MPSTD算法中子域分界面匹配条件的比较研究

针对多区域伪谱时域算法(MPSTD)中子域分界面两侧为不同介质的情形,提出了特征变量-物理边界(CV-PB)子域分界面匹配条件,然后在总结现有子域分界面匹配条件的基础上,分别比较了子域分界面两侧为相同和不同介质时各种子域分界面匹配条件的稳定性.数值仿真表明,在子域分界面两侧为相同介质材料时采用特征变量法匹配条件,而在子域分界面两侧为不同介质材料时采用CV-PB匹配条件,可使得MPSTD算法稳定性最好.     

MPSTD算法子域分界面上改进的特征变量匹配条件

多区域时域伪谱(MPSTD)算法用于复杂问题分析时,整个计算域的相邻子域间将存在多种类型的分界面,子域间信息的交换通过这些分界面上的匹配条件来实现.由于特征变量(CV)匹配条件的局限性,它只适用于一些特定类型的分界面.为此,本文针对任意类型分界面,推导了改进的特征变量(ICV)匹配条件,并给出了ICV匹配条件在分界面上的场值更新关系.在此基础上,将MPSTD算法与ICV匹配条件相结合分析了两根正交矩形波导构成的波导宽壁中心斜缝耦合器,数值结果与FDTD结果的一致性充分说明了ICV匹配条件的准确性和有效性.同时,对矩形波导宽壁中心斜缝耦合器的分析也拓展了MPSTD算法的应用领域.     

不规则贴片微带天线的MPSTD-FDTD混合算法分析

 针对不规则贴片微带天线的准确建模与快速分析,将多区域时域伪谱(MPSTD)与时域有限差分(FDTD)两种时域算法相结合,提出了MPSTD-FDTD混合算法,以此来充分发挥两种时域算法的优越性.文中首先给出了混合算法的具体实现方法,并简要推导了混合算法中子域分界面上的匹配条件.其次,分析了算法的计算精度和影响计算精度的主要因素.最后,利用该混合算法对一种倾斜矩形贴片微带天线进行了分析,数值仿真验证了算法的有效性和准确性.     

平坦/粗糙地表下目标散射特性的MPSTD算法分析

将MPSTD算法与特征变量-物理边界(CV-PB)匹配条件相结合来模拟探地雷达(GPR)问题,对平坦地表/粗糙地表下不同电磁参数、不同形状目标的散射特性进行了分析。由于这类电磁问题中不仅存在多种类型的子域分界面,而且子域分界面两侧存在多种媒质参数,所以它的准确分析不仅进一步验证了CV-PB匹配条件的有效性和准确性,而且也为电大尺寸空间复杂地表、复杂媒质中曲面形状目标体散射特性的快速、准确分析提供了一种思路。     

基于方向角的特征配准算法

图像特征点匹配是计算机视觉领域的一个瓶颈问题,为了提高匹配精度,提出了一种基于方向角的特征配准算法.该算法采用Harris算子检测角点,根据图像梯度变化计算特征点的方向角,然后将待匹配特征点对间的方向角距离转化为权值对代价函数进行加权,并对特征点进行分析,改进了代价函数.实验证明,本文算法的匹配精度高于传统的归一化互相关(NCC)匹配,且具有一定的旋转不变性和抗噪性.     

基于模糊集的神经网络景象匹配算法

将神经网络思想引入到景象匹配，提出了基于模糊集的神经网络景象匹配算法。该算法将图像模糊集作为特征空间，尝试了在模糊域中采用3层前向神经网络搜索算法进行精确寻优的方法。实验结果表明，设计的算法不但较好地满足了景象匹配系统对匹配概率和匹配精度的要求，而且比传统算法具有更高的抗干扰能力，且实时性也较好，为飞行器实时景象匹配提供了一种可行方法。     

理想匹配层的性能分析与改进

本文分析一维理想匹配层的吸收性能,考虑到有限差分近似的影响,给出了它的理论反射系数。为了克服理想匹配层的差分误差,减少计算开销,提出数值匹配条件。改进的理想回配层被分成解析匹配区和数值匹配区,解析匹配区满足传统的解析匹配条件,数值匹配区满足数值匹配条件。分别给出理论分析结果和数值模拟结果,两者一致;与传统理想匹配层相比,改进的理想匹配层的吸收性能得到大幅度提高。     

基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接

针对随机抽样一致性算法(RANSAC)计算量大、耗时长、匹配点选取不当会影响变换矩阵精度、阈值的鲁棒性较差,以及不能完全去除误匹配等不足,提出了一种基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接算法.该算法首先提取图像的SIFT特征,并利用近似的最近邻搜索算法(BBF)进行特征初始匹配,然后利用一种误匹配逐次去除的迭代算法正确地估计图像间的变换矩阵.在这种误匹配逐次去除的迭代算法中,采用预检测模型的方法,减少了迭代运算的数据量,提高了拼接速度;采用匹配点按块随机选取的方法保证了变换矩阵的稳定性和精确度;通过逐次筛选去除误匹配,且在筛选过程中采用自适应阈值,完全去除了误匹配.实验结果表明,该算法在保证较高精度和鲁棒性的情况下,缩短了拼接时间,提高了拼接效率.     

基于局部保持匹配的改进图像匹配算法

针对传统图像匹配算法存在误匹配率高、匹配耗时长等问题,提出一种基于局部保持匹配(LPM)的改进图像匹配算法.该算法首先对图像进行双边滤波,减少噪声干扰,之后在尺度不变特征变换(SIFT)算法下提取鲁棒特征点,并利用欧氏距离进行粗匹配得到初始匹配集;然后利用LPM算法对初始匹配集中具有相似局部邻域结构的特征点进行保留,剔...     

自适应阈值SSDA图像匹配拼接算法的研究

传统的模板匹配算法计算量大，匹配速度慢。序贯相似性检测算法SSDA虽可以减少计算量，但其固定阈值的合适选取存在很大的困难。针对这种情况，提出了一种自适应阈值的序贯相似性检测图像匹配拼接算法。选定阈值初值后，在后续匹配计算中不断自适应更新，遵循超过当前阈值就不再匹配计算的原则，寻尽可能的减少计算量，找最佳匹配点的位置。实例表明，这种算法速度快，匹配准确，图像匹配拼接效果好。     

改进的多原子匹配追踪算法处理FBG信号

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感信号难以去除噪声 干扰及信号丢失问题,采用压缩感知(CS)对传感信号进行处理。CS 重构算法多是 以稀疏度已知为 先验条件,提出稀疏度确定方法,结合二次正交匹配追踪(TOMP)算法和广义正交匹配追踪(G OMP)算法提出广义二次正交匹配追踪 (GtOMP)算法,确定每次迭代选择原子个数及迭代次数。 首先计算相关系数,归一化后按降序排列,并结合饱和值的方法确定稀疏度,利用平稳度找 出每次迭代所 选择的原子个数,最后利用本文方法对FBG信号进行重构。实验仿真表明,与同类的TOMP 算法相比,本 文算法不仅运行时间大大减少,而且降低了6~20%的重构误差;与其 他不同类算法相比,本 文算法重构信号的信噪比(SNR)提高27dB以上。     

匹配模板法在雷达信号识别中的应用

雷达采用低截获概率(LPI)技术之后,特别是在低信噪比条件下,传统的基于参数提取的雷达信号识别方法将会失效。数字接收机的研制与投入使用,开辟了信号截获识别的新思路。如果在先期情报侦察中截获雷达信号并且成功识别,那么就可以将该雷达中频采样数据保存下来制作为匹配模板,当该雷达信号再次出现时,即使信噪比较低,也可以完成匹配接收,截获的同时便完成信号识别。采用实际截获的雷达信号制作成匹配模板进行计算机仿真实验,当其中的某一雷达信号再次出现时,匹配模板成功截获,实验结果验证了该方法的有效性与可行性。     

大气激光通信自适应系统中LDPC的识别

从大气激光通信信道 模型出发,结合大气激光通信特殊的调制方式,利用接收解调软判决序列的后验概率信息 ,导出大气激光通信 自适应系统中低密度奇偶校验码(LDPC)的识别算法公式。仿真结果表明, 当识别正确率为 0.8时, 在强湍流条件下, 算法公式比传统算法性能提高约1.2dB;在弱湍流条件下,算法公 式 比传统算法性能提高约1.5dB;并 且随着码率的降低和码长的增加,识别成功率均有提高。因此,所提算法公式能够进一步抑 制大气湍流影响,提高系统性能。     

色散媒质中ADI-FDTD的PML

基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分法(FDTD)是一种非条件稳定的计算方法,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制,而是由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比, ADI-FDTD增大了时间步长, 从而缩短了总的计算时间。该文采用递归卷积(RC)方法导出了二维情况下色散媒质中ADI-FDTD的完全匹配层(PML)公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射,并与色散媒质中FDTD结果对比,在大量减少计算时间的情况下,两者结果符合较好。     

一种用于组合导航的SAR图像快速匹配算法

提出了基于合成孔径雷达(SAR)图像匹配技术的惯性导航系统(INS)/SAR组合导航方法。首先将计算机视觉领域的快速鲁棒性特征(SURF)算子用于对SAR图像的局部特征描述,然后对兴趣点建立快速索引,并用阈值为0.6的最近邻法则进行快速的初匹配,最后使用随机抽样一致(RSC)进一步去除错误的匹配点对。实验中,用2组真实的SAR数据对算法进行仿真并与尺度不变特征变换(SIFT)算子进行比较,结果显示,两者的鲁棒性相差很小,但在匹配时间上本文算法明显优于SIFT算子,本文算法更适用于组合导航的SAR图像匹配。