基于UKF的自适应野值剔除算法

在基于RSSI信号的无线定位系统中,由于外界环境中各种存在随机干扰噪声,使得采样到的RSSI信号往往具有非线性、不稳定等特点,很大程度上偏离了其真实值,它直接影响了定位系统的定位精度。为了提取RSSI信号的真实值,提出一种基于UKF的自适应野值剔除算法,它根据信息来修正其预测值和增益,可以实时对动态观测数据中的野值进行检测和剔除。并通过与UKF算法对比仿真实验,matlab仿真结果表明,使用改进算法对RSSI信号进行滤波处理,提取的RSSI信号值更接近其真实值,收敛速度更快,误差更小,稳定性更好, 可以有效地剔除野值信号,并抑制了野值信号对滤波的影响。     

实验数据中的坏值及剔除方法

本文对实验得出的数据采用数理统计的方法进行判断,确定测试结果的正确性;对测试结果出现的坏值应给予剔除。     

声音目标被动定位算法的野值分析

阐述了基于四元平面十字阵的声音目标被动定位的原理.利用目标与基阵平台分布在不同平面的特点,采用简单的平面阵实现目标的三维定位,简化了布阵的复杂性.针对基于四元平面十字阵的声音目标被动定位算法,分析了野值产生的原因,并研究了水平方位角、垂直俯仰角、时延估计误差度、目标距离、基阵尺寸等因素对野值产生的影响.     

最小二乘B样条函数在火箭发动机数据处理中的应用

在固体火箭发动机地面试验数据处理中,通过应用最小二乘三次B样条函数拟合的方法,进行野值辨识和修复。文中阐述了实际应用中的步骤及应注意的几点问题。为避免常规的控制序列中含有野值而影响数据辨识的问题,提出差别选取控制点循环过滤的方法,实现精度更高的野值辨识。进而采用门限判别方法,实现野值的修复。通过实测数据处理的应用表明,该算法对单个和成片野值的辨识度都很高,适用于火箭发动机地面试验数据处理。     

基于实时操作系统的光电稳定自适应模糊PI复合控制方法研究

针对经典稳定控制理论存在超调与快速性之间难以调和的矛盾,建立了稳定控制系统数学模型,采用自适应模糊实现控制的快速性,用PI保证系统的稳态精度,以误差为模糊控制的输入,设计一种实用的自适应模糊和PI复合控制系统,并在基于VxWorks实时操作系统的数字平台上得以实现.仿真和试验表明:设计的新型自适应模糊PI复合控制系统超调量为0,调节时间约8 ms,带宽约29 Hz.     

实时全息干涉视频图像自动化处理及应用研究

研究了实时全息干涉条纹视频图像计算机自动处理技术。采用Delphi可视化软件为开发工具,在Win dows环境下播放实时全息干涉图像,并同时获取在播放窗口中任意指定的灰度值、自动描绘灰度 时间以及位移 时间曲线。对测试原理和图像去噪、曲线平滑等关键处理技术进行了介绍。通过对微电子产品热变形研究的实例分析,显示了该自动处理软件的操作便捷、实用和先进性。     

成像光谱技术中机上实时数据压缩方法研究

根据成像光谱仪的特点用一系列串行的一维压缩实现二维图像压缩.提出了在机上对原始数据从光谱方向进行实时压缩的“二真值线性预测方法”.该法可做到压缩/复原后光谱特征信息不丢失.实验表明,对大多数光谱数据在1%的重建精度下,至少可获得2:1的压缩比.从总体而言,压缩后原始数据率可降低3～4倍.文中还对压缩数据的编码和误差进行了讨论.     

A new paradigm for signal processing of Raman spectra using a smoothing free algorithm: Coupling continuous wavelet transform with signal removal method

Noise removal is considered a primary and inevitable step for background correction in experimentally obtained Raman spectra. Employing an appropriate algorithm for a smoothing‐free background correction technique not only increases the speed but also eliminates unwanted errors from the smoothing algorithms. Herein, we show a new smoothing‐free method for background correction, which we developed by merging continuous wavelet transform and signal removal method, which in combination, could be applied to noisy signals without smoothing. We used wavelet transformation for suppressing the side effects of noise and eliminating peaks from the spectrum, thereby providing spectral sections purely related to the background to be used in the background correction process. We applied a range of statistical analyses to test the performance of this algorithm, wherein a low deviation in background correction procedure was observed. Additionally, when we tested this algorithm for experimentally obtained real Raman spectra, it showed good capability to correct background of noisy signals without the requirement of a smoothing process. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

多尺度变步长最小均方自适应算法在光纤陀螺数据处理中的应用

为有效抑制光纤陀螺(FOG)随机噪声,提出将一种多尺度变步长最小均方(MVSLMS)自适应算法应用于FOG数据处理中。根据FOG输出数据的特点,构建了MVSLMS自适应滤波器,提出了FOG信号滤波算法的实现步骤。对FOG实测静态数据、振动数据和速率测试数据进行了滤波实验,结果表明所提算法对FOG随机噪声的抑制效果明显,相比LMS滤波,MVSLMS自适应滤波后的静态数据零偏稳定性数值减小了72.0%,振动数据在振前、振中、振后零偏稳定性数值分别减小91.5%,77.4%和96.5%,速率测试数据标准差减小了54.4%。摇摆测试滤波实验结果表明所用算法对FOG真值信号具有较好的跟踪能力。     

多尺度变步长最小均方自适应算法在光纤陀螺数据处理中的应用

为有效抑制光纤陀螺(FOG)随机噪声,提出将一种多尺度变步长最小均方(MVSLMS)自适应算法应用于FOG数据处理中。根据FOG输出数据的特点,构建了MVSLMS自适应滤波器,提出了FOG信号滤波算法的实现步骤。对FOG实测静态数据、振动数据和速率测试数据进行了滤波实验,结果表明所提算法对FOG随机噪声的抑制效果明显,相比LMS滤波,MVSLMS自适应滤波后的静态数据零偏稳定性数值减小了72.0%,振动数据在振前、振中、振后零偏稳定性数值分别减小91.5%,77.4%和96.5%,速率测试数据标准差减小了54.4%。摇摆测试滤波实验结果表明所用算法对FOG真值信号具有较好的跟踪能力。     

A new wavelet-based reconstruction algorithm for twin image removal in digital in-line holography

Two original methods are proposed here for digital in-line hologram processing. Firstly, we propose an entropy-based method to retrieve the focus plane which is very useful for digital hologram reconstruction. Secondly, we introduce a new approach to remove the so-called twin images reconstructed by holograms. This is achieved owing to the Blind Source Separation (BSS) technique. The proposed method is made up of two steps: an Adaptive Quincunx Lifting Scheme (AQLS) and a statistical unmixing algorithm. The AQLS tool is based on wavelet packet transform, whose role is to maximize the sparseness of the input holograms. The unmixing algorithm uses the Independent Component Analysis (ICA) tool. Experimental results confirm the ability of convolutive blind source separation to discard the unwanted twin image from in-line digital holograms.     

基于扩展信源熵值的穿墙成像雷达墙体强杂波抑制

提出了基于扩展信源熵值理论的超宽带穿墙成像雷达墙体强杂波抑制方法. 首先将回波信号离散化, 计算离散信源的概率空间并对该离散信源进行扩展, 计算得到扩展后含有墙体强杂波和目标回波的新信源的熵值. 然后根据墙体杂波熵值与目标信号熵值的差异设定门限, 自适应选取最佳门限调节因子, 对回波信号进行杂波抑制处理. 经过墙体强杂波抑制处理后, 利用后向投影方法对目标进行成像. 以基于时域有限差分方法(Finite Difference-Time Domain, FDTD) 的仿真软件GprMax2D/3D所获得的穿墙雷达数据进行仿真实验, 分别通过基于信源熵值的方法与本文所提方法来抑制墙体强杂波并成像, 通过对比结果可知, 前者的目标-杂波比增量为15.51 dB, 后者的目标-杂波比增量为19.74 dB. 因此, 本文所提方法能够在相同测量方式下得到更为精确的成像, 而且可以在保证成像效果的前提下大大减少天线扫描次数.     

模拟退火算法与遗传算法在光谱椭偏数据处理中的应用比较

分别利用模拟退火算法和遗传算法在MATLAB 6.5中编写了一个数据处理程序,用来处理VASE椭偏仪在光谱范围为500nm～900nm所测得的椭偏数据。根据VASE椭偏仪的光度法原理,对评价函数方程进行了改进,并选择合适的退火参数和遗传参数进行计算,得到的数据处理结果与仪器处理结果基本一致。最后对两种算法在解决该类问题上的优劣进行了比较。