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基于加权最小二乘的多基地声呐定位算法研究

计算机仿真 2011年第8期28卷 393-396页

作者：张小凤应欢陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062

研究水下监视目标跟踪声呐定位精度问题,改善双基地声呐在某些区域(如基线区、发射和接收站的侧边区)定位性能,为了提高系统定位精度,最有效的方法就是增加发射和接收站的数量,形成多基地声呐。根据多基地声呐的几何关系,提出了加权最... 详细信息

研究水下监视目标跟踪声呐定位精度问题,改善双基地声呐在某些区域(如基线区、发射和接收站的侧边区)定位性能,为了提高系统定位精度,最有效的方法就是增加发射和接收站的数量,形成多基地声呐。根据多基地声呐的几何关系,提出了加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,结合定位误差的表达式,对定位性能进行了仿真。仿真结果表明,基于加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,能够充分利用各基站的测量信息,有效提高声呐系统的定位精度。与基于距离信息的多基地声呐定位算法相比,算法不仅具有较高的定位精度,而且可以有效解地解决边区定位误差较大的问题。

关键词：多基地声呐加权最小二乘算法定位精度

基于加权最小二乘的无线传感器网络节点定位算法研究

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基于加权最小二乘的无线传感器网络节点定位算法研究

作者：吴杰太原理工大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是信息科学领域中一个全新的发展方向,是信息技术与传统学科相互融合的成果。它综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够实时监... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是信息科学领域中一个全新的发展方向,是信息技术与传统学科相互融合的成果。它综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够实时监测、感知和采集网络监测区域中各种环境或监测对象的信息(如声音、温度、湿度、压力等),并对采集的信息进行处理,处理后的信息通过无线方式发送给信息采集者。由于其在环境监测、工业制造、国防军事、卫生医疗、交通管理等领域的巨大应用前景,近年来受到国际学术界和工业界的广泛关注。然而确定信息收集的位置也就是获取消息的节点的位置是众多应用的前提,因为没有和具体环境结合在一起的监测信息无任何实际意义,所以无线传感器网络节点定位问题在无线传感器网络的研究和应用中占有重要的地位,是无线传感器网络中的关键技术之一,对节点定位问题的研究具有非常重要的意义。本文将加权最小二乘算法应用于无线传感器网络节点定位算法中,得出了一些有意义的结果,主要工作概括如下：1.分析了经典Euclidean算法的实现过程并对其进行了改进。仿真实验比较了原始Euclidean算法与改进的Euclidean算法的能量消耗问题。2.针对以往利用加权最小二乘算法得到的定位计算结果不能适应环境变化的问题,提出一种新的加权算法。新算法的权值不需要预先设定且能够反映环境对定位计算的影响,并能抑制迭代定位过程中累积误差的影响。3.将实现定位的未知节点上升为锚节点,赋予不同的权值,权值的大小反映其在定位计算中的可信度。未知节点根据更新的锚节点位置信息循环求精。改善了Euclidean算法中定位精度及覆盖率受锚节点密度影响较大的问题。

关键词：无线传感器网络定位加权最小二乘算法循环求精

基于加权最小二乘的无线传感器网络Euclidean定位算法

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世界科技研究与发展 2011年第1期33卷 97-102页

作者：吴杰李梁王华奎太原理工大学信息工程学院太原030024 太原师范学院城市与旅游学院太原030012

针对Euclidean定位算法中定位精度及覆盖率受锚节点密度影响较大的问题,提出一种改进的节点定位算法。根据节点初始定位精度及测距精度提出一种新的加权方法。定位后的节点升级为辅助信标点。未知节点根据更新的锚节点位置信息循环求精... 详细信息

针对Euclidean定位算法中定位精度及覆盖率受锚节点密度影响较大的问题,提出一种改进的节点定位算法。根据节点初始定位精度及测距精度提出一种新的加权方法。定位后的节点升级为辅助信标点。未知节点根据更新的锚节点位置信息循环求精。仿真表明该定位系统既能提高定位覆盖率又能减少定位累积误差,从而提高整个网络的定位精度。

关键词：无线传感器网络定位加权最小二乘算法循环求精

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基于加权最小二乘法的RAIM算法研究

电光与控制 2017年第11期24卷 7-10页

作者：王尔申杨福霞贾超颖曲萍萍庞涛沈阳航空航天大学电子信息工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学辽宁省通用航空重点实验室沈阳110136

针对最小二乘法在卫星故障检测和识别中存在的问题,研究将加权最小二乘算法用于卫星故障检测和识别,该算法将测量方程的协方差矩阵对角线元素作为加权因子,进而得到基于加权最小二乘法的卫星故障检测算法。通过各颗卫星伪距残差的平方... 详细信息

针对最小二乘法在卫星故障检测和识别中存在的问题,研究将加权最小二乘算法用于卫星故障检测和识别,该算法将测量方程的协方差矩阵对角线元素作为加权因子,进而得到基于加权最小二乘法的卫星故障检测算法。通过各颗卫星伪距残差的平方和建立检验统计量,根据故障检测误警率和概率密度函数得到检测门限,将计算得到的伪距残差平方和与检测门限进行比较,进而实现故障的检测和隔离。结合实测数据,验证对比了两种算法的性能,结果表明:加权最小二乘RAIM算法在故障检测的灵敏度和故障识别性能方面优于最小二乘RAIM算法的性能。

关键词：北斗卫星导航系统 RAIM 最小二乘算法加权最小二乘算法

低信噪比高温信号的多通道同步采集与校准方法研究

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低信噪比高温信号的多通道同步采集与校准方法研究

作者：王晨晨北京交通大学

学位级别：硕士

在航天发动机的测试、发射试验中,需要对瞬态的高温信号进行多点采集和分析,为综合分析发动机的性能,需要及时捕获多测点的温度场分布情况,这就需要采集系统具备高实时、高同步、高精度等优点。由于试验现场环境复杂、信号特征分析困难... 详细信息

在航天发动机的测试、发射试验中,需要对瞬态的高温信号进行多点采集和分析,为综合分析发动机的性能,需要及时捕获多测点的温度场分布情况,这就需要采集系统具备高实时、高同步、高精度等优点。由于试验现场环境复杂、信号特征分析困难,目前的研究技术还不能够兼备以上特征。所以本文通过具体分析发动机的温度特征以及试验环境,对高温信号采集系统的同步性和精度进行了方法研究,并通过搭建温度采集系统实验平台验证了本文所研究方法的正确性。首先,本文对多路热电偶信号采集过程的同步性进行了分析,提出了时钟抖动恢复算法对DDS的输出时钟进行杂散抑制,针对布局布线、电路扰动等因素设计了基于Farrow结构的分数时延滤波器对多路信号的延时进行了校准,通过FPGA仿真验证了算法的性能。其次,对试验现场的干扰进行分析,提出基于LMS自适应滤波算法的优化模型对随机噪声进行消除。利用割集重定时技术对LMS算法结构的关键路径进行优化,在资源消耗相当的情况下,提高了算法的迭代速度。同时,提出了变步长分段式自适应滤波算法,通过仿真分析验证了改进算法在动态变换环境下具有更好的收敛性能和稳定性。再次,分析了采集系统的静态性能,设计了改进算法对热电偶温度信号的系统误差进行了进一步消除。提出了分段式加权最小二乘拟合算法,根据热电偶传感器特性进行分段处理,加权后进一步减弱了间断误差的影响,针对现场环境的复杂性和粗大误差的出现,设计了改进的GA-BP神经网路进行输入输出关系的拟合,大大降低了MAE参数的数值。最后,通过搭建一套实验验证平台对改进的算法和优化的结构进行验证。设计了PC机软件,分析了软件的框架和程序的模块化编写,设计了校准、波形显示等人机交互界面。同时,利用示波记录仪对12组24通道的热电偶温度信号进行同步性捕获,通过计算验证了其同步精度达到了us级别,进一步对系统的随机误差和系统误差的校准算法进行验证,通过B型热电偶以及5502A高精度信号源进行实验研究,误差精度达到了预期的效果。

关键词：温度采集多路同步 LMS算法加权最小二乘算法 GA-BP神经网络

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涡扇发动机故障诊断的快速原型设计

航空动力学报 2012年第2期27卷 431-437页

作者：鲁峰黄金泉孔祥天南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所江苏无锡214063

提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基... 详细信息

提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基于加权最小二乘算法的故障诊断模型,并将其写入至CompactRIO构建了发动机故障诊断的快速原型.通过对某型涡扇发动机试验表明:该种故障诊断的快速原型设计方法是有效的.

关键词：涡扇发动机故障诊断快速原型加权最小二乘算法 CompactRIO

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基于改进SPM的海上NB-IoT覆盖研究

通信学报 2019年第4期40卷 21-32页

作者：胡正陈褒丹任佳樊雨沛汪炼海南大学信息科学技术学院海南海口570228 勃艮第大学LE2I实验室法国第戎21078

针对电磁波海上传播的特性,在SPM的基础上提出一种改进的海面传播模型,同时提出一种基于WLS算法的传播模型校正算法,并利用琼州海峡海面CW测试数据对改进SPM参数进行校正。根据校正后的传播模型,利用琼州海峡海岸现有基站对NB-IoT覆盖... 详细信息

针对电磁波海上传播的特性,在SPM的基础上提出一种改进的海面传播模型,同时提出一种基于WLS算法的传播模型校正算法,并利用琼州海峡海面CW测试数据对改进SPM参数进行校正。根据校正后的传播模型,利用琼州海峡海岸现有基站对NB-IoT覆盖进行链路级仿真和覆盖仿真。实验结果表明,所提方法能有效地实现对琼州海峡的NB-IoT覆盖,对于NB-IoT网络实际部署具有指导意义,有助于海上物联网的科学研究。

关键词：窄带物联网标准传播模型加权最小二乘算法连续波测试链路预算

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T/R-R高频地波雷达球面定位算法研究

电子学报 2012年第3期40卷 435-440页

作者：谢俊好李波哈尔滨工业大学电子与信息工程学院黑龙江哈尔滨150001

T/R-R高频地波雷达可以对海面目标超视距探测,探测距离高达几百公里,因此由雷达量测量对目标定位应考虑地球曲率影响.本文分别给出了球面定位算法及其定位精度公式.应用加权最小二乘算法可实现目标精确定位.仿真分析了平面定位偏差、加... 详细信息

T/R-R高频地波雷达可以对海面目标超视距探测,探测距离高达几百公里,因此由雷达量测量对目标定位应考虑地球曲率影响.本文分别给出了球面定位算法及其定位精度公式.应用加权最小二乘算法可实现目标精确定位.仿真分析了平面定位偏差、加权最小二乘球面定位GDOP.结果表明球面定位算法可消除定位偏差,加权最小二乘球面定位可提高目标定位精度.

关键词：高频地波雷达球面定位算法加权最小二乘算法

基于超宽带信号到达时间的室内人员被动式定位算法及仿真

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2017年第8期50卷 843-849页

作者：马永涛侯振寰姜启登窦智天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

针对超宽带网络中室内人员被动式定位问题,提出了一种基于超宽带信号到达时间的定位算法,实现了单目标与双目标定位.讨论了人员存在时特有的多径传输信道,根据信道模型提出定位算法:首先,利用无人时接收信号的先验知识,提取与人有关的... 详细信息

针对超宽带网络中室内人员被动式定位问题,提出了一种基于超宽带信号到达时间的定位算法,实现了单目标与双目标定位.讨论了人员存在时特有的多径传输信道,根据信道模型提出定位算法:首先,利用无人时接收信号的先验知识,提取与人有关的接收信号;其后,估计人所在信号传输路径的到达时间;最后,计算各路接收信号的传输距离,采用加权最小二乘算法对目标进行位置估计.基于时域一致性绕射理论,建立室内人员被动式定位仿真场景.仿真结果表明,所提算法单目标定位结果以90%,的概率低于0.3,m;双目标的定位结果以78%,的概率低于2,m.

关键词：室内人员定位被动式定位超宽带网络到达时间加权最小二乘算法