基于先验知识的降维自适应时域滤波器

为了灵活调节时域滤波器各频率处能量以及利用先验知识提高机载雷达抑制杂波、干扰信号的性能,提出一种基于先验知识的降维自适应时域滤波器设计算法。首先结合先验知识估计机载雷达杂波协方差矩阵;然后通过这些信息,设计降维处理中时域滤波器各频率区域的增益;最后利用凸优化思想设计最优时域滤波器。结果表明:设计的时域滤波器通过分配不同区域的能量,保证在地杂波和干扰的多普勒区域处形成深宽凹口,不仅抑制了地杂波,还能够改善位于主杂波区域的压制性干扰,极大提高了机载雷达在复杂环境中检测目标的能力。

基于多模光纤的光时域滤波器及其在全光载波恢复中的应用

常见的光滤波器主要对波长进行选择,当滤波器带宽变窄时,对光波长的漂移就会变得敏感,限制了其使用范围。本文提出的光滤波器是基于由透镜和多模光纤组成的全光积分器。我们依据其时域特性对该滤波器的频域滤波特性进行了分析。该时域滤波器可以用于光载波恢复,通过数值仿真验证得出该技术使相位调制信号两边带间和载波间的强度关系发生改变,在不使用本振激光器的情况下完成光信号相位调制到强度调制的转换。

时域宽带矩阵空域滤波器设计方法

提出了一种基于FIR滤波器的时域宽带矩阵空域滤波器设计方法。首先,采用窄带矩阵空域滤波器优化设计方法,设计对应工作频带内各子带的恒定扇区响应空域滤波加权矩阵集。应用该矩阵集元素重构N个宽带基阵加权向量集,设计对应的N个恒定响应空域宽带FIR滤波器,进而构成时域宽带矩阵空域滤波器。该方法实现了对阵元接收宽带数据的时域矩阵空域预滤波,提高了系统的实时信号处理能力。计算机仿真和实验数据处理结果验证方法的有效性。

基于时域连续有限冲激响应滤波器的电子互感器采样数据站间同步算法

在电子式互感器应用环境中,需要在保持各站采样时钟独立性的前提下,完成采样数据站间同步。文中提出了时域连续有限冲激响应(TCFIR)滤波器的概念,并以此为基础构造了连续数字低通滤波器,从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号,重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的500kV线路故障电流进行的仿真和时域、频域分析表明,1000Hz、2400Hz和4000Hz的采样频率下,该算法在数据窗长6个采样间隔(延时为3个采样间隔)时,其有效值和DFT基波幅值误差均小于0.4%,精度和实时性能够满足继电保护和分布式稳定控制的要求。

一种基于时域滤波的红外点目标检测算法

基于天空背景的红外运动点目标检测和跟踪是红外成像制导信息处理的重要研究内容。在分析红外图像序列的基础上,利用矩阵奇异值分解,提出了一种基于时域滤波的目标检测算法,通过选择滤波器的参数,该算法可以有效分离天空中的云团背景以及所检测的目标,最终试验结果验证了算法的有效性。

基于时域自适应FIR滤波的空时处理方法

传统的后多普勒自适应处理方法,如果仅仅选用一个多普勒通道的输出数据进行空域滤波时,虽然对旁瓣杂波的抑制接近最优,但是对主瓣杂波抑制性能较差。针对以上问题,提出了基于时域自适应有限长单位冲激响应(finite impulse response, FIR)滤波的空时处理方法。该方法先设计一组自适应FIR滤波器,利用这组自适应FIR滤波器对雷达回波数据进行时域FIR滤波,然后分别对同一多普勒通道的输出数据进行空域自适应处理。仿真结果表明,该方法的杂波抑制性能优于1DT方法,而且该方法在天线阵元存在一定的随机幅度和相位误差情况下,杂波抑制性能损失不大。

应用于噪声环境下语种识别的GFCC改进算法

不同的噪声在频谱上有不同的特点,使得自动语种识别的性能在噪声环境下显著下降.针对该问题,提出一种基于改进时域伽马通滤波器倒谱系数(gammatone filter cepstral coefficient,GFCC)特征的语种识别方法.首先,提取不同噪声背景下的训练集的时域GFCC特征;然后,利用Fisher比计算特征各维对区分语种的相对贡献度大小,分析不同噪声对时域GFCC特征各维的影响,并根据分析来设计合适的权值对特征各维加权,得到语种区分性更强的特征集;最后,利用高斯混合-通用背景模型作为基线系统进行语种识别,以测试所提方法性能.实验结果表明,在单一噪声背景,信噪比为-5 dB,噪声源分别为粉红噪声、餐厅噪声的条件下,所提方法相比于传统时域GFCC特征方法的识别率分别提升了40.1、20.6个百分点,在其他噪声背景、信噪比下的识别率也有一定程度的提升.

基于小波空间的可伸缩视频编码

文章提出了一种新的下采样技术提高了可伸缩视频编码的性能。可伸缩性是从空间、时间、SNR(质量)三个方面来提供的,同时还保持了高压缩率。其中基本层视频序列是从上一层经过下采样得到的视频序列。一次下采样后,分辨率降为原视频序列的1/2,基本层的运动向量与增强层的运动向量有很大的相关性。目前的做法是使用M PEG滤波器来进行下采样,层间的运动向量的关系减弱了。文章提出使用小波变换对输入的增强层的视频序列进行下采样,基本层就是小波空间的低频部分,这样在基本层的运动估计补偿可以通过相位平移在低频子带中预测,减少运动估计残差,同时,增强层的运动向量可以由基本层小波空间中的运动向量给出估计值。

一种新的红外焦平面阵列非均匀性代数校正算法

针对传统红外图像非均匀性代数校正算法收敛速度慢、运动估计精度不高的缺点,提出一种多尺度光流帧间运动估计的非均匀代数校正算法。通过时域低通滤波,采用多尺度光流估计下一帧图像,将所得图像对进行代数校正。该方法性能在自主研发的热像仪中得到验证,和传统的红外图像非均匀性代数校正算法相比,算法收敛速度从60帧提高到25帧,提高一倍左右,运动估计精度从校正后图像方差76.539减少到32.482。

基于背景抑制的红外小目标检测方法

分析了红外图像中小目标 ,噪声以及背景的特点 ,为了抑制背景从而检测出红外小目标 ,应用了最小平方中值滤波器算法和数学形态学算法 ,并和时域中值滤波器算法作了比较。仿真结果证明数学形态学算法是性能最好的算法 ,时域中值滤波器算法次之 。

先进的小波视频编码方法研究

随着人们对视频编码技术要求的不断增高 ,视频小波压缩编码技术由于其卓越的性能倍受关注 .本文分析了当前视频编码方法所存在的一些问题 ,总结回顾了近十几年来视频小波压缩技术的研究状况 ,重点阐述了视频小波压缩技术的性能及其关键技术 ,并探讨了视频小波技术的应用及发展前景 .

基于圆弧谐振腔的金属-介质-金属波导滤波器的数值研究

设计了一个基于圆弧谐振腔的金属-介质-金属波导滤波器,并应用时域有限差分算法数值研究了它的传播特性.结果发现,在透射光谱中出现了明显的透射峰.分析表明,该透射峰是由表面等离极化激元在圆弧腔中的谐振所导致.我们还研究了圆弧谐振腔的结构参数及其弯曲方向对其传播特性的影响.此外,该结构还可以用作一种光分路器,实现滤波与分路的双重功能.

适用于母线保护的电子互感器采样频率转换算法

在电子式互感器应用环境中,母线保护连接不同采样频率的电子式电流互感器(ECT)时,需要将原始采样频率不同的采样数据转换为同一采样频率。文中提出了时域连续有限冲激响应滤波器的概念,并以此为基础构造了连续数字低通滤波器,从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号,重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的1000kV线路故障电流进行的计算分析表明,4kHz/2.4kHz采样频率转换,该算法在数据窗长6个采样间隔(延时为0.75ms)时,其峰值瞬时值误差均小于0.66%,精度和实时性能满足母线保护的要求。

一种实时场地校正方法及其在地震预警中的应用

地震预警系统对地震数据处理的实时性要求极高。其系统数据来源除布设在基岩的测震台站外,还有大量非基岩场地的强震动台站和地震烈度仪台站,其场地影响不容忽视。为了考虑震级估算和地震动场预测中的场地影响,需实时对各种场地条件下的地震波形进行校正。目前处理一般使用某个标量来表征场地放大效应。本文采用一种实时的场地校正方法,首先计算目标场地与参考场地的谱比,然后通过最小二乘法、双线性变换将谱比转化为因果递归的无限冲激响应(IIR)时域滤波器,之后可以应用该滤波器进行实时场地校正。该方法考虑了场地放大系数的频率依赖性,相比于标量校正提高了准确度。应用我国四川和日本部分强震动台站记录,验证并讨论了这种实时场地校正方法在地震预警中的应用效果。

水平路径上多帧湍流退化图像重建

为了重建水平路径上远距离成像系统获取的湍流退化图像,提出去除形变和振铃的分块多帧盲反卷积方法。首先按采集的顺序将图像序列分成若干图像组,通过B-spline基函数配准方法去除非等晕块之间的形变,第二步通过基于块的时域融合算法去除等晕块间的振铃,得到衍射受限的湍流退化图像,最后将所得的多帧图像进行频域重建,复原高质量图像。实验表明,所提出的算法适合于水平路径上获取的退化图像的重建,得到较高的主观视觉图像质量。

一种新型洁净空调控制系统

本洁净空调系统主要应用在制药、食品加工等领域,系统在设计上采用了自动化的智能控制算法,解决了传统洁净空调系统的自动化程度低、控制不稳定和系统能耗大等问题。系统采用了32阶不等权重滑动时域滤波器对总管送风风速进行滤波处理,大大的提高了系统风速测量和控制的准确性和稳定性;在系统的温度控制上采用Fuzzy-PID控制器控制系统的温度;同时系统在设计和实现上采用了多风机可变顺序间隔启停、多工作模式自由切换等措施,提高了系统的智能化程度,节约了运行成本。

A Novel Electromagnetic Bandgap Structure for Filter

Electromagnetic bandgap （EBG） materials are periodic structures capable of prohibiting the propagation of electromagnetic waves within a certain band of frequencies. This characteristic of EBG has wide application. The structures to be studied here are mainly planar EBG materials of two dimensions, which are periodic arrays of holes etched in the ground plane of a conventional microstrip line. EBG structures are calculated with finite-difference time-domain （FDTD） method in this paper. Technique of the perfectly matched layer is used for the absorption of electromagnetic waves in FDTD. The FDTD method is programmed with the blend of C++ and Matlab languages, which makes the program both simple and fast computing. A kind of new EBG structure is brought out through a lot of experiments and analyses. A filter with wide stop-band and another filter with two stop-bands are designed.

数字图像相关方法辅助的视频运动放大改进方法及其在位移测量中的应用

视频运动放大(Video Motion Magnification,VMM)方法因其能放大视频中的微小运动,而受到工程测量领域的广泛关注。当放大微小运动的视频时,若VMM方法中的时域滤波器参数设置不恰当,放大后的视频容易产生图像伪影和噪声。为了克服传统方法中需要手动设置滤波器参数的缺点,提出一种由数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法辅助的VMM改进方法。该方法的主要思想是由DIC方法计算图像位移并由此分析出运动主频,然后将VMM方法中的时域滤波器参数设置在包含该运动主频的较窄区间范围内。这种参数设置方法可保证放大后的视频中保留图像细节且无明显伪影。室内多频运动实验以及室外单频运动实验的结果表明,本文所提出的方法不需要反复手动设置参数试错,可直接获得清晰的运动放大后视频,并可进一步实现微小运动的位移测量。