几种滤波算法在声纳图像处理中的比较分析

为了研究比较各种滤波去噪算法在声纳图像中的优劣,介绍了分属传统空间域和频域的四种滤波算法,并在实测声纳图像的基础上进行了实验分析。实验结果表明,相比于均值加权滤波器和中值滤波器,巴特沃斯滤波器和高斯滤波器这两种频域滤波器在适当选择参数的前提下,对声纳图像的滤波效果要更好。     

基于C6678多核数字信号处理器的声纳信号并行处理设计

针对多核并行机制下,共享资源争夺激烈,硬件能力提升难以切实转变成程序效率提高的难题,通过协调存储器访存和核间同步等关键问题,研究了一种基于C6678多核数字信号处理器的声纳信号多级并行处理方法,包括核间流水线设计、数据传输与中央处理器并行设计和指令流线设计。以声纳二维相控方位滤波为例,介绍各级设计的实现方法,逐个测试并行性能,并编制实时处理软件。测试结果表明,该方法能够实现存储器访问和中央处理器运算并行,极大提高程序执行效率。通过采用该方法开发的实时处理系统,具有集成度高和实时性强的优点,获得了高航速下海中浮球和配重条石清晰的实时成像效果,具有工程应用价值。     

线阵双基地声纳波束零点形成MUSIC算法

以线阵为双基地声纳接收基地阵列流形,提出了一种基于多信号分类(MUSIC)技术的波束零点形成算法。算法可在屏蔽发射基地强直达波干扰基础上,有效地接收目标回波信号。讨论了干扰强度与干扰波达方向对算法性能的影响。提出了改进的MUSIC波束零点形成算法。在干扰波达方向小幅偏离时,接收基地亦可获得理想的干扰抑制效果。     

矩的改进算法在平面叶栅图像处理中的应用

提出了一种改进的基于Delta方法的矩快速算法,解决了直接采用矩技术进行图像处理需要大量运算和Delta方法只适用于水平连续图像的问题,并应用于平面叶栅试验图像处理,得到了清晰准确的叶栅和激波图像分离结果.     

基于GDOP定位误差的双基地声纳算法

根据双基地声纳定位的特点,给出了基于发射机算法、接收机算法以及波达方位算法等6种双基地声纳的定位算法,并推导出各自的定位精度的几何稀释(GDOP)误差.通过数值仿真,得到了这6种算法的误差分布,并且给出了目标位于不同区域时,精度最高的算法.通过比较,筛选出能获得较高定位精度的测量参量.仿真结果表明,与单基地声纳相比,只要在不同区域选取合适的算法,双基地声纳将会获得更高的定位精度.     

一种遗传模糊神经网络算法及其在舰船声纳目标识别中的应用

针对常规模糊神经网络的不足之处,设计一种用遗传算法确定其网络权值和系统参数的算法,先确定编码,通过交叉、变异、定义适值函数等步骤实现.将该算法应用于舰船声纳目标识别实例之中,实验结果表明,经遗传算法的优化搜索,该算法比一般的模糊神经网络训练方法有更高的学习效率,具有实用意义.     

基于TMS320F206优化算法研究

结合数字信号处理器TMS320F206的结构特点和工作方式,讨论了基于高效程序开发的问题,着重研究了对时间的优化方法。这些方法,在TMS320F206上得到了实际应用。     

基于图像声纳SLAM算法在AUV组合导航中的应用

为了在有限的体积、功耗及成本范围内提高自主水下航行器（AUV）远程、深海导航定位精度,提出了将基于图像声纳的同时定位与地图创建（SLAM）方法应用于AUV水下组合导航系统,利用图像声纳获取AUV与地形特征点之间的距离和3D方位数据,结合捷联惯性导航系统（SINS）得到的导航数据,通过扩展卡尔曼滤波（EFK）方法对载体状态和地图状态进行连续并行估计和量测,将得到的误差估计反馈回SINS进行修正,可抑制其随航行时间和距离增加的姿态、速度和位置误差。此外,在地形特征点向量中加入声学尺寸元素,可提高特征识别的准确性。仿真结果表明,在持续观测到有效的地形特征点条件下,惯导误差得到了较好抑制,特别是在AUV返程或往复巡航过程中,重复观测到同一地标时,可大幅提高水下组合导航的定位精度。     

混沌检测在主动声纳中的应用研究

为解决主动声纳工作时功率大,保密性差的问题,利用混沌振子系统具有对外加信号的幅值和频率敏感性.发射单频脉冲,接收系统进行混沌检测,可以同时完成测距和测速.在应用中,对该检测方法也进行了改进,给出了一种简便的半径累加和方法作为判别混沌系统状态的定量依据,并对相位偏差有时会导致无法检测的情况,采用将内置的周期信号进行时间平移,以抵消相位偏差,较好解决了这一问题.仿真结果表明,在低功耗和抗干扰的前提下,信噪比-20dB情况,系统仍有较强的检测能力.与传统的主动声纳回波检测方法相比,采用混沌检测方法降低了换能器的功耗,提高了系统的保密性.     

双频谱在多回路主动声纳信号检测中的应用

检测多回路主动声纳回波信号是水声信号处理的核心问题。文章研究新的解决方法－－频谱分析在主盍怕纳的数据检测中的应用，频谱分析的不固定灵敏度被应用于发展宽频带信号和噪声的门限检测器。水流和噪声的检测精度不作要求。     

T2-R型多基地声纳定位精度研究

建立一种T²-R型多基地声纳定位的几何模型,提出利用时间-方位信息进行目标定位（MTBL)算法,并给出算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,重点研究了基线长度、声源配置和测量误差对算法定位精度的影响,并对其他影响因素也作了定性分析。仿真分析结果表明：随着基线长度增加,大部分区域定位精度提高;在一定的声源配置方式下,算法精度对时间测量误差比较敏感,而方位测量误差对定位精度影响较小;合理进行声源配置,可以提高探测区域的平均定位精度。该研究为T²-R型多基地声纳的水下定位提供了理论依据。     

修正空时自适应处理在水下自导系统中的应用

为了将空时自适应处理（STAP）抑制杂波的理论应用于水下环境,从而解决浅水抗混响问题,提出了应用于水下自导系统的修正空时自适应方法。结合雷达目标回波模型分析了空时自适应的原理;比较了雷达和水下自导系统目标回波模型,针对水下自导系统目标模型和混响空-时耦合项对空时自适应方法进行修正,并提出了应用空时耦合导向矢量进行空时处理;将该修正方法用于最优处理和目标检测。仿真结果表明,修正空时自适应方法有利于水下目标检测,应用空-时耦合导向矢量有助于提高目标方位估计能力。     

基于Chirp_Z算法的雷达高度表研究

LFMCW雷达高度表通常采用FFT计算出回波的中频距离谱，但由于FFT的“栅栏效应”，使得雷达高度表在低高度下测量的相对误差较大。为此本文在FFT的基础上采用Chirp—Z算法对其细化，给出了Chirp—Z变换在某LFMCW雷达高度表信号处理系统中DSP实现，通过采集实验系统中的实测数据，并与FFT算法进行比较，验证了该算法的可行性和高效性。     

DSP 技术在引信信号处理中的应用

为提高引信的可靠性、检测精度、抗干扰能力以及最终实现最佳引战配合，必须走数字化道路。针对引信信号处理严格的实时性要求，本文讨论了用单片数字信号处理器（ＤＳＰ）进行引信信号快速处理设计的应用问题。     

基于摄像头测距的数字图像处理方法研究

针对传统接触式测距方法的局限性,介绍了一种利用数字图像处理技术实现测距的新方法.通过对USB摄像头采集的激光光斑图像进行相关的处理,提取图像的特征信息,建立特征信息与被测位移的定量关系,从而完成位移的非接触测量;并通过实验验证了该方法的可行性,不仅避免了复杂的摄像系统标定,而且计算简单且易于实现,有较高的实用价值.     

融合多尺度统计信息模糊C均值聚类与Markov随机场的小波域声纳图像分割

声纳图像成像质量差、特征信息弱,目标分割存在一定困难,为此提出一种融合多尺度统计信息的模糊C均值(FCM)聚类与Markov随机场(MRF)的小波域声纳图像分割算法。小波域中低频信息统计特性描述了低频不同区域像素聚类情况,高频信息反映了该方向纹理特征,依据低频子带的统计峰值选取FCM初始聚类中心,应用小波域FCM聚类算法对声纳图像进行预分割,抑制噪声的影响,提高了预分割的准确性;构建初分割后图像的多尺度MRF模型,尺度间节点标记的相关性采用1阶Markov性表征,尺度内构建2阶邻域系统描述系数间的标记联系,标记场采用双点多级逻辑模型建模,同一标记的系数特征场采用高斯模型建模,弥补了MRF算法中层次信息和轮廓信息描述的不足;应用迭代条件模型算法求其最小能量下的标记场,实现声纳图像分割。从视觉主观效果和客观评价指标两方面的实验结果验证表明,该算法分割声纳图像均优于FCM聚类算法和MRF算法,分割的声纳图像边缘与细节的清晰度、精细度均有一定程度改善。     

基于遗传算法的图像水印优化嵌入技术研究

鲁棒性和不可见性是数字水印嵌入的两个主要指标,由于这两者是互相制约的,传统的水印算法很难在两者之间进行平衡。本文提出一种基于遗传算法的数字水印优化嵌入方案,其基本思想是算法中采用Arnold变换获取一个经过置乱的水印,然后在小波域内进行水印信息的嵌入和提取。采用遗传算法对水印的嵌入强度和Arnold置乱次数进行搜索,达到对水印的鲁棒性和不可见性的综合优化。实验结果表明,此方案在保证水印鲁棒性的同时,有效的降低了因水印嵌入对原始图像产生的影响,从而实现了水印的优化嵌入。     

自适应小波阈值去噪算法及在图像处理中的应用

针对图像去噪的问题,提出一种基于自适应小波阈值去噪的算法.该方法根据噪声在小波变换下的特性自适应确定小波分解的阈值,并将去噪图像的峰值信噪比作为性能指标,采用中点法进行寻优,得到最优的阈值参数.该方法具有自适应性强、算法简单、去噪效果好等特点.通过实例表明,该方法比原有的阈值去噪算法去噪效果更佳,使图像达到更良好的视觉...