脉动风速时程数值模拟

对高层、高耸和大跨轻柔等风敏感结构而言,风荷载是主要控制荷载,必须考虑风荷载的动力作用。分析了风速时程模拟方法的概况,包括传统的谐波叠加法、线性滤波法,以及近年来发展起来的小波分析、逆傅立叶变换法。采用AR法模拟了某索-桁移动机库的脉动风速时程。总结了各种方法的优缺点,展望了风速时程模拟的前景。     

形态滤波方法在抵肩力信号降噪中的应用研究

针对抵肩力实验信号采集过程中引入的噪声污染问题,基于数学形态学理论,提出了一种自适应多尺度形态学降噪方法。该方法采用形态开闭-闭开运算提取含噪信号的正、负冲击成分,根据不同尺度形态运算后的噪声统计分布,对不同尺度下形态运算的结果进行加权平均去噪,解决了细节保持与噪声滤波之间的矛盾。仿真实验以高斯白噪声干扰下的blocks信号为研究对象,信噪比和均方根误差为评定降噪结果的标准,结果表明该方法与传统阈值降噪方法相比具有更好的降噪效果。抵肩力实验结果的应用表明,该方法能够在有效抑制信号噪声的同时较好地保留抵肩力信号特征细节,为抵肩力信号特征的提取提供了一种降噪方法。     

宽带数字信道化接收机算法研究与硬件实现

对宽带数字信道化接收机进行了理论研究与硬件实现。该系统模型采用多相滤波结构,使用IFFT算法简化信道化多相滤波器结构与参数,并对各个信道进行下变频产生基带信号以便后续信号识别分析处理,信道化频带划分采用均匀且相邻信道50%交叠的方式。该系统硬件采用A/D转换芯片和FPGA芯片实现,A/D转换芯片完成宽带信号采集,FPGA芯片完成相关算法软件实现。该接收机结构具有设计灵活、实现简单、计算效率高、实时处理能力强、计算量低、FPGA硬件资源少等优点。     

一种消除杆臂挠曲运动影响的传递对准方法

正确消除飞行器杆臂挠曲运动的不利影响是提高惯导系统传递对准性能的关键技术之一.文中在继承速度积分匹配方法优点的基础上,提出一种平均速度匹配传递对准方案,能够有效降低杆臂的挠曲运动对速度匹配传递对准精度和滤波稳定性的影响.通过在线计算滤波器的系统噪声矩阵Q,避免了飞行器杆臂挠曲运动建模的问题.系统仿真结果表明,该传递对准方案能够提高滤波器的稳定性,并对杆臂挠曲运动进行有效抑制.     

精密零件边缘检测

针对边缘检测中检测精度与抗噪性能之间的矛盾,在分析边缘检测方法的基础上,提出了采用优化Gabor滤波算法降低图像噪声和采用多尺度小波检测理论提取图像边缘相结合的方法,实现了零件的在线高效精确检测。试验结果表明,该方法不仅可有效抑制噪声,而且能得到高精度的零件边缘形状。     

混合高斯模型中基于背景补偿的阴影抑制

利用混合高斯模型检测出的运动区域特征值在HSV颜色空间的特点,判决出疑似阴影区,然后对疑似阴影区进行背景补偿去除运动阴影,并在目标的后处理中应用形态滤波和连通域检测进一步删除不符合要求的虚假检测目标。实验表明：该方法可以有效地去除阴影,准确提取运动目标。     

基于平方根无迹滤波的滚转弹姿态估计

给出一种基于平方根无迹卡尔曼滤波器(SR-UKF)的滚转弹飞行姿态获取方法.使用一个双轴角速率陀螺构成滚转弹飞行姿态遥测系统,利用SR-UKF对遥测数据进行处理,以重构弹体飞行姿态.针对低速滚转弹姿态运动模型的强非线性,运用SR-UKF算法进行姿态运动估计,避免了扩展卡尔曼滤波(EKF)产生的线性化误差.运用低速滚转弹姿态运动模型,导出了一组基于SR-UKF的迭代滤波方程.将基于SR-UKF算法与EKF及UKF的估计结果进行了对比,仿真结果验证了算法的有效性.     

高超声速飞行器自抗扰PID姿态控制

针对高超声速飞行器模型非线性、气动参数变化剧烈的特点,运用自抗扰技术中的跟踪微分器,设计了自抗扰PID控制器,实现了对高超声速飞行器俯仰通道的姿态控制。仿真结果表明,通过两个跟踪微分器构造的自抗扰PID控制器对于高超声速飞行器这样复杂的模型有很好的控制能力,并且有很好的滤波性能和鲁棒性。     

基于改进粒子滤波的静电目标跟踪算法

针对静电探测的数学模型结构复杂、强非线性以及实验测量数据存在极大不确定性的特点和传统粒子滤波(PF)算法存在的缺陷,提出了一种改进的粒子滤波(UPF)算法。该算法以无迹卡尔曼滤波(UKF)算法生成替代分布并从中采样,理论分析与仿真结果均表明,UPF算法能够提高静电探测系统目标跟踪的稳定性和精确性,解决了传统PF算法中以转换先验密度函数作为替代分布所引发的各种问题,具有较高的实用价值和广泛的应用前景。     

一种基于方差约束H∞鲁棒滤波新算法

基于方差约束,研究一类不确定线性定常随机离散系统的H∞滤波问题。提出了一种鲁棒滤波的新算法,该算法克服构造对角矩阵约束性较强,缺乏一般性的缺点,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的同时满足方差和H∞约束的鲁棒滤波器,且在自由参数允许的前提下,与同类算法相比,其滤波增益较小,滤波误差协方差也较小。文中给出的数值算例验证了本算法的有效性。