基于滑窗OPTICS算法和DATA-SSI算法的桥梁模态参数智能化识别

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号的合理划分,以避免虚假模态和模态遗漏现象的出现;其次通过引入OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)密度聚类算法实现稳定图中真实模态的智能化筛选,最后将所提算法运用于某实际大型斜拉桥主梁结构的频率和模态振型识别过程中。结果表明,所提改进算法识别的频率值结果与理论值(MIDAS有限元结果)以及实际值(现场动力特性实测结果)间的误差均在5%以内,且识别的模态振型图与理论模态振型图具有很高的相似性。

空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

航天器轨道机动自适应逆向移动滑窗检测方法

以两行轨道根数为数据来源,提出采用逆向移动滑窗的自适应轨道机动检测方法。建立检测窗口的自适应配置模型以获得不同目标的检测窗口,采用交叉弧段预报思想更精确地估计机动时刻,通过逆向移动滑窗方法实现近实时机动检测。将检测结果与真实机动以及已有文献中的检测结果进行比较,结果表明:新方法能够适应不同轨道空间目标机动检测的窗口配置,且在给定仿真条件下检测成功率可以达到90%以上,机动时刻估计准确度与已有方法对比有显著的提升;仿真结果表明新方法可以应用于近实时的轨道机动检测。

基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压暂降测量方法

电压暂降是电力系统中最令用户困扰的电能质量问题,对其特征参数进行准确测量是电压暂降评估和治理的首要前提。然而,当前电压暂降检测算法存在参数检测准确度低、实时性差以及缺乏相位跳变信息等不足。为此,提出一种基于有效值滑窗差分算子和采样序列重构的电压暂降测量方法,以实现其特征参数的快速、准确检测。该方法首先利用有效值滑窗差分算子准确获取电压暂降的起止时刻。接下来,依据暂降起止时刻对原始信号分区,并对不同分区的信号进行加窗插值快速傅里叶变换(FFT)运算。而后,对采样序列重构并进行相位校正。最后,得到电压暂降的持续时间、暂降深度和相位跳变等特征参数信息。在暂降幅值和相位同时变化、不同谐波分量、不同信噪比噪声等情况下的仿真实验结果表明,所提方法具有准确度高、实时性好和鲁棒性强等优点。实际构建硬件测试平台的测试结果满足GB/T 30137-2013中电压幅值误差≤0.2%、相位跳变误差≤1°以及暂降持续时间误差不超过一个周期的要求,验证了算法的有效性和可行性。

滑窗注意力多尺度均衡的密集行人检测算法

由于现实场景下的行人目标在形态、尺度等方面存在巨大差异,相比于传统方法对多尺度行人检测平均精准率较低的情况,基于Transformer注意力机制的网络在行人检测领域已经展现出强大的性能。然而,密集场景下的多尺度检测仍存在一些难点。在密集场景中,通常会包含大量的被遮挡或小规模的行人目标,导致模型产生大量的误检和漏检,同时耗费大量的计算资源。此外,当行人目标重叠较为严重时,准确地检出所有目标也会变得极为困难。为了解决上述问题,提出了一种基于滑窗注意力的密集场景多尺度行人检测算法。在Backbone中使用改进Swin block使得网络能够提取到更多的细节特征,同时减少注意力机制带来的繁重计算量。为有效解决特征融合问题,在Neck部分使用DyHead block来统一多个注意力运算,以此提高特征融合效率。针对特征均衡问题,设计了一种基于全连接的特征尺度均衡模块,通过在特征金字塔的各层级之间构造不同的残差结构来进行特征平衡,辅助模型生成更高质量的特征图。在WiderPerson数据集上的实验结果表明,该算法在AP值上提升了1.1个百分点,在最值得关注的小目标和中目标上也分别有1.0和0.7个百分点的提升。

基于滑窗滤波器的改进MRAS转动惯量辨识

交流伺服电机在负载突变时,传统模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)不能同时满足辨识精度和收敛速度两方面的需求,鉴于此,提出一种基于滑窗滤波器的改进MRAS转动惯量辨识策略。首先,利用曲率模型(curvature model,CM)对电机的负载扰动进行实时估测;其次,对传统MRAS法进行改进,基于滑窗滤波器原理设置变增益机制的判断依据,使负载突变时系统自动调整自适应率中的增益系数,确保转动惯量被快速、精准的辨识;最后,通过仿真和搭建实平台对所提方法进行验证,结果证明此方法不仅具备较高的辨识精度,同时收敛速度快,很好的克服了传统方法的不足,表现出优异的动态性能。

基于滤波提取及滑窗算法的短路比在线辨识方案

随着“双高”趋势给电网带来的弱网稳定性威胁,为实现对电网强度的实时监测,需进行短路比的在线辨识。许多辨识方法均需设计复杂的谐波提取算法或采用高精度高速率的采样分析仪器,操作困难,成本较高。为降低短路比辨识难度,设计了基于滤波特性的扰动响应分量提取方法及数据检离群滑窗算法,并搭建了2.5 MW风电机组并网模型。仿真结果表明:短路比辨识误差在5%以内,辨识数据也具有较好的稳定性和准确性,验证了所提方案的可行性和工程应用潜力。

基于滑窗DFT算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法

当前的并网逆变器协调控制结构一般设置为独立形式,整体协调控制效率较低,导致周期逆变器的畸变率增加,为此提出基于滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法。根据现有的测定需求和标准,先进行畸变电流测定,采用多目标的方式提高整体的协调控制效率。设计多目标交叉协调控制结构,构建滑窗DFT测算并网逆变器协调控制模型,采用三相平衡控制实现逆变器协调控制处理。测试结果表明,与传统带输出LC滤波器辅助逆变器协调控制方法和传统光伏处理逆变器协调控制方法相比,本次设计的基于滑窗DFT算法的逆变器协调控制方法最终得出的周期逆变器畸变率均被控制在0.2%以下,大幅提升了变网逆变器的协调控制效率,控制针对性增强,具有较好的实际应用价值。

基于滑窗对比度的多源融合目标恒虚警检测方法

随着空天地跨域协同技术的快速发展,多基地雷达利用其构型的特殊性,可实现目标的多视角融合探测,从而改善检测信噪比,然而现有的恒虚警检测算法尚未提出适用于多站构型下的融合检测理论。文中提出一种基于滑窗对比度的多源融合目标恒虚警检测方法。首先,利用地面直角坐标系网格与多站距离环的映射关系,指出多站融合图像中目标区域与背景单元的特征分布差异。其次,通过构建指数型似然比融合检测量,有效增加了目标分辨单元和背景单元的对比度。最后,根据系统虚警指标要求,推导了基于指数型似然比二阶统计量的恒虚警检测门限,在保证虚警性能前提下给出了多站构型目标恒虚警融合检测理论。所提算法充分挖掘了多站融合图像中目标能量的分布特征,为多源融合目标增强检测提供了一种有效途径,仿真结果验证了所提算法的有效性。

一种滑窗积分推算的行人惯性定位算法

针对当前行人惯性定位算法存在穿戴部位限制、运动适应性差、长时误差发散的问题,提出了一种滑窗积分推算的行人惯性定位算法。首先通过设置滑动窗口构建短时独立的捷联积分方式,抑制累积误差发散速度。然后融合滑窗内位移增量和航向信息推算得到行人运动轨迹。利用公开数据集、智能手机、自研惯性传感器开展了多组行人惯性定位实验。实验结果表明,相较于传统的ZUPT和PDR算法,本文算法的定位误差小于总行程的1%,定位精度提升了50%以上,在穿戴方式、运动适应性和定位精度方面具有明显优势。

长短滑窗慢特征分析与时序关联规则挖掘的过渡过程识别

工况过渡过程与异常状态(故障)的数据特性极为相似。如果不对过渡过程加以辨识,极易导致过程监测系统频繁误报警,进而可能引发不适当的人工操作而严重破坏生产的稳定性。本文提出一种基于长短滑窗慢特征分析(slow feature analysis,SFA)与时序关联规则挖掘的过渡过程识别方法。首先,依据稳态工况和过渡工况在时间跨度上的差异性,提出一种长短滑窗与SFA相结合的多工况过程建模方法,将工况状态细分为多个稳态阶段与过渡阶段,并分别建立相应的离线SFA模型;然后,提出一种多时序多时间区间的同步频繁树构建方法,挖掘每种状态转变在多个时间序列与多个时间区间内的关联规则,以实现工况过渡过程的准确辨识。针对田纳西伊斯曼(Tennessee Eastman,TE)过程生成一组包含多模态相互转变的过程数据对所提方法进行实验验证,结果表明所提方法能够在频繁发生过程转变的过程数据中有效识别过渡过程,降低故障误报率,提高过程监测水平。

基于滑窗DFT的海上光伏发电并网逆变器电流控制方法

常规的逆变器电流控制方法主要是将逆变器电流进行重构,但是快速反应会导致电流参考值会出现大幅度变化,导致电流控制效果不佳。因此,设计了基于滑窗DFT的海上光伏发电并网逆变器电流控制方法。确定海上光伏并网逆变器电流控制参数,将电流波动畸变控制在允许范围内。基于滑窗DFT消除光伏发电并网逆变电流谐波,对不适合的瞬时谐波进行检测,构建了逆变器电流有源阻尼控制模型,消除连续域内的不稳定极点,保证负载电流的控制能力,从而稳定离散域的电流,实现发电并网逆变电流的有效控制。通过仿真实验验证了提出的基于滑窗DFT的海上光伏发电并网逆变器电流控制方法,将逆变器电流进行闭环控制,在消除电流谐波的基础上,减弱逆变器的稳态偏差,控制的电流与标准电流基本保持一致,能够实现电流的有效控制。

基于滑窗的幅相重构抗主瓣干扰性能研究

主瓣干扰是雷达面临的主要干扰,基于滑窗的幅相重构主瓣干扰抑制方法通过幅度滑窗估值重构干扰信号,实现对干扰的对消。针对基于滑窗的幅相重构方法,仿真分析滑窗长度对干扰抑制性能的影响,并给出了窗长选择的推荐值。

一种扇区投影和滑窗连线的特征提取方法

针对点云特征线提取中不均匀点、不明显特征点和特征线断裂的问题,提出了一种扇区投影和滑窗连线的特征提取方法。该方法首先对点云进行全局密度分析,计算平均点间距,然后采用扇区投影法统计扇区内邻近点的分布情况,由分布情况确定点云模型边界点,进而计算局部三角形法线,根据法线突变情况判断尖锐折边点,在扇区投影的基础上延伸局部探线,根据不同的探线类型制定判断非尖锐折边点的相关策略,最后基于滑窗连线的方法,将无序特征点有序连接,得到光滑特征线。实验证明,该方法可以较完整地提取模型的特征线,同时具有一定的抗噪能力。对比其他两种方法,本文方法对模型中的弱特征更敏感,提取效果相对较好。

基于实时滑窗的HRG温度建模补偿与敏感性分析

为了分析半球谐振陀螺(HRG)的温度敏感特性、为陀螺改进加工提供参考和依据,提出了基于实时滑窗与多元回归模型结合的温度漂移补偿与分析方法。针对HRG内部温度不可测的难题,首先从理论上分析了温度的影响,而后采用实验给出了基于谐振频率的温度间接测量方法。针对HRG输出重复性差、难以从宏观角度建立统一补偿模型的难题,采用时间窗截取的方法从微观角度建立多元回归模型,并制定了基于实时滑窗的温度建模补偿流程。经实验验证,实时滑窗建模补偿后陀螺启动时间由140 min减小为5.5 min;零偏稳定性由补偿前的7.8×10^(-3)°/h减小为8.4×10^(-4)°/h,下降了约1个数量级;经温度敏感性分析,陀螺对温度平方项、温度与梯度耦合项的敏感度较大。实验结果表明所提的温度误差模型建模精度较高,温度敏感性分析结果可以为半球谐振陀螺的改进加工提供参考和依据。

多重滑窗算法在DSP上的并行实现

滑窗算法作为一种遍历性的算法 ,其实时运算效率是一个重要的指标。本文介绍了用于雷达目标解模糊处理的滑窗算法 ,研究了在两片 TMS3 2 0 C5 40 2芯片上并行实现多重滑窗算法的方案。在某 PD雷达系统的目标解模糊处理的应用中 ,充分利用了 DSP的 HPI接口 ,设计实现了方位、距离、速度三重滑窗算法。本文还介绍了硬件方案和软件流程以及一些提高运算效率的措施 ,取得了好的实用结果。

电力谐波滑窗迭代DFT检测算法的研究与仿真

有源电力滤波器的动态补偿要求能够准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流。针对现阶段有源电力滤波器畸变电流检测方法存在工频周期时延、计算量大等不足,提出了一种基于离散傅立叶变换的滑窗迭代DFT(Discrete Fourier Transform,DFT)算法。该方法能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。利用MATLAB进行了滑窗迭代DFT仿真实验,实验结果表明该算法的有效性和正确性。

滑窗检测在宽带雷达信号处理中的应用研究

对宽带雷达信号的目标回波特性进行了研究,分析了用窗内全部能量积累的方法进行滑窗检测时,窗口长度的变化对检测性能的影响。比较了脉间相干和非相干积累在宽带雷达中的性能。利用模拟的理想数据和实测数据进行仿真研究表明,幅度直接相加的脉间非相干积累方法性能稳定、运算量小,能够有效地提高输入信噪比。

基于快速滑窗QR分解的自适应子空间辨识

子空间辨识直接由输入输出数据辨识得到过程状态空间模型,在多变量系统的辨识中取得广泛应用。实现在线子空间辨识算法的关键在于快速、高效的QR分解及SVD分解更新算法。通过将Updating和Downdating操作有效结合,提出了一种快速的滑窗QR分解算法,减少了不必要的重复步骤,进一步提高了计算效率。复杂度分析结果表明,随数矩阵行数增加,快速滑窗QR分解算法比Updating、Downdating两步法可以减少8.3%的计算量。将快速滑窗QR分解算法用于PO-MOESP子空间辨识算法的自适应更新,并通过数值仿真实例验证了算法的有效性。

简化DFT滑窗迭代算法在有源电力滤波器谐波检测中应用

介绍了一种在有源滤波控制器应用中基于简化离散傅里叶变换的谐波电流检测技术的设计和应用。检测中非线性负载产生的谐波电流成分,运算过程中应用了滑窗迭代算法,它能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。进行了滑窗迭代算法的Matlab仿真试验,结果表明该算法能准确计算出负载电流中的基波成分,误差小,实时性强,能满足实际应用需要。