基于逻辑运算的离散人工蜂群算法

针对当前离散人工蜂群算法冗余度高、探索性能差、容易陷入早熟等问题,提出一种基于逻辑运算的离散人工蜂群算法.通过引入一系列的逻辑运算,一方面解决了当前离散人工蜂群算法中存在的解不更新问题,提高了算法的搜索效率;另一方面,很好地保证了搜索过程的中间解和最终解都封闭在原离散封闭集内,有效地避开了实数集与离散集间的映射问题.基于逻辑运算的离散人工蜂群算法计算简单、易于硬件实现,在基于图论着色理论的频谱分配模型上进行验证,取得了明显优于离散人工蜂群算法的收敛速度和优化性能.

针对表情变化的三维人脸识别系统研究

为增强三维人脸识别系统对表情变化的鲁棒性,提出一种融合深度数据与面部刚性区域的人脸识别系统。首先根据人脸几何特征定位鼻尖点,以该点为中心切割出有效的面部区域,把各种姿态的人脸统一矫正到正面姿态;然后以深度图作为整体特征采用二维主成分分析(2DPCA)算法进行匹配,以面部刚性区域作为局部特征采用改进的迭代最近点(ICP)算法进行匹配;最后将所提取的整体特征匹配结果和局部特征匹配结果进行融合。在CASIA 3D人脸库上的实验结果表明,构造的系统识别率高于使用单一特征的系统,且对表情变化有较好的鲁棒性。

认知无线电网络中系统效益最大化的频谱分配

传统遗传算法和自适应遗传算法在优化认知无线电网络的系统效益时易陷入局部最优。针对该问题,通过引入反映每个染色体基因特性的欧氏距离,对遗传算法进行改进,提出一种系统效益最大化的频谱分配方案。实验结果表明,该方案的频谱分配性能优于基于传统遗传算法和自适应遗传算法的方案。

一种中值滤波的快速算法

在信号处理中,大多数中值滤波的快速算法都是基于排序理论的。本文突破了这种约束,一方面从序列中快速寻找中值人手,对传统的快速排序求中值的算法进行了改进,它无须对数据进行排序,减少了运算量;另一方面充分利用数据相关性,考虑移入值和移出值与中值的位置关系,达到数据的快速插入与删除。实验表明,该算法应用于信号滤波处理时,能有效地降低中值滤波算法的时间复杂度,计算效率和运算速度比传统快速滤波算法更高。

电子信息类专业信号与信息处理课程群建设

文章重点介绍了重庆大学信号与信息处理课程群构建的思路，在师资队伍建设、实验室建设以及教学内容体系、教学手段与教学方法等方面的改革实践与成效。

基于人工免疫系统的医学图像配准

提出了一种基于人工免疫系统的图像配准算法。针对医学图像配准中常用的Powell算法容易陷入局部最优问题,以互信息最大为配准侧度,将体液免疫的思想应用于医学图像配准,较好地解决了局部最优这一难题。针对免疫算法计算量大的问题,对免疫选择算子进行了改进,降低了计算复杂度,并将外推搜索和黄金分割法用于种群初始化,进一步提高了计算效率。实验结果表明,论文提出的算法具有良好的精准性和稳定性,是一种有效的配准算法。

采用多策略离散人工蜂群的改进频谱分配算法

针对图论频谱分配模型下最优频谱分配策略搜索解困难、耗时长的问题,提出一种采用多策略离散人工蜂群的频谱分配算法。首先,根据感知技术得到的通信环境状况,建立频谱分配的图论模型;然后,引入多策略离散人工蜂群算法进行最优频谱分配策略的搜索,在搜索初期,引入全局探索能力强的粗搜索策略,以快速优化初始种群,后期以高精度的单维更新进行精细搜索;考虑到仅当解参数值取1才能带来网络收益的增加,提出仅对取值为零的维度进行更新的策略,增强了搜索的有向性与有效性。仿真实验表明：该算法与当前基于离散人工蜂群和二进制粒子算法的频谱分配算法相比,无论是收敛速度还是网络收益都得到提高;当可用频谱数在5-20之间、次用户数量在5-22之间变化时,获得相同最大收益的耗时仅为对比算法的47.75%-36.18%,且随着问题规模增加耗时呈下降趋势。

一种改进的余弦窗及其DSP实现

提出了一种减少频谱泄漏,而又易于实现的改进的余弦窗,其核心思想是对一般的余弦窗函数施加一个指数m,根据对频率分辨率和幅值精度、旁瓣抑制的侧重不同,改变m的值,得到不同性能的改进余弦窗.在DSP中软件实现时,针对不同的m值,进行不同次数的循环来实现.仿真结果表明,这是一种效果比较好的加窗方法.

复杂背景下的多姿态人眼定位

针对彩色图像中人脸在复杂背景及多姿态下眼睛定位困难的情况,提出了一种基于肤色分割与Gabor滤波的人眼定位方法。首先采用粒子群算法优化改进的最大类间方差(Otsu)对图像进行肤色分割,找到人脸的候选区域;然后构造Gabor滤波器对候选区域进行滤波;最后经过灰度投影得到眼睛的精确位置。仿真结果表明,该分割算法在复杂背景和多姿态情况下的人眼定位中有明显优势,对于现实环境中的人脸识别有重要意义。

一种基于FFT的直扩通信系统中窄带干扰信号参数的估计方法

以DSSS/QPSK通信系统为背景,提出一种基于FFT的精确估计多个窄带干扰信号参数的方法。该方法对接收信号的频域FFT数据进行分析,只增加很少的计算量,就能准确估计出干扰的中心频率及宽度。用TMS320C5410DSP对该方法进行了仿真实验,仿真结果显示了算法的可行性和有效性。

心音信号的短时傅立叶变换分析

心音信号是一种典型的非平稳信号,短时傅立叶变换(STFT,又称窗口傅立叶变换)是用于对非平稳信号进行时频分析的有效工具。在用STFT分析心音信号时,窗口宽度的选择是非常重要的。一方面,要使用尽可能窄的窗口来保证信号的局部平稳性,另一方面,要选用较宽的窗口来提高频率分辨率。如何处理这一矛盾就成了问题的关键。通过调整滑动时间窗的宽度,达到了比较满意的效果。首先用窄时间窗进行分析,频谱图具有高时间分辨率,得到了心动周期等时域特征参数。进而逐渐加宽时间窗,最后得到高频率分辨率的频谱图,可以看出各心音成分的频谱特征。实验结果表明,不同时频尺度的STFT分析可以很好地描述正常心音信号的时域和频域特征。

FPGA实现流水线结构的FFT处理器

针对高速实时信号处理的要求,介绍了用现场可编程逻辑阵列(FPGA)实现的一种流水线结构的FFT处理器方案。该FFT处理器能够对信号进行实时频谱分析,最高工作频率达到75MHz。通过对采样数据进行加窗处理来减少了频谱泄漏产生的误差。为了提高FFT工作频率和节省FPGA资源,采用了由1024点复数FFT计算2048点实数FFT的算法。此外还介绍了一种计算复数模值的近似算法。

融合小波变换和改进KFD的人脸识别方法

基于核函数的Fisher判别分析(KFD)在人脸识别中通常采用高斯径向基函数做核函数,但核函数中参数的选取对分类效果影响较大。目前参数的选取一般仅凭经验,且该方法在处理大样本时,速度较慢。针对这个问题,本文提出了一种融合小波变换和改进KFD的人脸识别的方法。该方法首先用小波变换降低样本的维数;然后在用KFD进行特征提取时,采用微粒群算法自动获取一个最优参数,增强分类效果;最后用SVM分类器完成特征的识别。实验表明,该方法与传统的KFD相比较,运算时间减少,而且识别率得到提高。

认知无线电中基于QoS分级的频谱分配策略

为提高认知无线电中的系统吞吐量,保证频谱分配的公平性,提出一种基于服务质量(QoS)分级的频谱分配策略。建立模糊综合判决模型,根据认知用户的业务类型判别其QoS级别,应用CMSB信道分配算法进行频谱分配。仿真实验结果表明,该频谱分配策略能在满足认知用户QoS需求的同时,保证较高的系统吞吐量和接入公平性。

基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现

随着FPGA技术的稳步提高,FPGA替代其他技术用于实现高速信号处理已经变得切实可行。针对高阶FIR滤波器十分消耗FPGA硬件资源的问题,提出了一种采用基于位级联的多查找表分布式算法,并以一个32阶8位低通FIR滤波器为例,验证了所提出的方法。仿真结果表明,采用这种方法大大减少了FPGA硬件资源的耗费。

高效复数流水线蝶形单元的FPGA实现

在实时信号处理系统的设计中,要求用尽量少的硬件资源实现高速的FFT蝶形运算,本文介绍了一种高效复数流水线蝶形单元的FPGA实现,该方法充分结合信号处理算法和EDA优化手段,从成本和速度两个方面折中考虑,在大大减少存储单元和提高速度的同时,不牺牲额外的硬件成本。其性能对于大点数FFT运算有明显的优势。

时频表达在心音研究中的应用

心音是一种非平稳信号,用时频分析方法可以获得这种信号的一些重要的特征.为此提出了不同时频表达在心音研究中的几个性能指标:频谱的聚集度,时间包络的覆盖率、均方误差和规则性.基于这些指标比较了心音信号的短时傅立叶变换、连续小波变换、S变换、W igner-V ille分布等时频表达的性能,并给出了具体应用的例子.

心音信号的自适应小波去噪

在采集心音信号过程中,难免要引入噪声,这些噪声影响到心音的分析结果。由于心音信号的非平稳性,普通的滤波方法在滤去噪声的同时,会丢失部分心音成分。文中提出了一种新的基于小波变换的自适应滤波方法,该方法能够有效抑制噪声,经实例验证,取得了满意的结果。

一种基于加窗基扩展模型的OFDM信道估计算法

针对双选择衰落信道下OFDM系统中基于复指数基扩展模型(CE-BEM)的信道估计算法存在的不足,提出了一种基于加窗的基扩展模型信道估计算法。该算法通过时域加窗和去窗处理来减少CE-BEM存在的频谱泄露,并抑制多普勒频移对估计性能的影响;利用设计的导频方案,简化数学模型;再通过正交映射对估计的基扩展模型系数进行转换,从而进一步提高信道估计的精确度。同时采用归一化均方误差和误码率来衡量信道的估计性能,实验仿真表明,提出的算法在高速的移动环境下能有效提高估计性能。

基于图像配准的运动目标检测

针对导弹训练模拟器探讨一种基于图像配准运动的目标检测方法。由于差分法在动态背景下不能有效地检测出目标,故使用一种快速的基于图像亮度的角点检测,并通过考虑实际的跟踪速度与方向,建立图像间角点的对应关系,采用最小二乘法得到最佳仿射系数,再对图像进行仿射变换,由帧差法得到目标。