卡尔曼滤波在海洋浮标数据预处理中的应用

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发散问题。【结果与结论】海上工程应用和仿真实验结果表明,改进的算法计算开销低且不影响浮标系统的正常采集和数据融合工作,浮标数据采集率达100%,云数据中心数据接收率达97%。浮标采集的原始数据经过异常值修正和滤波降噪处理后,数据曲线更为平滑且符合随时间序列变化的规律,数据预处理效果良好。

小区收割机快速测产系统的设计与试验

设计了一种小区收割机快速测产系统,系统以STM32单片机作为主控模快,通过称重传感器获取小区产量信息,同时将数据进行显示与保存。从系统的硬件电路和软件算法两部分进行抗振动干扰设计,以降低收割机振动对快速测产系统测量精度的影响。试验验证表明:测产系统硬件电路可靠,软件算法合理,在动态情况下测量谷物质量的最大误差为1.34%,平均误差为0.43%,符合小区育种试验的测产需求。

Preliminary Experimental Study on Effectiveness of Vegetative Filter Strip to Pollutants in Surface Runoff

Vegetative filter strip (VFS) is a main kind of Best Management Practices for the control of non-point source pollution. The goal of this paper is to evaluate the effectiveness of VFS in Chinese northwest regions. Three VFSs with natural grass and Hippophae rhamnoides/grass patterns have been constructed in the bank slope of Xiaohuashan reservoir, Huaxian County, Shannxi Province. The removal effects of VFS and influencing factors have been analyzed based on field experiment data. The result reveals a positive effect on reducing the transportation of suspended solids, phosphorus and nitrogen in surface runoff, and it is more efficient on suspended solids removal. The experiment also shows that most of the suspended particles and pollutants bound to them were entrapped in the first 10 m of VFS. The main factors influencing effectiveness of VFS include vegetation patterns and inflow rate. In addition, inflow pollutant concentration has a larger impact on reducing total nitrogen and total phosphorus by VFS, but the reduction effect on SS has no significant difference.

一种TROPOMI对流层NO_(2)柱浓度数据校正方法

数据质量是定量遥感研究的基础。最新型的大气环境卫星“哨兵-5P”搭载了对流层观测仪(tropospheric monitoring instrument,TROPOMI),目前TROPOMI的对流层NO_(2)数据尚缺乏有效校正方法。针对此问题,以中国大陆NO_(2)数据为例提出一种校正方法。首先,利用数据质量值(qa_value)对数据进行检索过滤;其次,采用基于伪不变特征值(pseudo-invariant features,PIF)的相对辐射校正、最大值合成(maximum value composites,MVC)去云以及箱型图法(boxplot method,BPM)过滤处理异常值;最后,将校正结果与地面实测数据进行对比评价。结果表明,通过一系列校正,“星-地”数据的相关性普遍提高,Pearson相关性提高了11%~70%,37.5%的样本显著性水平由P<0.05提高到P<0.01。该校正方法能够显著提高对流层NO_(2)数据的可靠性,可为大气NO_(2)定量遥感研究提供数据支撑。

基于知识推理和兴趣区域过滤的军事标图作业评判方法

军事标图是军队参谋人员一项重要的指挥技能训练内容。提出基于知识推理和兴趣区域过滤的标图评判方法,用于实现军事标图作业的自动化评判。阐述了知识推理的一般原理,以及针对标图要素的知识表示,分析基于Rete算法的知识推理网络运用;采用兴趣区域过滤的方式,提高评判精准度,阐述标图作业智能化评判的具体实现流程。通过在标图训练系统中的运用,证实了方法的有效性。

基于支撑向量机的地杂波虚警抑制技术

由于杂波的非均匀特性,传统杂波抑制技术的杂波滤除能力有限。在强杂波环境下,处理后回波仍残留大量虚警。文中提出了新的点迹滤波技术,用于抑制杂波虚警。针对地面动目标检测体制雷达,通过提取目标和杂波的五种分类特征和五种先验特征,使用主成分分析和支撑向量机方法过滤虚假点迹。试验结果表明:文中提取的特征和设计的分类器,可在较少目标损失下,有效地抑制地杂波虚警。

基于误差检测的杂波点迹过滤技术

在密集杂波点迹区域,传统点迹过滤方法易出现目标检测跟踪丢失现象。根据目标的时空相关性和运动轨迹唯一性,提出了一种基于时间前后向误差的杂波点迹检测方法。该方法通过计算前向搜索和后向搜索2条轨迹的欧氏统计距离,实现了杂波点迹的识别和过滤。最后,蒙特卡罗仿真分析和实装数据验证表明,该方法可提高杂波点迹过滤正确率,且未出现低信噪比目标点迹丢失现象,从而提升了点迹过滤性能。

设计数字式巴特沃兹滤波器的新方法

设计数字式巴特沃斯滤波器的传统方法是先设计好相应的模拟滤波器,再经过双线性变换得到数字式巴特沃斯滤波器,因此必须依赖于模拟滤波器,同时无法得到零极点数量不相等的滤波器。本文采用通用公式设计数字式巴特沃斯滤波器,并和采用传统设计的方法相比较,两者的结果是相一致的,同时还设计出零极点数量不相等的滤波器。理论和数据表明该方法优于传统的数字式巴特沃兹滤波器设计方法。

21世纪初舰船组合导航系统的发展趋势

介绍了舰船组合导航系统的结构、原理、功能,综述了舰船组合导航系统的现状,展望了在21世纪初的30年间舰船组合导航系统的发展趋势及一些相关的技术设想.

植被过滤带对地表径流中污染物的净化效果

植被过滤带是控制非点源污染的"最佳管理措施"之一。为了探讨植被过滤带在中国西北地区的实际应用,该文作者在陕西小华山水库岸坡地建设了3条不同配置方式的植被过滤带,通过试验测定了植被过滤带对地表径流中几种污染物的净化效果,并分析其影响因素。结果表明,植被过滤带对地表径流中的颗粒态氮、颗粒态磷、总氮、总磷和化学需氧量浓度削减率分别达到82.02%、77.13%、46.05%、73.28%和60.48%以上,负荷削减率分别达到89.98%、87.25%、69.93%、85.11%和77.97%以上,并能有效地削减溶解态氮和溶解态磷的负荷量;自然草地过滤带和沙棘-草本过滤带对地表径流中这几种污染物的削减主要发生在前10m。过滤带内的植被条件、入流流量和入流污染物浓度是影响过滤带净化效果的重要因素。

基于向量图分析的自适应滤波快速算法

对自适应滤波算法进行了讨论,提出了基于向量图分析的快速算法.该方法与目前所有自适应滤波算法不同,将数学中的几何分析方法引入到自适应滤波的研究中,通过探讨最小均方(LMS)算法的向量图结构及其算法收敛的几何特征,在基于几何分析的基础上,寻找有效的快速算法.仿真结果表明了所获算法的有效性及优越性,从而为自适应滤波算法的研究开辟了另一条新的途径.

面向中文短信的三维动画情节规划

情节规划,指的是理解一段特定的文本,并将其转变成一定情节的故事的过程。目前对情节规划的研究主要针对包含文字较多的小说或故事,而并没有针对中文短信进行的情节规划。情节规划方法是基于中文短信的三维动画情节规划,这种情节规划从短信信息抽取开始,按照层次在系统中寻找对应的原始动画,并利用规则系统得出一定的变化,最终将短信内容表现为一段三维动画。实验通过几个例子说明从短信抽取所得的结果到整个情节规划的过程,生成的动画很好地体现了短信的内容,从而说明这种情节规划系统对表现中文短信有一定的效果。

相控阵雷达对海面目标的检测跟踪方法

阐述了适用于多功能相控阵雷达的海面目标检测与跟踪。重点论述了采用脉间频率捷变和扫描间滑窗积累的海杂波抑制,研究了"判连续"的点迹凝聚方法,以及利用目标与杂波间不同距离-方位单元分布特性的剩余杂波剔除方法,最后提出了适用于海面目标的跟踪滤波器。工程应用证明上述方法是行之有效的。

舰船电子海图显示与信息系统发展评述

电子海图显示与信息系统(ECDIS)已成为现代舰船导航系统的重要配套设备,其设计日趋合理,各种不同类型的产品由国内、外产业界相继推出,同时涌现出一大批适合电子海图显示与信息系统需求的理论、技术、算法,电子海图显示与信息系统正朝着多功能、多模式、高精度、高可靠性的方向发展.文章着重综述了电子海图显示与信息系统的现状,阐述了舰船电子海图显示与信息系统的最新总线结构、扩展功能,指出了在21世纪初舰船电子海图显示与信息系统的发展趋势.

借助Z变换和零极点设计数字陷波器

滤波器的设计,实质上是数学逼近理论的应用.通过计算让物理可实现的实际滤波器频率特性逼近理想的或给定的频率特性,以达到去除干扰提取有用信号的目的.借助Z变换和零极点来设计滤波器就是利用离散时间系统中Z变换和对该系统中零点和极点的分析来设计滤波器.借助Z变换和零极点对滤波器频率特性的分析,设计了一个实际的数字陷波器并用MATLAB语言进行了仿真实现.

基于盒式图的数据过滤与回归分析算法

讨论了软件度量的数据过滤和回归分析问题,提出了一种用盒式图进行数据过滤,再用回归分析得出线性回归直线的算法。

基于杂波特征评估的雷达目标点迹过滤方法

雷达在目标检测和跟踪时常面临地杂波、海杂波、气象杂波等复杂强杂波的干扰,而雷达回波信号经过传统的动目标显示(MTI)和恒虚警(CFAR)检测处理后的剩余杂波,在距离-时间(脉冲)上的二维分布与目标非常相似,无法区分。对此,提出一种基于杂波综合特征评估的雷达目标点迹过滤方法,综合考虑目标与杂波在幅度起伏、距离/俯仰/方位相关性、相位变化等多维特征的不同,利用综合特征因子评估区分目标和杂波。最后,利用雷达实测数据对所提方法进行验证。结果表明,杂波有效抑制率较传统方法有显著提升。

参数化设计在给水排水工程设计中的应用

结合给排水工程设计中特点,将设计所需(包括结构设计和工程绘图)参数分为关键参数和种子参数,通过几个关键参数的设定后,由计算机自动进行计算和绘图。参数化设计的实现平台是结合VB编程语言、数据库技术和AutoCAD绘图软件。以无阀滤池为例,实现了其参数化设计。结果说明,参数化设计可以被广泛应用于给排水工程设计中,实现计算过程和绘图过程自动化,同时设计结果被保存在数据库中,可方便设计者调用已设计的项目,进行查看、编辑和再设计,从而使设计过程人性化、科学化和智能化。

航管一次雷达精细化点迹处理设计与实现

针对复杂多变的空间环境,提出了一种基于航管一次雷达体制下精细化点迹处理算法的设计方法。该点迹处理算法主要完成一次雷达的初始回波处理、点迹凝聚处理和点迹滤波处理。提取经过脉冲压缩、MTD滤波、恒虚警检测(CFAR)后的回波有效数据参数,形成一次点迹数据送给终端显示,同时剔除由干扰回波、固定回波、慢动回波和低质量等级回波等引起的其他回波数据参数。该算法中的一些关键技术在航管一次雷达中的应用效果证明了其在雷达系统工程中的有效性。

高阶有源锁相环路滤波器的设计与仿真

基于频率响应的设计方法,本文对四阶电荷泵锁相环滤波器进行了设计和仿真,利用时间常数与滤波器组件的关系,推导和分析了环路滤波器的传递函数,并在Matlab环境下仿真得到了理想的相位裕度和环路带宽。实验表明,该高阶有源锁相环路滤波器可以在保证相同的鉴相杂散抑制的同时,可允许更宽的环路带宽和更高的鉴相频率,从而改善了锁相环的带内相位噪声性能。