基于邻近像素的低复杂度预测矢量量化图像压缩编码算法

针对传统低复杂度预测矢量量化图像编码算法预测准确性的不足 ,通过分析像素距离对相关性的影响 ,提出了数种改进的基于邻近像素的预测方案 ,并提出了一种具有边缘走向自适应性的预测方案 .仿真实验表明 ,采用这些预测方案的预测矢量量化算法能够在保持低计算复杂度的同时 ,显著提高矢量预测准确度 ,改善图像编码性能 .

归一化自适应预测矢量量化算法压缩SAR原始数据

该文提出归一化自适应预测矢量量化(NAPVQ)算法压缩SAR原始数据。NAPVQ算法先采用矢量线性预测器对输入矢量进行预测,再对原矢量与预测矢量之间的残差矢量进行矢量量化。该算法可视为差分脉冲调制在矢量量化中的拓展,其性能优于块自适应量化(BAVQ)算法以及归一化预测自适应量化(NPAQ)算法。对算法复杂度的进一步分析表明,NAPVQ算法能获得复杂度和性能之间比较合理的折衷,具有实用价值。

基于预测矢量量化的图像压缩研究

针对预测器与矢量量化器的联合设计问题,通过分析常用的开环法与闭环法的设计特点,给出了结合二者优点的半闭环设计法并通过仿真验证了其有效性.实验结果显示,该方法设计的预测矢量量化器具有更灵活的设计方式和较好图像重建质量.

期望扇区三矢量模型预测电流控制

三矢量模型预测电流控制需要依次计算6扇区电压矢量的作用时间,再由价值函数选取期望电压矢量,存在计算量大的缺点。本文提出一种基于期望扇区的三矢量模型预测电流控制,以快速确定期望电压矢量。首先,建立d-q轴的三矢量电流模型,给出其三矢量作用时间;然后,令预测电流为期望电流,可以获得期望电压矢量,并利用Clark变换得到α-β轴的期望电压矢量;最后,利用反正切函数求得期望电压矢量角度,确定期望电压矢量所在的期望扇区,得到期望三矢量及其作用时间。仿真和实验表明,该方法能够保持很好的控制系统性能。同时,该方法只需一次计算期望电压矢量角度即可确定期望三矢量及其作用时间,比传统三矢量方法有效缩短了算法执行时间约60%。

基于FPGA的PMLSM三矢量模型预测电流控制IP核设计及硬件在环验证

为了提升永磁直线同步电机(PMLSM)电流控制的稳态性能和执行速度,同时降低资源消耗,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了一个三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC)知识产权(IP)核,并利用FPGA在环可视化验证方法,建立了一个PMLSM的TV-MPCC IP核验证系统。通过Simulink对TV-MPCC策略进行算法级仿真,并优化了基本电压矢量的作用顺序;采用并行与资源共享硬件优化技术设计并封装了一个TV-MPCC IP核,并对其进行了功能仿真;将设计部署在FPGA芯片XC7Z020CLG400-2上,利用FPGA在环可视化验证平台进行实验研究。结果表明,TV-MPCC策略下d、q轴电流跟踪误差和电流脉动均降低90%以上;FPGA工作在100 MHz下,实现一次算法的时间为0.62μs,仅为软件PyCharm执行时间的0.414%。

线谱对参数预测多级矢量量化联合优化算法

提出了一种线谱对参数预测多级矢量量化联合优化算法。该算法对预测系数和多级矢量量化采用渐进闭环设计,通过迭代实现预测系数和多级矢量量化设计的联合优化。在多级矢量量化设计过程中,采用迭代优化实现多级码本的联合优化。采用语音线谱对参数对量化算法进行测试。测试结果表明,与传统算法相比,该量化算法可以减小线谱对参数量化失真,提高编码语音质量。

永磁同步电机三矢量优化预测磁链控制

永磁同步电机的传统模型预测控制由于备选电压矢量覆盖范围有限,因此存在单个控制周期内计算复杂、电流脉动大等缺陷,在实际工况中难以实现良好的控制性能。针对这一问题,以磁链为控制变量提出一种优化三矢量模型预测磁链控制策略,利用磁链无差拍原理计算下一周期的第一最优电压矢量,相比传统方法可减少单个控制周期内的预测次数;再遍历第一最优电压矢量与剩下有效电压矢量的所有组合选择第二最优矢量,达到备选电压矢量覆盖范围最大化;最后引入零矢量调节合成电压矢量幅值。仿真和实验验证结果表明,与单一矢量预测磁链控制相比,三矢量MPFC在保证动静态性能的同时,能够明显减小电流谐波和转矩脉动,降低计算复杂度,提高在实际系统中的控制性能。

优化预测运动矢量的快速运动估计算法

提出了一种优化预测运动矢量的快速运动估计算法。在对预测运动矢量研究的基础上,根据序列图像中运动矢量的中心-中值偏置分布特性和矢量间的时空相关性,结合运动矢量的相似度分析,选用中心、中值和时间相关的三个矢量作为基本预测矢量。设置相似门限来减少由三个空间相邻块预测矢量带来的大量冗余信息,对算法中关键的门限技术进行了改进。实验结果证明,本文算法对各种类型的运动序列都有很强的自适应性,在保持搜索准确度的同时,可大幅度提高运动估计的速度,其平均搜索速度是FS的208倍,明显优于PMVFAST的146倍、MVFAST的77倍、DS的55倍,提高了视频压缩中现有的运动估计算法的性能。

基于相邻运动矢量相关性的运动矢量预测算法

运动矢量的预测是视频编码技术中的一个重要组成部分,它直接关系到运动估计的精度和码率大小。本文提出了一种新的基于运动最相似性的运动矢量预测及其简化算法,通过对相邻块运动矢量的优化,选择运动特征最相似的运动矢量生成预测运动矢量的预测方向缩放因子和预测值。通过在中国音视频编码标准-AVS-中的实现验证和性能比较,这种预测算法相对于中值预测法,系统的平均PSNR值有一定提高,平均码率有所下降。

基于磁链误差矢量预测的PMSM直接转矩控制

为了抑制磁链和转矩脉动引入了磁链误差矢量预测,在分析永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制基本原理的基础上,结合空间矢量调制思想,提出了一种通过预测磁链误差矢量的改进型直接转矩控制(FEVE-DTC)策略,将转矩误差经过一个PI控制器之后作为磁链旋转速度的参考值,与磁链给定值结合成为预测的磁链差值矢量,然后计算应采用的电压矢量.电压矢量用空间矢量调制(SVM)方法实现.仿真和实验结果表明,与基本直接转矩控制(DTC)相比,FEVE-DTC能显著减小磁链和转矩脉动,具有更优越的运行性能.

一种利用预测运动矢量改进的H.264快速运动估计算法

针对H.264标准推荐使用的快速运动估计算法——非对称十字型多层次六边形格点搜索(Unsymmetrical cross multi-hexagon grid search,UMHexagonS)算法搜索速度慢的问题,提出了一种改进算法。在起始搜索点的预测环节,建立预测矢量集,并根据预测矢量集的长度信息决定后续的搜索策略;在全局搜索环节,利用预测运动矢量之间的相关性适当跳过某些搜索步骤,并更换一些搜索模板;并且,根据整数变换和量化的特性检测全零系数块,提前终止运动估计过程。实验结果表明,在量化步长为28时,本文算法比UMHexagonS算法平均减少了34.80%的运动估计时间,同时编码性能基本不变。该算法在不同量化步长的条件下能够适应不同运动强度的视频序列,是一种适合H.264的速度快且性能好的快速运动估计算法。

变母线电压工况下开绕组PMSM单矢量模型预测转矩优化控制

为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无差拍预测转矩控制思想,直接预测出参考电压矢量,消除评价函数中的权重系数,分析变母线电压工况下的基本电压矢量变化趋势,结合扇区细分的思想,对不同电压比例下的矢量选取方法进行分析推导,充分考虑了双电源供电型开绕组PMSM拓扑的所有基本电压矢量,采用类似开关表的方法建立了不同扇区内的最优矢量选取方法,降低算法的计算复杂度,有效改善了电机的转矩脉动。实验结果表明,该文提出的单矢量模型预测转矩控制策略在宽母线电压比例范围内均能获得较好的电机控制效果。

基于三矢量模型预测电流控制的共模电压抑制策略

针对永磁同步电机(PMSM)驱动系统中存在的共模电压高、电流脉动大的问题,提出将无零矢量调制(NSPWM)方法与三矢量模型预测电流控制算法结合进行控制。已有的单矢量模型共模电压抑制策略电压矢量方向固定,可选矢量范围有限,电流脉动仍较大。而三矢量模型预测电流控制共模电压抑制策略基于NSPWM在每个扇区利用3个非零矢量合成目标电压矢量,矢量范围覆盖广。结合无差拍电流控制,在实现共模电压抑制的同时,还能减小电流脉动,提高系统动态响应。通过仿真和试验验证了所提控制策略的有效性。

基于三矢量的储能型准Z源光伏逆变器模型预测电流控制

本工作针对传统模型预测电流控制存在电流脉动较大而导致电流控制精度较低的问题,提出一种应用于储能型准Z源逆变器(energy-storage quasi-Z source inverter,ES-qZSI)的三矢量模型预测电流控制。首先以d、q轴电流为控制变量,根据最近三矢量原则构造6个虚拟电压矢量,以便逆变器输出电压矢量范围可以覆盖任意方向和幅值,提高了系统的电流控制精度。然后利用d、q轴最小电流误差原则计算各离散电压矢量的作用时间,最后经6次电流预测,得到作用于逆变器的最优电压矢量。仿真结果显示,与传统模型预测控制方法相比,该方法的电流畸变率降低了2.92%,电流脉动更小,逆变器的输出性能更优越。

H.264和AVS多模视频解码器中运动矢量预测的硬件实现

文章比较了H.264和AVS两个标准在运动补偿中运动矢量预测算法的差别,提出了一种实现H.264中主档次(mainprofile)下的第4级别(level4)和AVS中的基准档次面向高清应用时运动矢量预测复用的硬件结构。提出了一种新颖的缓存管理更新机制,极限情况下用于运动矢量的片上缓存大小减少了75%。用FPGA验证结果表明资源占用情况是单独实现AVS的2.3倍,是单独同时实现两个标准的70%。能实现对1080i30Hz高清图像实时解码。

低速语音编码中的预测分类分裂矢量量化技术

为降低编码速率的同时仍能提供较好的谱失真性能,提出了一种预测分类分裂矢量量化算法,它根据线谱对的特点,融合了预测、分类、分裂的方法对线谱对进行量化,加入了记忆性。实验证明与其他几种方法相比,该算法的量化性能在速率与失真间达到了较好的平衡,且计算量大大降低,仅占有内存有所增加。

基于矢量预测的SIMO系统混合相位地震子波提取方法研究

针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法的局限性,提出一种基于矢量预测的单输入多输出系统(SIMO)的混合相位地震子波提取方法.该方法利用二阶循环平稳统计量包含的系统相位信息,将CMP道集视为一个单输入多输出系统的输出,利用道集中相邻两道或多道数据通过矢量预测来构建反子波计算的方程式,进一步进行混合相位子波提取.利用提取出的子波相位信息对CMP道集进行纯相位滤波,能够替代相位校正技术,并且利用获取的反褶积算子对CMP道集进行反褶积处理,使提高分辨率后的不同道子波振幅、频率、波形相一致,提高叠加的质量.模型试算和实际资料处理结果表明,文中方法适用于任意相位的子波提取及反褶积处理,且处理精度较高,具有较高的实际应用价值.

基于分裂预测式矢量量化的研究

为降低误差积累对线谱频率量化的影响,防止因此而导致语音质量下降,本文提出了基于分裂预测方法的新型混合式矢量量化结构。实验结果表明,该方法不仅比G.729的语音编解码算法明显降低了累积误差,平均谱失真在丢帧严重的情况下降低了达36%,而且提高了量化的透明度。

NPC型三电平逆变器可视化三矢量无模型预测控制策略

为了解决传统模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的不足,提出了一种应用于三相三电平逆变器的可视化三矢量无模型预测控制策略。该方法首先利用滑模观测器估计系统集总参数,采用无差拍控制获得参考电压矢量。该过程无需任何系统参数,提高了控制策略的参数鲁棒性。其次,在每个采样周期内施加由冗余矢量构成的三矢量组合,减少了输出电流纹波并实现了电容电压平衡。在此基础上,提出了一种新的可视化分析方法,从理论上证明了所提出的简化三矢量寻优的有效性。实验结果表明,在模型参数失配的情况下,所提策略可使NPC三电平逆变器的并网电流拥有较低的电流总谐波失真率,增强了模型预测控制的参数鲁棒性。

基于最优运动矢量预测过程的改进与优化

为解决UmhexagonS算法在预测最优运动矢量过程中运动估计时间消耗较大的问题,提出一种改进的情景分类(situation classification UMHS,SCUMH)算法。在起始点搜索环节得到最优点后,直接进入EDR模型的三步迭代运动情景分类判定;对大范围搜索模型进行矢量预测,根据最优预测运动矢量落入范围采取1/8区域划分搜索;在5×5搜索模型中,根据运动矢量的分布特性采取一种由内向外扩展的搜索顺序,节省了运动估计时间。实验结果表明,在运动估计时间方面,SCUMH算法比UmhexagonS算法节省了33.48%,在微运动情景下节省了27.05%,PSNR与码率基本不变。