基于Hilbert-Huang变换理论的非线性系统分析

介绍了Hilbert-Huang变换(HHT)这一全新的处理非线性、非平稳信号数据的方法,将其用于分析典型的非线性系统-Duffing方程,通过对使用三阶Runge-Kutta法求解而得到的Duffing方程数值解分解后,得到了4个固有模态函数分量和1个残余量,给出了相应的能量-频率-时间分布图-Hilbert谱,并将其边际谱与Fourier谱作了比较。结果表明,此方法具有更好的局部特性分辨以及瞬时频率分解效果,经HHT变换得到的主要固有模态函数分量具有明确的物理意义,体现在Hilbert谱上的系统固有频率存在明显的波内调制机制,分析结果充分保留了系统的非线性特征。     

多变量离散灰色模型及其性质

构建了多变量离散灰色模型,并将该模型与传统GM(n,h)模型对比研究,通过系数变换,该模型可以和GM(n,h)模型相互等价,从而架构了离散灰色模型与传统灰色模型的研究桥梁.在此基础上研究了数乘变换对其参数取值的影响,结果表明模型的模拟和预测值只与因变量的数乘变换有关,而与自变量的变换无关,模型的相对误差与所有变量的数乘变换都无关,这些结果对灰色模型系列性研究有重要意义.     

基于Contourlet变换的抵抗几何攻击的视频水印算法

如何有效地抵抗几何形变攻击已成为数字水印技术的研究重点之一.提出了一种基于Contourlet变换的能够有效抵抗几何形变攻击的视频水印方案.在水印嵌入方案中,运用平均交流能量(AAE),并使用Contourlet变换的空-频特性嵌入水印.在水印提取方案中,运用了最佳白化滤波器,有效提高了相关检测的性能.大量的实验结果表明,该水印方案在保证视频视觉质量的同时具有很强的抵抗几何形变攻击的能力,对于时间维上的低通滤波、去帧等其他攻击也具有很强的鲁棒性.     

提高BOC调制信号多相关峰值精度的三次样条插值法

提出了利用三次样条插值法,处理BOC调制信号相关谱主峰及副峰的数据,以提高相位测量精度的算法.该算法将低采样频率下的相关谱谱峰分割成n个子区间,在每个区间内建立三次函数,求取极大值点,以确定BOC调制信号的相关谱主峰及副峰的精确位置.重点对比分析了常用的Lagrange插值法,并以Lagrange插值法中的三点二次插值法为例进行了对比仿真试验.仿真分析表明,对于BOC调制信号而言,针对其特殊的同步机制,提出的采用三次样条插值法进行PN码相位测量,可有效提高对其相关峰值及相应的峰值位置的测量精度.     

图像鲁棒哈希认证方案

针对图像的鲁棒认证,提出了一种分级视觉哈希认证方案.该方案利用抖动量化的方法提取图像的小波频域特征矩阵,将不同频域特征进行区分作为具有分级性能的认证哈希特征.对特征矩阵进行二值化运算,并采用分块计算数据统计量的方法压缩数据,生成分级认证哈希码.哈希由图像的鲁棒和脆弱特征共同生成,可同时实现对恶意攻击敏感和常规处理鲁棒.通过实验证明了分级视觉哈希方案在鲁棒认证中的有效性.     

三通道SAR-GMTI地面快速目标检测

地面运动目标速度较大时,会产生距离徙动,在图像域出现严重散焦,不易检测;同时存在PRF模糊现象,其多普勒频谱会发生折叠,不易正确定位。针对上述问题,提出了基于机载三通道SAR-GMTI的地面快速目标检测、定位与成像方法。首先,在距离压缩后的数据域进行相位中心偏置天线(displaced phase center anten-na,DPCA)杂波抑制,组合运用Canny算子、Ratio算子和Hough变换提取快速目标运动轨迹。然后,采用基于解PRF后的二阶Keystone变换方法完成目标的成像、检测及运动参数估计。最后,将快速目标融合到标有慢速运动目标的清晰SAR图像中。外场实测结果验证了该方法的有效性和准确性。     

变换域通信系统的分形门限研究

变换域通信系统中,存在无法准确辨识的各种复杂干扰和难以找到对各种干扰均适用的阈值问题.基于分形理论的谱峰检测思想,提出分形门限概念,采用以盒维数为判据的谱峰检测算法,对干扰频谱的起点、终点进行判断,据此对干扰进行剔除,从而达到降低误码率的目的.仿真实验表明:该算法能显著降低变换域通信系统的误码率,特别对TDCS抗70%部分带宽干扰,改善尤为明显,达1dB以上;而对于TDCS抗线性调频干扰条件下,在大干信比时,对误码率的减小最为明显,约为1.7dB.该算法简单可靠,对提高变换域通信系统的抗干扰能力具有实用价值.     

二维EMD应用在图像边缘特征提取中的仿真研究

图像边缘特征提取是图像处理理论和应用研究的主要内容之一,传统的特征提取方法简单易行,但提取的图像精度不高.为此,提出了一种基于二维EMD及Riesz变换的双重复合图像边缘特征提取方法.首先通过二维EMD将图像分解成多层IMF分量,然后利用Riesz变换的局部"高保真性",替代Hilbert变换进行各分量的局部特性分析,给出更高分辨率的图像边缘特征提取算法.最后,仿真分析验证了该算法的可行性和有效性.     

一种基于小波的电网谐波检测新方法

在电力系统中存在许多非线性负载,由此产生的谐波对电网的电能质量造成很大的影响.为了保证电网的电能质量,必须监测由此产生的谐波.首先讲解用于谐波检测的小波变换的理论,其次在MATLAB中用FFT、小波分解和小波包变换三种方法对由电焊机产生的谐波电流进行了仿真分析与计算.仿真结果表明:小波分解能够有效地分离基波,小波包变换能够分离任意次谐波.该方法具有普遍适用性,与使用昂贵的专用测量仪器相比,不失为一种好的替代方法.     

基于IRT的大动态反射系数微动目标检测算法

当雷达回波信号中同时存在强弱差异较大的微动目标时,弱反射目标分量常常会被噪声和强反射目标所掩盖,导致弱反射目标难以被检测。为解决该问题,提出一种大动态反射系数微动目标检测算法。首先该算法利用逆Radon变换(inverse Radon transform, IRT)来获取强微动分量的参数估计值,然后通过逐次消去强分量来增强弱分量,从而使得弱分量更容易被检测。本文算法能够实现反射系数差异较大的多个微动目标的检测,同时能够准确估计出其微动参数。仿真实验证明了本文算法的正确性,同时对本文算法的性能进行了分析。