噪声相关下的一步延迟无序量测滤波算法

在目标跟踪系统中会出现传感器量测无序到达融合中心的现象。考虑相同时刻过程噪声与量测噪声相关情形下的一步延迟无序量测问题,提出了一种新的滤波算法。该算法采用改进的信息滤波器,可有效处理相关噪声;采用前向预测方法,在有序状态转移方式下进行状态递推,可处理延迟量测。新算法性能不依赖于过程噪声的离散化模型,且无需对状态转移矩阵求逆。仿真实验表明,在处理无序量测时,新算法与现有的基于后向预测的处理算法表现相当,但存储量及计算量更小,实时性更好,算法是可取的。

基于ATML的自动测试系统资源配置研究

面向信号的自动测试系统开发模型是今后研究的方向,在面向信号系统中资源配置是关键技术之一;从自动测试系统的结构着手,分析系统资源配置中的关键技术,通过ATML对其进行标准化描述,并设计通用化的硬件连接方式,从而实现系统资源的合理分配以达到自动测试的目的;以万用表测试电阻作为实例,验证了将仪器资源、通道资源、被测单元分离描述对优化资源配置的有效性;实际应用表明,通过将人工切换测量仪器的方式替换为直接修改资源配置文件的方式,对于实现测试的自动化拥有更好的灵活性,这对在测试系统上实现物理仪器的扩展和升级具有更加广阔的应用前景。

基于ATML的测试程序开发研究

测试程序的开发是构建自动测试系统(ATS)的一个核心问题,研究如何提高测试程序是今后ATS发展的重要研究内容之一。通过对测试程序开发过程和ATML测试描述文档结构的研究,分析得出ATML测试描述在程序开发中的关键作用,并运用NI公司的TestStand平台下的TD翻译器工具包将测试描述实例文档快速转换为TestStand测试序列,完成对测试程序的开发。在此基础上,在TestStand平台下对生成的测试序列进行运行验证,从而提高测试程序的开发效率、增强测试程序的可重用性。

自适应采样数粒子滤波算法

基于统计决策规则提出自适应采样数粒子滤波算法,在定义综合性能风险函数的基础上,推导出粒子数与滤波误差方差之间的关系式,使得在跟踪过程中,可以根据目标的机动情况在线调节粒子数,以使跟踪性能达到最优。在Matlab仿真平台下进行了闪烁噪声下的机动目标跟踪实验,结果表明,自适应采样数粒子滤波算法是一种有效的机动目标跟踪方法,跟踪性能较基本粒子滤波算法提高了3.7倍。

协方差交叉法处理无序量测问题

针对目标跟踪系统中存在的无序量测问题,在前向预测的基础上,提出使用协方差交叉法处理无序量测的滤波算法。新算法首先在前向预测框架下,构建包含延迟量测信息的重构航迹,而后采用协方差交叉法对重构航迹与已有航迹进行融合,实现再更新。通过采用信息滤波器和协方差交叉法,避免了状态转移矩阵求逆及求解航迹相关性等复杂运算,新算法可处理一步和多步延迟无序量测情形。理论分析和仿真实验说明,新算法在保证滤波精度的基础上,减小了存储量与计算量,实时性更好。

粒子滤波的序列图像运动目标跟踪(英文)

序列图像的运动目标识别与跟踪是计算机视觉主要研究方向之一。研究的重点是要建立一个准确可靠的跟踪系统。针对此问题,传统的帧间差分法进行了改进,并研究了粒子滤波算法。在改进的帧间差分法和粒子滤波的基础上,提出了序列图像运动目标跟踪方法。实验实验表明,这种方法能够在目标被背景云彩遮挡的情况下,实现目标的可靠跟踪。

火控系统动态仿真试验平台中Kalman滤波库的建立

火控系统动态仿真试验平台是基于 MATLAB/SIMULINK 研制开发的火控系统仿真试验工具。本文着重讨论该试验平台在 MATLAB 环境下利用基本命令 MATLAB 函数以及在 MATLAB/SIMULINK 环境下利用方框图模型 S-函数构建 Kalman 滤波器并建立Kalman 滤波方法库的方法,最后给出了仿真举例。

改进粒子滤波算法的比较

重要性密度函数的选择对粒子滤波至关重要,围绕重要性密度函数的选择,已提出许多改进粒子滤波算法,典型的有扩展卡尔曼粒子滤波(EPF),不敏卡尔曼粒子滤波(UPF)、辅助粒子滤波(APF)及正则化粒子滤波(RPF)。详细讨论了4种改进粒子滤波算法的基本思想、性能特点及主要步骤。通过对一典型标量非线性系统的滤波实验,对4种改进算法的性能进行了仿真比较,实验结果表明,4种改进算法都从不同程度上改善了粒子滤波器的性能,其中,UPF的性能最优。最后,分析了各算法的改进原因。

基于改进模糊综合评判法的C^3I系统效能评估

在运用传统模糊综合评判模型评估C3I系统效能的过程中,确定指标权重时主要依赖专家经验由AHP法获得,客观性差;建立评判矩阵时采用专家评判,忽略了定性指标与定量指标之间的差别;确定评判等级时依据最大隶属度原则,分辨率较差。为克服以上问题,采用熵技术对指标权重进行客观修正,通过区分定性指标与定量指标的差别,改进了模糊评判矩阵的建立方法,并将评判等级进行区间量化,提高了评估结果的分辨率,在此基础上建立了一种改进的模糊综合评判模型。最后将其应用于某型防空C3I系统的效能评估中进行实例分析,验证了该模型的有效性和优越性。

粒子滤波的重采样方法

粒子滤波是基于递推的Monte Carlo仿真方法的总称,原则上可用于任意非线性、非高斯随机系统的状态估计。但粒子的退化现象是粒子滤波器的最大缺陷,减轻这一现象影响的方法之一就是对粒子进行重采样。阐述了几种重要的重采样算法及其改进策略,并对其进行总结与展望。

基于红外的数据通信模块的设计与实现

红外通讯采用点对点的数据传输协议,是目前国际上普遍采用的无线传输技术。文章概述了红外通信的基本原理和IrDA标准的规范和协议,完成了红外收发器具体的硬件电路设计,并且详细说明了发射和接收的工作原理,最后给出了红外通信的程序流程图,并指出在设计过程中应该注意的一些问题。

面向复用的测试信息描述关键技术研究与实现

IEEE制定的完整的ATML Schema在实际的测试用例中信息冗余度过大,降低了TPS的解析速度、影响了测试信息传输和共享的效率;通过研究ATML Schema组件内容及其相互关系,提炼出其中的关键XML技术所体现的先进软件工程的思想;利用这些思想体现的继承、多态、消息映射等概念开发自定义的测试信息描述Schema,保留继承了国际标准Test Description Schema的关键元素和属性(保证符合ATML标准),精简了原始标准的85%与具体应用实例无关的冗余信息;既有效地验证了实际的测试用例,又达到了提高TPS解析效率和软件运行速度的目的,收到了预期的效果。

基于ATML框架的开放式TPS设计及系统应用

目前大部分测试系统软件开放性的设计取决于数据库的开放程度,而一直以来测试数据库的框架体系以及所包含的内容缺乏可依托的标准,限制了测试程序集(TPS)的可复用性和可移植性,而且维护升级耗时耗力。结合近两年逐步完善的ATML标准框架的相关内容,分别从测试需求描述、测试通道描述、测试信息描述、测试结果描述等方面建立符合统一规范的"模式"(schema),将TPS的开放性设计转化为对测试信息描述文档建立的开放性设计。同时,根据对ATS使用的权限将TPS的开放优先级按3级划分,既保证了ATS软件的正常可靠运行,又方便了TPS的维护和升级。

基于Simulink的窄带OFDM系统设计与仿真

为有效提高短波通信系统的数据传输速率,可采用正交频分复用(OFDM)技术。OFDM是一种特殊的多载波数字调制方案,各子载波之间的正交性使得频谱可重叠从而提高了频带的利用率,同时能有效对抗频率选择性衰落或窄带干扰。采用Simulink建模对窄带OFDM系统进行设计并仿真,仿真结果表明,在3 kHz的带宽内,短波通信系统的数据传输速率能够达到12 800 b/s,而且具有良好的误码性能。

基于转换坐标卡尔曼滤波算法的目标跟踪

在三维空间中推导转换坐标卡尔曼滤波算法。先设一传感器位于坐标原点,导出目标测量方程及三维传感器测量误差方差。再假设目标相对于传感器的斜距、俯仰角及方位角在一定位置,根据公式求得三者关系,然后将传感器对目标的测量值转换到直角坐标系,得到传感器的斜距误差、俯仰角误差和方位角误差均相互独立,均值为零。最后经转换,得到测量和真实值间的误差。仿真表明,该算法收敛迅速,精度较高,具有良好的跟踪性能。

改进粒子滤波算法研究

重采样思想能解决粒子滤波中的粒子退化问题,但却导致粒子多样性丧失的现象,使描述状态后验概率密度的粒子不够充分。围绕如何增加粒子的多样性,已提出的改进算法包括MCMC移动步骤及正则化粒子滤波(RPF)算法。讨论2种改进算法的基本思想及步骤,通过对一典型标量非线性系统的仿真实验,分析改进算法的性能特点。实验结果表明,2种改进算法都有效增加了粒子的多样性,缓解了粒子匮乏问题。

基于云模型的防空C^3I系统效能分析研究

在分析防空C3I系统的结构、功能特点和控制流程的基础上,按照自顶向下递阶层次法建立了系统效能评估指标体系。通过云理论的运用,提出了一种基于云模型的系统效能评估方法,并结合实例进行了分析。该方法很好地克服了系统评估过程的模糊性和随机性,具有较强的客观性和可信性,对评估过程复杂且难以定量描述的问题具有一定的参考价值。

一种新的自适应粒子滤波算法

在对实时性要求高的系统中,粒子数的选择对粒子滤波至关重要,需要在滤波精度与计算复杂度之间取折衷。提出了一种基于决策规则的自适应粒子滤波算法,在定义综合性能代价函数的基础上,推导出粒子数与滤波误差方差之间的关系,使得在粒子滤波过程中,可以根据实际滤波情况在线调节粒子数,以使滤波的综合性能达到最优。通过MonteCarlo仿真实验表明,新算法在与基本粒子滤波算法(PF)保持同等精度的条件下,大大降低了算法的计算量,约为PF的六分之一。

仿真组件正交关注点分离的分析与实现

基于组件的仿真系统设计和实现方法极大地提高了系统的可重用性和可扩展性。在仿真组件的构建中正交关注点分离成为系统设计的难点。首先提出了仿真组件正交关注点的概念,深入分析了正交关注点分离的原理,在此基础上,总结了在仿真组件程序设计过程中通常采用的方法,并基于设计模式和泛型编程给出了两种行之有效的方法。在其中详细对比两种方法侧重点的不同,以及聚合度、耦合度方面的考虑,为构造通用性好、组件可重用性好、易于理解、便于维护的基于组件的仿真系统提供了良好的解决方案。还介绍了正交关注点分离的新兴技术———AOP及其在仿真应用中的前景。

基于XML技术的ATS故障树模型描述与设计

针对当前自动测试系统对于开放性体系结构的要求,以及期望达到通用测试软件模块可移植和重用的目的,通过尝试利用流行的XML语言构建ATS故障树模型,安排测试项目、诊断项目、维修项目,设计诊断步骤等,为测试软件的程序提供必要的控制信息和充分的测试信息,降低测试软件编程的复杂度,以实现测试软件流程设计的标准化、通用化、规范化。将XML技术构建故障树模型应用于具体工程实践,效果良好,为测试程序设计提供了一个范本。在通用测试系统软件(为同类装备接口设计的测试软件)的设计中,建议考虑使用XML技术。