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一种基于savitzky-golay滤波的物理层密钥生成方法

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电讯技术 2024年第6期64卷 967-972页

作者：韩志芳战福瑞大连东软信息学院基础教学学院辽宁大连116023 大连海事大学信息科学技术学院辽宁大连116026

物理层密钥生成技术使得节点能够利用无线信道的物理特性直接生成共享密钥,从而保证无线通信过程的安全性。针对当前物理层密钥生成方案普遍存在实际场景下密钥生成率低的问题,提出了一个基于savitzky-golay滤波的物理层密钥生成机制优... 详细信息

物理层密钥生成技术使得节点能够利用无线信道的物理特性直接生成共享密钥,从而保证无线通信过程的安全性。针对当前物理层密钥生成方案普遍存在实际场景下密钥生成率低的问题,提出了一个基于savitzky-golay滤波的物理层密钥生成机制优化方案。该方案中,合法通信节点首先探测信道并通过savitzky-golay滤波消除部分由信道干扰造成的信道状态差异,然后,利用多级量化以及格雷码将信道状态转为比特序列,最终通过Cascade交互式信息协调协议以及基于2阶全域哈希函数的保密增强生成合法节点之间的共享密钥。实验结果表明,基于savitzky-golay滤波的优化方案能够有效提高物理层密钥生成过程的效率,提高了此类安全机制的实际可用性。

关键词：物理层密钥生成 savitzky-golay滤波全域哈希函数

提升小波和savitzky-golay滤波结合的近红外光谱去噪研究

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传感技术学报 2023年第3期36卷 404-410页

作者：尹欣慧顾雯雯西南大学工程技术学院重庆400715 重庆大学微系统研究中心重庆400044

在近红外光谱数据处理中,测得的近红外光谱数据不仅有被测样品的近红外特征光谱,还包含一些随机噪声,噪声的存在会影响后续光谱分析的准确性,为提高近红外光谱分析精度,需要对近红外光谱数据进行去噪处理。单一的提升小波去噪、小波去... 详细信息

在近红外光谱数据处理中,测得的近红外光谱数据不仅有被测样品的近红外特征光谱,还包含一些随机噪声,噪声的存在会影响后续光谱分析的准确性,为提高近红外光谱分析精度,需要对近红外光谱数据进行去噪处理。单一的提升小波去噪、小波去噪以及savitzky-golay滤波很难获得较好的去噪效果。因此提出将提升小波变换结合savitzky-golay滤波方法用于近红外光谱去噪,对降噪效果进行仿真与评估并与单一去噪方法进行对比。分别对添加随机噪声的1467 nm近红外光谱进行单一小波去噪、提升小波去噪、savitzky-golay滤波以及提升小波变换结合savitzky-golay滤波进行去噪。实验结果显示所提出的方法去噪后的信噪比比单一三种去噪方法分别提高0.3364、1.1074、0.1287,均方根误差分别降低0.0026、0.0091、0.001,表明所提方法能够有效去除近红外光谱中的噪声信息,并提高去噪的评估指标。

关键词：近红外光谱提升小波变换 savitzky-golay滤波去噪

基于小波阈值滤波和S-G滤波相结合的激光自混合干涉微位移重构

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强激光与粒子束 2024年第8期36卷 9-16页

作者：尤亚强李鑫涛刘晖和丹西安工程大学机电工程学院西安710048

在半导体激光器自混合干涉(SMI)微位移测量中,相位信息的准确提取对于位移的高精度重构至关重要。然而,测量噪声会对SMI信号引入相位误差,位移重构精度较低。针对信号去噪问题,小波阈值去噪算法能够滤除多数信号的噪声,但该算法在SMI信... 详细信息

在半导体激光器自混合干涉(SMI)微位移测量中,相位信息的准确提取对于位移的高精度重构至关重要。然而,测量噪声会对SMI信号引入相位误差,位移重构精度较低。针对信号去噪问题,小波阈值去噪算法能够滤除多数信号的噪声,但该算法在SMI信号去噪中存在局部振荡的问题,使得去噪后的自混合干涉信号中出现新的干扰峰,最终识别到的干扰峰会产生错误的位移重构。提出一种基于小波阈值滤波和savitzkygolay(S-G)滤波相结合的SMI信号处理算法。该算法通过引入S-G滤波算法,从全局上平滑处理相位跳变点的噪声,解决了只是采用小波去噪算法而引起SMI信号的局部振荡问题。位移重构实验结果表明,基于小波阈值结合S-G滤波算法的激光自混合干涉重构信号消除了振幅处和相位跳变点之间的高频噪声,重构位移曲线保持了振动物体的原始波形特征。

关键词：自混合干涉相位展开位移重构小波阈值滤波 savitzky-golay滤波

采用灰色savitzky-golay滤波的商用车推力杆橡胶球铰非对称迟滞建模

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西安交通大学学报 2019年第5期53卷 82-91,99页

作者：刘巧斌史文库高承明陈志勇闵海涛陈龙吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

为了建立准确高效的推力杆迟滞特性模型,根据力的分解原理,将滞回力分解为广义非线性弹性力和广义非线性阻尼力,并分别采用等效线性阻尼模型、等效分段线性阻尼模型、非对称Bouc-Wen模型和高阶多项式模型对橡胶球铰的迟滞非线性进行建... 详细信息

为了建立准确高效的推力杆迟滞特性模型,根据力的分解原理,将滞回力分解为广义非线性弹性力和广义非线性阻尼力,并分别采用等效线性阻尼模型、等效分段线性阻尼模型、非对称Bouc-Wen模型和高阶多项式模型对橡胶球铰的迟滞非线性进行建模。引入灰色关联度指标,对savitzky-golay滤波算法进行改进,采用布谷鸟算法对滤波器的参数进行优化,并应用该滤波器对试验采集到的滞回特性数据进行去噪平滑。以滤波后的试验数据与各迟滞模型计算数据的误差平方和最小化为目标,分别对各模型的参数进行识别。结果表明:所提出的灰色savitzky-golay滤波方法具有很好的平滑滤波效果,滤波前后信号的灰色关联度大于0.8,而非对称Bouc-Wen迟滞特性模型具有相对较高的精度和较低的复杂度,其建模误差小于10%。研究结果可为汽车和其他机械装置上的橡胶件迟滞非线性建模和信号滤波去噪提供参考。

关键词： savitzky-golay滤波灰色关联度非对称迟滞参数识别布谷鸟算法

蒙特卡罗剂量分布去噪中三维高斯和savitzky-golay滤波器的改进与混合

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计算物理 2009年第5期26卷 725-730页

作者：杨铸李国丽林辉陶磊周金斌曹瑞芬景佳吴爱东吴宜灿黄家兵合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009 浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310014 合肥工业大学理学院安徽合肥230009 中科院等离子体物理研究所安徽合肥230031 皖西学院机械与电子工程系安徽六安市237012

对模拟粒子轨迹数较少模拟时间较短的蒙特卡罗粗糙剂量分布进行三维滤波,可以加速其收敛速度.结合蒙特卡罗剂量分布特征,改进三维高斯和savitzky-golay滤波器,建立三维混合滤波方法,并比较并联和级联两种基本混合方式.根据卷积性质,提... 详细信息

对模拟粒子轨迹数较少模拟时间较短的蒙特卡罗粗糙剂量分布进行三维滤波,可以加速其收敛速度.结合蒙特卡罗剂量分布特征,改进三维高斯和savitzky-golay滤波器,建立三维混合滤波方法,并比较并联和级联两种基本混合方式.根据卷积性质,提出用等效卷积核简化混合滤波器结构的方法.结果表明,改进后的高斯和savitzky-golay滤波器的整体去噪效果得以增强,混合滤波器进一步降低滤波结果的局部误差,两种混合滤波器都能够大幅度抑制MC粗糙剂量分布中的噪声,级联混合滤波器降噪效果略优于并联混合滤波器.

关键词：蒙特卡罗方法高斯滤波 savitzky-golay滤波混合滤波剂量分布

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光谱共焦法厚度测量系统中抖动补偿算法研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 162-172页

作者：李春艳李丹琳刘继红刘畅李可蒋杰伟西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121

为获得样品多点数据,光谱共焦位移传感系统在移动测量时会产生抖动效应,引起测量数据发生漂移,文中基于已实现的光谱共焦厚度测量系统,研究抖动的影响并探究抖动补偿算法。首先,基于光谱共焦厚度测量模型及抖动存在时探头相对于光轴发... 详细信息

为获得样品多点数据,光谱共焦位移传感系统在移动测量时会产生抖动效应,引起测量数据发生漂移,文中基于已实现的光谱共焦厚度测量系统,研究抖动的影响并探究抖动补偿算法。首先,基于光谱共焦厚度测量模型及抖动存在时探头相对于光轴发生一定倾斜,推导了抖动对厚度测量影响的关系模型,并采用蒙特卡洛法分析了4种样品在不同程度随机抖动下的厚度概率密度函数,将解析结果与蒙特卡洛仿真结果进行比较,验证了厚度概率密度函数表达式的正确性。结果表明:抖动效应导致测量性能下降,尤其在样品厚度较大时;而抖动标准差较大时,较薄的样品具有更好的抗抖动性能;为补偿抖动的影响,提出采用savitzky-golay滤波及高斯拟合实现滤波和光谱信号峰值波长的提取,并建立了抖动误差补偿算法;最后,对厚度为(1.0±0.1) mm的样品进行实验测量,测得平均厚度为1.064 0 mm,补偿后的相对标准偏差为0.29%,验证了抖动补偿算法的有效性。文中的研究内容对提高系统测量稳定性及测量精度有一定的指导意义。

关键词：抖动补偿光谱共焦 savitzky-golay滤波峰值提取厚度测量

基于三维savitzky-golay滤波的蒙特卡罗剂量分布去噪

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数据采集与处理 2006年第4期21卷 439-443页

作者：林桂粉罗立民东南大学物理系南京210096 东南大学生物医学工程系南京210096

提出了一种基于三维Sav itzky-G o lay滤波的蒙特卡罗(M C)剂量分布的去噪方法。该方法首先利用M C方法模拟粒子轨迹数目较少时得到剂量的三维分布,然后对该剂量分布用三维Sav itzky-G o lay平滑滤波方法进行去噪处理。结果表明:采用三... 详细信息

提出了一种基于三维Sav itzky-G o lay滤波的蒙特卡罗(M C)剂量分布的去噪方法。该方法首先利用M C方法模拟粒子轨迹数目较少时得到剂量的三维分布,然后对该剂量分布用三维Sav itzky-G o lay平滑滤波方法进行去噪处理。结果表明:采用三维Sav itzky-G o lay平滑滤波方法去噪,不仅提高了剂量分布的可视性,降低了M C计算剂量分布的不确定性,而且也相应地提高了M C剂量计算方法的计算效率。

关键词：蒙特卡罗方法 savitzky-golay滤波剂量分布去噪

水田平地机GNSS高程数据EMD与S-G联合降噪研究

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华南农业大学学报 2024年第1期45卷 80-87页

作者：郑伟员梁子安周俊张颖华金占领南京农业大学工学院江苏南京210031 连云港双亚机械有限公司江苏连云港222000

【目的】减小基于全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)的水田平地机在测量地势高程信息时存在的多路径效应和机器振动影响,提高水田平地前基准面建立的准确度,进而提升平地质量。【方法】结合经验模态分解(Empir... 详细信息

【目的】减小基于全球卫星导航系统(Global navigation satellite system,GNSS)的水田平地机在测量地势高程信息时存在的多路径效应和机器振动影响,提高水田平地前基准面建立的准确度,进而提升平地质量。【方法】结合经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和savitzky-golay(S-G)滤波各自的优势,提出了一种EMD与S-G联合降噪的方法。该方法首先采用EMD将原始高程信号分解成若干本征模态函数(Intrinsic mode functions,IMFs),利用归一化自相关函数和相关系数将其细分为噪声IMFs、混合IMFs和有效IMFs,然后利用S-G算法对混合IMFs进行滤波,最后将S-G滤波后的IMFs与有效IMFs进行重构,得到最终降噪后的数据。【结果】静态验证试验结果表明,联合滤波后的均方根误差比滤波前降低了36.9%,信噪比比滤波前提高了6.3%。田间测量试验结果表明,滤波后的数据波动范围减少了11.9%。【结论】EMD与S-G联合降噪算法有效削减了多路径效应误差和振动误差,改善了数据的平滑度,对于提高水田平地作业质量具有现实意义。

关键词：水田平地机全球卫星导航系统降噪经验模态分解 savitzky-golay滤波

savitzky-golay滤波和L1范数优化相结合的视频稳像算法

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信号处理 2020年第11期36卷 1829-1837页

作者：杨雨辰毋立芳简萌赵博煊刘旭北京工业大学信息学部北京100124

近年来,越来越多的人利用手持设备拍摄视频表达自己或社会问题等,这类视频常存在抖动现象,如何消除视频序列中的随机抖动成为近年来的研究热点。本文面向视频去抖动应用场景,提出了一种savitzky-golay滤波和L1范数优化相结合的视频稳像... 详细信息

近年来,越来越多的人利用手持设备拍摄视频表达自己或社会问题等,这类视频常存在抖动现象,如何消除视频序列中的随机抖动成为近年来的研究热点。本文面向视频去抖动应用场景,提出了一种savitzky-golay滤波和L1范数优化相结合的视频稳像算法。首先基于帧间配对特征点进行运动估计;然后利用savitzky-golay滤波算法进行路径平滑处理,去除运动路径中的高频抖动分量,避免了噪声对后续生成稳定路径的影响;进一步,对平滑后的有效路径信息进行基于优化的L1范数优化算法拟合,得到最终的稳定路径;最后对原始视频图像序列进行运动补偿,生成稳定的图像序列。对比实验结果表明,本文方法稳像效果优于原始L1范数优化算法和最近较好的方法,算法速度快于目前效果较好的二维稳像算法。

关键词：视频稳像 savitzky-golay滤波 L1范数优化运动补偿