变邻域搜索算法在低轨卫星广播调度中的优化应用

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作者 王英伍 耿座学 +4 位作者 李学富 胡健 瞿威均 王斌 杨宜康 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期198-201,共4页

随着低轨(LEO)卫星通信技术的进步,LEO卫星星座通信系统进入高速发展阶段。这些系统可以有效地弥补地面蜂窝网的覆盖盲区,作为地面蜂窝网的补充对实现全球互联具有重要意义。针对LEO卫星通信领域中重要的卫星广播调度问题(SBSP),深入分... 随着低轨(LEO)卫星通信技术的进步,LEO卫星星座通信系统进入高速发展阶段。这些系统可以有效地弥补地面蜂窝网的覆盖盲区,作为地面蜂窝网的补充对实现全球互联具有重要意义。针对LEO卫星通信领域中重要的卫星广播调度问题(SBSP),深入分析并构建一个整数规划模型,并设计用于求解该模型的改进变邻域搜索算法(MVNS-SBS)。MVNS-SBS算法通过随机生成的方式获得初始可行的星地连接方案,然后进入VND(Variable Neighborhood Descent)阶段,并利用add和switch两种邻域结构交替进行局部搜索。当VND阶段陷入局部最优时,算法跳转进入shaking阶段,通过remove操作为方案添加扰动,并返回VND阶段。如果在多次扰动后仍未找到更优方案,则认为算法已收敛并终止运行。实验中,为了模拟实际工程场景,在不同规模的经典算例上,把所提算法与粒子群优化(PSO)、竞争Hopfield神经网络(CHNN)和SDBDE(Stochastic Diffusion Binary Differential Evolution)3种有效算法进行对比。实验结果表明,所提算法可以有效求解SBSP,并展现出良好的鲁棒性和实时性。 展开更多

关键词 低轨卫星星座 卫星网络 卫星广播调度问题 变邻域搜索

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基于小波网络的动态心电数据压缩算法 被引量：11

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作者 杨宜康 黄永宣 王浩军 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期449-455,共7页

本文研究了动态心电信号的非平稳过程特性和动态心电图 (ECG)的诊断信息依据 ,从时间序列建模角度研究数据表示模型和压缩算法 ,采用小波网络 (WN)作为数据表示模型 ,提出了动态心电数据的小波网络压缩算法。本算法对原始心电数据实时... 本文研究了动态心电信号的非平稳过程特性和动态心电图 (ECG)的诊断信息依据 ,从时间序列建模角度研究数据表示模型和压缩算法 ,采用小波网络 (WN)作为数据表示模型 ,提出了动态心电数据的小波网络压缩算法。本算法对原始心电数据实时地分帧 ,将每帧数据映射为小波网络的网络参数作为原始数据的重构信息。文中详细叙述了小波网络的数据表示原理和分帧压缩算法 ,给出了动态心电数据的压缩 展开更多

关键词 动态心电图 数据表示 数据压缩 数据重建 小波网络

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利用数值微分构造机动目标跟踪的估计模型:原理和应用 被引量：7

3

作者 杨宜康 黄永宣 +1 位作者 祝转民 李济生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1759-1762,共4页

利用数值微分技术描述机动目标的运动行为,建立了被跟踪目标运动参数的滤波模型和滤波-预报联合估计模型,可以在机动目标动态特性完全未知的情况下估计出位置、速度、加速度的当前值和一步预报值.这种方法建立的模型结构简单,而且容易... 利用数值微分技术描述机动目标的运动行为,建立了被跟踪目标运动参数的滤波模型和滤波-预报联合估计模型,可以在机动目标动态特性完全未知的情况下估计出位置、速度、加速度的当前值和一步预报值.这种方法建立的模型结构简单,而且容易根据各种应用要求构造合适的估计模型和选择估计算法,是一种鲁棒估计模型.仿真实验给出的结果显示这种模型对高动态目标能够获得良好的跟踪品质. 展开更多

关键词 数值微分 机动目标跟踪 鲁棒估计模型 卡尔曼滤波

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车辆无陀螺航位推算系统的导航原理及其算法 被引量：6

4

作者 杨宜康 林勇 +1 位作者 黄永宣 胡保生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1284-1287,共4页

建立了利用车辆内部传感器取代惯性敏感器获得航向、速度信息的车辆航位推算 (DR)系统的系统方程和观测方程 ,并采用描述机动载体运动的当前统计模型 ,给出了基于自适应卡尔曼滤波的车载无陀螺DR系统的导航算法 .在导航算法中 ,对原始... 建立了利用车辆内部传感器取代惯性敏感器获得航向、速度信息的车辆航位推算 (DR)系统的系统方程和观测方程 ,并采用描述机动载体运动的当前统计模型 ,给出了基于自适应卡尔曼滤波的车载无陀螺DR系统的导航算法 .在导航算法中 ,对原始测量数据进行组合运算获得线性形式的观测方程 ,避免了目前常用导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差 ,算法稳定性较好 ,且计算量小 .现场跑车试验表明 。 展开更多

关键词 陆地导航 卡尔曼滤波 自适应算法 车辆航位推算系统 导航原理 智能交通系统 GPS

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基于扫频二进制偏移副载波的伪码扩频调制体制及其特性的研究 被引量：6

5

作者 杨宜康 彭澎 +1 位作者 易国锴 李雪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期637-642,共6页

该文基于常规二进制偏移载波(BOC)调制体制的数学模型,提出一种新型的基于扫频二进制偏移载波调制(FC-BOC)的伪码扩频体制。在这种调制体制中,BOC调制体制数学模型中的固定频率二进制偏移载波被改进为线性扫频二进制偏移载波,使之不仅... 该文基于常规二进制偏移载波(BOC)调制体制的数学模型,提出一种新型的基于扫频二进制偏移载波调制(FC-BOC)的伪码扩频体制。在这种调制体制中,BOC调制体制数学模型中的固定频率二进制偏移载波被改进为线性扫频二进制偏移载波,使之不仅继承了BOC信号的性质,还具有更加独特的性质。仿真研究和算法实验表明:FC-BOC调制体制保留了BOC调制体制的主要优点,特别是具有狭窄的主相关峰和出色的副峰抑制特征而避免了多相关峰模糊性,功率谱密度函数呈现类似带通白噪声功率谱密度函数的形态。FC-BOC调制体制信号生成算法、接收算法的结构与常规BOC调制体制类似,算法复杂度相当于常规BOC调制体制,适合纯数字编程设计实现。 展开更多

关键词 伪码扩频调制 二进制偏移载波 多相关峰模糊 扫频二进制偏移载波调制 副峰抑制

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基于数值微分技术构造鲁棒估计模型的方法及其应用仿真 被引量：2

6

作者 杨宜康 祝转民 +1 位作者 孙国基 黄永宣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第9期1117-1120,共4页

在研究宏观空间运动特性的基础上,利用数值微分作为表达工具描述未知运动过程的动态特性,构造了数值微分型滤波模型(NDFM)和数值微分型滤波-预报联合模型(NDFPM)。这种方法能根据各种应用要求对动态特性完全未知的运动过程建立结构简单... 在研究宏观空间运动特性的基础上,利用数值微分作为表达工具描述未知运动过程的动态特性,构造了数值微分型滤波模型(NDFM)和数值微分型滤波-预报联合模型(NDFPM)。这种方法能根据各种应用要求对动态特性完全未知的运动过程建立结构简单、鲁棒性强的估计模型,而且容易选择估计算法获得满意的性能。本文对未知扰动作用下的被控过程建立NDFM并实现状态重构和扰动补偿;对动态未知的被跟踪目标建立NDFPM并估计出运动参数的当前值和一步预报值。仿真结果表明这两种模型具有较强的鲁棒性和满意的估计精度。 展开更多

关键词 数值微分 鲁棒估计模型 仿真

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动态心电数据的小波网络压缩算法 被引量：1

7

作者 杨宜康 贾敬肖 杨传胜 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期469-472,共4页

研究了心电信号的非平稳过程特性 ,从时间序列建模角度分析动态心电数据表示模型和压缩算法。采用小波网络作为建模工具 ,将原始心电数据映射为小波网络的网络参数作为数据重构信息 ,给出压缩 /重建的实验结果并分析讨论。研究表明 ,小... 研究了心电信号的非平稳过程特性 ,从时间序列建模角度分析动态心电数据表示模型和压缩算法。采用小波网络作为建模工具 ,将原始心电数据映射为小波网络的网络参数作为数据重构信息 ,给出压缩 /重建的实验结果并分析讨论。研究表明 ,小波网络压缩算法继承了小波变换和神经网络的优点 ,具有较好的压缩性能。 展开更多

关键词 动态心电图 数据表示 数据压缩 数据重建 小波网络 心电信号 压缩算法

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利用射频误差信号提高脉冲雷达的角跟踪精度 被引量：1

8

作者 杨宜康 祝转民 +1 位作者 彭勤科 黄永宣 《信号处理》 CSCD 2003年第1期1-5,共5页

本文首先分析了传统脉冲测量雷达在各种内部、外部扰动作用下对高动态目标进行跟踪时面临的问题,在此基础上,将射频误差信号与天线指向信号作为量测信息引入观测方程,并且利用数值微分法对被跟踪的高动态机动目标建立了一种简单的估计模... 本文首先分析了传统脉冲测量雷达在各种内部、外部扰动作用下对高动态目标进行跟踪时面临的问题,在此基础上,将射频误差信号与天线指向信号作为量测信息引入观测方程,并且利用数值微分法对被跟踪的高动态机动目标建立了一种简单的估计模型,采用常规卡尔曼滤波算法估计出准确的目标角位置、角速度和角加速度的当前值和一步预报值。这种方法实现简单,作为机动目标的实时前处理算法,能够有效补偿各种内部、外部扰动对脉冲雷达角跟踪精度的影响,改善角度捕获的动、静态品质。 展开更多

关键词 脉冲雷达 角跟踪精度 射频误差信号 鲁棒估计模型

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采用二次选择策略的遗传算法及其性能评估

9

作者 杨宜康 李雪 +1 位作者 彭勤科 黄永宣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期4-5,8,共3页

针对标准遗传算法的固有缺陷，采用二次选择策略构造一种改进的遗传算法，并通过对标准函数的优化分析了二次选择算法的参数与算法性能之间的关系。仿真实验结果表明该文的改进策略能改善标准遗传算法的某些性能，具有较大的工程价值。

关键词 二次选择策略 遗传算法 性能评估 标准试验 函数 非数值优化算法

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具有年龄结构的遗传算法

10

作者 杨宜康 李雪 +1 位作者 彭勤科 黄永宣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第11期16-17,23,共3页

结合自然规律以及遗传算法的特点,提出了具有年龄结构的遗传算法的框架以及实现。该算法能够通过对个体基因不同年龄的不同操作,克服遗传算法中存在的主要问题即过早收敛问题。该算法有效地保持群体的多样性,使遗传算法顺利地收敛到全... 结合自然规律以及遗传算法的特点,提出了具有年龄结构的遗传算法的框架以及实现。该算法能够通过对个体基因不同年龄的不同操作,克服遗传算法中存在的主要问题即过早收敛问题。该算法有效地保持群体的多样性,使遗传算法顺利地收敛到全局最优值。通过实际的例子说明,这种方法克服过早收敛问题并且相对于简单遗传算法提高了收敛速度。 展开更多

关键词 遗传算法 过早收敛 年龄结构 机器学习

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车辆自主导航系统的双滤波器模型及其导航算法

11

作者 杨宜康 林勇 +1 位作者 黄永宣 李新征 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期39-41,52,共4页

给出了车辆自主导航系统的双滤波器模型及其航位递推算法 ,在导航解算的每步递推中 ,先用航向滤波器进行航向捕获 ,再用航位滤波器进行航位捕获。这种方法利用两个线性滤波器分别进行航向 /航位估计 ,避免了常规导航算法由于观测方程线... 给出了车辆自主导航系统的双滤波器模型及其航位递推算法 ,在导航解算的每步递推中 ,先用航向滤波器进行航向捕获 ,再用航位滤波器进行航位捕获。这种方法利用两个线性滤波器分别进行航向 /航位估计 ,避免了常规导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差 ,算法稳定性好 ,且计算量较小。现场跑车试验表明 。 展开更多

关键词 车辆导航 自主导航系统 双滤波器模型 航位推算

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Kalman滤波工程应用问题分析及改进方法研究 被引量：37

12

作者 祝转民 杨宜康 +1 位作者 李济生 黄永宣 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期44-47,共4页

Kalm an滤波方法是理论成熟和工程应用广泛的估计方法。但在工程实际中 ,因原始数据质量和各种初始条件的变化 ,Kalman滤波经常出现不收敛的现象 ,尽管理论上有许多克服滤波发散的机制 ,但工程应用效果并不明显。本文从数据残差入手 ,... Kalm an滤波方法是理论成熟和工程应用广泛的估计方法。但在工程实际中 ,因原始数据质量和各种初始条件的变化 ,Kalman滤波经常出现不收敛的现象 ,尽管理论上有许多克服滤波发散的机制 ,但工程应用效果并不明显。本文从数据残差入手 ,提出了改进增益矩阵的滤波方法。经仿真计算证明 ,该方法有效的解决了滤波发散问题 ,并极大的提高了估计精度。 展开更多

关键词 工程应用 KALMAN滤波 滤波发散 增益矩阵 状态估计 数据处理

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稀土与丙氨酸、咪唑三元配合物的FTIR和UV/VIS光谱 被引量：12

13

作者 杨一心 杨宜康 +3 位作者 白晋涛 王党辉 王艳 马益平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1120-1123,共4页

用氯化稀土 (La ,Pr ,Eu)与α 丙氨酸、咪唑固体混配体配合物以及对应稀土盐、配体α 氨基酸和咪唑进行了FTIR光谱和固体UV/VIS、水溶液UV/VIS光谱测试 ,分析了配合物的光谱特性 ,讨论了配体和Ln(Ⅲ )

关键词 丙氨酸 咪唑 稀土三元配合物 FTIR光谱 固体UV/VIS光谱 液体UV/VIS光谱

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高弹道测量数据电波折射误差快速修正算法 被引量：7

14

作者 祝转民 杨宜康 +2 位作者 李恒年 李济生 黄永宣 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期31-36,共6页

飞行器制导精度评估 ,特别是航天器的姿态与定点控制、落点预报等 ,都离不开高精度的外弹道测量数据。在影响测量数据精度因素中 ,折射误差是主要误差源之一。目前折射误差修正方法中 ,一类精度很高 ,但计算速度太慢 ,无法应用于实时计... 飞行器制导精度评估 ,特别是航天器的姿态与定点控制、落点预报等 ,都离不开高精度的外弹道测量数据。在影响测量数据精度因素中 ,折射误差是主要误差源之一。目前折射误差修正方法中 ,一类精度很高 ,但计算速度太慢 ,无法应用于实时计算 ;一类速度很快 ,但因为使用的是简化模型 ,因而精度较差 ,难以满足未来高精度测控的需要。如何在确保实时计算速度基础上 ,又能提高其处理精度 ,正是文章构造出的快速折射修正二步方法所解决的课题。经仿真计算证明 。 展开更多

关键词 误差分析 电波折射 外弹道参数测试 数据处理 航天器 制导精度 外弹道 测量数据 折射误差 修正 仿真计算

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样条函数最小二乘拟合的递推计算 被引量：10

15

作者 祝转民 杨宜康 +1 位作者 黄永宣 李济生 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期31-35,46,共6页

在目前靶场数据处理中 ,参数估计与补点计算等常用多项式拟合 ,往往带来较大的截断误差。文章从外弹道数据特点出发 ,用样条函数拟合全弹道 ,并将样条函数和递推思想相结合 ,推导出了递推样条最小二乘拟合方法。仿真结果证明 ,该方法既... 在目前靶场数据处理中 ,参数估计与补点计算等常用多项式拟合 ,往往带来较大的截断误差。文章从外弹道数据特点出发 ,用样条函数拟合全弹道 ,并将样条函数和递推思想相结合 ,推导出了递推样条最小二乘拟合方法。仿真结果证明 ,该方法既提高了拟合精度与计算速度 ,又节约了计算机内存 。 展开更多

关键词 样条函数 最小二乘拟合法 数理逻辑 递推计算 数据处理

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苯并咪唑的三维荧光光谱与三维室温磷光光谱 被引量：6

16

作者 杨一心 杨宜康 +3 位作者 赵天成 黄岳元 王党辉 陈慰宗 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1273-1276,共4页

测量了浓度为 1× 1 0 - 4 mol/L苯并咪唑水溶液的三维荧光光谱 ,三维室温磷光光谱和紫外 /可见吸收光谱 ,还测量了苯并咪唑固体紫外 /可见吸收光谱 对化合物的荧光和室温磷光进行了分析、比较 ,发现苯并咪唑在 2 90nm、5 80nm和 8... 测量了浓度为 1× 1 0 - 4 mol/L苯并咪唑水溶液的三维荧光光谱 ,三维室温磷光光谱和紫外 /可见吸收光谱 ,还测量了苯并咪唑固体紫外 /可见吸收光谱 对化合物的荧光和室温磷光进行了分析、比较 ,发现苯并咪唑在 2 90nm、5 80nm和 870nm区域均有强而丰富的荧光谱线 ,而室温磷光谱线 (RTP)单一地出现在 2 90nm区域 ,且强度很小 ; 展开更多

关键词 三维荧光光谱 三维室温磷光光谱 固体紫外/可见吸收光谱 苯并咪唑

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基于混合蚁群优化的天地一体化调度方法 被引量：8

17

作者 张天骄 李济生 +2 位作者 李晶 杨宜康 杜卫兵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1555-1562,共8页

天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic... 天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic-ant colony optimization hybrid algorithm,GA-ACO)求解问题。该方法利用遗传算法的快速搜索、群体性能等优势生成初始蚁群信息素分布,提高了蚁群算法由于运行初期信息素更新较慢导致的较低求解效率和后期早熟引起的较差求解质量。仿真结果表明,相比于基本蚁群算法和遗传算法,混合蚁群算法的寻优性能更好,求解效率更高,更适合解决天地测控资源一体化调度问题。 展开更多

关键词 遥测、跟踪和指挥 天地一体化调度 蚁群优化 遗传算法 混合智能算法

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定位与测速数据融合估计弹道稳定性与精度分析 被引量：4

18

作者 祝转民 杨宜康 +1 位作者 黄永宣 李济生 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期30-34,共5页

基于Kalman滤波思想 ,利用增加观测矩阵秩的方法 ,讨论了轨道重建时测速数据对系统稳定性的影响 ;以一个仿真计算结果 ,说明了测速数据对提高处理精度的作用。文中结论证明 。

关键词 定位数据 测速数据 数据合成 精度分析 稳定性 卡尔曼滤波 航天测控 弹道分析

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飞行器轨道交会的H_∞次优控制问题 被引量：2

19

作者 吴涛 杨宜康 +2 位作者 于军琪 黄永宣 胡保生 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期36-42,共7页

研究了近圆轨道上两个飞行器轨道交会的控制问题。通过对最优控制理论设计最优交会轨线的研究 ,提出了利用 H∞控制理论设计实际控制器的方法 ,给出了仿真结果 ,验证了这种方法的正确性。说明了该方法具有鲁棒的控制效果以及次优的轨道... 研究了近圆轨道上两个飞行器轨道交会的控制问题。通过对最优控制理论设计最优交会轨线的研究 ,提出了利用 H∞控制理论设计实际控制器的方法 ,给出了仿真结果 ,验证了这种方法的正确性。说明了该方法具有鲁棒的控制效果以及次优的轨道特性。 展开更多

关键词 轨道交会 航天器 设计 H∞ 航天器 空间交会 对接

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微分截断误差的遥、外测数据融合估计和补偿方法研究 被引量：2

20

作者 祝转民 杨宜康 +2 位作者 黄永宣 彭勤科 李济生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期451-455,共5页

通过对定位数据求微分以获得目标的速度参数,是靶场估计目标运动参数的常用方法。由于坐标参数模型的高阶特性,使得在通过对坐标数据微分求速度参数时,产生较大的微分截断误差。仅靠外测数据本身,是无法估计该误差的。该文提出了利用遥... 通过对定位数据求微分以获得目标的速度参数,是靶场估计目标运动参数的常用方法。由于坐标参数模型的高阶特性,使得在通过对坐标数据微分求速度参数时,产生较大的微分截断误差。仅靠外测数据本身,是无法估计该误差的。该文提出了利用遥、外测数据融合估计该截断误差并予以补偿的方法,可有效估计速度参数求解时的方法误差,从而提高参数估计的精度。 展开更多

关键词 数据融合 微分与平滑 截断误差

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