有效的手段克服星座的整体旋转. 该文在测距模型的基础上,将测速信息、传播延时和时钟误差纳入模型中,分析了电离层对测距的影响,推导了星间测距位置与时间的解耦模型. 提出利用GPS辅助测量来固定星座的位置基准和时间基准. 通过Matlab仿真实验表明：测速信息的引入能够进一步提高卫星的位置估计精度,同时GPS辅助测量可有效克服星座的整体旋转.     

基于PIN硅像素探测器的新型低电容结构设计与仿真

设计的新型低电容硅像素探测器是基于减少有效几何电极面积,同时保持探测器有效体积不变的思想提出的.借助半导体器件仿真软件(Sentaurus TCAD)对探测器的电特性,包括静电势、电场、电子浓度和电容进行了仿真,并与传统硅像素探测器对比,从而得到新型硅像素探测器比传统硅像素探测器电容小的结论 .     

IR-UWB测距在多径信道下的时延性能分析

TOA(Time of Arrival)估计是目前基于UWB的室内精确定位最常用的方法。然而由于室内多径因素的影响,TOA估计会不准确,使得测距也有较大误差。本文研究LOS环境下,IR-UWB信号在室内多径信道中的时延特性。研究发现,发射的脉冲信号宽度与室内UWB信道信噪比对测距精度影响很大,从而为基于TOA的IR-UWB测距提供了有益参考。     

用电子束感生电压技术检测锑化铟红外探测器

在DX-3A扫描电子显微镜上加上了低温样品架,在83K用电子束惑生电压技术(EBIV)检测了锑化铟光生伏特型红外探测器的若干性能.探测器的EBIV像可清楚地显示出光敏面扩大的程度及多元探测器中各敏感元之间的隔离不完善性.光敏面上缺陷引起的响应不均匀性也可灵敏地检测出来.对于具有腐蚀台阶的台面型探测器,从EBIV分布曲线可估计出p-n结的深度.     

X波段地面散射计

本文着重介绍全晶体管化X波段地面散射计的设计、结构与性能指标.该散射计采用连续波调频体制,收发天线平行安装.架设高度为8~12m,在方位角0~330°,俯仰角0~85°范围内,能以四种极化状态(HH、VV、VH、HV)测量地面及海面目标的后向散射系数σ⁰.整个系统由高频部件与控制机箱两部分组成,由多芯电缆将它们连接起来.     

导弹俯仰通道制导与控制一体化设计

对导弹制导与控制一体化进行了研究。首先建立了俯仰通道的制导控制一体化状态模型,然后利用特征结构配置方法,设计了导弹制导与控制一体化状态反馈控制律,所设计的控制器一方面保证导弹打击精度,另一方面保证导弹的控制回路的稳定。最后,进行了导弹非线性数值仿真,验证了所提的制导控制一体化策略的有效性,从仿真结果上看,打击精度是很高的。     

空基辐射源非合作探测系统目标定位

研究了空基辐射源非合作探测系统的多目标定位及数据关联问题. 首先分析时差定位方法中的目标定位精度,在多目标情况下提出基于冗余测量信息的数据关联方法,解决了多目标多站时差测量值配对问题. 数值计算表明了该方法的有效性.     

故障系统状态观测器及其在一类非线性系统故障诊断中的应用

首次提出了故障系统状态观测器(FSSO)的概念,分析了FSSO与传统观测器的区别,指出了FSSO的两种可能的结构形式;针对一类满足Lipschitz条件的非线性、有界不确定性系统,提出了一种基于FSSO的新型鲁棒故障诊断方法,分析了诊断方法的鲁棒性和灵敏度.该方法不但能够检测、分离故障,而且能够给出故障信号随时间变化的特性估计.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于微分Riccati方程解的非线性指数型降维观测器

在一微分Riccati方程有正定解的前提下,通过坐标变换方法对该类系统提出了一种指数型降维观测器设计方法,该观测器的增益矩阵取决于微分Riccati方程的正定解.通过对一实际模型的仿真分析,表明所提出的指数型降维观测器具有较好的状态估计性能.     

基于模糊集理论的图像增强算法

红外图像具有整体亮度偏暗、对比度较低、目标与背景区分不明显的特点。因此,在对红外图像进行分析之前,必须先对图像质量进行改善。传统的基于模糊集理论的Pal.King算法,在增强红外图像对比度的同时,丢失部分细节信息。在分析这一问题产生原因的基础上,结合图像反色和多分辨率图像融合等理论,提出了一种新的基于模糊集理论的图像增强算法,新的算法不仅能够提高红外图像的对比度,而且能很好的突出图像中不同层次的灰度信息和边缘信息,最重要是它能保持原始图像的细节信息。     

近景摄影测量中标记点的自动检测

近景摄影测量中,可以在待测物体表面分布一些易于识别的标记点,以提高特征识别的准确性和精度,保证多幅图象间特征点对应匹配的可靠性。文中采用圆形目标及编码元素作为标记点,并提出一种标记点自动检测算法。该算法首先根据标记点的尺寸、形状、灰度变化及位置分布等特征提取目标;然后利用非编码元与编码元的不同形状与灰度特征,提出一种改进的编码元自动身份识别方法,同时实现非编码元与编码元的分类;最后采用质心法进行标记点的精确定位,达到亚象素精度。实验结果表明,该方法受投影角度、噪声等因素影响小,具有很强的鲁棒性,可以实现标记点的准确识别和精确定位,实用性好。     

基于混沌和分块的三维模型脆弱水印算法

由于三维模型的顶点坐标是不成比例的,这导致了三维模型的分块比二维图像难的多.然而水印分块是很容易的.因此本文提出一种新的三维网格模型分块算法,通过插入特殊的字符来将水印信息分块.然后用具有高安全性的混沌映射来加密分块的水印信息.试验结果显示,本文提出的算法能够检测出模型的任何篡改并且能够定为篡改区域.该算法简单、有效、具有高安全性.     

基于径向基函数神经网络的无人直升机吊装系统滑模减摆控制

针对存在非线性、强耦合、外部未知有界干扰和建模不确定性的平面运动下无人直升机吊装系统,研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural networks,RBFNNs)和干扰观测器的无人直升机吊装系统滑模减摆控制方法。首先将系统模型转换成仿射非线性形式,利用RBFNNs逼近系统不确定性,设计干扰观测器估计神经网络逼近误差与外界未知有界干扰的复合值。然后基于RBFNNs和干扰观测器设计了滑模减摆控制器,并用Lyapunov方法证明闭环系统稳定性;最后通过仿真验证了所设计控制器的有效性。     

三维复杂运动模式航迹推算惯性导航室内定位

在微机电惯性测量单元(micro-electro-mechanical system-inertial measurement unit, MEMS-IMU)人体室内定位技术研究领域中,行人航迹推算法(pedestrian dead reckoning, PDR)具有计算简便、对传感器精度要求低的优点,得到了较为广泛的应用,但传统的PDR 研究通常只针对单一的二维前进行走运动模式,这与人体实际的三维复杂运动模式相距甚远. 该文从人体三维室内定位研究角度出发,通过10 轴MEMS 传感器采集人体运动原始信息,提出了三维复杂运动模式航迹推算法. 首先使用双零点交叉区间内的峰值双轴检测法与俯仰角检测法来检测5 类非行走运动模式,排除其对有效跨步检测的干扰;其次使用相位反转法与气压值突变法区分3 类行走运动模式,提取出不同类型的有效跨步;最后针对每一个有效跨步求解出人体位置的三维坐标值,完成人体三维室内定位. 实验表明,所提出的三维复杂运动模式航迹推算法在人体实际室内运动中,相较传统的峰值检测和零点交叉法PDR,水平定位精度提升了99%,并且高度定位精度可以达到92.4%.