孟小旋[1]2002年在《模糊算法在定性仿真中的应用》文中研究说明定性仿真，是近几年来人工智能技术与仿真技术相结合的产物。它是建立在基于知识的定性模型的基础上，将系统的内、外部知识和数据集成为一个可推理的模型。每个变量的取值既有数值的，也有符号化的，最终通过求解该定性模型来获得对系统行为的定性描述。由于定性模型中包含系统的不完全知识，定性仿真会产生一些虚假(spurious)和二义(ambiguitious)的行为，当实际系统很复杂时，定性仿真会产生相当数量的多余行为。如何有效地减少定性仿真产生的行为数，成为当今定性推理研究的主题。 本文介绍了定性仿真的基本内容，及迄今为止发展较为成熟的QSIM算法。在此算法基础上，引入模糊数学方法处理不确定信息量。模糊数学是研究和处理模糊现象的，它可以更容易地描述物理系统知识，用它来确定模糊参数最可信的值和系统最可信的行为。模糊仿真方法采用模糊定性方程的形式来描述系统。每个模糊定性方程是由模糊定性参数和模糊算符表示。它用模糊数学把系统的定性知识转换成定量知识进行处理，再将仿真结果转换为定性结果，减少了系统的冗余行为，为复杂系统的建模与仿真提供了一种有效的技术途径。 本文最后所设计的程序是基于一简单系统，加入模糊数学处理方式，使衍仿丑算这兀余结果大为减少，体现出了八人们；仿义X沾小札用th为强人的数学方沦一模糊算法的可能性。为个后定忖仿真的发展方向做出一些预测，为今后定性仿真在更大范围内得到充分应用提供一个新方向，以利于定性仿真得到更大空间的发展。
王洋[2]2017年在《变压器铁心剩磁预测研究》文中指出变压器合闸时,因为铁心剩磁及合闸偏磁的共同作用,使铁心半周饱和,进而导致励磁涌流的产生,其幅值可达变压器稳态运行电流的6～8倍甚至更多,并会对继电保护装置以及一次设备产生诸多不利的影响。目前,最为有效的励磁涌流抑制手段为选相合闸技术,根据分闸后的剩磁数值计算得到合适的通电角度,以使得合闸偏磁与剩磁大小相等、方向相反。因此,针对剩磁的测量、计算、预测和抑制变得十分必要,且具有重要的理论意义与实用价值。本文围绕变压器剩磁展开研究,主要的研究内容如下:1.截流过电压和电流的基本估算方法及其对磁滞回线的影响断路器在开断小感性电流时,往往由于其本身的开断能力,导致流经变压器一次侧的电流在未过零时提前关断。在变压器绕组对地电容、断路器等效电容的影响下,电容中储存的电场能与变压器中储存的磁场能之间相互转换,进而在变压器端部形成过电压和电流,影响变压器分闸后的磁滞回线,使得剩磁数值发生改变。为此,本文建立单相变压器空载等效模型,基于拉普拉斯变换方法和回路电流方法得到截流过电压和电流的基本估算方法。根据实际变压器参数的标幺值范围,确定本文中变压器模型参数的标么值,利用MATLAB/Simulink仿真模型。验证该估算方法的正确性。此外,研究不同电容标么值、变压器模型参数标幺值和截流时刻对截流过电压倍数、阻尼振荡角频率和衰减系数的影响。进一步利用截流过电压和电流的基本估算方法,结合实测的磁通波形,研究变压器截流后铁心中磁通密度的变化情况,研究发现:铁心中除了存在衰减的交流磁通密度分量之外,还包含一定的直流磁通密度分量;过电压情况下的频率远大于电源正常的工作频率,且频率随时间发生改变;磁通密度的衰减导致局部磁滞回线的存在。从变压器截流后的外部激励条件可以看出,截流过电压下的铁心磁场情况较为复杂,为了能够准确计算剩磁,铁心磁滞模型的精确与否尤为重要。建立的铁心磁滞模型需要具有如下特点:能够准确表达磁滞现象;能够反映局部磁滞回线;考虑与频率相关的动态损耗:涡流损耗和异常损耗;计算交直流磁通密度下的磁滞回线。2.基于Jiles Atherton(JA)磁滞理论的铁心动态磁滞模型的建立JA静态铁心磁滞理论广泛应用于铁心磁滞建模领域,该模型具有参数少、物理含义明晰等特点。但原始的JA磁滞理论不能准确反映局部磁滞回线、动态损耗和直流磁通密度。针对上述问题,本文基于JA磁滞理论,建立铁心动态磁滞模型。重新推导以磁通密度B为输入变量的JA静态铁心磁滞模型,并分析模型求解方法、模型参数范围及其对磁滞回线的影响和模型参数辨识方法。考虑到模型参数辨识较为困难,提出一种蛙跳模糊算法。为了防止蛙跳算法陷入局部最优解并加快收敛速度,根据特殊点(矫顽力、矫顽力点磁化率)处实测值与计算值的相对误差,采用模糊控制方法,得到动态反馈系数,修正蛙跳算法的步长。通过模糊控制,将JA模型的解析性质与蛙跳算法有机融合。采用蛙跳模糊算法、蛙跳算法、粒子群算法和遗传算法分别求解模型参数,并将计算的磁滞回线与实测磁滞回线进行比较,证明了提出的蛙跳模糊算法不易陷入局部最优解且具有更快的收敛速度。基于蛙跳模糊算法得到的不同磁通密度下模型参数辨识结果,研究模型参数与磁通密度的关系,得到不同磁通密度下的局部磁滞回线参数拟合模型。基于JA静态铁心磁滞模型,依据铁心损耗分离理论,在无直流磁通密度下建立考虑涡流损耗与异常损耗的铁心动态磁滞模型,对铁心动态磁滞模型中参数进行辨识。利用变压器合闸瞬间的偏磁,设计带数字反馈的逆变电源,采用爱泼斯坦方圈搭建交直流磁通密度实验平台,建立铁心磁性能测量系统,该系统在不通入直流电流的情况下,使得第一个周波的直流磁通密度准确、可控,这是本文实验研究的基础。此外,该系统也可测量无直流磁通密度下的磁滞回线。在实测不同交直流磁通密度下磁滞回线的基础上,获得了铁心动态磁滞模型参数辨识结果,并对该模型进行了验证。分析直流磁通密度对模型参数的影响,可以得到:JA静态磁滞模型参数仅与交流磁通密度有关,而动态损耗系数受直流磁通密度和交流磁通密度的共同影响。因此,通过对不同直流磁通密度和交流磁通密度下动态损耗系数进行拟合,以修正铁心动态磁滞模型参数,可得到基于铁心动态磁滞模型的直流偏磁下(存在直流磁通密度)铁心损耗预测方法。通过算例的计算结果与实测结果的对比验证了该预测方法的正确性。建立直流偏磁下(存在直流磁通密度)修正的Steinmetz公式计算铁心损耗,在相同算例下,Steinmetz公式方法同样得到了较为准确的铁心损耗数值。将Steinmetz公式方法与基于铁心动态磁滞模型的直流偏磁下铁心损耗预测方法进行对比可以看出,基于铁心动态磁滞模型的铁心损耗预测方法不仅可计算铁心损耗,也可计算直流偏磁下的励磁电流和磁滞回线,具有较为广阔的应用前景。3.变压器铁心剩磁预测方法结合外部激励条件(截流过电压)与内在磁化机理(铁心动态磁滞模型),本文提出变压器铁心剩磁预测方法。首先建立模拟变压器截流过电压的实验方案,采用铁心磁性能测量系统中的逆变电源输出预设测试电压以模拟截流过电压,该电压作为爱泼斯坦方圈的激励,得到实际输出电压和实测电流。与截流过电压基本估算方法相比,构建预设测试电压的方法在保留了截流过电压波形特征的基础上,可以更加精确的模拟截流过电压发生后铁心中可能出现的各种情况。考虑到绕组电阻、漏感等的影响,本文提出一种迭代方法计算变压器铁心截流后的磁滞回线。将实际输出电压积分后作为铁心动态磁滞模型初始输入,通过将实测电流与计算电流进行对比,调整铁心中磁通密度的交流分量和直流分量的幅值并确定模型参数,直到实测电流与计算电流的相对误差小于预设定值时停止迭代,此时的磁滞回线即为实际作用于变压器的磁滞回线,该磁滞回线最后一点即为剩磁数值。通过对最后一次迭代的电流与实测电流的比较,验证本文提出的铁心动态磁滞模型和迭代方法的准确性。由于剩磁难以测量,本文采用选相合闸技术,并建立直流磁通密度与励磁涌流最大值的关系曲线,通过比较通电后的励磁涌流最大值和空载电流,验证和评价剩磁预测结果的正确性。
蓝青[3]2013年在《基于定性仿真的四旋翼飞行器故障诊断方法的研究》文中指出由于四旋翼飞行器具有空中悬停、易起飞降落、灵活性好等众多优点,使其应用越来越广泛。四旋翼飞行器大多数情况下用于侦察或营救等特殊的任务,应用的场合环境较为复杂,且携带的设备也较为贵重,对安全性要求较高,所以对其进行故障诊断显得尤为重要。但其数学模型复杂,具有非线性、耦合性高,对干扰敏感的特点,基于定量信息的传统故障诊断方法应用较复杂,在实际应用时有很多缺点。本文采用定性仿真方法对其进行故障诊断研究,设计一种智能化、实时性较好的四旋翼飞行器的故障诊断方法,同时通过仿真对比进行可行性验证。本文首先介绍了四旋翼飞行器故障诊断技术的主要诊断方法和发展现状,并分析各个方法的优缺点,要据其特点选择定性仿真方法对其进行故障诊断。其次介绍了定性仿真方法的基本原理和QSIM算法,并对四旋翼飞行器的硬件组成和可能故障进行了分析,提出了控制系统的定性化方法,建立了四旋翼飞行器典型故障的定性故障模型,并与四旋翼飞行器仿真平台的数据进行对比,验证了定性仿真方法的正确性和可行性。针对传统的QSIM算法在时间序表达和推理约减困难的不足,引进了模糊四元数,对变量和定性方程进行模糊化,并采用模糊定性仿真方法进行故障推理,有效的解决了QSIM算法时间序无法表达问题,降低了定性故障诊断方法的误诊率。
刘莉[4]2007年在《基于EMD和小波的脑部CT图像去噪及边缘检测方法研究》文中指出近20多年来，医学影像已成为医学中发展最快的领域之一，被广泛应用于诊断和治疗，使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰，确诊率更高，也成为了必不可少的手段和工具。而医学图像的分析和处理是医学影像技术极为重要的一个环节，特别是图像处理技术中所涉及的图像去噪和图像边缘检测技术已成为当前研究的热点。但由于当前医学图像的处理层次较浅，对信号的利用率还不够充分，有关疾病的诊断主要还是靠临床经验丰富的医生用肉眼观察医学图像，并经活检确诊。运用一些图像处理技术能有效地对现有医学图像进行深层次处理，如去噪、增强、融合以及边缘提取等，从而提高对医学图像信息的利用率，有助于实现对病变特征信息的提取，并提高诊断准确率。本文首先介绍了医学图像处理技术的发展现状、研究范围和方法，然后针对医学图像中CT图像的特点及CT图像的成像基本原理，对脑部CT图像进行了去噪处理和边缘检测。在对脑部CT图像的去噪处理过程中，本文针对生物医学信号是典型的非平稳信号，具有很强的背景噪声，处理起来较困难的特点，引入了一种基于EMD方法的脑部CT图像去噪方法，它可以有效地去除噪声的干扰，充分保留信号的局部特征。在对脑部CT图像进行边缘检测过程中针对脑部CT图像中的病灶大多是模糊的图像信息，呈现弱边缘特性的特点，结合小波和快速模糊算法的优点进行了边缘检测。因为基于小波和快速模糊边缘检测算法不仅利用了小波分析的多分辨特性，在高频与低频上分别提取了图像边缘，而且快速模糊边缘检测算法改进了经典的Pal和King的模糊边缘检测算法，采用简单的隶属度函数，快速完成了图像到隶属度矩阵的转换和隶属度矩阵到图像的逆转换，所以小波分解后的低频信号中所包含的有用信息得到利用，简化了算法并提高了算法的效率，增强了算法的适应性。最后通过实验结果表明本文提出的算法与其他方法比，去噪效果较明显，可检测出的较为准确和清晰的边缘图像。
于壮[5]2017年在《坐垫机器人路径规划问题研究》文中指出服务型移动机器人技术早已进入社会生产、生活的诸多方面,具有十分重要的地位。路径规划可以保证机器人在运动过程中避免碰撞障碍物,它是服务型移动机器人技术不断进步的关键。由于工作环境中既有已知信息又有未知信息,有必要针对两种情况的特点进行路径规划。为了提高已知环境下的工作效率和未知环境下的安全性,本文针对坐垫机器人的路径规划问题,分别提出了粒子群优化算法的最短路径规划策略与模糊算法的实时避障策略。完成的主要内容有:描述了坐垫机器人的运动过程,并建立了运动方程,同时分析了坐垫机器人的路径规划策略。针对全局路径规划问题,在保证不发生碰撞的前提下按最短路径这一性能指标进行搜索。首先通过建立运动空间链路图,利用Dijkstra算法搜寻初始最短路径,接着利用几何关系保证了不发生碰撞,将规划的路径分别用原始粒子群算法和改进后的算法进行优化。通过仿真结果对比发现,用此方法可以实现关于最短路径的全局优化,且改进后算法的成功率和效率有所提高。对于环境信息未知的情况,本文采用模糊逻辑算法实现实时局部路径规划。通过深入分析模糊算法的基本理论,考虑到传感器与环境信息交互的方便性,运用模糊逻辑算法,将传感器采集的信息作为输入,求出了无碰撞条件下安全转角及移动速度,可保证使用者的安全性。并运用运动方程,规划出了移动路径。仿真结果表明了算法的有效性。
郑荣[6]2008年在《模糊控制参数优化策略在乏汽回收系统中的应用》文中指出资源不是取之不尽的,人们也越来越重视环境保护。因此节能环保已经成为全球的热点问题,倍受人们的关注。模糊控制基础理论及设计方法虽不断取得突破,但模糊控制仍存在一些亟待解决的问题,设计和优化模糊控制器的结构和参数便是其中之一。从这一点出发,本文深入研究了模糊控制器的参数优化策略在乏汽回收系统中的应用。本文针对隶属度函数的形状、分布和相似度,以及量化因子、比例因子等因素,逐一进行仿真研究,发现隶属度函数形状越“陡峭”,系统的灵敏度就越高;反之,函数越“平坦”,系统响应也就变的“舒缓”。函数分布密集的区域,系统分辨率较高,调节精度高;反之,系统的调节较“粗糙”。函数之间的相似度太大或太小均不好,当误差趋于“零”时,相似度太大会造成控制输出较“模糊”,调节较慢;相似度太小会使系统调节精度不高,调整时间变长。误差量化因子增大,会加快系统响应速率,但容易超调和振荡;误差变化率量化因子增大,则能有效抑制超调;比例因子影响系统的稳态误差的大小。以上规律对隶属度函数的优化设计具有一定的参考价值。针对控制规则的优化问题,本文提出一种量化因子、比例因子和控制规则同步优化的策略,通过仿真得到较好的优化效果,说明了这种方法的正确性。此外,本文研究了控制算法的应用问题,分析了其在组态软件中应用的可行方案,并将模糊控制算法ActiveX控件用于iFIX中,通过仿真,取得了较满意的效果。
何林阳[7]2016年在《航空图像超分辨率重建关键技术研究》文中认为图像空间分辨率是航空成像系统设计的一项关键技术指标,直接决定了航空侦察效果。航空成像过程受外部扰动、运动模糊、飞行姿态变化、云雾遮挡等因素影响,不可避免地造成实际获得图像的分辨率较低,进而给后续的图像处理和识别分析构成障碍。受限于制造工艺和成本,现今通过提高传感器尺寸或减小像元尺寸的方法提高图像分辨率将花费高昂的经济代价,尤其是减小图像像元尺寸会导致信噪比过低,图像质量下降。因此,研究如何利用超分辨率重建技术突破成像系统的固有限制,尽可能地恢复图像本来面貌或进一步提高图像分辨率、清晰度等,具有重要的研究意义与应用价值。本文探讨了图像超分辨率重建技术的基础理论和发展动态,系统地研究了图像超分辨率重建的各个环节。重点围绕航空成像环境的主要降质因素,研究并实现了单帧运动模糊图像、全局运动图像序列、局部运动图像序列等的超分辨率重建方法。本文的主要研究内容及贡献归纳如下:1.针对运动模糊图像,提出一种单帧联合去运动模糊和超分辨率重建方法。该方法首先构造多尺度图像金字塔,在模糊核估计阶段,利用自然图像梯度具有稀疏性的统计特性,以L0范数作为正则化约束函数,通过交替迭代方法估计出较准确的运动模糊核。其次,在超分辨率重建阶段,改用基于L1范数的ATV正则项约束代价函数,适度放宽梯度域约束限制,克服了L0范数约束过于严苛而造成图像过平滑的不足,使重建结果更自然,并利用基于导向滤波的后处理方法进一步提升了重建图像质量并抑制振铃和噪声。2.对图像序列配准及超分辨率重建算法进行了深入研究,在全局运动模式下提出一种改进BRISK特征的图像配准算法。针对原有BRISK算法在特征提取和匹配过程中,忽视了角点分布信息,其匹配策略单一,导致误匹配率高的问题,首先利用BRISK算法构建连续尺度空间,然后利用图像显着性特征映射自适应选择特征点检测阈值,获得局部极值和视觉显着性特征点,最后利用快速最近邻FLANN算法结合RANSAC的方法进行二值特征快速匹配,从而为重建阶段提供了更为可靠的配准参数。在重建阶段,针对超分辨率重建的正则化代价函数,详细分析了范数选择对重建结果的影响,并在超分辨率重建中采用双L1范数,这有助于保持图像边缘,提高重建图像的质量。3.针对局部运动图像序列,构建了一种融合单帧增强的多帧超分辨率框架。该方法首先采用基于卷积神经网络的超分辨率算法实现单帧图像特征提取和特征增强,通过改进边缘保持的光流方法估计单帧增强后的图像序列的位移场。然后,结合图像序列的位移场,应用局部结构相似性和对比度权值约束,从图像序列的增强特征层中依次重建高分辨率图像的特征层,并融合成一幅图像,再利用IBP算法减小重建误差。该方法结合了单帧和多帧算法的优点,能够有效解决局部运动模式下序列图像的超分辨率重建问题。4.为提高航空图像的空间分辨率,提出一种基于多相组重建的超分辨率算法。首先融合图像间的互补信息,将多帧低分辨率图像作为图像基,参考帧分解为多相组,利用差异采样特性构建图像基与参考帧之间的的多相组线性关系重建得到高分辨率图像的多相组,经图像多相分解逆变换获得融合的高分辨率图像。然后,根据该融合图像的局部内容和结构信息自适应调整控制核核函数,应用改进的控制核回归算法去除图像模糊和噪声得到清晰的超分辨率图像。与传统方法相比,该方法无需精确的图像配准和复杂的迭代过程,计算效率极大地提高,对提升现阶段航空图像质量具有十分积极的意义。综上所述,论文对现阶段航空图像超分辨率重建涉及的相关基础理论进行了分析,围绕着复杂成像环境下运动模糊、全局运动、局部运动等关键问题进行了探索,并取得了阶段性成果。论文的相关成果为进一步的算法研究提供了理论基础,对提升航空图像空间分辨率和细节清晰度具有一定的指导意义。
刘永军[8]2008年在《基于自适应模糊算法的太阳能充电控制器的研制》文中认为社会经济的快速发展,带来的是日益增多的能源消耗和不断恶化的环境。这给人类社会的可持续发展带来了严峻的挑战,发展和利用新能源是解决这一挑战的最有效的途径。太阳能被认为是最有前途的绿色能源之一,太阳能的应用技术之一太阳能发电则是最有潜力的可再生能源利用技术。在此基础上,研究如何提高太阳能发电系统转换效率无疑是很有现实意义的。本文首先介绍了光伏发电系统的组成,并对太阳电池的模型和输出特性进行研究,分析外界环境温度和光照强度对输出特性的影响;同时也对蓄电池的特性、工作原理及充电方法进行深入研究之后,结合系统整体的需要本文采用阶段充电法。其次在对比分析扰动观察法、增量电导法和模糊控制法等目前常规的最大功率跟踪控制方法的基础上,针对其存在的问题提出基于自适应模糊算法的最大功率点的跟踪控制。在充电控制器的硬件设计方面,进行了信号量的检测模块、脉宽调制的驱动模块、单片机主控制模块、通讯电路模块及DC-DC主拓扑回路模块的设计,并给出了电路的实现形式。同时对主拓扑回路的电路工作模式和电路参数进行了分析和计算;为对蓄电池的充电过程进行保护,设计了安全控制电路,使充电控制器系统运行在稳定的状态。软件设计方面,在自适应模糊算法和阶段充电法结合的基础上,完成对太阳能最大输出功率跟踪控制和充电控制的单片机程序设计;为实现对充电过程的实时监控,设计了通过串口进行通信的基于VC++的上位机监控程序。最后在系统抗干扰方面给出了硬件和软件两种抗干扰的方法措施,并对控制器系统的硬件进行检查和调试。根据系统的控制电路图,用MATLAB构建系统各组成部分的仿真模型,仿真结果表明,将自适应模糊算法应用在太阳能最大功率的跟踪控制中,能够在一定程度上快速、有效的跟踪最大功率点。
陈根华[9]2013年在《分布式阵列米波雷达高精度测角问题研究》文中研究说明米波雷达的波长特性使米波雷达具有反隐身、抗反辐射导弹及作用距离远等突出优势，但米波雷达带宽窄、波束宽、角分辨率低、定位精度低等缺点也较为明显。如何提高米波雷达的角度分辨率及定位精度是米波雷达发展需解决的突出问题。而增大天线孔径是一种比较有效的解决方法，但是天线孔径的增大不仅不利于雷达或雷达平台的隐身需求，而且降低了系统的机动性、抗摧毁能力和战场生存能力。本文提出分布式阵列米波雷达系统的解决方案，该系统采用密布的主阵列发射、分布式阵列接收的配置结构，通过分布式接收阵列的相参处理可得到等效的大孔径天线。因此，结合某米波雷达课题，本文围绕分布式阵列米波雷达的高精度测角问题展开，对分布式阵列的稳健自适应波束形成、高精度方向估计、流形解模糊和低仰角估计等方面进行深入研究，具体工作概括如下：1.研究分布式阵列米波雷达的稳健自适应波束形成技术。首先针对分布式阵列的结构特征，提出分散式与集中式两种数字波束形成的实现结构；再分析波束指向误差、阵元幅相误差等对分布式阵列的各种稳健自适应波束形成算法的性能影响，为分布式阵列的波束形成选择合理算法提供理论指导；最后，针对子阵相位中心未知或存在扰动的部分校正的分布式阵列，提出其导向矢量的结构化不确定集模型，将其波束形成问题转换成非凸的伪半正定优化(SDP)问题，由于非凸优化问题的难以求解，本文采用优化理论中的松弛方法求解，从而提出了部分校正的分布式阵列的半正定松弛(SDR)波束形成器，并通过计算机仿真验证其正确性与有效性。2.提出叁种分布式阵列结构及其高精度DOA估计方法。为了实现二维的高精度角度估计，本文依次提出干涉式L形阵、分布式相参阵列及斜线型分布式阵列叁种分布式阵列结构及其高精度DOA估计方法。针对干涉式L形阵的结构特点，本文提出采用一维双尺度酉ESPRIT算法及基于子空间正交特性的配对算法实现无模糊高精度的方向估计，并简要地分析基线阵列基线长度对其DOA估计性能的影响。为了提高天线的增益、孔径，本文以干涉式L形阵为基础，将其一维线阵扩展为二维面阵，提出了分布式相参阵列。根据分布式相参阵列的面阵特征，本文采用二维双尺度ESPRIT算法及配对算法实现高精度的DOA估计。针对以上两种阵列的方向估计性能的明显门限效应，本文利用分段误差法(MIE)法分析分布式阵列的门限性能，并给出了SNR门限与基线门限的近似计算方法。最后，本文提出了斜线型分布式阵列，由于存在孔径耦合，斜线型分布式阵列的二维方向余弦精估计耦合并形成直线簇，因此本文提出基于点线间垂线距离最短准则的解模糊算法，且孔径耦合使斜线型阵列的方向估计性能存在明显的方位角与俯仰角分辨力得益区，并由分辨力得益区说明斜线型阵列仅能在方位维或俯仰维获得高精度性能，而无法同时获得二维方向的高精度估计性能。3.研究阵列流形模糊及干涉阵列的矩阵完型解模糊算法。流形模糊并不表示不可识别，本文从模式识别理论分析流形解模糊的两种基本方法，即关联法与模型拟合法或解卷积法。分布式阵列对空间场的欠采样是产生流形模糊的根本原因。由Caratheodory定理及Pisarenko谐波分解理论可知，若能得到与稀疏阵列同孔径的虚拟均匀线阵的正定厄密Toeplitz协方差矩阵，则可自动解模糊，即将解模糊问题转换成正定Toeplitz矩阵完型的纯数学问题。因此本文先简要地分析并比较已有正定Toeplitz矩阵完型算法的性能及适用条件。针对干涉阵列米波雷达的阵列结构的特殊性及已有完型算法的不稳定性，本文提出辅助阵元与Toeplitz矩阵完型相结合的矩阵完型解模糊算法，实现软件算法的硬件化，提高解模糊算法的稳定性，仿真与实测数据证明了算法的有效性与正确性。4.研究干涉式阵列米波雷达的高精度低仰角估计。由于地(海)面反射的多径反射信号严重影响了米波雷达的仰角估计性能，本文利用干涉式阵列扩展俯仰孔径，并提出了干涉式阵列的前后向空间平滑(IFBSS)解相干方法，以实现多径信号与直达信号的解相干，再采用ESPRIT算法提高米波雷达的仰角估计精度。仿真与实测数据验证了该阵列结构及IFBSS算法的有效性与正确性。针对常用的两目标近似模型与实际的多径信号的失配问题，本文研究了基于非参数化的MTM法的米波雷达多径信号自适应波数谱特征，实测数据分析结果表明了多径信号的色噪声特性及近似模型的不合理性。
王亚[10]2015年在《个人导航系统中惯性辅助图像去运动模糊算法研究》文中研究说明个人导航系统中,随着移动设备的小型化、智能化发展,智能手机拍照摄像方面对图像清晰化要求越来越高,尤其是对于运动造成的模糊图像的清晰化处理。在图像去运动模糊算法研究中,主要有单帧图像处理算法和多帧图像处理算法。根据模糊核PSF是否可知,又可将其分为盲图像复原问题和非盲图像复原问题。本文主要研究的是个人导航系统中,动态捕获环境信息图像时,利用多帧图像序列的盲图像复原问题,且主要研究的算法是利用惯性信息辅助图像去运动模糊算法。在惯性辅助图像去运动模糊算法研究中,2010年Joshi团队最早利用惯性信息辅助图像去运动模糊实现摄像机的去抖功能,与此同时,柯达中国研究院提出了一种提取隐藏头文件的算法来实现去运动模糊。2011年卡内基梅隆大学的Myung Hwangbo等人利用陀螺辅助图像特征跟踪,实现运动摄像机的自校准和GPU补偿。2013年?indelá?在Joshi算法基础上采用了相同的方法首次在Android系统叁星手机上实现。紧接着,德国慕尼黑工业大学的Daniel Cremers团队则在iOS系统苹果手机上实现,并提出了VIO的概念,即利用MIMU辅助摄像机进行测速和测距等工作,相较于传统的视觉里程计精度更高,实时性更好。本文则考虑个人导航系统中,利用惯性信息匹配多帧图像序列,进行了惯性辅助图像去运动模糊相关的算法研究,具体工作如下:(1)利用微惯性传感器(Xsens公司开发的MTi-G-700及Android手机、平板等个人移动设备自带的MEMS陀螺仪和加速度计)辅助修正图像去运动模糊,搭建新的数学模型,短时间内利用MIMU得到的惯性数据来估计摄像机运动的位置、姿态、速度,修正图像像素点位置,进行图像去运动模糊处理,再进行去噪等图像处理从而解决图像运动模糊问题,设计出新的算法,并用MATLAB仿真验证其科学性。(2)在Windows、Ubuntu、Android等叁个操作系统平台上分析模糊图像的清晰化复原处理算法。在Windows系统中,利用MATLAB软件仿真设计并验证算法;在Ubuntu系统中,利用ROS平台离线采集惯导数据并拍摄图像,运行PTAM算法;在Android系统手机平板等移动平台下利用JNI和NDK实现Java和C++混合编译从而实现简单的维纳滤波,以及图像序列与MIMU采集的惯导数据同步存储。(3)不同平台的对比实验结果都定性并定量分析了其图像复原质量,评价指标的结果基本满足人类视觉感受,另一方面还讨论了图像质量对个人导航系统中环境信息图像匹配问题的影响。(4)通过对陀螺采集的离散数据进行采样量化误差分析,对比了单子样算法、叁子样扩展频率级数算法和叁子样显式频率整形算法,理论推导给出MEMS陀螺角增量分辨率造成的量化误差方差和圆锥算法姿态误差方差间关系的理论表达式,推导公式及蒙特卡罗仿真结果表明,除了提高陀螺角增量分辨率外,低通滤波和提高姿态更新频率也可减小量化误差对姿态解算的误差影响。图像量化问题也进行了简单的分析。
参考文献：
[1]. 模糊算法在定性仿真中的应用[D]. 孟小旋. 广西大学. 2002
[2]. 变压器铁心剩磁预测研究[D]. 王洋. 山东大学. 2017
[3]. 基于定性仿真的四旋翼飞行器故障诊断方法的研究[D]. 蓝青. 东北大学. 2013
[4]. 基于EMD和小波的脑部CT图像去噪及边缘检测方法研究[D]. 刘莉. 长沙理工大学. 2007
[5]. 坐垫机器人路径规划问题研究[D]. 于壮. 沈阳工业大学. 2017
[6]. 模糊控制参数优化策略在乏汽回收系统中的应用[D]. 郑荣. 西安建筑科技大学. 2008
[7]. 航空图像超分辨率重建关键技术研究[D]. 何林阳. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所). 2016
[8]. 基于自适应模糊算法的太阳能充电控制器的研制[D]. 刘永军. 广东工业大学. 2008
[9]. 分布式阵列米波雷达高精度测角问题研究[D]. 陈根华. 西安电子科技大学. 2013
[10]. 个人导航系统中惯性辅助图像去运动模糊算法研究[D]. 王亚. 国防科学技术大学. 2015
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