L型阵水下目标方位和距离联合最大似然估计

空间目标定位是阵列信号处理领域中的研究热点,广泛应用于雷达、声纳、通信、射电天文、医学诊断、地震遥感等众多领域。传统的水下声源定位仅获取目标声源的深度和距离信息,却无法估计目标的方位信息。针对这一问题,在充分考虑水下声传播模型的基础上,利用L型阵列固有的结构特征,将最大似然估计技术应用到水下目标定位,提出一种基于L型水听器阵列的水下目标方位与距离联合最大似然估计算法。研究表明:最大似然估计法可有效突破传统波束形成分辨力“瑞利限”的限制,提高水下目标定位的分辨能力和精度。计算机仿真分析显示,在单目标和相干双目标的场景中,文中所提出的方法均具有更为尖锐的谱峰及更低的旁瓣水平,可对水下目标进行有效的方位角和距离联合估计。

基于最大似然估计的低轨通信星座分布式时间同步方法研究

随着低轨巨型星座的快速部署和卫星互联网的快速发展,由大规模低地球轨道卫星组成的分布式卫星系统是空天地一体化的重要特点。在卫星网络中,低成本、高精度的时间同步技术是其中的核心技术之一。针对低轨卫星高动态、拓扑结构时变特性因素影响下的低轨通信星座的分布式时间同步问题,考虑低轨卫星场景下的通信时延特性,同时为解决现有方法在动态网络拓扑下同步精度和收敛速度方面的不足,提出了一种基于最大似然估计的低轨卫星时间同步方法,能有效解决分布式动态网络中的通信时延随机不可预测以及星间距离不对称的问题。仿真结果表明,低轨卫星动态场景和拓扑结构变化下,本文提出的基于最大似然估计的时间同步方法同步误差均小于5ns。

四格表OR值点估计的条件与非条件最大似然估计比较

目的比较四格表OR值的点估计值的条件与非条件最大似然估计方法的优劣,并为其应用提供依据。方法采用MonteCarlo模拟方法,考虑样本量、OR值、对照组暴露概率、病例组与对照组比例等四种参数的不同组合,使用SAS9.2软件编程,比较两种估计方法的相对误差。结果在所有参数组合下,非条件最大似然估计的相对误差均明显小于条件最大似然估计方法。结论对于四格表资料,无论是实际资料的符合情况,还是OR值估计的准确性和计算的便捷性,非条件最大似然估计方法比基于超几何分布的条件最大似然估计方法更值得提倡。

最大似然估计量的一致性与样本容量选择

本文通过自行设计的光学测量系统 ,以实验的方法对最大似然估计量的一致性进行了分析 ,提出了一种减少测量系统计算工作量、降低采样成本 。

多普勒频率变化率快速最大似然估计辅助的高动态载波跟踪环路

高动态环境下接收信号含有较大的多普勒频率及其变化率,传统载波跟踪方法难以在高动态应力和跟踪精度两方面取得较好折中,针对这一问题该文提出一种多普勒频率变化率快速最大似然估计方法,并利用估计值辅助载波跟踪环路。首先指出了多普勒频率及其变化率的最大似然估计可等效采用分数阶傅里叶变换(FrFT)来实现;其次,针对频率及其变化率2维搜索运算量大的问题,提出一种瞬时自相关与分段离散傅里叶变换(DFT)求相位差相结合的频率变化率估计方法,根据粗估值可大大缩小搜索范围;最后,利用估计值辅助载波跟踪环路,降低动态应力,提高跟踪精度。理论分析与计算机仿真表明,在典型高动态参数条件下,输入信噪比为-30 dB时,搜索运算量降为原来的5.25%,输出频率的均方根误差仅为8.46 Hz/s,和传统载波跟踪方法相比,灵敏度提高3 dB以上。

基于最大似然估计的海面风场反演算法研究

最大似然估计法被认为是海面风场反演的最佳方法,目前被用来处理SeaWinds散射计数据。风矢量求解算法是风场反演算法的核心内容。最大似然法的目标函数形式决定了在风场反演过程中必须采用数值方法求解风矢量,而传统数值求解方法运算量大。该文对最大似然估计的风场反演方法的基本原理和具体过程进行探讨,根据其目标函数的一般分布特征,提出一种较为高效的数值风矢量搜索算法。用SeaWinds散射计的L2A实测数据和相应的L2B数据验证了该算法的可行性。

改进的基于最大似然估计的多通道InSAR高程重建方法

在通过InSAR技术获取地表数字高程模型(DEM)的应用中,为了提高该技术对大斜坡或突变等复杂地形的测绘能力,解决单基线情况下的高度模糊问题,可以利用多通道(多频率或多基线)InSAR技术实现。该文比较了最大似然估计法(ML)和最大后验概率估计法(MAP)的性能,并在最大似然估计法的基础上增加了坏点判断和加权均值滤波的环节,通过聚类分析和与相邻点的关系来判断目标像素是否为误差比较大的坏点,然后再利用加权均值滤波的方法将这些坏点剔除。这样,既保留了ML估计法速度快的特点,又提高了DEM的精度。仿真结果表明,在相同条件下,该方法既能保持较好的精度,同时又大大提高了算法的运行效率,非常有利于大规模数据的处理。

基于最大似然估计的GPS多径估计

当存在多径信号时,基于伪距测量的GPS(Global Position System)定位接收机跟踪的是直射信号和反射信号组成的复合信号的相位,这将造成伪距测量误差和定位误差[1]。提出了一种相关输出的线性模型。在无噪的情况下,多径信号的位置和幅度能够被准确估计。在加性高斯白噪声信道下,利用最小二乘法得到多径信号的位置和幅度的最大似然估计,并对该估计的噪声性能做出了理论分析和仿真;分析表明观测间隔和接收信噪比是决定估计性能的关键。

基于3F–C法的局部放电脉冲信号能量最大似然估计

为抑制白噪声和窄带干扰对局部放电脉冲信号能量测量的影响,提出了一种基于噪声参数的能量估计方法。研究了现场信号模型和信号能量谱系数的概率分布,得到噪声参数已知条件下脉冲信号能量的最大似然估计。同时为获得噪声参数,将采样数据划分成信号帧和噪声帧,采用3F–C法估计了白噪声和窄带干扰参数。通过仿真实验和实测数据处理,与传统小波包降噪方法的结果进行了对比。数据分析结果表明:无论是针对单一白噪声环境还是存在窄带干扰的混合噪声环境,该能量估计方法的准确性均优于传统小波包降噪方法,且随着信噪比的降低和信号时间窗口长度的增加,该方法表现出更明显的优势。在信噪比为–8 d B的条件下,使用该方法对实测局部放电脉冲信号进行能量估计的相对误差仅为4.07%,而使用小波包降噪方法时相对误差则达到44.12%。

基于传播损耗模型的最大似然估计室内定位算法

基于对数正态分布的室内传播损耗模型,本文利用最大似然估计算法,通过迭代估计得到用户与各个接收机之间的距离和相应的传播损耗模型中的遮蔽因子,并由此估计得到室内用户的位置。仿真结果表明,本算法收敛速度快,并有较高估计精度。

基于最大似然估计-Hilbert法的截齿侧向载荷特征识别

为探求镐型截齿旋转截割煤岩侧向载荷的统计规律及时频谱特性,实现其特征参量的定量提取与有效识别,利用多截齿参数可调式旋转截割实验台开展煤岩截割实验。采用最大似然估计法与希尔伯特变换Hilbert法,给出锐齿、棱齿和钝齿侧向载荷统计特征与时频谱特征的内在关联。结果表明:在截齿旋转角为零度、截槽对称的实验条件下,截齿侧向载荷概率密度函数曲线服从正态分布规律,截齿侧向载荷的方向具有明显的不确定性,绕y轴正、负半轴波动。其均值接近于零,不利于截齿的自回转运动。二维时频谱表明截割能量集中在5 Hz以内的低频区域,且可有效识别侧向载荷的时频特征。

基于最大似然估计的机载双基地雷达杂波抑制方法

首先建立了机载双基地雷达的杂波模型,然后分析了机载双基地雷达杂波谱的空时分布特性,比较了最大似然估计方法与其他几种常规估计方法的性能,最后在此基础上提出了一种新的基于配准的最大似然非均匀采样距离相关性补偿方法。该方法通过最大似然估计方法完成对双基地机载雷达杂波幅度的估计,并利用非均匀采样选取各训练样本的杂波谱中心实现对杂波谱的配准。仿真结果表明,在各种不同的双基地机载雷达配置情况下,该方法均可有效解决双基地机载雷达面临的杂波非均匀问题。

基于模糊隶属度最大似然估计的焊缝隐性缺陷磁记忆信号识别

针对磁记忆信号在焊缝残余应力集中、隐性损伤识别和定位上的难题,建立了模糊隶属度最大似然估计识别模型。通过疲劳载荷作用下的Q235钢板状焊缝试件磁记忆检测试验,研究了焊缝残余应力集中、隐性损伤直至宏观断裂整个过程的磁记忆信号变化规律,提取多种磁记忆特征值:峰峰值ΔHp(y)、梯度最大值K_(max)、梯度均值K_(ave)、极限状态系数最大值mmax,引入正态分布函数计算其概率,结合半梯形模糊隶属度函数,建立了焊缝隐性损伤的模糊隶属度最大似然估计识别模型,判断疑似缺陷点进而识别隐性损伤并定位缺陷。结果表明:基于多种特征参数基础上的最大似然模糊隶属度估计结果与实际缺陷位置完全一致,验证了该模型可以有效避免误判的发生,为实际工程中应用磁记忆技术进行焊缝隐性损伤识别和定位提供了新的方法。

家蚕标记基因位点与数量性状基因位点重组参数的最大似然估计法

利用分离世代群体（ＢＣ＿１或Ｆ＿２），估算家蚕标记基因位点与数量性状基因位点重组参数的最大似然估计法，求解似然方程组的ＥＭ迭代算法。通过１２０次计算机模拟和一个生产实例验证了方法的可行性。

基于最大似然估计的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制方法

针对存在距离模糊情况下机载双基地雷达杂波抑制的难题,本文分析了存在距离模糊时机载双基地雷达的杂波特性,提出了一种基于最大似然估计的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制方法.该方法首先通过最大似然估计对训练样本所包含的各个模糊距离环的杂波幅度进行估计,然后通过非均匀采样重构待检测距离门及其模糊距离环的杂波数据,再由重构的杂波数据得到待检测距离门的杂波协方差矩阵,最后求得空时自适应处理权值,完成杂波抑制.仿真结果表明该方法具有较好的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制性能.

利用多普勒信息的波达方向最大似然估计方法

为了充分利用信号的时域特性来改善信号波达方向（ＤＯＡ）的估计性能，本文从最大似然估计出发，推导了在有限快拍、低信噪比情况下多普勒信号波达方向的迭代估计算法，为进一步减小运算量，本文还推导了一种简化算法．本文提出的两种算法对低信噪比，少快拍数下多普勒信号的ＤＯＡ估计性能比不利用时域特性的传统ＭＬ方法有明显改善．Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ实验验证了本文方法的有效性．

带有不完全信息随机截尾试验下最大似然估计的重对数律

本文在条件(Φ)下,证明了带有不完全信息随机截尾试验下最大似然估计的收敛速度符合重对数律,并验证了Weibull分布、对数正态分布满足条件(Φ).

Alpha稳定分布噪声下基于柯西分布的相位键控信号码速率最大似然估计

针对现有的相位键控(PSK)编码信号码速率估计方法在Alpha稳定分布中性能严重退化的问题,该文提出一种基于柯西分布的码速率最大似然估计(CMLE)新方法,该方法可同时估计码速率与定时偏差。CMLE利用窗口法将信号划分为定时偏差窗和多个宽度一定的非重叠且已同步的时域窗,每个窗只包含一个码元符号;在Alpha稳定分布噪声下,利用窗中符号信息构造了基于柯西分布的似然函数,可同时获得定时偏差窗宽与码元符号窗宽的最大似然估计。仿真结果表明,该方法能有效抑制Alpha稳定分布噪声并具有良好的参数估计性能。

三维磁传感器最大似然估计椭球拟合补偿算法

误差环境对地磁传感器姿态检测系统的输出精度影响较大,为了校正三维磁传感器的误差,该文提出一种基于最大似然估计的椭球拟合补偿算法。分析了三维磁传感器的各种误差来源,建立了椭球误差模型,采用最大似然估计法对磁传感器采集的数据进行椭球拟合,最后利用牛顿优化法获得误差补偿参数。仿真和实验表明,椭球模型能够准确地描述三维磁传感器的各种误差,输出精度在2%以内,补偿算法满足要求。

雷达低空目标俯仰角测量提取的最大似然估计算法应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量,实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。为提高低空目标俯仰角的测量精度,应用最大似然估计算法从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。计算结果显示,最大似然估计算法可以显著改善俯仰角测量精度,为靶场试验决策提供依据。