基于L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法

为解决传统数字滤波器在有限精度实现时因有限字长(Finite Word Length,FWL)效应导致滤波器性能下降的问题,提出一种L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法.推导前向差分算子数字滤波器结构传输函数及其等效状态空间实现,根据可控及可观格莱姆矩阵得到基于相似变换矩阵的L_(2)灵敏度表达式,并进行稀疏化校准,将L_(2)灵敏度最小化问题转换为凸函数求最值问题,求导得到L_(2)灵敏度最小化表达式,代回即得前向差分算子数字滤波器的稀疏化状态空间实现.仿真结果表明,所提方法设计的数字滤波器具有更好的抗FWL效应.

一种改进的残差χ^2检验方法在联邦UKF滤波器中的应用

故障检测和隔离是实现联邦UKF(unscented Kalman filter)滤波器工程应用的关键。针对常规残差χ2检验法因误警导致无故障子系统被频繁隔离的问题,提出了一种改进算法。该算法采用模糊逻辑和加权平均来处理残差χ2检验法的检验阈值,可以根据突变信号的大小自动调节检测时间的长短,特别是对不易检测的小幅值突变信号,自动延长检测时间从而利用更多的信息,有效降低了系统的误警率;在此基础上,进一步设计了合理的故障检测控制规则。将改进的残差χ2检验法应用于多传感器卫星组合导航系统中,仿真结果表明,改进算法有效提高了组合导航系统的稳定性,具有实用价值。

压控电压源2n阶单位增益巴特沃斯低通滤波器优化设计

在分析滤波器误差等值曲线的基础上,提出一个优化设计2n阶压控电压源(VCVS)单位增益巴特沃斯f0Hz低通滤波器的方法:先将2n阶低通分解为n个二阶低通,对第i个低通,若对应多项式的一次项系数为αi,则选取两个电容C1i和C2i,使C2i/C1i为0.25α2i,取两相同电阻R1i和R2i为1/παif0C1i.显然此方法具有方便和低成本的优势.采用Multisim10仿真和实际电路测试可知该方法还具有最稳定的优势.经分析还发现不同位置的C和R的精度对滤波器特性的影响是不同的,可对各元件精度做合理选择,以便在保证质量的前提下降低成本.

基于2D Gabor滤波器的车辆局部特征提取方法研究

车辆局部特征提取是车辆检测的关键。目前常使用的一些特征提取方法不够稳定,且容易丢失图像局部特征。提出基于2D Gabor滤波器的车辆局部特征提取方法,分析并探讨滤波器方向、径向中心频率以及滤波窗口大小对图像结果的影响。Matlab仿真结果证明该方法的有效性。

基于2D-Gabor滤波器的虹膜噪音检测方法

在虹膜检测方法中易受到部分眼睑和睫毛的遮挡,从而降低虹膜识别的准确性,针对该问题,提出了一种基于2D-Gabor滤波器的虹膜噪音检测方法.该方法首先利用2D-Gabor检测归一化后虹膜图像中的眼睑和睫毛等噪音,然后记录噪音干扰区域,最后在匹配时去除虹膜代码中的干扰位来尽量避免噪音对于虹膜识别的影响.在CASIA(3.0)图库上进行实验的结果表明,采用噪音检测操作时正确识别率为99.02%,不采用噪音检测时正确识别率仅为98.46%.

状态x^2检验法在惯性航姿系统内阻尼卡尔曼滤波器中的应用(英文)

本文探讨了如何利用惯性测量组合本身的信息来提高捷联航姿系统的姿态精度。根据平台式阻尼网络的思想,设计了捷联式内阻尼卡尔曼滤波器,将惯导系统捷联解算获得的姿态与加速度计估计的姿态进行组合,在系统非加速度状态下,提高了姿态输出的精度。为了实时监测系统的运动状态从而判断内阻尼姿态的有效性,本文成功将状态x^2检验法应用在内阻尼卡尔曼滤波器中,设计了基于2个状态传播器的故障监测器,并通过对故障检测向量元素的检验代替对整个向量的检验,提高了故障监测的灵敏度和可靠性。最后,实际系统的动静态实验验证了本文所提出的方法的有效性。

基于单频2D-Gabor滤波器的虹膜识别算法研究

针对2D-Gabor滤波器设计的问题,提出了一种单频2D-Gabor滤波器设计方法。该方法在详细分析了2D-Gabor滤波器中各个参数意义的基础上,通过二分法的思想确定适合虹膜纹理的单一频率ω,再根据其它参数与其关系确定出各个参数取值,从而获得单一频率下的2D-Gabor滤波器。实验结果表明使用设计的单频2D-Gabor滤波器对虹膜图像进行特征提取可以使虹膜识别的识别率达到98.61%以上。使用单频2D-Gabor滤波器不仅可以提高特征提取速度,降低存储空间,同时也利于硬件实现。

基于卡尔曼滤波器的状态χ~2检验法应用条件分析

基于卡尔曼滤波器的状态χ2检验法在应用于动态系统的故障检测时具有较高的灵敏度,但在应用中存在两种潜在的局限性.为此指出并具体研究了这两种局限性;在理论分析的基础上,提出了利用滑动的卡尔曼滤波器输出重置状态递推器先验信息的改进方法.仿真算例进一步说明了结论的有效性.

基于PCH模型的有源电力滤波器滑动耗散阻尼限幅自适应L_2增益控制

基于有源电力滤波器(APF)的端口受控哈密顿系统(PCH)平均化模型,提出了一种采用滑动耗散阻尼限幅的自适应L2增益控制新方法。该方法基于APF的能量耗散特性和能量平衡原理,建立了APFPCH平均化模型和误差系统PCH平均化模型。在此基础上设计了自适应L2增益控制方法,在确保误差系统稳定的同时有效抑制了参数摄动和外界干扰对控制效果的影响。针对误差系统的欠驱动性质和准确估计直流电容参考电压波动量的困难,分别采用间接控制以及大电容条件下忽略直流电容参考电压波动量的方法,简化了控制方法的执行过程;此外,该方法还分析了APF内层控制过调制现象产生的原因。针对跟踪精度和干扰抑制的要求与APF内层控制过调制约束条件间的矛盾,通过以滑动耗散阻尼限幅控制代替固定耗散阻尼控制,在满足内层控制约束条件下确保跟踪精度和补偿效果。仿真实验验证了本文所提方法的正确性和有效性。

基于2D Log-Gabor滤波器的虹膜识别研究

Log-Gabor滤波器无直流分量,带宽不受限制,比Gabor滤波器更适于提取虹膜纹理特征。提出了基于2DLog-Gabor滤波器的虹膜识别方法。通过多通道2DLog-Gabor滤波器提取虹膜纹理特征并进行相位编码,运用加权海明距离匹配,匹配时借助噪声屏蔽码去除眼睑遮挡干扰。在CASIA和UBIRIS虹膜库进行了测试,与传统方法相比,可取得更小的等错误率和相同错误接收率下更小的错误拒绝率。

电荷泵锁相环2阶无源环路滤波器的设计

根据电荷泵锁相环系统的传递函数,详细推导了2阶无源环路滤波器的设计参数,准确定义了自然频率、阻尼因子等相关设计参数,给出了相位裕度与阻尼因子的关系表。运用Matlab和Spectre进行联合仿真,结果验证了设计公式的准确性。

单相有源电力滤波器L_2增益重复控制新方法

提出一种适合于单相有源电力滤波器的L2增益重复控制新方法。这种方法在所建立的考虑干扰和参数摄动影响的单相有源电力滤波器端口受控哈密顿系统平均化模型基础上,首先通过对误差系统方程的等价变换,将参数摄动的影响转化为周期干扰的一部分;而后设计L2增益重复控制方法,利用重复控制对周期干扰进行补偿,利用L2增益控制确保重复控制的收敛性和对控制目标的渐近跟踪,并抑制非周期干扰对控制效果的影响;此外,该方法还采用在大电容情形下忽略波动量影响的方式克服了准确在线计算直流电容参考电压波动量的困难。仿真实验中通过与采用传统PI控制策略和L2增益控制方法时的结果进行对比,验证该文所提出方法的正确性和有效性。

单目视觉中基于IEKF,DD1及DD2滤波器的位姿和运动估计(英文)

用单摄像机所获取的二维(2D)图像来估计两坐标之间的相对位姿和运动在实际应用中是可取的,其难点是从物体的三维(3D)特征投影到2D图像特征的过程是一个非线性变换,把基于单目视觉的位姿和运动估计系统定义为一个非线性随机模型,分别以迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)、一阶斯梯林插值滤波器(DD1)和二阶斯梯林插值滤波器(DD2)作非线性状态估计器来估计位姿和运动.为了验证每种估计器的相对优点,用文中所提方法对每种估计器都作了仿真实验,实验结果表明DD1和DD2滤波器的特性要比IEKF好.

状态X^2检验法在联邦滤波器中的应用

针对联邦滤波器的特殊性,基于残差故障统计检验原理,详细研究了状态检验法应用时存在的几个问题。由于信息分配,造成子滤波器局部估计次优,从而基于残差的故障统计检验方法不能够直接使用;针对这一问题,修正了残差方差阵的计算方法,并提出一种次优自适应补偿方法,能够有效改善局部估计次优性对故障检测灵敏度的影响。最后的仿真结果表明了研究的有效性和可行性。

Ba_2Ti_9O_(20)微波陶瓷在贴片式介质滤波器上的应用研究

用传统固相法制备了Ba2Ti9O20微波陶瓷,研究了Ba2Ti9O20微波陶瓷的组成对介电性能的影响,通过XRD和HP8714ET网络分析仪对其晶体结构和微波介电性能进行了研究,实验结果表明:少量掺MnCO3和ZrO2的Ba2Ti9O20陶瓷材料可把烧结温度降低到1260℃,微波介电性能较好;当ZrO2的加入量为0.1wt%且MnCO3加入量为0.15wt%时,其介电性能最佳的致密化烧结温度为1280℃,可以得到:ε=37;tanδ=3×10-4;τc=-28×10-6/℃。用Ba2Ti9O20陶瓷制成的贴片式介质滤波器测试,其电性能满足设计要求。

广义2-D Roesser模型的状态滤波器

研究了状态和测量同时受白噪声干扰时广义随机2-D Roesser模型的状态滤波器设计问题。将Kalman滤波器的设计推广至广义2-D Roesser模型。通过逐行扫描法,模能重构的广义2-D Roesser模型的滤波问题得到了解决,获得了状态向量的最优滤波的计算公式。计算步骤和例子说明了设计的滤波器的有效性。

TMS320F2XX在有源电力滤波器中的应用

简要介绍有源电力滤波器的基本原理和DSP的发展及其性能特点;详细讨论一种利用双DSP构成的有源滤波器检测及控制系统的基本结构和实现方法。

基于时延补偿卡尔曼滤波器的NCS组合式χ^2故障检测

考虑一类时延网络控制系统,提出了一种具有时延补偿功能的卡尔曼滤波器设计方法,并对系统进行状态估计。通过对系统时延特性的研究,采用变分法推导出了时延网络控制系统的离散时间卡尔曼滤波公式,给出了具体的最优线性递推滤波算法。并且在对系统进行故障检测方面,提出了一种新的组合式χ2检验法。最后通过仿真实例验证了所设计的卡尔曼滤波器与组合式χ2检验法的有效性。

不确定中立型时滞系统的鲁棒L_2-L_∞滤波器设计

考虑了一类不确定中立型时滞系统的鲁棒L2-L∞滤波器设计问题.利用Lyapunov方法和线性矩阵不等式技巧,得到了L2-L∞滤波器存在的充分条件,给出了鲁棒L2-L∞滤波器的设计方法.数值例子的仿真结果验证了所得方法的有效性.