基于信号子空间和信息复杂度的语音端点检测

针对染有加性噪声的语音信号,提出了一种基于信号子空间和信息复杂度相结合的语音端点检测方法。该方法先利用信号子空间法去除加性噪声,再对增强后的语音利用信息复杂度进行端点检测。实验仿真表明,该方法相对传统的语音端点检测方法,能提高语音端点检测准确率,特别在低信噪比条件下具有较高的端点检测准确率。

基于向量空间模型的并行信息检索算法

基于向量空间模型的信息检索技术是较为成熟且应用广泛的信息检索技术,该技术将文档和查询信息均用向量空间表示,查询匹配问题转化为向量空间的矢量匹配问题,文档与查询的相似度可用向量之间的夹角来度量.信息检索速度是衡量信息检索技术好坏的重要指标,基于向量空间模型的信息检索之串行算法的计算复杂度为Θ(n3),本文提出了一种在Hyper-cubeSIMD模型上的并行算法,其时间计算复杂度为Θ(nlogn),该算法与传统的串行算法相比,能显著地提高查询速度.

冲击噪声环境下基于信号子空间的多通道语音增强算法

针对冲击噪声环境下的语音增强问题提出了一种不依赖任何语音信号模型、适用于冲击噪声的基于信号子空间分解的多通道语音增强算法。该算法把阵列信号处理中的协变异应用到语音增强中,对带噪语音信号的协变异系数矩阵进行特征值分解得到纯净语音信号的子空间。仿真实验结果表明:该算法对于冲击噪声有抑制作用,对高斯白噪声、高斯有色噪声也有一定的抑制效果。

一般信源及其信息量的度量

本文简述了人们在信息度量方面所作的纵横向拓广研究情况,分析了仙农信源模型和信息概念的实质,给出了一个一般信源模型。在因素分析的基础上推导出了一个综合性的信息量计量的基本公式,并由之推出三类系统的信息量计算方法。其中的H(R)可度量有机系统的进化程度。

空间站在轨维修操作复杂度评价及试验验证

在轨维修是维持空间站在太空特殊环境安全运行的必要手段,太空特殊环境和空间站结构特点决定了空间站在轨维修任务的复杂度。在轨维修操作复杂度关系到空间站维修方案的优化、维修计划的制定、货运飞船的安排、航天员培训和空间站可维修性设计。然而,针对空间站在轨维修操作复杂度的评价研究较少。因此,提出了空间站在轨维修操作复杂度的概念,考虑了维修固有复杂度和外部影响因子2个方面,基于信息熵理论建立了复杂度评估模型。固有复杂度包括维修操作逻辑、维修动作规模、维修人机界面和维修操作知识,并借助信息熵完成以上4个方面的量化;外部影响因子包括操作空间、有无维修工具、时间压力、视觉遮挡和航天服影响,并利用分级打分制予以量化。为验证模型的有效性,基于地面模拟舱开展了12类产品维修验证试验,采集了受试者的维修动作及时间。实验数据分析表明,提出的模型能够较好地预测产品的维修耗时(相关系数为0.82),并能较为合理地对空间站在轨维修操作复杂度进行量化分级。为在轨维修的开展、维修方案的评价、航天员乘组训练与安排和空间站设计更改提供方法指导。

基于信号子空间的激光主动成像散斑去除

为研究激光主动成像中散斑噪声的抑制问题,提出一种基于信号子空间TDC(Timedomain constrained)的散斑去噪方法,并搭建一套基于距离选通ICCD的激光主动照明系统进行实验验证。首先使用同态变换将乘性噪声变为加性噪声,然后利用小波变换估计噪声的协方差;接着对含噪图像进行奇异值分解并估计信号子空间的维数,根据该维数对无噪图像的协方差矩阵进行特征值分解,计算出滤波估计矩阵。将滤波估计矩阵与含噪图像卷积,最后做同态逆变换,得到降噪后的图像。结果证明本文的去噪方法拥有比经典的Lee、Frost和Kuan算法更好的散斑噪声抑制效果,同时计算时间明显缩短。

基于商空间的非均匀粒度聚类分析

采用距离度量空间的手段讨论了商空间的模糊粒度聚类,结合信息融合技术用不同粒度合成聚类结果,认为聚类可以以非均匀粒度来描述样本集。据此提出了使用 Gaussian 型函数定义商空间的距离函数的模糊聚类算法(FCluster 算法),算法用距离表示信息粒度,不需要定义隶属函数和求出相似矩阵,并且不需要讨论参数的选择。仿真实验说明了算法可以很直观地从不同粒度(距离)观察聚类结果,大大降低了计算复杂度和空间复杂度,适于处理大数据量的样本,并且 Gaussian 型函数定义的距离对试验样本可以达到很好的效果。

基于脑电复杂度的意识任务的特征提取与分类

本研究提出了利用事件相关脑电复杂度提取大脑运动意识特征,应用Mahalanobis距离判别式分析法,对人脑想象左右手运动任务进行分类,获得了满意的结果。对受试者想象左右手运动期间在大脑初级感觉运动皮层区记录的脑电信号采用复杂度分析方法量化了事件相关去同步(ERD)和事件相关同步(ERS)时程,结果表明EEG复杂度特征较好反映了ERD/ERS变化时程。最后对测试数据进行分类,最大分类正确率达到86.43%,通过最大分类正确率,最大信噪比,最大互信息等评价指标比较,验证了该方法的有效性,从而为大脑运动意识任务的特征提取及分类提供了新思路。

基于EM的低复杂度迭代载波同步算法

编码辅助载波同步算法充分利用译码软信息,可获得较理想的同步性能,但是目前这类算法存在复杂度高、处理时间长的问题。首先在推导迭代载波同步中后验均值与译码软信息关系的基础之上,通过选择性地进行译码判决反馈来减少不必要的计算点数,再根据前两次的迭代结果自适应地减小频率搜索区间长度,从而大幅降低同步参数估计的运算量。仿真结果表明,该算法能够有效工作在低信噪比环境下,可获得接近理想同步条件下的译码性能。

数字化系统中信息标准体系初探

如何合理地编制信息化标准是有效消除信息孤岛,实现全面数据共享的重要环节。因此,信息化标准是数字化系统建设的重要影响因素。本文将对此展开一定的阐述,希望能对以后我校信息化标准的编制与完善起到一定的积极作用。

一种新的不完备信息系统中极大相容块的构造算法

在不完备信息系统中以分层递阶的方式求取极大相容块的构造算法,简化了不完备信息系统中极大相容块的求取过程.然而,该算法有一定不足之处,在求取极大相容块的中间过程中,没有进行非极大相容块的去除,从而增加了算法的空间复杂度,所以该算法仅适用于小规模不完备信息系统.基于这个缺点,提出了改进的极大相容块求取算法,从而可以在较大规模的不完备信息系统中进行极大相容块的求取.

工业控制系统功能安全和信息安全策略优化方法

针对当前工业控制安全兼容性难以解决的问题,在功能安全与信息安全资源消耗竞争的本质层面上,文章提出支持功能安全与信息安全冲突协商的形式化模型,从数学上刻画工业控制系统安全策略的功能安全程度、信息安全程度、CPU占用和内存占用。文章将这4个数学函数作为衡量安全策略优劣的目标函数进行多目标优化,充分考虑功能安全、信息安全、时间延迟、资源消耗等工业控制系统的关键因素,构建目标函数的参数空间,利用空间间隔挑选出最优策略。文章克服传统的矛盾屏蔽方法只能在不影响功能安全的前提下进行定性配置的局限,为工业控制系统提供一套完整的策略优化方案和算法。模拟实验将策略优化算法应用到列车控制系统中,获取车载列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统的最优安全策略方案,实验结果表明,文章提出的安全策略优化方法,可以量化安全策略的优劣,并有效地选取最优安全策略方案,保障工业控制系统安全。

基于网格划分的几种空间索引

分析了基本的规则网格空间索引的优缺点,阐述了基于网格划分的各种改进算法的原理,并且针对地图开窗显示的实际应用,设计了每种算法的实现步骤.通过对改进算法时间复杂度和空间复杂度的分析,得出各自的优缺点和适用程度,并根据实际地图数据编程实现这些算法.实验结果表明,在地图开窗显示方面,理论分析符合实际应用情况,每种改进算法时间复杂度都不超过O(N).

双基地MIMO雷达相干目标的角度快速估计算法

针对双基地多输入多输出(MIMO)雷达定位的实时性问题,提出了一种基于Toeplitz矩阵的目标快速定位算法。双基地MIMO雷达接收的信号往往是相干的,因此无法直接应用角度估计算法。首先通过接收的数据得到一组Toeplitz子矩阵,利用这组子矩阵重构得到协方差矩阵,其秩等于目标个数,达到解相干的目的。采用改进多级维纳滤波器(MSWF)的前向递推,不需要通过特征值分解,得到信号子空间,结合ESPRIT算法,估计出目标的发射角度(DOD)和接收角度(DOA)。算法通过构造Toeplitz矩阵解相干,仅改变矩阵结构,降低了计算复杂度,具有较好目标分辨力和解相干能力。

一种精确的QPSK信号信噪比估计算法

通过使用二阶统计量、数据拟合和对QPSK信号实部和虚部分开考虑的方法得到了一种比较精确的QPSK信号的信噪比估计算法。与现有的另外两种算法相比,不但解决了对低信噪比值无法估计的状况,使估计性能有了明显的提高,而且运算复杂度也可根据需要降低到可以接受的程度。

双基地MIMO雷达目标角度快速跟踪算法

针对双基地多输入多输出(MIMO)雷达目标角度跟踪问题,提出了一种低复杂度目标角度跟踪算法。首先估计出相邻时刻接收数据协方差矩阵的差;然后推导了协方差矩阵的差与目标角度差的关系,并且得到了相应的公式;最后通过最小二乘法得到相邻时刻的角度差,估计出目标的收发角度。算法避免了协方差矩阵的分解,实现了相同时刻收发角度的自动配对,降低了计算复杂度。由于算法能够实现相邻时刻的角度的自动相关,不需要复杂度高的角度相关算法,能够实现目标角度的快速跟踪,为双基地MIMO雷达的实际应用提供理论支持。

基于数据复杂性的信息系统复杂度测量

信息系统的复杂度测量是进行信息系统成本核算和信息系统报价等的前提.为了更加全面、动态地测量信息系统复杂度,提出了数据复杂性的概念,将数据复杂性分为数据结构、数据量和数据操作等三个维度,构建了基于数据复杂性的信息系统复杂度的测量模型;然后,建立了数据复杂性三个子维度的信息熵模型,同时利用复杂性格空间理论对数据复杂性进行了整体测量;最后,对两家中型制造企业的物资和经营销售管理信息系统进行了实证研究,验证了该测量模型和计算方法的有效性.

空间拓扑关系定量描述与抽象方法研究

具有复杂形状的空间区域之间拓扑关系的表示与抽象是空间信息多尺度表达和可视化中必须解决的问题。本文讨论区域之间拓扑关系边界交集成分的定性描述方法,并在此基础上提出度量化边界交集成分描述方法,运用这种详细的描述方法,探讨空间区域之间拓扑关系抽象的规律,可为地图自动综合中空间关系的维护提供有关的理论基础。

基于包围盒与空间分解的碰撞检测算法

本文提出了一种基于包围盒方法与空间分解方法相结合的碰撞检测算法,用于解决变形体的碰撞检测问题。该算法首先用包围盒来快速判断物体之间是否相交,如果相交则进一步用空间分解法来定位相交的区域,在此阶段用哈希表的数据结构来保存物体的几何信息。与其他碰撞检测算法相比较,本算法不仅能够较大地节省空间,而且时间复杂度也比较低。除此之外,本算法不仅能够找出发生碰撞的基本几何元素对,而且还能够精确地找出碰撞点。

低信噪比条件下改进ESPRIT方法

在低信噪比时,针对估计信源DOA实时性的问题,提出了一种新的适合于ESPRIT算法的多级维纳滤波器(MSWF)结构,找到了一种能判别信号子空间的方法。首先将多级维纳滤波器(MSWF)与ESPRIT算法相结合,采用多级维纳滤波器(MSWF)的前向递推,得到子空间,不需要通过特征值分解。低信噪比时,针对噪声子空间泄漏到信号子空间的现象,提出一种判别方法,找到了更精确的信号子空间,结合ESPRIT方法实现信号的DOA估计。由于该算法实现了真实的信号子空间的判断,因此,比传统基于MSWF算法具有更高地估计精度。特别是在低信噪比时,增强了算法的实用性,仿真结果证明了算法的有效性。