动态步长卷积及其层间可解释性方法

基于卷积神经网络的图像处理方法将卷积步长设置为与输入图像无关的固定值,输入图像的重要区域和不重要区域分配的卷积资源相等,从而导致资源分配不合理和网络冗余.针对该问题,本文提出动态步长卷积(Dynamic Stride Convolution,DSC)方法,通过学习一组与输入数据相关的偏移量来修改卷积核卷积步长,将更多的计算自适应分配给感兴趣区域.此外,本文利用学习到的偏移量来可视化卷积分布,提出层间可解释分析方法,以极低的计算消耗生成直观的可解释图,有助于研究人员分析卷积层之间的注意力分布.为了进一步优化卷积资源分配,本文设计新的损失函数来有效提高DSC的性能并实现对资源位置的编辑,并结合层间可解释分析方法将资源编辑可视化.本文将DSC嵌入到目标检测和图像分割等不同任务中,实验结果表明,在COCO数据集上不同网络的mAP(mean Average-Precision)增加了2%以上,证明了DSC方法的有效性.

基于单片机控制的恒流源的设计

介绍一种用于场强机的智能化 2 0 0V/ 1 0A恒流源的设计过程。该恒流源采用 51系列单片机控制 ,设计中采用了改变D/A变换器基准电压的新方法 ,校正了由于铁磁质的非线性而引起的误差 ,提高了输出的精度。

一种可调低通有源滤波器的设计

给出了一种用单片机控制、通带边界频率可调、适用于较高频率的有源滤波器的设计方法。以一个通带边界频率调整范围为190k^505kH z,调整步长为15kH z。滤波器的阻带衰减大于50dB的滤波器设计为例进行了说明。实测结果表明,该设计方案具有较低的元件参数灵敏度。

基于FPGA的FIR滤波器的实现

提出了一种采用现场可编程门阵列器件ＦＰＧＡ并利用窗函数法实现线性ＦＩＲ数字滤波器硬件电路的方案，并以一个十六降低通 ＦＩＲ数字滤波器电路的实现为例说明了利用 Ｘｉｌｉｎｘ 公司ＸＣ ４０００系列芯片的设计过程。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真，结果表明电路工作正确可靠，能满足设计要求。

基于位串行分布式算法和FPGA实现FIR电路的研究

本文提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA实现FIR数字滤波器硬件电路的方案 ,该方案基于只读存储器ROM查找表的位串行分布式算法。并以一个十六阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了设计过程 ,所设计电路通过了软件验证和硬件仿真 ,结果表明电路工作正确可靠 ,满足设计要求。

红外焦平面失效元处理方法及软硬件实现

失效元对红外焦平面阵列器件成像质量的影响较大。本文在给出失效元定义的基础上,对失效元的产生机理进行了分析,并给出了具体的失效元检测方法。基于DSP实现了红外图像的硬件处理系统并编写了失效元处理的软件程序,实现了失效元的自动检测和校正。实验结果表明,所设计的软硬件符合实时性、可靠性的要求,取得了较好的处理效果。

一种降低对数域滤波器噪声和功耗的方法

针对现代电子设备微型化的需要,对数域滤波器更适合于低电压工作,动态偏置技术可以降低电路系统的噪声和功耗.文中提出了一种动态偏置应用于对数域滤波器中的方法,可以在不改变滤波器传输函数的情况下降低对数滤波器噪声的功耗.以一个三阶差分对数域滤波器的设计为例说明了动态偏置技术的应用.Pspice模拟结果表明,与恒定偏置滤波器相比,当输入信号为最大允许输入信号的1/10时,动态偏置滤波器的输出噪声和功耗分别下降了约17dB和12dB,但滤波器的动态范围基本保持与最大输入信号时相同.

基于Fisher约束和字典对的图像分类

基于稀疏表示的分类方法由于其所具有的简单性和有效性获得了研究者的广泛关注,然而如何建立字典原子与类别信息间的联系仍然是一个重要的问题,与此同时大部分稀疏表示分类方法都需要求解受范数约束的优化问题,使得分类任务的计算较复杂。为解决上述问题,该文提出一种新的基于Fisher约束的字典对学习方法。新方法联合学习结构化综合字典和结构化解析字典,然后通过样本在解析字典上的映射直接求解稀疏系数矩阵;同时采用Fisher判别准则编码系数使系数具有一定的判别性。最后将新方法应用到图像分类中,实验结果表明新方法在提高分类准确率的同时还大大降低了计算复杂度,相较于现有方法具有更好的性能。

基于多描述子分层特征学习的图像分类

为解决图像分类任务中词袋(Bag-of-Words)模型分类算法单一局部描述子信息缺失、特征量化误差较大、图像特征表现力不足等问题,提出一种基于多描述子分层特征学习的图像分类方法.结合尺度不变特征变换(SIFT)与形状核描述子(KDES-S)进行局部特征提取,并构建分层特征学习结构来减少编码过程中的量化误差,最后将图像特征分层归一化后进行线性组合并利用线性支持向量机(SVM)进行训练和分类.在Caltech-101、Caltech-256、Scene-15数据库上进行实验,结果表明:相比其他图像分类方法,本文方法在分类准确率上具有显著提升.

高频有源滤波器的实用设计

本文给出了高频有源滤波器的实用设计方法。根据给定的技术指标 ,首先设计一个基于运算放大器的RC有源原形滤波器 ,然后根据网络理论 ,将其转换成基于电流传输器 (CCII-)的RC有源滤波器。由于两个滤波器具有相同的传输函数以及相同的元件值 ,因此 ,基于CCII-的滤波器保留了原形滤波器的优良性能。

一种利用预测运动矢量改进的H.264快速运动估计算法

针对H.264标准推荐使用的快速运动估计算法——非对称十字型多层次六边形格点搜索(Unsymmetrical cross multi-hexagon grid search,UMHexagonS)算法搜索速度慢的问题,提出了一种改进算法。在起始搜索点的预测环节,建立预测矢量集,并根据预测矢量集的长度信息决定后续的搜索策略;在全局搜索环节,利用预测运动矢量之间的相关性适当跳过某些搜索步骤,并更换一些搜索模板;并且,根据整数变换和量化的特性检测全零系数块,提前终止运动估计过程。实验结果表明,在量化步长为28时,本文算法比UMHexagonS算法平均减少了34.80%的运动估计时间,同时编码性能基本不变。该算法在不同量化步长的条件下能够适应不同运动强度的视频序列,是一种适合H.264的速度快且性能好的快速运动估计算法。

一种改进的PNLMS自适应滤波算法

比例归一化最小均方算法PNLMS(proportionate NLMS)引入步长控制矩阵,为滤波器不同的系数赋予不同的Proportionate步长,从而加快了算法的初始收敛速度,但其后期收敛速度下降,甚至比NLMS收敛速度还慢.针对此问题提出一种改进的PNLMS算法,通过定量分析滤波器系数的收敛过程,在迭代过程中建立了Proportionate步长与滤波器当前系数幅值之间的非线性函数关系——倒数关系,较大幅度地降低了算法的复杂度.仿真结果表明,该算法的收敛速度和稳定性优于PNLMS算法及其改进算法MPNLMS,并且算法的计算复杂度远低于MPNLMS算法.

基于运动特性分析的立体视频差错掩盖

传统的视频差错掩盖技术在处理含有剧烈或复杂运动的丢失宏块时效果不理想,该文在对立体视频编码预测方式统计分析的基础上,利用丢失宏块周围正确接收块和已掩盖块的运动和视差信息,将当前丢失宏块进行判别分类,根据不同类别做不同的处理,这就对丢失宏块的恢复更具有针对性,进而提高差错掩盖的质量和效率。实验结果表明,所提方法能够改善视频剧烈或复杂运动区域的掩盖质量。

基于相空间重构的语音增强

将相空间降噪方法应用于语音增强之中。由于语音信号集中在有限空间,而随机噪声则分散在各个分量中,通过找到信号能量集中的信号空间,去除噪声能量集中的冗余空间,达到减少噪声的目的。针对语音信号的特点,本文对相空间降噪基本算法中邻点的选取方法进行了改进,在没有增加太多运算量的前提下,提高了对不同信噪比信号的适应性。另外,应用改进后的算法,本文分别对汉语单个音素和连续语音进行了相空间语音增强测试。实验结果显示,改进邻域选择后的相空间语音增强方法可以显著提高信噪比。

跨导线性原理及应用研究

跨导线性电路是电流模式电路中应用非常广泛的电路形式,可以用于分析和构造很多实用的电路。文中介绍了跨导线性的基本原理,给出了几种用双极型晶体管和MOS管实现的跨导线性电路形式。最后给出了跨导线性电路在电流模式电路中的应用实例。

基于广义轮换矩阵的伪随机广义二进制轮换矩阵设计

压缩感知中,测量矩阵在信号的获取和重构过程中起着重要的作用。传统的随机测量矩阵在采样率较高的情况下,能够获得比较好的重构效果,但在低采样率下的重构效果不够理想。确定性测量矩阵自身存在一些限制因素,与随机测量矩阵相比,重构效果有所降低。基于广义轮换矩阵(GR),提出了两种结构随机矩阵:广义二进制轮换矩阵(GBR)和伪随机广义二进制轮换矩阵(PGBR)。仿真结果表明,相对于传统的测量矩阵,新的测量矩阵在二维图像重建方面效果较好,所需重构时间相差不大,在较低的采样率下能够获得更加精确的重建。

一种基于字典学习的压缩感知视频编解码模型

无线多媒体传感器网络中针对视频信号处理的两个重要的问题是如何高效编解码和如何抵抗信道误码。结合压缩感知和字典学习理论,提出了一种应用于无线传感器网络的基于字典学习的压缩感知视频编解码模型。模型整体采用压缩感知理论以降低编码端复杂度,提高系统抗误码性。编码端应用差分编码和跳帧模式大大减少了信道传输数据量;解码端采用字典学习算法增强图像的稀疏表示能力,从而提高视频重构精度。本模型在实现高效编码的同时将计算复杂度从编码端转移到解码端,从而满足编码端资源受限的应用场合。理论分析和仿真实验表明该模型可行并且有效。

高阶电流模式有源滤波器设计

说明了从电压模式电路推导出电流模式有源滤波器二阶节电路的方法 ,然后用级联法设计高阶的电流模式有源滤波器 ,其中主要解决了三个问题 :零 -极点配对问题 ;级联顺序和增益常数分配 .最后给出了一个示例来说明设计过程 .计算机模拟验证了设计的正确性 .

反馈滤波器长度对判决反馈均衡器性能的影响

为了使判决反馈均衡器的性能达到最佳,提出了一种判决反馈均衡器变步长可变阈值动态长度算法,并将该算法应用于研究反馈长度对自适应变长判决反馈均衡器性能的影响.结果表明:变长自适应判决反馈均衡器在前馈滤波器长度收敛到一定的范围内、判决延迟保持一定的情况下,反馈长度并不是越长越好.得出了反馈长度与自适应判决反馈均衡器的误差函数之间是一个U形函数关系的结论,该结论可以用于指导判决反馈滤波器的设计.

一种高效低时延的多视点分布式视频编码

分布式视频编码是一种可以将编码端复杂度转移到解码端的视频编码方式.多视点分布式视频编码在视点内部大都采用运动补偿内插法来降低时间冗余,但是因为运动补偿内插法的解码顺序与视频顺序不一致,从而导致视频解码出现时延.因此,基于运动补偿外推法提出了一种高效低时延的多视点分布式视频编解码方法.此外,一般运动补偿外推法的重构质量要低于运动补偿内插法.在使用运动补偿外推法降低时间冗余的基础上,使用视差矢量内插法降低视点间冗余,经过融合算法提高重构质量.实验证明,所提出的这种高效低时延的多视点分布式视频编码,在重构质量相当的情况下,解码时间降低了0.3s.