一种新的基于梯度信息的自适应平滑算法研究

为了弥补基于梯度信息的平滑技术难以滤除脉冲噪声的不足,借鉴中值滤波理论,提出了一种新的基于梯度信息的自适应平滑算法。实验结果表明,该算法不仅可以有效滤除各种慢变化及脉冲噪声,而且在滤噪的同时能锐化目标的边缘。其单次滤波效果较基于梯度信息的平滑技术有明显改进,而且只需3次滤波即可达到比较理想的平滑效果。     

一种新的仿真算法

本文提出了一种新的仿真算法,给出了计算公式和计算程序,研究了它的算法特点。它是一个显式方法,同欧拉法一样,每积分一步,只需计算一次右函数,但它的稳定区域与欧拉法不同。它被用于不适合用欧拉法的问题中。在运载火箭姿态控制系统仿真中,它得到了成功的应用。     

一种新的混合聚类算法

聚类是数据挖掘的主要技术之一,是一种无导师监督的模式识别方式。聚类分析就是按照数据间的相似程度,依据特定的准则将数据划分成不同子类。K-平均算法是经典的聚类算法。蚂蚁聚类算法是近来涌现的新的聚类算法,它通过模拟蚁群的智能行为进行聚类分析,已经在数据挖掘中得到应用。通过分析蚂蚁聚类算法和K-平均算法两种不同聚类算法的基本思想,将两种算法结合得到混合聚类算法,仿真实验证明混合聚类算法的算法性能优于蚂蚁算法和K-平均算法。     

一种新的变步长LMS自适应滤波算法及性能分析

研究了自适应最小均方误差(least mean squares,LMS)滤波算法的步长选取问题。在详细分析现有变步长LMS算法的基础上,给出一种以双曲正切函数的改进形式为变步长的LMS算法。讨论了步长参数的选取原则及其对算法收敛性、抗干扰性和稳态误差的影响。该算法不但具有较快的收敛速度和跟踪速度,而且能获得更小的稳态失调。理论分析和仿真结果表明,该算法具有更好的稳态性能。     

一种新的进化算法——蚁群算法

介绍一种崭新的求解组合优化问题的方法一人工蚁群算法．该方法通过模拟蚁群搜索食物的过程,达到求解比较困难的组合优化之目的．该方法的主要特点是：正反馈、分布式计算、与某种启发式算法相结合．正反馈过程使得该方法能很快发现较好解;分布式计算使得该方法易于并行实现;与启发式算法相结合,使得该方法易于发现较好解．研究表明该方法是一种基于种群的鲁棒性较强的算法．     

一种新的图像灰度数字水印嵌入算法

提出了一种基于Haar小波变换的图像水印嵌入算法,通过利用各层小波系数间的特点,并通过对图像水印本身的信息选择构造了适用于所提算法的伪码水印,有效地增强了算法的隐蔽性与鲁棒性,从而即使在图像质量受到严重损害时仍能提取出足够信息,辨别出原图像水印的存在.     

一种新的变步长LMS自适应算法

为了提高LMS自适应算法的性能,在对一类变步长LMS算法研究的基础上,提出了步长因子与误差信号之间的一种新的非线性函数关系,进一步改善了此类算法的性能。在相同收敛速度或者相同超量均方误差的前提下,该算法具有更小的超量均方误差或者更快的收敛速度。计算机仿真结果与理论分析相一致,证实了该算法性能优于原算法。     

一种新的信息系统属性约简算法

在分析目前已有基于Rough Set的属性约简算法后,给出了一个新的度量属性重要性的计算公式,分析了该计算公式的性质,然后给出了一个时间复杂度为max{O(|A||U|log|U|),O(|A|2|U|)}的快速属性约简算法,最后用一个实例说明了算法的有效性.     

一种新的免疫进化算法及其性能分析

基于免疫系统中的进化机理，提出了一种免疫进化算法。首先引入了邻域概念，并通过定义扩展半径和突变半径两个新算法参数而构造了较小和较大两个邻域。进而给出了扩展和突变操作分别利用这两个邻域进行局部和全局搜索，实现了从全局到局部的两层邻域搜索机制。分析了算法的优化机理和收敛性。仿真结果表明该算法具有不易陷入局部最优、解的精度高、收敛速度快等优点。     

一种新的信噪比自适应Viterbi译码算法

Viterbi译码算法的复杂度会随着状态数的增加而增加,因此一般适用于约束长度较小的卷积码的译码。提出了一种新的信噪比自适应Viterbi译码改进算法,在每个接收时刻通过门限值选择幸存状态,从而进一步减小译码网格中的路径搜索范围,提高译码速度。仿真表明,本算法并不会降低译码性能,而在高信噪比、大状态数的应用条件下,与传统译码速度相比,可提高译码速度最高至15倍。     

基于正交变换的五阶容积卡尔曼滤波导航算法

针对高阶容积卡尔曼滤波在无人机导航等高维非线性系统中存在较大高阶采样误差的问题,提出了一种基于正交变换的五阶容积卡尔曼滤波(orthogonal transformed fifth-order cubature Kalman filter,OT5-CKF)。利用三角函数的正交性特点,对原有的容积点进行适当的容积变换,将变换后的容积点代入容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)模型中。经分析,新的容积点可以极大地避免高维系统的高阶采样误差。最后,以无人机GPS/INS组合导航系统为应用背景,对三阶CKF、五阶CKF和OT5-CKF进行了仿真对比分析。结果表明,同等观测条件下OT5-CKF的滤波估计精度明显高于前两者。     

一种新的去偏转换测量Kalman滤波算法研究

采用引入虚拟项方法推导出转换测量误差均值和协方差的解析表达式,利用全部测量数据,给出了转换测量误差均值及其协方差在均方意义下的最佳估计,提出了一种新的去偏转换测量Kalman滤波算法.将该算法用于研究滤波精度要求较高的遭遇段导弹跟踪问题,并进行了Monte Carlo仿真.结果表明:该算法位置和速度估计的均方根误差小,滤波精度高,滤波器的实际估计误差和估计协方差匹配性好,算法置信度高,即使测量噪声较大时仍然保持良好的滤波性能.     

解旅行商问题的一个新的遗传算法

对旅行商(TSP)问题设计了一个新的遗传算法.首先,对n个城市的旅行商问题设计了一个新的编码方法,并且对这种编码方法,给出了简便的解码方法.其次,针对编码的特点,设计了一种新的、有效的杂交算子和变异算子,这些算子均能直接产生可行的后代.为提高杂交算子的搜索能力,结合了一个局部搜索技术来改进杂交算子.在此基础上,提出了求解TSP的一个新的遗传算法,并证明了其全局收敛性.为了验证算法的有效性,对10个国际标准算例(城市规模从14到1000)进行了计算机仿真,结果表明算法是有效的.     

Electronic image stabilization system based on global feature tracking

A new robust electronic image stabilization system is presented, which involves feature-point, tracking based global motion estimation and Kalman filtering based motion compensation. First, global motion is estimated from the local motions of selected feature points. Considering the local moving objects or the inevitable mismatch, the matching validation, based on the stable relative distance between the points set is proposed, thus maintaining high accuracy and robustness. Next, the global motion parameters are accumulated for correction by Kalman filteration. The experimental result illustrates that the proposed system is effective to stabilize translational, rotational, and zooming jitter and robust to local motions.     

IAE-adaptive Kalman filter for INS/GPS integrated navigation system

1 .INTRODUCTIONInertial navigation system(INS) and Global posi-tioning system ( GPS) are two major navigationsystems now widely usedfor marine applications a-round the world. Considering both systems pos-sess complementary working characteristics , abooming attention is focused on finding effectivemethods to combine the two different systems toconstituteintegrated navigation system with higheraccuracy and better performance .Information likeGPS position and velocity are often chosen as…     

提高SINS初始对准方位失准角估计精度的方法

针对在静基座捷联惯导系统初始对准中,东向陀螺漂移没有估计效果,使得估计的方位失准角存在常值误差的问题,提出了一种新的方法。该方法通过建立东向陀螺漂移估计值的修正方程,并对其进行修正,从而大大提高了方位失准角的估计精度。给出了该方法的具体实现步骤,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

Novel method of improving the alignment accuracy of SINS on revolving mounting base

In the process of initial alignment for a strapdown inertial navigation system (SINS) on a stationary base, the east gyro drift rate is an important factor affecting the alignment accuracy of the azimuth misalignment angle. When the Kalman filtering algorithm is adopted in initial alignment, it yields a constant error in the estimation of the azimuth misalignment angle because the east gyro drift rate cannot be estimated. To improve the alignment accuracy, a novel alignment method on revolving mounting base is proposed. The Kalman filtering algorithm of extending the measured values is studied. The theory of spectral condition number is utilized to analyze the degrees of observability of states. Simulation results show that the estimation accuracy of the azimuth misalignment angle is greatly improved through a revolving mounting base, and the proposed method is efficient in initial alignment for a medium accurate SINS.     

一种新颖的花朵授粉优化算法及收敛性分析

针对现有花朵授粉算法存在易早熟、寻优精度不高、搜索效率低下等问题,研究设计了一种改进的花朵授粉算法。该算法利用逻辑自映射函数对花粉粒进行混沌扰动,使缺乏变异机制的花粉粒集具有较强的自适应能力,有效地防止了算法后期最优解趋同的现象。利用变换算子对搜索空间进行动态收缩,使算法在寻优过程中保持较高的种群多样性,降低算法陷入局部极值的概率,从而提高算法的搜索效率和寻优精度。同时,结合花朵授粉的生物学特征,从机理上描述了改进后算法的具体实现步骤,对算法的收敛性和寻优性能进行了详细的剖析,并采用实数编码的方法分析了算法的收敛性,给出了算法的生物学模型和理论基础。实验结果表明,改进后的算法具有较好的性能。     

SINS/CNS/GPS integrated navigation algorithm based on UKF

A new nonlinear algorithm is proposed for strapdown inertial navigation system (SINS)/celestial navigation system (CNS)/global positioning system (GPS) integrated navigation systems. The algorithm employs a nonlinear system error model which can be modified by unscented Kalman filter (UKF) to give predictions of local filters. And these predictions can be fused by the federated Kalman filter. In the system error model, the rotation vector is introduced to denote vehicle’s attitude and has less variables tha...     

Novel approach to GPS/SINS integration for IMU alignment

Strapdown inertial navigation system(SINS) requires an initialization process that establishes the relationship between the body frame and the local geographic reference.This process,called alignment,is generally used to estimate the initial attitude angles.This is possible because an accurate determination of the inertial measurement unit(IMU) motion is available based on the measurement obtained from global position system(GPS).But the update frequency of GPS is much lower than SINS.Due to the non-synchronous data streams from GPS and SINS,the initial attitude angles may not be computed accurately enough.In addition,the estimated initial attitude angles may have relatively large uncertainties that can affect the accuracy of other navigation parameters.This paper presents an effective approach of matching the velocities which are provided by GPS and SINS.In this approach,a digital high-pass filter,which implements a pre-filtering scheme of the measured signal,is used to filter the Schuler cycle of discrete velocity difference between the SINS and GPS.Simulation results show that this approach improves the accuracy greatly and makes the convergence time satisfy the required accuracy.