基于最小二乘迭代算法精确估计塔康方位参数

对中频数字化技术的塔康视频信号方位估计进行了研究。首先通过搜索PAM信号的峰值,得到由随机峰值点组成的包络信号;再根据确定的信号形式,采用最小二乘迭代算法估计出包络信号的方位参数。不需要寻找正斜率拐点和脉冲对译码,通过迭代运算能减小运算量和计算机内存,在对峰值进行拟合过程中,能有效抑制噪声的影响,提高参数估计精度。计算机仿真验证了其有效性。在3 dbW的功率信噪比下,估计误差不超过0.5°,满足塔康系统的方位误差为2°的要求。与传统方法相比,该方法具有实现简单、高精度的特点。

有偏心桥梁断面气动导数识别的分段扩阶最小二乘迭代法

应用拉格朗日方程,建立了风洞中弹性悬挂的二自由度桥梁节段模型质心的竖向和扭转运动方程,所建立的数学模型考虑了无风时竖向阻尼力中心和弹性中心与质心的偏心。提出了利用节段模型风洞试验的自由振动信号直接识别系统矩阵的分段扩阶最小二乘迭代算法(SEO-ILS法)。给出了无风时偏心节段模型物理参数及模态参数的识别方法,并用于无偏心平板模型和有偏心桥梁节段模型的气动导数识别。风洞试验表明,方法有效可行。

使用最小二乘迭代相移方法测量透明元件

为了更精确地测量透明平板前后两个面的面形相位发布,提出了一种基于最小二乘迭代的相移算法。通过一次最小二乘相移算法后,可以得到相应的透明平板面形图,但是由于初始得到的相位值存在误差,因此得到的面形图精度并不会很高。因此需要通过得到的面形图推导出准确的相位值,本算法通过最小二乘发多次迭代的方法,计算出较准确的初始相移值。对该方法进行仿真实验后,可知此算法的测量精度较高且抗噪能力比较好,仿真得到面形图的PV值与RMS值误差值均小于0.006λ。在实际测量结果中,得到测量结果的PV值误差小于0.09λ,RMS误差小于0.02λ。测量到的面形与物体真实面形接近,测量精度较高。

基于粒子群-最小二乘混合算法的参数自适应故障测距方法

对于双端故障测距频域法,为了消除线路参数不确定性和双端数据不同步的影响,必须建立多维非线性故障测距观测方程进行求解,其求解方法的有效性将决定测距结果的成败,而目前采用的方法均存在着局限性。为此,利用粒子群优化算法的全局搜索能力与最小二乘迭代算法的快速精确收敛能力,提出一种基于粒子群—最小二乘混合算法的参数自适应故障测距方法。为了提高实用性,还针对前置低通滤波器和具有并联电抗器的输电线路等问题进行了研究。以1000kV特高压输电线路故障测距为例,进行全面仿真验证,证明了测距方案的正确性。

基于选择采样的高效迭代相位提取算法

在光学精密测量中,相移干涉法应用广泛。常用的相移器件容易出现相移误差,采用等步距相位提取算法会产生测量误差。基于最小二乘的迭代相位提取算法可以有效消除该类相位提取误差,提高测量精度,但是其迭代过程运行时间长,效率低。提出了一种基于选择采样的迭代相位提取算法,先对干涉图像进行等间隔抽样,降低计算量;再根据对比度滤除干涉图像中低质量像素点,防止误差增大,进行最小二乘迭代求解相位。仿真实验对算法进行了分析和验证,在抽样间隔为2时的选择采样方法与所有像素点全部代入计算相比,运行时间从6.687s降为0.725s,均方根误差仅为0.032 9°。实验结果证明:选择采样的迭代相位提取算法运算时间短、误差小,非常适合高速相移干涉测量应用。

地坐标意义下三维单站无源定位迭代算法

小样本定位基于等概率密度曲面给出定位椭球区域包含的概率,大样本定位给出了地坐标条件下三维广义最小二乘迭代定位。小样本定位理论上为大样本迭代定位提供一个较好的迭代初值,可大幅提高迭代定位收敛速度。从数值上分析了最小二乘迭代定位算法对静态目标的定位精度,同时还给出了广义最小二乘迭代算法对移动目标应用时的定位精度与移动速度之间的依赖关系,可为空对地侦察静态和普通移动目标进行精确无源定位。从数值模拟来看,本文给出的算法在定位精度和定位速度两大关键方面均具有实际应用价值。

基于最小二乘迭代的多波长同时相移干涉测量方法

提出一种基于最小二乘迭代的多波长同时相移干涉测量方法。该方法可以在三个波长光波同时入射的同轴相移干涉测量系统中,对所有波长进行同时相移,通过单色CCD采集一系列相移量未知的多波长同时相移干涉条纹图,利用最小二乘迭代算法提取出单个波长下的包裹相位分布。结合多波长光学位相解包和降噪处理得到合成波长的相位分布,进而测量出待测物体的三维形貌。对该方法进行了数值模拟和光学实验验证,结果表明该方法实验过程简便、测量精度高、抗噪能力强。

一种利用结构特点实现复数域联合对角化解盲源分离新算法研究及应用

联合对角化方法是求解盲源分离问题的有力工具.但是现存的联合对角化算法大都只能求解实数域盲源分离问题,且对目标矩阵有诸多限制.为了求解更具一般性的复数域盲源分离问题,提出了一种基于结构特点的联合对角化(Structural Traits Based Joint Diagonalization,STBJD)算法,既取消了预白化操作解除了对目标矩阵的正定性限制,又允许目标矩阵组为复值,具有极广的适用性.首先,引入矩阵变换,将待联合对角化的复数域目标矩阵组转化为新的具有鲜明结构特点的实对称目标矩阵组.随后,构建联合对角化最小二乘代价函数,引入交替最小二乘迭代算法求解代价函数,并在优化过程中充分挖掘所涉参量的结构特点加以利用.最终,求得混迭矩阵的估计并据此恢复源信号.仿真实验证明与现存的有代表性的对目标矩阵无特殊限制的复数域联合对角化算法FAJD算法及CVFFDIAG算法相比,STBJD算法具有更高的收敛精度,能有效地解决盲源分离问题.

基于辅助模型正交匹配追踪的多输入系统迭代辨识算法

针对含有未知时滞的多输入输出误差系统的时滞与参数辨识问题,提出一种基于辅助模型的正交匹配追踪迭代算法.首先,由于各输入通道的时滞未知,通过设定输入回归长度,对系统模型进行过参数化,得到一个高维的辨识模型,且辨识模型中参数向量为稀疏向量;然后,基于辅助模型思想和正交匹配追踪算法,在每次迭代过程中,对参数向量和辅助模型的输出进行交互估计,即利用正交匹配追踪算法获得参数向量的估计,再利用参数估计值计算辅助模型的输出,并用辅助模型的输出值代替信息向量中的不可测信息项以更新参数估计;最后,根据参数向量的稀疏特征,获得系统的时滞估计.所提出算法可以利用少量的采样数据信息同时获得系统参数和时滞的估计值.仿真结果表明了所提出算法的有效性.

基于稳健回归的谐波发射水平估计方法

该文提出了一种基于稳健回归的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法:利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过复加权最小二乘迭代算法求解回归系数;利用 Huber 函数作为影响函数进行加权迭代计算,权重为上次迭代的残差函数,以此减少奇异值对回归系数的影响;由回归系数映射出系统谐波阻抗,并跟踪计算用户的谐波发射水平。通过对实验电路的仿真分析以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。

TerraSAR-X影像直接地理定位方法研究

开展高精度直接定位算法研究对促进SAR影像的广泛应用具有重要意义。针对新型高分辨率雷达卫星TerraSAR-X影像,在无任何地面控制支持下采用距离多普勒构像模型及地球物理模型,通过线性化及最小二乘平差原理迭代求解目标点的位置矢量,并利用影像元数据文件中提供的影像四个角点和中心点的地理坐标作为控制点,消除定位结果中存在的系统误差。在利用陕西宝鸡地区的TerraSAR-X影像试验中,将其定位结果与当地1∶1万地形图上选取的控制点进行比较,获得的平均平面定位精度约±63m左右,表明该算法合理可行,具有一定的实用性。