基于提前终止迭代的概率近似消息传递检测算法

大规模多输入多输出技术作为第5代通信系统的关键技术,可有效提高频谱利用率。基站端采用消息传递检测(MPD)算法可以实现良好的检测性能。但是由于MPD算法的计算复杂度随调制阶数和用户天线数的增加而增加,而概率近似消息传递检测(PA-MPD)算法可以减少MPD算法的计算复杂度。为了进一步降低PA-MPD算法的复杂度,该文在PA-MPD算法的基础上引入了提前终止迭代策略,提出了一种改进的概率近似消息传递检测算法(IPA-MPD)。首先确定不同用户的符号概率在迭代过程中的收敛速率,然后根据收敛率来判断用户的符号概率是否达到最佳收敛,最后对符号概率到达最佳收敛的用户终止算法迭代。仿真结果表明,在不同单天线用户配置下IPA-MPD算法的计算复杂度可降低为PA-MPD算法的52%~77%,且不损失算法的检测性能。

跳频通信中基于消息传递的迭代检测译码算法

针对LDPC编码、多进制相移键控(M-PSK)调制的跳频通信信号受随机相位偏转影响的问题,提出一种基于消息传递的迭代检测译码算法。该算法在相位检测模块和译码器之间传递消息并反复迭代;通过相位离散化方法解决消息计算中的积分难题。仿真结果表明,提出的算法可以有效降低随机相位偏转的影响,取得了很好的误比特率性能。

基于消息传递的大规模多用户MIMO低复杂度的检测算法

针对大规模多用户多输入多输出（MIMO）系统中基站端检测复杂度高的问题,提出了一种低复杂度、基于强制收敛的变量节点全信息高斯消息传播迭代检测（VFI-GMPID-FC）算法。首先对传统的GMPID算法进行改进,得到VFI-GMPID算法,VFI-GMPID算法的检测性能逼近最小均方误差检测（MMSE）算法,但复杂度要大大低于MMSE算法。然后结合强制收敛思想和VFI-GMPID,提出VFI-GMPID-FC算法,进一步降低算法复杂度,提升检测效率。最后通过仿真结果表明,所提算法在保证检测性能的同时,能有效地降低算法的复杂度。

基于卷积码的DFT-S-GMC系统迭代检测算法

针对基于离散傅立叶变换扩频的广义多载波系统(DFT-S-GMC),提出一种新的迭代检测方法。该方法基于DFT-S-GMC系统的频域收发结构,并根据线性最小均方误差(LMMSE)检测所得发送符号的后验均值和方差来表征其统计概率分布,从而完成检测器和译码器的信息传递。仿真结果表明,所提出迭代检测接收算法的性能明显优于传统的非迭代检测接收算法,并且在卷积码下的迭代检测性能超过了Turbo码下的非迭代检测性能,而其实现复杂度则有较大降低。

高速移动环境下OTSM迭代检测算法研究

正交时序复用(Orthogonal Time Sequency Multiplexing,OTSM)通过级联时分和沃尔什-哈达玛(WHT)复用将信息符号在时延和序列域进行复用。由于WHT在调制解调过程不需要进行复杂的乘法运算,相比于正交时频空(OTFS)调制有更低的调制复杂度。该文针对高速移动环境下的OTSM系统提出了一种二级均衡器:首先利用信道矩阵的稀疏性和带状结构在时域逐块进行低复杂度MMSE检测;随后采用高斯-赛德尔(GS)迭代检测进一步消除残余符号干扰。仿真结果表明,所提算法与基于单抽头频域均衡的GS迭代检测算法相比,采用16QAM调制且误码率为10–4时有1.8 dB性能增益。

基于软干扰消除的TH-UWB迭代多用户检测算法

多址干扰已经成为影响UWB系统性能的重要因素,将Turbo理论中的迭代思想与多用户检测技术相结合,提出了一种基于软干扰抵消的迭代多用户检测算法,为进一步降低算法复杂度,对软干扰抵消后的剩余干扰进行高斯近似。仿真实验表明,在AWGN信道条件下,经过几次迭代后多址干扰被有效抑制,使用该算法的接收机性能明显优于传统接收机。

高斯拉普拉斯算子检测马铃薯斑点缺陷研究

提出一种用高斯拉普拉斯算子的方法对马铃薯斑点缺陷进行检测,也称为"Lo G斑点"检测,该算法结合B通道灰度化及迭代阈值分割法可以有效地识别马铃薯表皮的干腐、结痂缺陷。实验采集了2 5 8个马铃薯样本的516个正反面图像,正确识别率94%以上。结果表明:该方法对检测马铃薯的干腐及结痂缺陷有效。

基于因子图的迭代信道估计与译码算法

针对频率平坦-时间选择性瑞利衰落信道下的数据检测问题,提出一种基于因子图与消息传递的联合迭代信道估计、符号检测与译码算法.对信息符号与信道系数的联合后验概率分布建立因子图模型,应用和积算法进行迭代消息传递,计算信息符号与信道系数的边缘概率分布.其中利用高斯参数化近似信道系数的连续概率密度函数,并结合前向-后向递归算法对信道系数进行迭代估计.仿真结果表明,在归一化多普勒频移分别为0.005和0.020的衰落信道下,该算法的误码性能与信道估计精度均优于传统的信道估计与译码算法.

基于高斯混合模型的叶片检测分割算法

为解决光照变化、叶片自身表观变化和复杂背景对植物叶片图像准确分割所造成的困扰,提出一种组合式分割方法。该方法在多个尺度上采用滑动窗口扫描方式检测图像中的叶片;对检测到的叶片区域中心区域像素为初始前景,而叶片窗口之外的区域为初始背景,用高斯混合模型(GMM)分别对前景和背景建立初始概率模型;采用迭代法完成叶片分割,在每一轮迭代中,用标准的图割算法和上一轮GMM模型分割前景和背景,根据新的分割结果重新估计前景和背景的GMM;迭代过程在能量函数收敛时结束。叶片检测时,以能描述叶片的外观和形状的HOG特征为检测依据;为了应对实际叶片图像中叶片形态、角度变化较多的挑战,采用多子类分类器策略。以葡萄叶片为例,用该方法进行了分割实验。结果表明,该方法对上述复杂条件下叶片图像的分割具有较好的鲁棒性和较高的精度,能实现分割过程的完全自动化。

基于认知无线电的双迭代干扰识别及抑制技术

在认知无线电中,频谱共用是一种利于实现的通信方式,然而当主用户的功率较大时,认知用户将会受到很强的干扰。本文利用主用户和认知用户的功率信息,采用Rake高斯与串行干扰抵消的方法,使得主用户功率较强的情况下,认知用户的误码率性能得到改进。计算机仿真表明,Rake高斯和串行迭代的方法较之并行迭代的方法有明显的性能改进。

基于机器视觉的光纤几何参数检测算法设计

为了满足工业检测中快速检测光纤横截面几何参数的需求,运用数字图像处理技术实现光纤几何参数测量。最大类间方差法用于分割高对比度光纤二次涂覆层区域;改进Canny算法用于提取低对比度光纤一次涂覆层和包层边缘,该算法在传统Canny算法的基础上运用局部区域距离阈值法代替双阈值法中的高阈值,实现单一边缘响应原则;结合使用二次曲线标准化法和齐次方程法用于边缘曲线拟合,并用高斯-牛顿迭代法求解光纤几何参数。检测结果与高精度光纤测试仪FGM-502进行对比,结果证明本文研究的光纤检测算法的有效性及准确性,满足企业光纤几何参数检测需求。

一种提升Canny算子的自适应边缘检测方法

基于Canny算子的图像边缘检测方法,提出了一种改进的Canny边缘检测算法。首先提出一种自适应滤波器对图像进行滤波,其次结合迭代阈值法自适应产生高低阈值,避免了人为阈值的设定,提高了算法处理速度。此方法在保持了原有Canny算子边缘检测的定位准确,单边响应和信噪比高等优点的基础上,减少了假边缘点的产生,提高了边缘检测定位精度,保证了边缘检测的可靠性和完整性。最后通过实验仿真证明了该方法的有效性。

面向5G非正交多址接入系统的检测算法研究

作为第5代(5G)移动通信系统更新换代的标志性技术——非正交多址接入(NOMA)技术相对于传统的正交技术能够大幅提高频谱效率和提升系统容量。接收机检测技术是非正交多址接入系统性能提高的关键技术,本文基于传统的消息传递算法(MPA)进行改进,在MPA算法的基础上加入Turbo译码后的先验信息进行连续迭代运算以进一步提高检测性能,称为MPA-Turbo译码联合迭代算法(MPA-TDJIA)。根据先验信息的加入方式提出4种实现方案,并在链路仿真中对其性能进行评估。仿真结果表明MPA-TDJIA相对于MPA最高可获得1. 67 d B的性能增益。

矩形窗正交时频空检测算法

针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制系统采用矩形窗函数时,信道矩阵结构复杂导致的鲁棒性差的问题,提出了一种基于时域处理和酉近似消息传递的检测算法。该算法首先添加循环前缀,将时域信道转换为分块对角矩阵;然后应用酉变换和近似消息传递建立迭代检测算法。仿真结果表明,所提检测算法能够在不增加复杂度的条件下有效提升检测精度和鲁棒性,特别是存在信道编码的条件下表现出2 dB的性能增益,使得该算法更适用于杂散多径、高速移动等环境,具有较高的应用价值。

卷积码GMSK调制在多重差分检测下的迭代译码

提出了卷积码与 GMSK (高斯最小移频键控 )调制器级联系统的一种迭代译码方案。为了有效地利用信号中相关特性的信息 ,接收机采用了一个多重差分检测器 (MDD)。导出了 MDD下 GMSK信号的软输入 /软输出最大后验概率 (MAP)算法 ,然后实现了解调器与其后的卷积码译码器之间的迭代译码。仿真结果表明 ,在 AWGN(加性高斯白噪声 )和相关瑞利衰落信道下 ,系统性能均有显著改进 ,并能有效克服 GMSK信号所固有的严重符号间串扰

基于改进粒子滤波跟踪算法的运动视频跟踪

为了进一步提高目标跟踪的准确率,提出一种基于改进粒子滤波的运动视频跟踪算法。首先,通过高斯混合模型实现动态背景建模,从而降低噪声和局部动态背景的干扰;然后,在RGB颜色直方图分离的基础上,结合粒子滤波和迭代递归实现目标运动检测,提高了前景检测的准确性。仿真试验结果显示,相比典型粒子滤波算法、遗传粒子滤波和DCEM,改进粒子滤波跟踪算法得到的前景目标的轮廓更好,因此运动目标检测精确度更高且处理时间更短。

多载波码分多址在低密度二分图上的建模与分析

多载波码分多址是移动通信重要的多址技术之一,传统方法将扩频序列的构造和多用户检测单独考虑,未能做到发射机和接收机的一体化设计。受到低密度奇偶校验码的启发,基于图论建立多载波码分多址收发机模型,采用二分图定义码片和数据符号间的扩频关系。在此基础上,利用适合低密度二分图的消息传递算法完成多用户迭代检测,推导并分析洪水消息传递和串行消息传递两种检测机制。仿真结果表明,当传统的多载波码分多址系统陷入严重过载而不能正常通信的情况下,基于低密度二分图的多载波码分多址系统依然能够达到理想的传输性能,为下一代移动通信系统的设计提供了有益的参考。

基于分布式水下无线传感器网络目标协同定位方法研究

提出了一种基于水下传感器网络的目标协同定位改进方法。基于多重信号分类方法(MUSIC)得到目标的DOA估计,通过对水下信号传输特性分析,建立水下阵列传感器网络的目标定位模型,利用最大似然估计得到目标位置。利用基于阈值检测的分布式高斯牛顿迭代法完成最大似然估计的解算。仿真结果表明该方法有效,节约了网络节点能量,降低了数据通信量,且得到了更好的定位精度。此外,分析比较了在不同噪声环境下、不同声源级情况下的目标位置结果。

Canny算子在图像处理中的优化研究

详细介绍了Canny算法在图像处理中的重大应用。也将Canny算法和图像处理的基本原理、应用的步骤进行了介绍,并应用Canny算法提取出了较好的边缘,并且针对Canny算法第一个步骤高斯提取上的缺陷——容易将边缘信息弱化,提出了选择性平滑滤波,其中的思想是:设定一个阈值,让邻域内的像素点的灰度值与中心点像素灰度值的差值小于这个阈值的像素点进行平滑滤波,而不是让邻域内所有的像素点参与滤波。针对Canny算法选择阈值的困难性和不确定性,提出了迭代算法来求取高低阈值,其中的思想是:先用直方图统计出图像的最小灰度值和最大灰度值,然后求均值,作为最原始阈值。该阈值将图像分为高于和低于这个阈值的部分。然后分别求这两部分图像的灰度均值,将这两个灰度均值求和求均值,和最原始的阈值进行比较,按照上述步骤再次计算,直到得出最佳高低阈值。不仅解决了阈值选择问题,也优化了Canny边缘提取效果。

结合信号空间分集的双空时发射分集系统

为提高双空时发射分集(DSTTD)系统在独立同分布衰落(IID)信道下的性能,提出一种结合信号空间分集的DSTTD系统,在发射前先对已调信号进行信号空间的旋转映射,提高系统分集阶数。通过矩阵变换获得转换系统传输模型,利用向量高斯近似和标量高斯近似解调算法联合信道译码进行迭代检测,在保证系统性能的同时降低系统解调的复杂度。仿真结果表明,该系统比传统DSTTD系统在IID信道下至少获得2 dB的性能改善。