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一种双重约束的稳健自适应波束形成算法
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作者 程莉 马洪 +1 位作者 黎杨 胡文雅 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期56-61,共6页
针对最差情况下最优性能波束形成算法(WCB)仅具备对导向矢量误差稳健性的问题,提出了一种双重约束稳健自适应波束形成算法(DCRAB),在WCB的基础上增加了一个协方差矩阵误差约束条件,因而在理论上同时具备对导向矢量误差和协方差矩阵误差... 针对最差情况下最优性能波束形成算法(WCB)仅具备对导向矢量误差稳健性的问题,提出了一种双重约束稳健自适应波束形成算法(DCRAB),在WCB的基础上增加了一个协方差矩阵误差约束条件,因而在理论上同时具备对导向矢量误差和协方差矩阵误差的稳健性.经过多次严格条件的释放,将非凸的DCRAB问题转化为凸的二阶锥规划问题(SOCP),最后可采用与WCB相似的方法求解.数值仿真结果表明DCRAB在输出SINR,DOA误差、有限采样点和方向图增益等方面都优于WCB和其他一些经典算法. 展开更多
关键词 波束形成算法 阵列信号处理 稳健自适应波束形成 导向矢量误差 协方差矩阵误差
旋转波片偏振仪波片方位误差研究 预览
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作者 代虎 颜昌翔 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2017年第7期2288-2293,共6页
旋转波片Stokes偏振仪是最常用的测量光束偏振态的仪器。波片快轴方位误差是影响旋转波片Stokes偏振仪的主要误差源之一。为了研究波片方位偏差对测量精度的影响,提出了一种描述波片快轴方位误差向最终的偏振测量误差传递的数学模型,并... 旋转波片Stokes偏振仪是最常用的测量光束偏振态的仪器。波片快轴方位误差是影响旋转波片Stokes偏振仪的主要误差源之一。为了研究波片方位偏差对测量精度的影响,提出了一种描述波片快轴方位误差向最终的偏振测量误差传递的数学模型,并引入协方差矩阵法表征偏振测量误差。根据这一模型,获得最优的偏振仪配置参数。在推导过程中,假设波片方位误差服从同一高斯分布。基于此误差模型,得到如下结论:(1)由波片方位误差引入的测量误差与光强测量次数N成反比;(2)测量误差独立于入射光强度,但是依赖于入射光偏振态(s1,s2,s3)和波片的位相延迟量δ;(3)波片位相延迟量在(103.22°,116.13°)范围内时波片方位误差引入的测量误差最小。最后,经过仿真实验证明,所得解析结果与仿真模拟结果相一致。 展开更多
关键词 偏振 椭圆偏振与测量 协方差矩阵 波片方位误差
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Direction-of-arrival estimation for uniform circular arrays under small sample size 预览
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作者 Guojun Jiang Xingpeng Mao Yongtan Liu 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2016年第6期1142-1150,共9页
With a small number of snapshots, performances of uniform circular array (UCA) root-MUSIC based methods for directionof-arrival (DOA) estimation suffer serious degradation, because the beamspace sample covariance matr... With a small number of snapshots, performances of uniform circular array (UCA) root-MUSIC based methods for directionof-arrival (DOA) estimation suffer serious degradation, because the beamspace sample covariance matrix (BSCM) severely deviates from the true one. To solve this problem, an iterative technique is proposed. The proposed technique has two key points: transform array data into beamspace data and construct a BSCM; modify the BSCM repeatedly by removing the residual parts. Meanwhile, error and beamspace leakage associated with the BSCM are investigated. The proposed technique can significantly reduce the error and the beamspace leakage which in turn could improve the performance for DOA estimation. Simulation results are given to illustrate the superiority of the proposed technique for uncorrelated and correlated signals. 展开更多
关键词 DIRECTION-OF-ARRIVAL estimation UNIFORM circular array BEAMSPACE SAMPLE COVARIANCE matrix ERROR analysis
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一种基于协方差矩阵重构的鲁棒波束形成方法 预览 被引量:2
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作者 邓成晨 谢少彪 +1 位作者 邹兴 倪涛 《电子设计工程》 2016年第11期21-25,共5页
针对鲁棒Capon波束形成算法中采用牛顿迭代求解对角加载因子时,运算量大且算法旁瓣增益高的问题,提出了一种改进的稳健波束形成算法。首先对干扰协方差矩阵进行重构,然后将重构的协方差矩阵投影到噪声子空间,使期望信号导向矢量在噪声... 针对鲁棒Capon波束形成算法中采用牛顿迭代求解对角加载因子时,运算量大且算法旁瓣增益高的问题,提出了一种改进的稳健波束形成算法。首先对干扰协方差矩阵进行重构,然后将重构的协方差矩阵投影到噪声子空间,使期望信号导向矢量在噪声子空间投影最优,最后精确求解对角加载因子。该方法的运算量低于RCB算法中牛顿迭代和最差性能最优(WCPO)算法中凸规划运算,并且提高了加载因子的计算精度。实际仿真结果表明,改进算法有效克服了信号方向估计误差,具有更低且稳定的旁瓣增益,输出信干噪比性能优于现有其他方法。 展开更多
关键词 鲁棒波束形成 协方差矩阵重构 对角加载 导向矢量误差 方向图畸变
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Stokes偏振仪波片快轴方位误差敏感性研究 预览
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作者 曾呈 颜昌翔 《长春理工大学学报:自然科学版》 2015年第2期5-8,共4页
针对波片快轴方位误差严重影响旋转波片Stokes偏振仪的入射光Stokes矢量的反演精度等问题,本文提出一种研究波片快轴方位误差敏感度及误差最小化的方法。首先,推导出由波片方位误差向SV反演误差的传递矩阵W,利用协方差矩阵研究Stokes矢... 针对波片快轴方位误差严重影响旋转波片Stokes偏振仪的入射光Stokes矢量的反演精度等问题,本文提出一种研究波片快轴方位误差敏感度及误差最小化的方法。首先,推导出由波片方位误差向SV反演误差的传递矩阵W,利用协方差矩阵研究Stokes矢量反演误差向量,提炼出评价偏振仪误差敏感度的参数EWV。其次,研究了EWV与波片方位角、波片位相延迟量和光强测量次数的关系。最后,为了抑制三种主要误差源对Stokes矢量反演的影响,对4次光强测量的旋转波片Stokes偏振仪中波片方位与波片位相延迟量进行了研究。结果表明,基于参数EWV的波片快轴方位误差敏感度及误差最小化的方法可以有效描述波片快轴方位误差对Stokes矢量的反演精度的影响,提高Stokes矢量反演精度。 展开更多
关键词 偏振测量误差 误差敏感度 协方差矩阵 波片方位误差 奇异值分解
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基于渐消滤波的神经网络优化算法及其应用 预览
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作者 高社生 杨一 高兵兵 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期320-325,共6页
针对BP神经网络在训练过程中易陷入局部极小值的问题,提出一种新的基于渐消滤波的神经网络学习算法。该算法采用渐消卡尔曼滤波对神经网络的权值进行更新,有效避免了梯度下降算法产生的局部极小问题;与卡尔曼滤波相比,在渐消滤波中充分... 针对BP神经网络在训练过程中易陷入局部极小值的问题,提出一种新的基于渐消滤波的神经网络学习算法。该算法采用渐消卡尔曼滤波对神经网络的权值进行更新,有效避免了梯度下降算法产生的局部极小问题;与卡尔曼滤波相比,在渐消滤波中充分考虑了最新量测值的影响,能更合理地利用新的有效信息,从而提高了学习算法的收敛速度。学习后的网络不仅具有普通神经网络的自主学习能力,而且具有渐消滤波的最优估计性能。将提出的神经网络算法应用于SINS/BDS组合导航系统进行仿真验证。结果表明,提出的算法在逼近精度方面优于BP算法和卡尔曼滤波算法,可以有效提高神经网络的泛化能力。 展开更多
关键词 神经网络 渐消滤波 学习算法 组合导航
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一种NLOS量测平滑算法在MAUVs协同定位中的应用 预览
7
作者 马朋 张福斌 +1 位作者 田冰 徐德民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期854-859,共6页
在基于双领航者的MAUVs协同定位过程中,为了减轻NLOS量测误差的影响,在假设NLOS修正偏差先验已知的前提下,以4状态Markov链描述了4种LOS/NLOS量测模型间相互独立转换过程,继而利用交互多模和Kalman滤波理论设计了一种AUVs间相对距... 在基于双领航者的MAUVs协同定位过程中,为了减轻NLOS量测误差的影响,在假设NLOS修正偏差先验已知的前提下,以4状态Markov链描述了4种LOS/NLOS量测模型间相互独立转换过程,继而利用交互多模和Kalman滤波理论设计了一种AUVs间相对距离量测平滑算法,并将其距离量测估计结果应用于MAUVs协同定位系统中。仿真结果对比表明,该算法可以有效提高AUVs间的相对距离量测估计精度,获得了更好的协同定位性能。 展开更多
关键词 非视距量测 交互多模 多自主水下航行器 协同定位
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U形水平井连通过程中的相对位置不确定性分析 预览 被引量:2
8
作者 席宝滨 高德利 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2014年第6期18-24,共7页
为了更好地使用旋转磁场测距导向系统(RMRS)来引导两井的精确连通,进行了U形水平井连通过程中的相对位置不确定性分析。根据RMRS在连通中的引导过程,将相对位置不确定性分为由RMRS引起的测点相对正钻井井底的位置不确定性和由测斜仪... 为了更好地使用旋转磁场测距导向系统(RMRS)来引导两井的精确连通,进行了U形水平井连通过程中的相对位置不确定性分析。根据RMRS在连通中的引导过程,将相对位置不确定性分为由RMRS引起的测点相对正钻井井底的位置不确定性和由测斜仪引起的连通点相对测点的位置不确定性。采用井位不确定模型,得到由RMRS和测斜仪引起的相对位置不确定性的协方差矩阵。通过坐标转换,得到同一坐标系下的总协方差矩阵,并给出由总协方差矩阵确定的误差椭球(圆)。从实例计算可以看出,连通点与正钻井井底相距101.84m时,误差椭球的半轴长度为3.75,1.90和2.66m;随着钻进的进行,相距10.00m时,误差椭球的半轴长度为0.25,0.56和0.07m。研究结果表明,由RMRS测得的相对位置误差随钻头的钻进不再积累而是逐渐减小,同时进行相对位置不确定性分析有利于实现两井的连通,并有效地指导RMRS的使用。 展开更多
关键词 U形井 不确定性 连通 RMRS协方差矩阵 误差椭球 误差椭圆
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基于协方差矩阵的VNA/NVNA/LSNA测量不确定度传播规律与分析方法研究 预览 被引量:8
9
作者 张亦弛 齐晓辉 林茂六 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2495-2502,共8页
为了对微波元器件和无线系统的前端进行表征,矢量网络分析仪 ( vector network analyzer, VNA)、非线性矢量网络分析仪( nonlinear vector network analyzer, NVNA)和大信号网络分析仪( large siginal network analyzer, LSNA)... 为了对微波元器件和无线系统的前端进行表征,矢量网络分析仪 ( vector network analyzer, VNA)、非线性矢量网络分析仪( nonlinear vector network analyzer, NVNA)和大信号网络分析仪( large siginal network analyzer, LSNA)是最为常用的频域测量平台,对其测量结果的不确定度分析是仪器与计量领域中当前研究的热点之一。根据这3种仪器的测量原理和校准理论,首次归纳出了此类频域测量平台的不确定度传播规律,并针对“多频点、多变量、复量值”测量条件下变量间的高度相关性,提出了一种通用的基于协方差矩阵的不确定度分析方法及流程。在国产VNA产品和自主构建的NVNA原型样机上对脉冲信号的测量实验表明,该方法与忽略互相关信息的不确定度分析结果存在显著差异,其有效性和准确性可以通过Monte Carlo仿真得到验证。 展开更多
关键词 协方差矩阵 不确定度 矢量网络分析仪 非线性矢量网络分析仪 大信号网络分析仪 校准 误差模型 互相关
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Random Weighting Estimation Method for Dynamic Navigation Positioning 被引量:4
10
作者 GAO Shesheng GAO Yi +1 位作者 ZHONG Yongmin WEI Wenhui 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CSCD 2011年第3期318-323,共6页
这份报纸为动态航行放论述一个新随机的 weighting 评价方法。这个方法采用随机的 weighting 评价的概念为控制单个观察和运动学的模型错误的骚乱估计系统状态噪音和观察噪音的协变性矩阵。足够地利用观察信息满足剩余向量和革新向量的... 这份报纸为动态航行放论述一个新随机的 weighting 评价方法。这个方法采用随机的 weighting 评价的概念为控制单个观察和运动学的模型错误的骚乱估计系统状态噪音和观察噪音的协变性矩阵。足够地利用观察信息满足剩余向量和革新向量的实际要求,因此在州的参数评价上削弱运动学的模型错误和观察模型错误的扰乱的效果。随机的 weighting 评价的理论和算法为估计观察剩余向量和革新向量的协变性矩阵被建立。这个随机的 weighting 评价方法为在动态航行改进放的精确性提供一个有效答案。试验性的结果显示出那与相比过滤的 Kalman ,过滤的扩大 Kalman 和过滤的适应 windowing ,建议方法能适应地决定观察错误和州的错误的协变性矩阵,有效地抵抗系统错误和观察错误引起的骚乱,并且显著地为动态航行改进放的精确性。 展开更多
关键词 随机加权估计 导航定位精度 估计方法 扩展卡尔曼滤波 协方差矩阵 运动学模型 自适应窗口 误差控制
基于测量时差和方位角的定位方法的误差分析 预览 被引量:4
11
作者 朱福成 《兵工自动化》 2011年第2期 80-81,84,共3页
为实现对静/动目标的有效定位,推导出定位精度的几何稀释(Geometric Dilution of Positioning Accuracy,GDOP)的协方差矩阵计算公式和GDOP的影响因素。利用时差和目标方位角对静/动目标进行定位的基本原理,可得到定位精度的一般表达... 为实现对静/动目标的有效定位,推导出定位精度的几何稀释(Geometric Dilution of Positioning Accuracy,GDOP)的协方差矩阵计算公式和GDOP的影响因素。利用时差和目标方位角对静/动目标进行定位的基本原理,可得到定位精度的一般表达式及其理论曲线,以及其目标和接收机之间的相对几何关系与测量误差的关系,可有效实现对静/动目标的定位。 展开更多
关键词 目标定位 时差和方位角定位 协方差矩阵 GDOP定位误差
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多基线InSAR干涉相位的自适应估计 预览
12
作者 聂俊岚 杨敏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期 1928-1930,共3页
针对不均衡噪声下相位解缠稳健性低的缺点,采用加权联合数据矢量作为信号模型,利用构造的噪声协方差矩阵进行自适应去噪处理,进而对相位进行估计,有效地改善了不均衡噪声下多基线相位估计的效果。仿真数据的处理结果表明,该算法提高了... 针对不均衡噪声下相位解缠稳健性低的缺点,采用加权联合数据矢量作为信号模型,利用构造的噪声协方差矩阵进行自适应去噪处理,进而对相位进行估计,有效地改善了不均衡噪声下多基线相位估计的效果。仿真数据的处理结果表明,该算法提高了不均衡噪声下相位估计的稳健性。 展开更多
关键词 干涉合成孔径雷达 多基线相位估计 噪声协方差矩阵 误差矩阵范数 高程数据
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逆向工程光栅投影点云模型配准技术的研究 预览 被引量:2
13
作者 孟凡文 吴禄慎 罗丽萍 《机床与液压》 北大核心 2010年第15期 1-4,16,共5页
三维点云配准技术的核心是建立两个待配准点云之间的对应关系。根据协方差分析计算点云配准需要的旋转矩阵和平移向量,将目标点云转换到基准坐标系中实现点云配准。采用光栅投射式三维扫描仪获取某花瓶4组点云数据,利用提出的算法实现... 三维点云配准技术的核心是建立两个待配准点云之间的对应关系。根据协方差分析计算点云配准需要的旋转矩阵和平移向量,将目标点云转换到基准坐标系中实现点云配准。采用光栅投射式三维扫描仪获取某花瓶4组点云数据,利用提出的算法实现无序点云精确配准,并分析点云对之间的转换误差。实验结果表明:4片点云配准耗时约为6 s,配准的平均误差为0.027 mm,配准完成的点云轮廓完整平滑,达到反求曲面要求。该方法适合精度要求较高的自由曲面三维点云自动配准。 展开更多
关键词 逆向工程 点云配准 协方差矩阵 配准误差
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2DPCA在图像特征提取中优于PCA的判定条件 预览 被引量:5
14
作者 程正东 章毓晋 樊祥 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期 951-961,共11页
主元分析(PCA)与二维主元分析(2DPCA)是两种典型的图像特征提取方法,它们所提取的图像特征的优劣可由重建误差来衡量。通过对PCA和2DPCA的重建误差分析发现,二者的重建误差在理论上相同,但在实际应用中取决于它们的样本协方差阵的... 主元分析(PCA)与二维主元分析(2DPCA)是两种典型的图像特征提取方法,它们所提取的图像特征的优劣可由重建误差来衡量。通过对PCA和2DPCA的重建误差分析发现,二者的重建误差在理论上相同,但在实际应用中取决于它们的样本协方差阵的估计准确度。本文以均方误差为度量给出了PCA与2DPCA样本协方差阵的估计准确度表达式,并由此得到2DPCA图像特征优于PCA的判定条件是2DPCA协方差阵的特征值平方和大于PCA。本文还指出行2DPCA与列2DPCA所提取的图像特征孰优孰劣也取决于它们各自协方差阵的特征值平方和的大小。在人脸图像库与人脸表情图像库上的实验验证了上述判定条件的正确性。 展开更多
关键词 PCA 2DPCA 图像特征 协方差阵 重建误差 均方误差
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三角定位测量参数选择研究 预览 被引量:4
15
作者 冯刚 景占荣 +1 位作者 陈长兴 聂莹 《电子测量技术》 2007年第6期 29-32,共4页
三角定位测量参数选择是设计三角定位方程的基础。三角定位测量参数集(β1,ε1,β2,ε2)分别对应两部雷达测量目标的方位角、高低角。根据测量参数能够建立4个目标位置参数方程,而空中目标位置参数(x,y,z)只有3个,所以存在... 三角定位测量参数选择是设计三角定位方程的基础。三角定位测量参数集(β1,ε1,β2,ε2)分别对应两部雷达测量目标的方位角、高低角。根据测量参数能够建立4个目标位置参数方程,而空中目标位置参数(x,y,z)只有3个,所以存在测量参数冗余。本文在解决三角定位测量参数选择问题上,采用对每种测量子集下的几何关系方程泰勒展开建立协方差矩阵,并运用仿真手段,分析各个测量子集几何定位的优劣,进行综合选择,最后给出应用意见。 展开更多
关键词 三角定位 测量参数 协方差矩阵 误差分析
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Nonlinear balance constraints in 3DVAR data assimilation 被引量:7
16
作者 ZHU Jiang YAN Changxiang 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS 2006年第3期331-336,共6页
In many applications of 3DVAR, the balance constraints can be considered via two main approaches: weak constraint method which adds penalty terms to the cost function; and proper definition of the background error cov... In many applications of 3DVAR, the balance constraints can be considered via two main approaches: weak constraint method which adds penalty terms to the cost function; and proper definition of the background error covariance matrix with non-zero cross-correlation sub-matrices. The weak constraint approach requires determining the weighting matrices of the penalty terms. The background error covariance approach does not require determining those additional weighting matrices. However, it is only applicable to those linear or linearized balance constraints. A novel approach is proposed based on the background error covariance approach by generalizing the so-called Derber-Bouttier formulation. An assimilation experiment of estimating temperature and salinity from the sea surface dynamic height observation is given to illustrate the proposed treatments of nonlinear balance constraints. 展开更多
关键词 3DVAR linear BALANCE constraint NONLINEAR BALANCE constraint background error COVARIANCE matrix sea surface dynamic height.
导航滤波中观测值方差阵的动态求解 预览
17
作者 王延辉 李国坡 《舰船电子工程》 2004年第1期 66-67,8,共3页
在进行位置势导航滤波时,观测值的方差阵是影响导航滤波精度的重要因素.对于海上运动的舰船,由于观测值是动态变化的.提出了一种无需设置参考系统求解观测值方差阵的动态方法.
关键词 导航滤波 方差阵 误差 动态求解 位置势
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Error propagation with R-matrix model fitting
18
作者 陈振鹏 张瑞 +1 位作者 孙业英 刘廷进 《中国科学:物理学、力学、天文学英文版》 SCIE EI CAS 2003年第3期225-234,共10页
The error propagation features with R-matrix model fitting 7Li, 11B and 17O systems have been researched systematically. Some laws of error propagation have been revealed, an experience formula for describing standard... The error propagation features with R-matrix model fitting 7Li, 11B and 17O systems have been researched systematically. Some laws of error propagation have been revealed, an experience formula for describing standard error propagation has been established, and the most possible error range for evaluated standard cross section of 6Li (n, α), 10B (n, α) and 10B (n, α1) has been determined. 展开更多
关键词 R-MATRIX model ERROR propagation covariance NUCLEAR standard CROSS section.
观测权的优化
19
作者 洪宪明 王耀强 《内蒙古农牧学院学报》 1993年第3期 96-102,共7页
本文研究了观测值配置对未知数方差——协方差矩阵的影响,用纯解析方法设计已确定控制点位置的平面控制网或高程控网的观测权的优化方案。不仅适用于新设计的各类型控制网,也适用于各种类型的旧网改造。方法是具体的,所得到的结果是唯一... 本文研究了观测值配置对未知数方差——协方差矩阵的影响,用纯解析方法设计已确定控制点位置的平面控制网或高程控网的观测权的优化方案。不仅适用于新设计的各类型控制网,也适用于各种类型的旧网改造。方法是具体的,所得到的结果是唯一的,而且能在各类型计算机程序中实现,并附算例。 展开更多
关键词 控制网 观测权 协方差矩阵
矿区扩展网的设计 预览
20
作者 董烈镛 《山东矿业学院学报》 CAS 1989年第1期 32-36,共5页
本文提出矿区控制网扩展时,将新网按旧网原有的等级进行布设,并将新、旧网看作一个整体,统一进行平差,并推证了精度估算公式。这种方法在理论上是严密的,计算时规律性很强,便于计算机运算,并使新旧网联接处的精度提高20%左右。
关键词 矿区 测量控制网 误差分析
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