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多天线信号合成的权值估计算法研究与实现

多天线信号合成的权值估计算法研究与实现

作者：漆雪梅解放军信息工程大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的迅速发展以及人们对无线通信业务需求的不断增加,无线信号越来越密集,使得某些应用环境中接收信号变得越来越微弱。作为传统接收方法的补充手段,能够有效改善信号接收质量的多天线信号合成技术日益受到各方面的重视,... 详细信息

随着无线通信技术的迅速发展以及人们对无线通信业务需求的不断增加,无线信号越来越密集,使得某些应用环境中接收信号变得越来越微弱。作为传统接收方法的补充手段,能够有效改善信号接收质量的多天线信号合成技术日益受到各方面的重视,相应的,多天线信号合成的权值估计算法研究具有十分重要的意义。本文在深入研究多天线信号合成系统及相关关键技术的基础上,围绕不同合成方案下的权值估计问题展开研究,同时设计并实现了多天线信号合成软件。主要完成工作如下: 1.针对面向符号的权值估计算法,提出了一种基于EM的多路权值幅度相位联合估计算法。该算法依据EM算法结构,将未知发送数据作为隐含数据,构造完全数据模型,通过迭代方式计算完备数据似然函数的条件后验期望,并使之最大化来获得权值幅度和相位的最大似然估计。仿真结果表明,该算法估计精度高,高信噪比下其权值幅度和相位估计值均能达到Cramer-Rao下界,适用于不同调制方式,其合成损失较小。 2.在研究SUMPLE算法的基础上,给出了一种改进的SUMPLE权值相位估计算法。该算法在选取其中一路信号,将其权值相位固定,使得合成输出信号相位逐渐向该信号相位靠拢,并最终收敛于该信号相位,从而改善SUMPLE算法合成信号相位在低信噪比下的漂移问题。该算法计算量相对减小,收敛速度稍逊于SUMPLE算法。仿真结果表明,该算法估计性能与SUMPLE算法一致,有效改善了合成信号相位漂移问题。 3.针对面向波形的多天线信号权值幅度估计问题,提出了一种基于互相关矩阵的多天线联合权值幅度估计算法。该算法建立互相关矩阵与权值幅度的超定方程组,通过对该方程组的求解,得到基于最小二乘的理论权值幅度最优估计值。仿真结果表明,算法性能良好,能适用于在低信噪比下多天线信号合成。 4.完成了多天线信号合成软件的设计与实现。将软件划分为界面控制和显示模块、数据读写模块、数据处理模块和信号合成模块,分别介绍了各模块工作原理及实现方法。软件实现基于Visual C++ 2008编程框架,为了加快软件运行速度,将VC++的三种混合编程模式,即MATLAB混合编程、嵌入IPP函数库和CUDA方式,进行对比并选取适合现有合成方案的VC++与IPP混合编程方式编写软件。通过仿真数据和实际信号测试对合成软件进行性能测试。

关键词：多天线信号合成技术权值估计 EM算法互相关矩阵 VC++

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视觉注意模型中权值估计与特征整合

深圳信息职业技术学院学报 2012年第3期10卷 42-45页

作者：李净净张基宏梁永生深圳大学信息工程学院广东深圳518060 深圳信息职业技术学院信息技术研究所广东深圳518172

针对视觉注意模型中不同特征在特征整合阶段的权值判定,提出了一种基于显著区域分布的权值估计方法。在Itti-Koch视觉注意计算模型的基础上,不同于平均权值的方法,通过计算各个特征图显著区域的分布、位置、个数,计算权值整合特征图。... 详细信息

针对视觉注意模型中不同特征在特征整合阶段的权值判定,提出了一种基于显著区域分布的权值估计方法。在Itti-Koch视觉注意计算模型的基础上,不同于平均权值的方法,通过计算各个特征图显著区域的分布、位置、个数,计算权值整合特征图。实验结果表明,该方法得到的显著图能更好地模拟人眼的观测结果。

关键词：视觉注意模型特征整合权值估计显著图

稳态噪声背景下加权Myriad滤波的遗传算法实现

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电子与信息学报 2004年第1期26卷 82-88页

作者：杨军马晓岩万山虎空军雷达学院

该文利用遗传算法具有全局最优搜索的特点,同时,考虑到运算复杂度问题,提出了用十进制代替传统的二进制进行算子操作的遗传算法,来获得加权Myriad滤波器输出。另外,针对在原自适应权值训练算法中权值处于稳定区后波动仍较大的问题,分析... 详细信息

该文利用遗传算法具有全局最优搜索的特点,同时,考虑到运算复杂度问题,提出了用十进制代替传统的二进制进行算子操作的遗传算法,来获得加权Myriad滤波器输出。另外,针对在原自适应权值训练算法中权值处于稳定区后波动仍较大的问题,分析了波动存在的原因并对其进行了改进.仿真结果表明,该方法在较多极值点的情况下,所有染色体均可快速收敛至全局极值点,并且改进后权值估计可使滤波效果有明显改善。

关键词：稳态噪声加权Myriad滤波遗传算法自适应算法权值估计

一种基于混合遗传算法的加权Myriad滤波器

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电子学报 2003年第12期31卷 1807-1810页

作者：杨军马晓岩万山虎空军雷达学院信息工程系湖北武汉430019 空军雷达学院科研部湖北武汉430019

本文提出了一种直接采用浮点操作的混合遗传算法 ,分析了该算法的特点 ,并将其用于实现加权Myri ad滤波器 ,即采用混合遗传算法得到加权Myriad滤波器的权值估计及其滤波输出 .比较仿真结果表明 ,由于混合遗传算法的所有染色体均可快速... 详细信息

本文提出了一种直接采用浮点操作的混合遗传算法 ,分析了该算法的特点 ,并将其用于实现加权Myri ad滤波器 ,即采用混合遗传算法得到加权Myriad滤波器的权值估计及其滤波输出 .比较仿真结果表明 ,由于混合遗传算法的所有染色体均可快速收敛至全局最优点。

关键词：混合遗传算法加权Myriad滤波器稳态分布权值估计浮点操作

挖掘客户潜在需求确定指标重要程度的证据组合方法

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中国管理科学 2006年第3期14卷 51-55页

作者：邓明荣吴红梅浙江大学管理学院杭州310058 浙江大学城市学院杭州310015

在现实中,属性(例如产品的各种指标)的权重常常与特定客户的需求有关,因此这些客户的偏好信息对权重的确定非常重要。这种信息不一定就直接体现在对属性的重视程度上,而可能表现在对一组具体产品的偏好关系上。在对产品的指标评价时还... 详细信息

在现实中,属性(例如产品的各种指标)的权重常常与特定客户的需求有关,因此这些客户的偏好信息对权重的确定非常重要。这种信息不一定就直接体现在对属性的重视程度上,而可能表现在对一组具体产品的偏好关系上。在对产品的指标评价时还会存在一些无知性。针对这些情况,本文给出一个基于证据理论和目标规划、挖掘客户潜在需求的指标权重估计方法,并结合一个计算示例,给出具体的计算过程。

关键词：权值估计证据组合目标规划

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舰船网络安全评估的仿真模拟实验研究

舰船科学技术 2019年第18期41卷 154-156页

作者：时荣王喜苏州工业职业技术学院软件与服务外包学院江苏苏州215011 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006

安全评估可以帮助管理员了解舰船网络安全变化趋势,为了解决当前舰船网络安全评估结果与实际舰船网络安全值不相符的缺陷,设计了基于层次分析方法的舰船网络安全评估模型。首先采集多源的舰船网络安全评估数据,并将其中的异常数据进行剔... 详细信息

安全评估可以帮助管理员了解舰船网络安全变化趋势,为了解决当前舰船网络安全评估结果与实际舰船网络安全值不相符的缺陷,设计了基于层次分析方法的舰船网络安全评估模型。首先采集多源的舰船网络安全评估数据,并将其中的异常数据进行剔除,然后采用层次分析根据一定的准则,确定舰船网络安全评估数据的权值,最后引入神经网络建立舰船网络安全评估模型,采用Python语言编程实现舰船网络安全评估仿真实验,结果表明,本文模型能够避免当前舰船网络安全评估过程中存在的缺陷,科学、合理确定不同舰船网络安全评估数据权值,客观、准确地对舰船网络安全等级进行评估,评估建模时间也得到相应的减少,可以实时实现舰船网络安全等级评估,具有十分广泛的应用前景。

关键词：舰船网络不同来源数据层次结构安全等级权值估计

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一种航天器位姿测量的鲁棒正交迭代法

航天返回与遥感 2018年第5期39卷 66-73页

作者：张欢王立武唐明章北京空间机电研究所北京100094

航天器位姿测量是许多空间任务和地面大型试验必不可少的关键环节,基于合作标志点的单目位姿测量技术是实现该测量的重要手段之一;由于受到外界复杂环境的干扰,标志点提取可能会出现野值点或者精度不一致的情况,传统的正交迭代方法对于... 详细信息

航天器位姿测量是许多空间任务和地面大型试验必不可少的关键环节,基于合作标志点的单目位姿测量技术是实现该测量的重要手段之一;由于受到外界复杂环境的干扰,标志点提取可能会出现野值点或者精度不一致的情况,传统的正交迭代方法对于该类问题不能够达到最优的求解精度,甚至求解错误。文章提出了一种基于M估计的鲁棒型正交迭代方法,使用M估计给每个标志点分配不同的权重,优化加权物方残差目标函数得到位姿参数。通过仿真验证和实物试验,证明了该方法可以较好地消除错误数据对测量的影响,提高了正交迭代算法的测量精度和鲁棒性。

关键词：位姿测量正交迭代法权值估计鲁棒航天器

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全局与局部特征融合的大规模图像检索方法

全局与局部特征融合的大规模图像检索方法

作者：罗夏君西安电子科技大学

学位级别：硕士

大数据时代下,随着互联网中大规模图像数据库越来越多,如何使用户快速的在海量、动态的数据库中找到满足需求的图像是现今视觉领域的重要课题。其中,最主要的应用是基于内容的图像检索,即输入查询图像,在线查询相似的图像结果。最经典... 详细信息

大数据时代下,随着互联网中大规模图像数据库越来越多,如何使用户快速的在海量、动态的数据库中找到满足需求的图像是现今视觉领域的重要课题。其中,最主要的应用是基于内容的图像检索,即输入查询图像,在线查询相似的图像结果。最经典的图像检索系统是基于以SIFT为代表的手工局部特征建立倒排索引,但其局部底层特征与全局语义间存在着严重的‘语义鸿沟’,准确率无法得到突破。在带有语义特性的CNN深度特征出现后,虽然在图像检索尝试中有着不错表现,但仅使用深度特征作为图像表达无法针对细节纹理进一步区别图像达到理想精度。所以,如何结合两种特征特性,互为补充描述图像,突破现有特征表达局限,并以此建立可以快速查询的索引结构,提高图像检索系统查询准确率,仍是迫切需要解决的一大挑战。本文尝试结合图像全局与局部特征,提出对融合特征进行二维倒排索引的方案,同时,在相似性匹配阶段优化特征向量的权值估计,提高图像检索系统的查询准确率,解决图像检索。主要贡献如下:全局与局部特征相结合二维倒排索引模型。首先使用统一尺度空间下的分块模型,以分块Patch作为图像的视觉词单元,应用具有细节纹理特性SIFT特征以及具有语义特性的CNN特征作为视觉词组合表示。与一维倒排索引应用词袋模型类似,本文是对两个特征向量空间进行聚类划分,则视觉单词索引键值是两个空间特征码词的组合,由此使得在索引阶段就对视觉词进行了更精细的划分,在离线训练时就大量排除了错误匹配,索引列表中的图像将是全局与局部特征都一致的相似组合,提升了检索系统的准确率。考虑词频分布与主题相关性优化视觉单词的权值估计。在图像检索系统的比较中发现,常被使用的经典IDF计算由于忽略词频分布的影响,因此放大了偶尔出现的噪声影响,弱化了词频不同的视觉单词的区分力。优化的权值估计恰恰避免了这一问题,同时,本文应用主题模型求解视觉单词与主题相关性,并提高与主题强相关的视觉单词的重要性程度。本文还结合了二维索引结构特点,提出Multi-IDF计算框架作权值估算,整体提高视觉单词在相似性匹配中的区分能力,有效提升匹配精度。本文提出的结合全局与局部特征的二维倒排索引检索方案,有效提高了图像检索系统的查询准确率,同时在系统实践中也应用了HE二进制编码、MA多分配查询策略来保证系统的查询效率和召回率。本文在公开真实的大规模图像数据库上进行了系统实现,结果分析比较中进一步验证了所提方案的优势。

关键词：二维倒排索引词袋模型全局特征局部特征权值估计

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基于智能手机的声信号室内定位系统研究

基于智能手机的声信号室内定位系统研究

作者：张鹏桂林电子科技大学

学位级别：硕士

现有室内定位系统中的核心技术种类繁多,其中包括超宽带、Wi-Fi、地磁、声信号等,各自存在不同的优缺点。如何实现在兼顾高精度定位的同时,其它因素亦能为广大用户所接受的室内定位系统,一直是室内定位领域的热点和难题。本文提出了一... 详细信息

现有室内定位系统中的核心技术种类繁多,其中包括超宽带、Wi-Fi、地磁、声信号等,各自存在不同的优缺点。如何实现在兼顾高精度定位的同时,其它因素亦能为广大用户所接受的室内定位系统,一直是室内定位领域的热点和难题。本文提出了一种基于智能手机的声信号室内定位方案,该方案采用人耳不可闻频段的声信号,充分利用智能手机自带的麦克风、计算和通信功能,在室内环境下实现了高精度的鲁棒定位。本文的主要工作如下:（1）一种无需严格时钟同步的声信号室内定位方案。传统声信号室内定位系统大多需要精确的时钟同步,然而这会不可避免地带来定位误差和额外开销。本文提出的声信号定位系统利用主锚点采集到的声信号来纠正无线信号的不确定时延带来的同步误差,从而无需严格时钟同步。（2）定位系统的设计与实现。本文首先详细设计了系统框架和系统流程,其次根据实测选择了合适的定位信号。最后,基于智能手机平台设计并实现了该系统。实际场景下的实验结果表明:系统定位精度保持在15cm以内的概率为97%,保持在10cm以内的概率为84%,且不同型号的智能手机对定位结果的影响不大。（3）声信号的NLOS概率估计方法。本文首先合理地分割了同次定位采集到的声信号,然后根据LOS/NLOS信道特性的区别提取了9维特征,最后提出了一种基于同一定位周期,通过对比不同锚点声信号的信道特征,来估计其NLOS概率的方法。（4）基于NLOS概率的时延估计方法。传统的广义互相关时延估计方法在遇到强反射环境或NLOS环境时,精度会急剧下降。为此,本文基于声信号的NLOS概率提出了一种自适应阈值的时延估计方法,实验结果表明,该方法在LOS/NLOS环境下能取得较好的效果。（5）基于NLOS概率的自适应权值估计方法。实际室内环境多为LOS/NLOS混合环境,此时传统的定位方法定位误差较大。本文提出了一种结合信号NLOS概率和信道时延信息的自适应权值估计方法。实验结果表明:在LOS/NLOS混合环境下,结合了本文提出的时延估计方法和权值估计方法的WLM＿P算法的定位精度在0.2m以内的概率为85%。

关键词：室内定位智能手机声信号 LOS/NLOS 时延估计权值估计