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基于扩展卡尔曼滤波器的矢量跟踪算法研究

电子与信息学报 2013年第6期35卷 1400-1405页

作者：罗雨王永庆罗海坤马远星吴嗣亮北京理工大学信息与电子学院北京100081

该文针对矢量跟踪算法缺乏定量分析的问题,对线性化模型与跟踪误差进行了研究。为了提高矢量跟踪环的动态跟踪性能,修正了已有线性化观测矩阵忽略接收机伪距率对位置的偏导项的问题;提出了新的环路反馈量,简化了运算过程。推导出了矢量... 详细信息

该文针对矢量跟踪算法缺乏定量分析的问题,对线性化模型与跟踪误差进行了研究。为了提高矢量跟踪环的动态跟踪性能,修正了已有线性化观测矩阵忽略接收机伪距率对位置的偏导项的问题;提出了新的环路反馈量,简化了运算过程。推导出了矢量跟踪环的热噪声跟踪误差,与标量跟踪环相比跟踪门限明显降低,并且在相同条件下,观测卫星数越多,矢量跟踪环的跟踪门限越小;推导了矢量跟踪环的动态应力跟踪门限,证明矢量跟踪环可以处理高动态微弱信号。通过Monte Carlo仿真验证了理论分析结果的正确性。

关键词：全球定位系统矢量跟踪环扩展卡尔曼滤波器线性化模型跟踪误差

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基于双重存证的跨域流转多副本发现机制

通信学报 2024年第2期45卷 40-53页

作者：罗海洋邝彬郭守坤张玲翠牛犇李凤华中国科学院信息工程研究所北京100085 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 网络空间安全防御重点实验室北京100085

针对泛在共享环境下信息频繁跨节点、跨系统交换时有意或无意留存而导致的隐私信息泄露问题,提出了一种基于双重存证的跨域流转多副本发现机制,可实现对流转信息的传播路径、传播方式进行溯源,并构造信息的多副本传播图。根据存证时机... 详细信息

针对泛在共享环境下信息频繁跨节点、跨系统交换时有意或无意留存而导致的隐私信息泄露问题,提出了一种基于双重存证的跨域流转多副本发现机制,可实现对流转信息的传播路径、传播方式进行溯源,并构造信息的多副本传播图。根据存证时机和方式的不同,双重存证包括流转主动存证和操作被动存证,信息在被分享前,由信息分享者主动记录传播路径和传播方式,生成流转主动存证记录;信息在被操作前,由系统自动记录传播路径,生成操作被动存证记录;相比单一存证,双重存证能够提高构造的信息多副本传播图的完整性和真实性,能够发现存证行为异常的节点并进行处置;基于社会惩戒理论,证明了存证行为异常发现与处置的有效性。实验开发了针对OFD的双重存证多副本发现原型系统,验证了所提机制对信息传播图构造完整性的提升。

关键词：多副本发现存证系统跨域流转社会惩戒传播图

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基于压缩查找表的高精度正弦信号生成算法

系统工程与电子技术 2012年第2期34卷 249-252页

作者：罗海坤王永庆吴嗣亮北京理工大学信息与电子学院北京100081

使用直接数字频率综合(direct digital synthesizer,DDS)技术生成正弦信号时,幅度精度与查找表容量两个条件相互制约,由于容量限制,高精度需要的超大容量查找表在实际中往往无法实现。针对该问题,提出了一种基于压缩查找表的高精度正弦... 详细信息

使用直接数字频率综合(direct digital synthesizer,DDS)技术生成正弦信号时,幅度精度与查找表容量两个条件相互制约,由于容量限制,高精度需要的超大容量查找表在实际中往往无法实现。针对该问题,提出了一种基于压缩查找表的高精度正弦信号生成算法。首先,推导了DDS输出信号精度与查找表容量的关系,为查找表的设计提供了理论依据。然后,依据精度需求构造了一种高效的压缩查找表,给出了查找表容量与压缩比的关系。最后,给出了算法的实现流程,通过仿真验证了信号精度及压缩比,信号幅度为106,精度为10-5时,压缩比达到107倍。

关键词：高精度正弦信号 Sunderland算法压缩查找表直接数字频率综合

基于改进ziggurat算法的高斯白噪声发生器

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系统工程与电子技术 2011年第4期33卷 879-883页

作者：罗海坤吴嗣亮王永庆北京理工大学信息与电子学院北京100081

经典的ziggurat算法在楔形区域和截尾区域的判决计算包含非线性运算,存在计算量大、资源消耗多的缺点。针对该问题提出了一种改进的ziggurat算法。该算法利用分段线性近似原理拟合了判决模型,优化了楔形区域和截尾区域的判决算法,将判... 详细信息

经典的ziggurat算法在楔形区域和截尾区域的判决计算包含非线性运算,存在计算量大、资源消耗多的缺点。针对该问题提出了一种改进的ziggurat算法。该算法利用分段线性近似原理拟合了判决模型,优化了楔形区域和截尾区域的判决算法,将判决过程改为线性运算。新算法的效率进一步提高,相对原算法,资源消耗减少了44%以上,且经过仿真验证,算法的性能没有明显的损失。基于新算法设计并实现了一个高斯白噪声发生器,仿真和实测结果表明,该高斯白噪声发生器资源利用率高,数据吞吐率大,生成的高斯白噪声正态特性良好,功率谱平稳。

关键词：高斯白噪声发生器拒斥算法 ziggurat算法现场可编程门阵列

PMF-FFT算法中码多普勒频率影响的分析及补偿

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北京理工大学学报 2013年第11期33卷 1176-1182页

作者：罗海坤王永庆罗雨吴嗣亮北京理工大学信息与电子学院北京100081

针对高动态长时间积累下,码多普勒频率会导致PMF-FFT算法出现码相位走动问题,不利于直扩信号的捕获的问题,推导了码相位走动与积累损失和参数估计偏差的定量关系.在PMF-FFT算法的基础上,提出利用Keystone变换校正码相位走动,从而补偿码... 详细信息

针对高动态长时间积累下,码多普勒频率会导致PMF-FFT算法出现码相位走动问题,不利于直扩信号的捕获的问题,推导了码相位走动与积累损失和参数估计偏差的定量关系.在PMF-FFT算法的基础上,提出利用Keystone变换校正码相位走动,从而补偿码多普勒频率.仿真结果表明,新算法能有效补偿码多普勒频率,在37dB/Hz载噪比、10ms相干积累时间和10-6虚警概率的条件下,单次检测概率达到98%.

关键词：高动态长时间积累 PMF-FFT 码多普勒频率补偿

一种基于运动补偿的高动态微弱直扩信号捕获算法

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宇航学报 2013年第4期34卷 539-545页

作者：罗海坤王永庆申宇瑶吴嗣亮北京理工大学信息与电子学院北京100081

针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰... 详细信息

针对高动态长时间积累情况下直扩信号能量无法有效积累的问题,提出了一种基于运动补偿的二倍分组块补零(Double Block Zero Padding,DBZP)算法。首先利用Keystone变换对输入信号与本地伪码在频域相乘后的结果进行处理,消除伪码自相关峰走动;再利用分段解线调技术同时补偿掉多普勒扩展和伪码自相关峰弯曲;最后对信号进行相干积累。仿真结果表明,基于运动补偿的DBZP算法能有效地消除动态的影响,大幅减小积累损耗,进而提升捕获灵敏度。该算法能广泛应用于基于直扩信号的高动态微弱目标捕获。

关键词：高动态微弱直扩信号运动补偿 DBZP算法

大动态多普勒频率下微弱直扩信号的长时间积累算法

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电子学报 2013年第12期41卷 2397-2402页

作者：罗海坤王永庆申宇瑶吴嗣亮北京理工大学信息与电子学院北京100081

大动态多普勒频率情况下,微弱直扩信号的长时间积累存在积累损失和计算量急剧增加的问题.对此,本文提出一种基于运动补偿的二倍分组块补零算法,在二倍分组块补零算法的基础上,通过谱循环移位搜索多普勒频率,采用包络平移和Keystone变换... 详细信息

大动态多普勒频率情况下,微弱直扩信号的长时间积累存在积累损失和计算量急剧增加的问题.对此,本文提出一种基于运动补偿的二倍分组块补零算法,在二倍分组块补零算法的基础上,通过谱循环移位搜索多普勒频率,采用包络平移和Keystone变换补偿码多普勒频率.理论分析和仿真结果表明,新算法能有效消除大动态多普勒频率对长时间累积的影响,同时计算效率高,相干积累20ms时的计算量仅为同类算法的16%,且时间越长、优势越大.

关键词：大动态多普勒频率微弱直扩信号长时间积累运动补偿

一种串联结构数字载波环及其Z域噪声性能分析

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电子学报 2013年第2期41卷 307-313页

作者：韩孟飞王永庆吴嗣亮罗海坤北京理工大学信息与电子学院北京100081

提出一种具有串联环路结构的新型数字载波跟踪环,以解决极低载噪比下高动态载波信号的跟踪问题.在输入加性高斯白噪声假设下,通过建立具有一定通用性的Z域全相位模型,对新型载波环的噪声跟踪性能进行了理论分析,推导出相位噪声方差的计... 详细信息

提出一种具有串联环路结构的新型数字载波跟踪环,以解决极低载噪比下高动态载波信号的跟踪问题.在输入加性高斯白噪声假设下,通过建立具有一定通用性的Z域全相位模型,对新型载波环的噪声跟踪性能进行了理论分析,推导出相位噪声方差的计算通式.根据新型载波环的具体实例,验证了理论分析结果的正确性.基于上述分析结果,对新型载波环完成了参数优化,并对其与传统载波环进行了性能比较.结果表明,在极低载噪比高动态条件下,新型载波环跟踪性能优于传统载波环.所得结论可用于评估新型载波环的噪声跟踪性能或指导其环路设计.

关键词：载波跟踪串联载波环加性高斯白噪声 Z域全相位模型相位噪声方差

面向遮挡行人检测的自适应收缩非极大值抑制方法

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控制与决策 2024年第7期39卷 2177-2185页

作者：李翔何淼罗海波中国科学院沈阳自动化研究所光电信息处理重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 中国科学院大学北京100049

基于视觉的行人检测是目标检测中的重要研究方向.如今主流的基于锚框的行人检测器输出的结果是大量冗余的,在结果输出之前需要对冗余预测进行非极大值抑制,因而非极大值抑制的效果将直接影响检测器的性能.行人检测任务中最大的挑战在于... 详细信息

基于视觉的行人检测是目标检测中的重要研究方向.如今主流的基于锚框的行人检测器输出的结果是大量冗余的,在结果输出之前需要对冗余预测进行非极大值抑制,因而非极大值抑制的效果将直接影响检测器的性能.行人检测任务中最大的挑战在于目标之间互相遮挡的现象,而严重重叠的目标使得传统的基于固定阈值的非极大值抑制方法难以在高召回率与低虚警率之间取得平衡.针对以上问题,提出一种根据重叠度自适应收缩预测框的非极大值抑制方法.根据对应目标的重叠度将预测框进行自适应的收缩,以降低预测框之间的重叠度.对收缩后的预测框进行非极大值抑制,可避免高重叠预测框对处理结果的影响.此外,指向性不明确的预测框将影响本算法的性能,为此提出一种中心点排斥损失函数,通过在重叠框的中心点之间施加排斥力来减少介于两目标之间的指向性不明确的模糊预测框数量,增强自适应收缩非极大值抑制算法的效果.仿真实验结果表明,所提算法可以有效提升基于锚框的检测器对重叠行人目标的检测性能.

关键词：非极大值抑制遮挡行人检测目标检测深度学习计算机视觉机器学习