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基于进化粒子滤波的数据域直接跟踪方法

系统工程与电子技术 2018年第5期40卷 968-975页

作者：逯志宇巴斌任衍青王大鸣信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

传统目标跟踪算法首先通过采样信号估计时延或多普勒等参数,然后利用这些参数构成的跟踪方程获得目标运动轨迹,这种两步跟踪模式存在位置信息损失、误差累积等问题,跟踪精度仍有待提高。针对此问题,提出一种利用数据域采样信号,基于时... 详细信息

传统目标跟踪算法首先通过采样信号估计时延或多普勒等参数,然后利用这些参数构成的跟踪方程获得目标运动轨迹,这种两步跟踪模式存在位置信息损失、误差累积等问题,跟踪精度仍有待提高。针对此问题,提出一种利用数据域采样信号,基于时延和多普勒信息的直接跟踪算法。该算法利用多个观测站的接收信号,首先建立一个基于连续时间和多普勒信息的直接跟踪模型;然后基于进化粒子滤波算法,对所提跟踪模型进行迭代求解,提高算法计算效率,实现对运动目标的快速高精度跟踪;最后,针对所提模型,推导了目标直接跟踪的克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)递归求解方法,给出了算法的跟踪误差下限。仿真实验表明,与现有跟踪算法相比,所提算法跟踪精度更高,收敛速度更快,尤其在低信噪比条件下更能逼近CRLB。

关键词：直接跟踪粒子滤波到达时间克拉美罗下界

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分布式信源数据域直接位置估计方法

电子与信息学报 2018年第2期40卷 371-377页

作者：王大鸣任衍青逯志宇巴斌解放军信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精度... 详细信息

针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精度直接位置估计的两种方法分布源最大似然估计方法和广义子空间方法。最后通过多维搜索完成对于分布式信源的直接位置估计。仿真分析表明,该文算法对分布式信源进行直接位置估计的精度较传统直接位置估计算法明显提升,能够在较低信噪比下逼近克拉美罗界;分布源最大似然估计方法在低信噪比下定位精度优于广义子空间方法,而广义子空间方法复杂度更低。

关键词：阵列信号处理直接定位分布式信源

基于分段信号相关累加的变速度多站联合直接定位方法

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物理学报 2017年第2期66卷 66-75页

作者：逯志宇任衍青巴斌王大鸣张杰解放军信息工程大学解放军66159部队

在低信噪比条件下,基于时延和多普勒频移的直接定位算法在解决宽带信号源定位时精度较差.针对此问题,提出了一种基于分段信号相关累加的变速度多站联合直接定位算法,并给出了其克拉美罗下界.该算法利用多个变速度的观测站对信号进行接收... 详细信息

在低信噪比条件下,基于时延和多普勒频移的直接定位算法在解决宽带信号源定位时精度较差.针对此问题,提出了一种基于分段信号相关累加的变速度多站联合直接定位算法,并给出了其克拉美罗下界.该算法利用多个变速度的观测站对信号进行接收,然后将同一观测站接收的目标信号分割成多段不重叠的短时信号,采用最大似然估计器,联合各段信号的时延、多普勒频移信息对目标进行直接定位.算法充分利用了观测信号包含的定位信息,并利用观测站速度的变化增加了目标位置信息,解决了分段信号联合估计带来的定位模糊问题,使定位精度进一步提高,增加了算法的实用性.仿真实验表明,较之传统直接定位算法,本文算法定位精度更高,尤其在低信噪比条件下更能逼近克拉美罗界.

关键词：直接定位多普勒频移最大似然克拉美罗界

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基于阵列数据域的直接定位技术研究

基于阵列数据域的直接定位技术研究

作者：任衍青战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

无线定位技术在军事和民用领域具有重要应用,相关定位算法层出不穷,其中以基于参数估计的定位方法最为成熟。其基本思路是首先进行目标信源的波达方向、时间、频差等参数估计,然后根据几何关系建立定位方程实现目标位置解算。这种参数... 详细信息

无线定位技术在军事和民用领域具有重要应用,相关定位算法层出不穷,其中以基于参数估计的定位方法最为成熟。其基本思路是首先进行目标信源的波达方向、时间、频差等参数估计,然后根据几何关系建立定位方程实现目标位置解算。这种参数估计和位置解算相分离的两步定位方法处理简单,但数据处理过程中不可避免造成位置信息损失,导致无法获得最优的估计性能。直接定位技术利用信号数据域信息直接完成目标位置求解,无需定位参数估计,有效减少了两步定位方法的信息损失,具有更高定位精度,现已成为无线定位领域的研究热点。本课题以某军队重点项目为依托,以定位精度和计算复杂度为优化目标,开展了基于阵列天线模型的直接定位理论与技术研究,论文主要工作及创新点如下:1.针对常规阵列数据域直接定位算法未能有效利用多普勒频移信息的问题,提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位算法。首先构建了融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位模型,然后基于最大似然准则将信源位置估计转化为求解位置信息矩阵最大特征值问题,并利用矩阵转置性质降低复杂度,最后推导了该直接定位模型的克拉美罗界。仿真结果表明,较阵列数据域直接定位算法以及多普勒频移直接定位算法,所提算法的定位精度具有较大提高。2.针对现有直接定位算法大都无法适应对分布源高精度定位问题,提出了一种面向分布源的直接定位算法。首先构建了更能准确描述信源真实空间分布特性的分布源直接定位模型,然后针对单分布源和多分布源情形,分别给出了精度最优的最大似然分布源直接定位算法和复杂度较低的广义子空间分布源直接定位算法,最后给出了新模型的克拉美罗界。仿真结果表明,所提算法对分布源的定位精度明显提升。3.针对基于网格遍历搜索的直接定位算法计算量过大问题,提出了一种基于改进遗传算法的快速直接定位算法。首先设计出基于锐化思想的适应度函数,大大增强算法选优能力;然后优化迭代停止策略,有效降低算法陷入局部最优的可能性。仿真结果表明,所提算法在保证收敛精度前提下,计算量以95%概率下降3个数量级。4.在深入挖掘遗传直接定位算法的适应度函数和遗传操作并行处理特性的基础上,设计出一种可有效提高遗传直接定位算法计算效率的GPU并行运算架构。基于GPU平台的实验结果表明,该架构计算效率高效,具有工程应用价值。

关键词：直接定位阵列信号处理多普勒频移分布式信源遗传算法 GPU加速

融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法

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电子与信息学报 2018年第5期40卷 1219-1225页

作者：王大鸣任衍青逯志宇巴斌崔维嘉解放军信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

相比于传统两步定位方法,直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的基于阵列模型的直接定位方法未能够有效利用多普勒频移信息,其定位精度有待进一步提升。针对上述问题,该文提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法。首先... 详细信息

相比于传统两步定位方法,直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的基于阵列模型的直接定位方法未能够有效利用多普勒频移信息,其定位精度有待进一步提升。针对上述问题,该文提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法。首先构建了融合多普勒信息的直接定位模型,然后基于最大似然准则将信号源位置估计转化为求解位置信息矩阵最大特征值问题,并结合矩阵转置性质降低复杂度,最后通过2维搜索得到目标信号源位置估计。仿真结果表明,所提方法较目前的阵列数据域直接定位方法和多普勒频移直接定位方法的定位精度具有较大提高。

关键词：阵列信号处理直接定位多普勒频移波达方向

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基于GPU加速遗传算法的直接定位研究

计算机应用研究 2019年第4期36卷 1084-1087页

作者：任衍青逯志宇王大鸣信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

针对大规模数据下遗传直接定位算法执行时间慢、实时性较差的问题,提出了基于GPU加速的并行遗传直接定位算法。根据直接定位代价函数特点,设计了GPU高速并行遗传进化架构,通过对适应度函数并行化计算以及对选择、交叉、变异等遗传操作... 详细信息

针对大规模数据下遗传直接定位算法执行时间慢、实时性较差的问题,提出了基于GPU加速的并行遗传直接定位算法。根据直接定位代价函数特点,设计了GPU高速并行遗传进化架构,通过对适应度函数并行化计算以及对选择、交叉、变异等遗传操作并行化设计,缩短了算法执行时间,提高了算法执行效率。仿真实验表明,通过合理的GPU并行线程结构设计,显著提升了遗传直接定位算法的执行速度,可更快得到直接定位估计结果。

关键词：直接定位 GPU加速遗传算法

基于CT扫描的不同含盐量土壤孔隙及导水特性研究

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基于CT扫描的不同含盐量土壤孔隙及导水特性研究

作者：任衍瑾山东农业大学

学位级别：硕士

融合注意力与结构降噪的对比学习知识感知推荐

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计算机工程与应用 2024年

作者：任衍栋张东李冠宇大连海事大学信息科学技术学院

现有基于知识图谱推荐方法利用知识图谱丰富项目表示，但是固定聚合邻居实体的策略无法动态调整邻居实体的重要性，而且用户历史行为数据往往是嘈杂的，影响了推荐系统的性能。针对这类问题，提出一种融合注意力机制与图结构降噪的对比... 详细信息

现有基于知识图谱推荐方法利用知识图谱丰富项目表示，但是固定聚合邻居实体的策略无法动态调整邻居实体的重要性，而且用户历史行为数据往往是嘈杂的，影响了推荐系统的性能。针对这类问题，提出一种融合注意力机制与图结构降噪的对比学习推荐算法，在多视图对比学习框架下采用了一个度敏感边缘修剪方法对用户-项目交互图进行结构降噪，去掉可能含有无意交互噪声的边，并缓解图神经网络中度数高的节点学习特征时容易存在的过度平滑问题。在知识图谱聚合中引入可学习的图注意力机制来有效识别知识图谱中信息丰富的知识连接，动态调整不同实体的权重。在***和MovieLens-1M两个真实的公共数据集上与其他先进算法进行对比实验，结果表明该模型在AUC、F1和Recall@K评价指标上均优于其他先进模型。

关键词：知识图谱推荐系统对比学习注意力机制图结构降噪

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基于多特征融合的道路交通流预测研究

基于多特征融合的道路交通流预测研究

作者：任笑青中北大学

学位级别：硕士