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生长和木材性状耦合评价红松半同胞家系

植物研究 2024年第4期44卷 554-564页

作者：王雪来刘晓婷王力冉李诗童张太进张嘉峰许经华曲冠证赵曦阳林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040 吉林农业大学吉林省林草遗传育种重点实验室长春130118 永吉县林木种子站永吉132100

红松(Pinus koraiensis)是东北地区重要的果材兼用树种,但由于生长周期长,遗传改良进展缓慢,为评价和筛选优质红松种质资源,以吉林省永吉县西阳林木种子园内36个20年生红松半同胞家系为材料,对其生长性状和木材性状进行测定。方差分析... 详细信息

红松(Pinus koraiensis)是东北地区重要的果材兼用树种,但由于生长周期长,遗传改良进展缓慢,为评价和筛选优质红松种质资源,以吉林省永吉县西阳林木种子园内36个20年生红松半同胞家系为材料,对其生长性状和木材性状进行测定。方差分析结果表明,各性状在家系间差异均达显著水平(P0.663),木材性状间半纤维素、纤维素和综纤维素含量间达显著相关水平,而生长性状与木材性状间仅纤维素含量、综纤维素含量与部分生长性状呈显著负相关。主成分分析结果表明,14个性状构成5个主成分,累计贡献率为79.24%。利用综合评价法对36个半同胞家系进行评价,以10%的入选率,依据生长性状,初步筛选3个优良家系(家系PK61、PK29和PK22),各生长性状遗传增益为6.41%~33.91%;依据木材性状,初步筛选3个优良家系(家系PK16、PK78和PK10),各木材性状遗传增益为1.08%~6.72%;结合生长和木材性状初步筛选出3个优良家系(家系PK61、PK29和PK44),各指标遗传增益为0.27%~37.28%。该研究选出的优良家系可为红松良种选用提供基础。

关键词：红松生长性状木材性状遗传变异评价选择

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基于相干度优化的极化顺轨干涉SAR慢小目标CFAR检测

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北京航空航天大学学报 2019年第3期45卷 575-587页

作者：张鹏张嘉峰刘涛海军工程大学电子工程学院武汉430033 海军作战支援舰第二支队舟山316000

为改善干涉合成孔径雷达(SAR)系统对慢动小目标的检测性能,研究了全极化顺轨干涉SAR(AT-POLINSAR)实现慢动目标恒虚警(CFAR)检测的方法。首先,通过对单基线AT-POLINSAR的系统设计,明确了其在现有技术条件下的可实现性,并对其信号形式与... 详细信息

为改善干涉合成孔径雷达(SAR)系统对慢动小目标的检测性能,研究了全极化顺轨干涉SAR(AT-POLINSAR)实现慢动目标恒虚警(CFAR)检测的方法。首先,通过对单基线AT-POLINSAR的系统设计,明确了其在现有技术条件下的可实现性,并对其信号形式与极化干涉回波进行了建模分析。然后,针对AT-POLINSAR 6维极化干涉矢量提出了以背景杂波平均相干度为优化准则的极化降维新方法,构建了一种统计分布类型与单极化干涉数据相同的次优极化标量干涉回波,从而使目前单极化顺轨干涉SAR(AT-INSAR)慢动目标CFAR检测方法可直接扩展至全极化情形。最后,通过检测实验对次优极化与单极化的慢动目标检测性能进行了对比分析。结果表明,次优极化方法能充分利用全极化信息提高INSAR对慢小目标的检测概率。

关键词：极化干涉合成孔径雷达地面运动目标检测(GMTI) 雷达极化顺轨干涉

基于生成对抗网络模型的小样本PM_(2.5)预测

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计算机应用与软件 2023年第10期40卷 114-119页

作者：汪祖民张嘉峰胡玲艳邹启杰盖荣丽刘艳大连大学信息工程学院辽宁大连116622

针对目前数据驱动的方法在小样本下PM_(2.5)预测准确率较低的问题,提出一种基于生成对抗性网络(GAN)模型PME-GAN,用于在线预测PM_(2.5)浓度值。在生成器中加入长短期记忆网络(LSTM)并用于提取输入数据的时序特征,在判别器中加入多层感... 详细信息

针对目前数据驱动的方法在小样本下PM_(2.5)预测准确率较低的问题,提出一种基于生成对抗性网络(GAN)模型PME-GAN,用于在线预测PM_(2.5)浓度值。在生成器中加入长短期记忆网络(LSTM)并用于提取输入数据的时序特征,在判别器中加入多层感知机网络(MLP),通过生成器对PM_(2.5)浓度值进行预测。与LSTM、GRU、CNN-LSTM和CNN-GRU 4种模型进行对比实验,结果表明,该方法在小样本数据集上具有更高的预测准确率,对保定测试集的后25%数据开始预测,预测效果很好。

关键词：小样本 PM_(2.5)预测生成对抗性网络博弈

G0分布下基于白化滤波的极化SAR图像CFAR检测

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遥感学报 2019年第3期23卷 443-455页

作者：张嘉峰张鹏王明春刘涛海军工程大学电子工程学院武汉430030 中国人民解放军92118部队舟山316000

在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为解决此问题,提出了一种G0分布下虚警概率具有闭合解析表达形式的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss, CL)参数用以量化评... 详细信息

在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为解决此问题,提出了一种G0分布下虚警概率具有闭合解析表达形式的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss, CL)参数用以量化评估CFAR检测方法的恒虚警保持效果。首先,在乘积模型框架下,引入了逆Gamma纹理变量假设,推导出了多视极化白化滤波(MPWF)检测量的概率密度函数(PDF)。然后,对MPWF检测量的概率密度函数积分得到了虚警概率关于CFAR检测阈值的解析表达式,并设计了相应的CFAR检测流程。最后,采用仿真数据和AIRSAR实测数据对已有方法和新方法进行了算法运行时间、检测量拟合性能及目标检测性能对比。实验结果表明,方法运行时间比已有方法缩短3至30倍,具有良好的实时性;日本玉野地区的AIRSAR实测数据结果表明G0分布对高分辨不均匀海区具有良好的拟合性能,且新方法在G0分布和非G0分布海区均能有效检测出目标,鲁棒性较强,相比其他检测方法品质因数(FoM)平均高出15.78%;CL分析结果表明新方法具有良好的恒虚警保持性能,同时指出杂波对数累积量散点距离G0分布曲线越近,新方法的恒虚警保持效果越好。

关键词：极化合成孔径雷达(PolSAR) 恒虚警(CFAR) 乘积模型 G0分布多视极化白化滤波(MPWF) 虚警概率虚警损失率(CFAR Loss,CL) 品质因数(FoM)

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雷达多视极化检测器性能对比分析

电波科学学报 2017年第4期32卷 416-426页

作者：张鹏张嘉峰刘涛海军工程大学电子工程学院武汉430000

雷达极化检测器性能对比分析可为极化检测器的工程设计提供重要参考,但目前针对其检测性能的评估理论仍不完善,尤其缺乏多视情形下的分析结果.文章以极化雷达多视协方差矩阵的复Wishart分布为基础,采用蒙特卡洛仿真与理论推导得到了7种... 详细信息

雷达极化检测器性能对比分析可为极化检测器的工程设计提供重要参考,但目前针对其检测性能的评估理论仍不完善,尤其缺乏多视情形下的分析结果.文章以极化雷达多视协方差矩阵的复Wishart分布为基础,采用蒙特卡洛仿真与理论推导得到了7种经典极化检测器的多视检测性能曲线,并构建曲线下面积(Area Under Curve,AUC)指标对检测性能进行自动排序.仿真实验结果表明4视处理时的检测性能排序为:最优极化检测器>极化白化滤波器≈似然比检验>最佳能量检测器>极化匹配滤波器≈多视极化能量检测器>单通道检测器.理论推导结果表明,具有线性加权形式的极化检测器,其检测与虚警概率都具有两类等价的数学表达式,其中基于Gamma函数的表达式可用于快速计算出恒虚警检测门限.最后采用全极化合成孔径雷达实测数据,对上述结论进行了验证.

关键词：雷达极化多视处理检测性能 CFAR门限

Fisher纹理分布下基于匹配滤波的极化SAR图像CFAR检测方法

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电子学报 2019年第12期47卷 2533-2543页

作者：张嘉峰杨子渊张鹏刘涛海军工程大学电子工程学院湖北武汉430030 中国人民解放军92118部队浙江舟山316000

在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为此提出了一种Fisher分布下的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss,CL)以量化评估算法的恒虚警保持性能.首先,在乘积模型框... 详细信息

在已有的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题。为此提出了一种Fisher分布下的CFAR检测方法,并定义虚警损失率(CFAR Loss,CL)以量化评估算法的恒虚警保持性能.首先,在乘积模型框架下引入Fisher纹理变量,推导出了多视极化匹配滤波(Multi-look Polarization Matched Filter,MPMF)检测量的概率密度函数(PDF).然后,对PDF积分得到了虚警概率的闭合解析式,并设计了CFAR检测流程.仿真数据和机载合成孔径雷达(Airborne SAR,AIRSAR)数据实验结果表明,与基于K分布、G0分布、Wishart分布的CFAR检测算法以及双参数恒虚警(two-Parameter CFAR,2P-CFAR)算法相比,新方法具有良好的恒虚警保持性能和检测性能,具有较强的鲁棒性,且运算时间未明显增加,相比于其他检测方法,品质因数(Figure of Merit,FoM)平均高出12.80%.

关键词：极化合成孔径雷达(PolSAR) 恒虚警(CFAR) Fisher分布虚警损失率(CFAR Loss,CL) 多视极化匹配滤波(MPMF) 虚警概率品质因数(FoM)

Fisher分布下基于白化滤波的极化SAR图像CFAR检测方法

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电子学报 2018年第12期46卷 2854-2861页

作者：张嘉峰张鹏王明春刘涛海军工程大学电子工程学院中国人民解放军92118部队

在已有的极化合成孔径雷达(SAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题.为此提出了一种Fisher分布下具有虚警概率解析表达形式的CFAR检测方法.首先,在乘积模型框架下,引入Fisher纹理变量,推导出了极化白化滤... 详细信息

在已有的极化合成孔径雷达(SAR)图像恒虚警(CFAR)检测方法中,存在着高分辨下杂波模型适用性差的难题.为此提出了一种Fisher分布下具有虚警概率解析表达形式的CFAR检测方法.首先,在乘积模型框架下,引入Fisher纹理变量,推导出了极化白化滤波(PWF)检测量的概率密度函数(PDF).然后,对PDF积分得到了虚警概率关于检测门限的解析表达形式,并设计了相应的CFAR检测算法流程.最后,通过机载合成孔径雷达(AIRSAR)实测数据比较了新方法和双参数恒虚警(2P-CFAR)算法及已有的基于K分布、G0分布、Wishart分布的CFAR检测方法的检测性能.结果表明新方法能有效检测出目标,且鲁棒性较强,相比于其他检测方法,品质因数平均高出32. 66%.

关键词：合成孔径雷达(SAR) 恒虚警(CFAR) 乘积模型 Fisher分布极化白化滤波虚警概率品质因数

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K分布下极化SAR图像CFAR检测新方法

电子学报 2019年第4期47卷 896-906页

作者：张嘉峰张鹏王明春刘涛海军工程大学电子工程学院中国人民解放军92118部队

在极化合成孔径雷达(PolSAR)图像杂波服从K分布下,已有的基于多视极化白化滤波器(MPWF)的恒虚警(CFAR)检测方法不适用于等效视数为非整数情形.针对此问题,提出了一种具有解析虚警概率表达式的CFAR检测方法.在乘积模型下引入Gamma分布纹... 详细信息

在极化合成孔径雷达(PolSAR)图像杂波服从K分布下,已有的基于多视极化白化滤波器(MPWF)的恒虚警(CFAR)检测方法不适用于等效视数为非整数情形.针对此问题,提出了一种具有解析虚警概率表达式的CFAR检测方法.在乘积模型下引入Gamma分布纹理变量后,对MPWF检测量的概率密度函数(PDF)积分得到其累积分布函数(CDF),进而得到虚警概率关于检测门限的解析形式.仿真实验结果表明新方法良好的虚警拟合效果,此外在目标杂波比(TCR)较大时,新方法检测概率更高,反之,检测概率低于已有方法.需说明的是,目前K分布下多视极化匹配滤波(MPMF)检测方法的虚警概率表达式存在错误,因此对K分布下的MPMF检测方法进行了修正并推导出了正确的虚警表达式.

关键词：恒虚警(CFAR)检测等效视数 K分布多视极化白化滤波(MPWF) 多视极化匹配滤波(MPMF) 目标杂波比(TCR)

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机械伺服系统非线性摩擦补偿自适应控制

机械伺服系统非线性摩擦补偿自适应控制

作者：张嘉峰西安电子科技大学

学位级别：硕士

科技的进步带动着人类经济的发展和生活水平的提高,由于人类对提高物质生活水平的愿望更加强烈,日常生活中用到的各种设备向着自动化和智能化方向发展,这些进步都离不开高精度机械,因此如何提高机械设备的精度受到广大科技工作者的关注... 详细信息

科技的进步带动着人类经济的发展和生活水平的提高,由于人类对提高物质生活水平的愿望更加强烈,日常生活中用到的各种设备向着自动化和智能化方向发展,这些进步都离不开高精度机械,因此如何提高机械设备的精度受到广大科技工作者的关注。非线性摩擦是影响机械伺服系统运动精度的关键因素之一,其几乎存在于所有的机械伺服系统中。非线性摩擦会使系统稳态误差增大,导致系统精度无法满足要求,因此如何解决系统中存在的摩擦已成为机械加工和控制领域的一个重要课题。本文基于机械伺服系统的位置信息和速度信息,提出了三种状态反馈控制方法对机械伺服系统中的非线性摩擦进行补偿,三种方法简单并且易于工程实现,具体工作可概括为:首先,提出了基于系统精确模型参数的状态反馈鲁棒比例-微分(RPD)加伺服系统动力学补偿(RPD+)控制,应用只基于位置误差的鲁棒控制实现非线性摩擦补偿。其次,为了克服RPD+控制需要精确已知系统动力学模型参数的弱点,引入参数自适应技术,提出了状态反馈鲁棒自适应比例-微分(RAPD)控制。最后,为了进一步改善系统的动静态性能,提高系统的控制品质,引入了一类非线性函数,提出了状态反馈鲁棒自适应非线性比例-微分(RANPD)控制。应用李雅普诺夫(Lyapunov)直接方法和巴巴拉特(Barbalat)引理分别证明了所提出三种控制闭环系统的全局渐近稳定性;采用Matlab软件和固高单自由度机械伺服系统分别进行了数值仿真和实验,验证了三种控制方法的有效性和实用性。数值仿真和实验结果显示状态反馈RANPD控制与其它两种控制相比,轨迹跟踪误差收敛速度更快,稳态跟踪误差更小,控制品质更好,所提控制方法对机械伺服系统中存在的非线性摩擦起到了有效的补偿作用。为了消除控制力矩的颤振,改进的连续控制律获得了与不连续的控制律相近的结果。同时,本文所提的控制方法与现今广泛使用的滑模自适应控制方法进行了仿真和实验对比,结果表明本文所提控制方法设计过程简单,使用方便,且具有更好的轨迹跟踪性能。

关键词：机械伺服系统摩擦补偿鲁棒控制轨迹跟踪全局渐近稳定性