一种包含组合范数惩罚项的波达方向稀疏估计方法

波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是阵列观测数据研究领域的一个基本问题.对于观测数据服从复椭球对称分布的应用场景,现有的方法多采用l1-范数惩罚项来实现信号波达方向的稀疏估计,其中的l1-范数惩罚项仅考虑信号的稀疏性而没有考虑信号的多样性,从而造成这些估计方法一般将弱信号(具有较低功率的信号)略去,可能无法准确地估计弱信号的波达方向.为解决这个问题,本文通过引入一个组合范数惩罚项构建了一个新的估计(模型)方法,其中的组合范数惩罚项是l1-范数惩罚项与l2-范数平方惩罚项的线性组合,其组合系数(惩罚参数)互不相关,l2-范数平方惩罚项则可以保留弱信号的多样性.然后,本文基于Majorization-Minimization(MM)算法设计了模型的求解算法,并证明该方法是收敛的.数值实验表明,相较于那些基于l1-惩罚项的估计方法,本方法具有更高的精度.

一种基于非凸正则化模型的逆合成孔径雷达成像算法研究

逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimization(MM)迭代算法框架并采用支撑集收缩策略提出了一种新的雷达成像算法——迭代支撑集收缩算法。迭代支撑集收缩算法是一个简单高效的算法,数值实验表明迭代支撑集收缩算法在逆合成孔径雷达成像中表现优异。

联合均值和散度逆高斯回归模型的参数估计

逆高斯回归模型可用于分析正偏态数据,人们通常研究解释变量对其均值参数的影响,但往往忽略了对其散度参数的影响,文章则基于解释变量对均值和散度都有影响的前提,针对联合均值和散度逆高斯回归模型,探讨模型参数的极大似然估计问题。MM算法在优化问题上具有分离参数、降低目标函数的维度、简化求解过程等优点,将MM算法应用于联合均值和散度逆高斯回归模型,能将多元似然函数彻底分解为一系列一元函数之和,从而绕开了参数估计中的矩阵求逆问题。模拟研究表明,当数据量达到100时就能得到很好的估计效果;实证分析表明,理论研究在实际应用中具有可行性。

用于精确干扰的波形设计快速算法

精确干扰是电子战领域中广受关注的新概念,旨在避免电子干扰过程中对友方设备造成的电磁误伤,其核心思想是实现干扰能量在空域上的精准控制.然而,目前用于精确干扰的波形设计算法存在计算复杂度较高的问题,极易延误电子作战时机.针对这一问题,本文提出一种用于精确干扰的波形设计快速算法.根据精确干扰空间模型建立优化问题,采用Majorization-Minimization框架推导了目标函数的上界,通过迭代求解具有闭式解的子问题,从而得到了精确干扰的可用波形.仿真实验表明,本文算法在精确干扰指标上具有良好性能,并具有计算复杂度更低的优势.

基于自适应平面激光的3D智能摊铺系统设计

路面的初始平整度对道路使用寿命和维修成本有着显著影响。3D智能摊铺控制系统利用先进的地面测量技术、数据处理方法、自动控制策略以及实时数据分析技术,能够实现高精度铺设,进而提高道路使用性能、耐久性和驾驶舒适度,因此逐渐受到道路建设的青睐。然而,较高的研发、生产和维护成本限制了这一技术在我国的广泛应用。为了解决这一问题,本文提出一种基于平面激光技术的智能摊铺控制系统,采用具有自适应追踪功能的平面激光替代域激光。实际工程应用结果表明,这种基于平面激光技术的智能摊铺控制系统能够精确控制摊铺机的高度和角度,确保道路的厚度、坡度和平整度满足施工标准。

基于小波基稀疏信号特征提取的轴承故障诊断

轴承弱故障振动信号中的瞬态成分极易被强背景噪声湮没而无法及时检测,结合稀疏表示原理提出一种基于小波基的稀疏信号特征提取方法,从而实现信号中瞬态特征成分的提取。通过构建原始信号瞬态成分稀疏表示模型,对原始信号采用相关滤波法获取最优小波原子,并构建最优冗余小波基底,实现小波基与信号故障特征的最优匹配;设计二次严格凸函数并运用优化最小(Majorization Minimization,MM)算法求解模型中的目标函数,将信号中的瞬态冲击成分转化为稀疏表示系数,实现强背景噪声下弱特征的有效提取。仿真信号及轴承微弱故障试验验证了该方法能有效地检测和提取强背景噪声下的微弱瞬态成分。

基于MM算法的LAD回归的影响分析

基于Hunter and Lange(2000)提出的MM迭代算法,构造了一个代替L1目标函数的新的目标函数Qε(ββk);在此基础上研究了非线性LAD回归影响分析的若干问题.基于新的目标函数和MM迭代算法,证明了LAD回归模型中数据删除模型和均值漂移模型参数估计的等价性定理,并提出了一种新的影响度量.最后,几个数据实例说明了方法的有效性.

非线性分位点回归方法在大坝安全监测中的应用

基于分位点回归模型比最小二乘回归模型具有更强的统计分析能力,将参数估计的MM算法和统计诊断中的影响度量MM距离运用于大坝水平位移的统计模型,并给出了应用实例.结果表明,分位点回归方法受异常点影响较小,训练及预报结果优于最小二乘法,将其应用于大坝水平位移安全监测,可提高预报模型的预测精度,能更好地对大坝运行性态进行分析.

遗传算法在波导滤波器优化设计中的应用

文中针对MM/FE高效高精度和遗传算法良好的全局搜索性能特点,将遗传算法与MM/FE方法相结合,应用于高性能波导元器件的设计中。经实际比较发现,该方法比较原有限元法和最陡下降法的设计优化方法相比,具有精度好,效率高的特点,在波导元件的计算机辅助设计上有着显著的优点。最后给出了一个利用该方法进行高性能波导滤波器的优化设计例子,实际性能良好,证明了该方法的有效性。

基于LDPC码的超短波高速数传系统性能研究

为满足超短波高速数传系统的性能要求,对发送序列进行LDPC编码,并选取修正最小和译码算法进行译码。通过自适应均衡技术消除多径干扰,并将接收机分为DFE均衡器和LDPC译码器两部分。基于Matlab仿真平台,构建超短波高速数传系统仿真模型,对典型VHF信道模型下的传输性能进行仿真及分析。仿真结果表明,准循环LDPC码在中高码率下仍能获得较大的编码增益,基于LDPC码的超短波高速数传系统可获得优异的传输性能,具有良好的工程应用前景。

CLEAN算法在机载毫米波综合孔径成像中的应用

该文将非即时u-v覆盖的综合孔径射电天文观测中的CLEAN算法应用到即时u-v覆盖的机载二维被动毫米波综合孔径成像中,避免因空间频率覆盖的不完整而产生对图像质量的影响,以达到消除高旁瓣对图像产生的负面影响。该文主要分析了CLEAN算法中具体处理时的“清洁”脉冲类型、脉冲半峰值宽度和迭代比例因子γ对处理后的图像的影响。研究结果表明:当清洁脉冲半宽度峰值等于系统脉冲响应图的半峰值宽度时、迭代比例因子γ为1/256时以及清洁脉冲类型为高斯脉冲时有利于改善图像的质量,该结论对实际的机载被动毫米波综合孔径成像的工程研究具有重要的参考价值。

广义泊松计数模型及其统计推断

基于广义泊松分布的性质,提出了广义泊松计数模型,解决了泊松计数模型中对照组数据过度分散和过度集中的问题.在模型的统计推断中,通过引入缺失数据和构建替代函数,研究了使用EM算法、MM算法计算模型中参数极大似然估计的迭代收敛算法.进一步地,通过统计模拟展示迭代算法中参数估计的误差,对模拟结果进行讨论得到有效的信息.

云导风资料在遗传算法同化系统中的应用

利用云导风资料和常规观测资料,采用遗传算法同化系统和中尺度MM5模式对2005年7月9～10日长江流域的暴雨过程进行了模拟和分析。结果表明:遗传算法同化系统可以同化常规资料和非常规资料。使用遗传算法同化系统可以有效改善数值预报模式的初始场,在一定程度上提高物理量场的预报,但对降水场的预报效果改善不明显。加入云导风资料后,可进一步改善风场和温度场,使得物理量场和降水场的预报更加接近实况。

基于SPH-FEM转换算法的7.62mm步枪弹冲击30CrMnSiA钢板的数值计算

从转换判据和时间步长控制两个方面对光滑粒子流体动力学-有限元(SPH-FEM)转换算法进行改进,采用改进的SPH-FEM转换算法对7.62 mm步枪弹冲击特殊热处理的30CrMnSiA钢板进行全尺寸三维数值计算,将子弹在冲击过程中发生严重畸变的有限单元转换为SPH粒子继续参与计算.子弹采用弹塑性模型,靶板采用修正的Johnson-Cook强度模型和Gruneisen状态方程.针对不同的子弹初速,计算靶板盘形凹陷和冲塞两种破坏模式,计算结果与实验结果吻合较好.表明改进的SPH-FEM转换算法能够合理高效地利用有限单元和SPH粒子,为低强度子弹冲击高强度靶板的计算提供一种有效途径.

负二项分布参数估计的MM算法

同时求解负二项分布的参数的极大似然估计并不是一件容易的事情,该文利用Tian, Huang和Xu提出的组装分解技术来导出负二项分布中关于未知参数(r,p)的极大似然估计的MM算法迭代式.并给出该方法的收敛率的计算公式.随机模拟的结果表明的MM迭代结果收敛到其极大似然估计.并且随着样本容量的增加,估计的准确性和精确性以及估计的速度均有显著提高.

自动相关监视目标的跟踪算法研究

为了实现对新航行系统自动相关监视目标的跟踪,通过对机动目标跟踪算法进行分析研究,给出了一种基于高斯和的贝叶斯估计多模型跟踪算法。其主要思想是对多个模型滤波器滤波输出进行加权平均,每个模型滤波器采用推广卡尔曼滤波算法,当需要进行状态预测时,应用卡尔曼滤波理论进行K步迭代递推估计。该算法是解决非线性、非高斯估计问题的一个较好的变结构多模型算法。基于高斯和的贝叶斯估计算法对匀速、匀加速和强机动目标都可以达到良好的跟踪效果。

数据库受限汉语自然语言查询的分词研究与实现

对数据库受限汉语自然语言查询语句进行分词处理.分词算法分为两个部分,第一部分对最大匹配法进行改进,改进的核心思想是体现整句长词优先的原则,改进后的算法能够减少切分歧义;第二部分根据实例数据库的查询需要处理姓名和不稳定的属性值两类未登录词,未登录词的识别对后续句子的理解起着至关重要的作用.

基于 GA 的计算机数学试验 Mm-LH 设计

将遗传算法（ＧＡ）引入到计算机数学试验（ＣＥ）的研究中，在ＭｍＬＨ设计空间，给出新的位串编码规则及相应的遗传操作，从而得到一个构造ＭｍＬＨ设计的有效方法，与传统方法相比，它具有更高的构造效率比，并可将其用于其它准则的设计研究与构造中·

一种寻找最优解的新算法

在如今的网络中为了防止来自黑客的攻击,网络攻击检测算法需要一定的智能性。当今的智能算法已有相当的成就,退火算法、k-邻近算法都属于智能型算法。这些算法解决的问题是最优解的问题。因此论文在查看已有的相关智能型算法之后,提出了一种解决最优解问题的新算法,该算法将k-邻近算法、MMTD和退火算法三种算法结合在一起,形成一种新的最优解算法,将这三种算法结合起来是本文的创新点。

一种基于超立方体多处理机系统的快速诊断算法

为了提高可诊断系统的诊断度,可以采用悲观诊断策略进行诊断。超立方体是一种应用广泛的互连网络拓扑结构,具有可并行处理的某些性质,且n维超立方体是(2n-2)/(2n-2)-可诊断的。文中在MM*模型下,研究了超立方体的诊断问题,提出了一个O(Nlog2N)的悲观诊断算法,N是处理器总数。而经典的YML算法所需时间为O(N2.5)。因此,文中的算法在时间复杂度方面是高效的。