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低比特量化阵列快速无网格化DOA估计方法
1
作者
夏钰
席峰
陈胜垚
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2022年第8期14-19,共6页
针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此...
针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此可将低比特量化下的无网格化DOA估计问题转化为求解量化数据与未量化数据的失配度和相应的原子范数联合最小化问题。为了高效求解该优化问题,该算法采用加速近端梯度技术,通过迭代地执行动量梯度下降和近端投影使得问题收敛。相比于传统基于特征子空间的算法,文中提出的算法在快拍数不足的情况下也同样适用。仿真结果表明:文中所提算法兼具估计的准确性和计算的高效性。
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关键词
无网格化波达角估计
低比特量化
原子范数最小化
加速近端梯度
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职称材料
基于低比特量化神经网络的红外目标识别方法及其FPGA实现
2
作者
武宏程
黄家明
+4 位作者
张冰逸
卫俊杰
高子扬
钮赛赛
陈海宝
《上海航天(中英文)》
CSCD
2023年第1期35-43,共9页
红外目标识别系统成为航空航天、无人驾驶等军事和民用领域中一项至关重要的技术。红外目标识别算法是红外目标检测识别系统中的核心之一。传统红外目标识别技术往往依赖人为的特征选择,无法对复杂困难的红外目标实现高效、准确的识别...
红外目标识别系统成为航空航天、无人驾驶等军事和民用领域中一项至关重要的技术。红外目标识别算法是红外目标检测识别系统中的核心之一。传统红外目标识别技术往往依赖人为的特征选择,无法对复杂困难的红外目标实现高效、准确的识别。本文提出了训练中反量化与通道级量化相结合的量化策略,有效减小量化误差对网络模型性能的影响。实验结果表明:本文提出的低比特量化算法在红外数据集上有着优异的表现。在硬件部署方面,本文提出了更加高效的卷积计算单元,提高了硬件资源的利用率,同时也达到了更高的峰值性能。最终,在PYNQ-Z2嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)上进行验证,系统在150 MHz的时钟频率下达到了90.6 GOP/s的峰值吞吐率,其功耗为2.5 W。
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关键词
红外目标识别
卷积神经网络
低比特量化
可编程门阵列加速器
高能效
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职称材料
动平台分布式雷达系统动目标低比特数据检测算法
被引量:
1
3
作者
杨诗兴
张国鑫
+2 位作者
梁雲飞
易伟
孔令讲
《雷达学报(中英文)》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期584-600,共17页
动平台分布式雷达系统可有效提升系统的生存能力和探测性能,但运动平台之间通常采用无线传输方式,难以配备大通信带宽以传输完整的信号数据,给雷达系统的高性能检测带来极大挑战。由于低比特量化技术可显著降低分布式系统的通信传输代...
动平台分布式雷达系统可有效提升系统的生存能力和探测性能,但运动平台之间通常采用无线传输方式,难以配备大通信带宽以传输完整的信号数据,给雷达系统的高性能检测带来极大挑战。由于低比特量化技术可显著降低分布式系统的通信传输代价和计算资源消耗,该文针对低信噪比弱信号环境下提出了动平台分布式雷达系统的低比特量化运动目标检测算法。首先,根据系统资源将各节点的多脉冲观测数据选择对应位数的低比特量化器进行量化,推导了关于量化器和多个目标状态的似然函数。其次,证明了低比特量化数据对应似然函数关于未知目标反射系数的凸性,并基于该特性设计了多普勒频移和反射系数的联合估计器。然后,针对探测区域中存在的多个状态未知目标设计了多目标检测器,推导了其恒虚警率门限。最后,通过推导系统的渐近性能设计了最优低比特量化器,在保证系统鲁棒性的同时有效提升了系统的检测性能。仿真实验分析了所提算法的检测与估计性能,结果证明了所提算法在低信噪比弱信号环境下的有效性,同时表明低比特量化数据可在仅占用低于20%通信带宽的基础上实现接近高精度(16比特量化)数据对应的检测和估计性能,且2比特量化策略可作为检测性能和雷达系统资源消耗的折中选择。
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关键词
分布式雷达系统
运动平台
目标检测
低比特量化
最优
量化
器
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职称材料
题名
低比特量化阵列快速无网格化DOA估计方法
1
作者
夏钰
席峰
陈胜垚
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
出处
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2022年第8期14-19,共6页
文摘
针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此可将低比特量化下的无网格化DOA估计问题转化为求解量化数据与未量化数据的失配度和相应的原子范数联合最小化问题。为了高效求解该优化问题,该算法采用加速近端梯度技术,通过迭代地执行动量梯度下降和近端投影使得问题收敛。相比于传统基于特征子空间的算法,文中提出的算法在快拍数不足的情况下也同样适用。仿真结果表明:文中所提算法兼具估计的准确性和计算的高效性。
关键词
无网格化波达角估计
低比特量化
原子范数最小化
加速近端梯度
Keywords
gridless direction-of-arrival estimation
low-bit quantization
atomic norm minimization
accelerated proximal gradient
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于低比特量化神经网络的红外目标识别方法及其FPGA实现
2
作者
武宏程
黄家明
张冰逸
卫俊杰
高子扬
钮赛赛
陈海宝
机构
空军装备部驻上海地区第一代表室
上海交通大学电子信息与电气工程学院
上海航天控制技术研究所
出处
《上海航天(中英文)》
CSCD
2023年第1期35-43,共9页
基金
上海航天技术研究院-上海交大航天先进技术联合研究中心项目(USCAST2019-24)。
文摘
红外目标识别系统成为航空航天、无人驾驶等军事和民用领域中一项至关重要的技术。红外目标识别算法是红外目标检测识别系统中的核心之一。传统红外目标识别技术往往依赖人为的特征选择,无法对复杂困难的红外目标实现高效、准确的识别。本文提出了训练中反量化与通道级量化相结合的量化策略,有效减小量化误差对网络模型性能的影响。实验结果表明:本文提出的低比特量化算法在红外数据集上有着优异的表现。在硬件部署方面,本文提出了更加高效的卷积计算单元,提高了硬件资源的利用率,同时也达到了更高的峰值性能。最终,在PYNQ-Z2嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)上进行验证,系统在150 MHz的时钟频率下达到了90.6 GOP/s的峰值吞吐率,其功耗为2.5 W。
关键词
红外目标识别
卷积神经网络
低比特量化
可编程门阵列加速器
高能效
Keywords
infrared object detection
convolutional neural network
low-bit quantization
field programmable gate array accelerator
high energy efficiency
分类号
TN215 [电子电信—物理电子学]
TN216 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
动平台分布式雷达系统动目标低比特数据检测算法
被引量:
1
3
作者
杨诗兴
张国鑫
梁雲飞
易伟
孔令讲
机构
电子科技大学信息与通信工程学院
出处
《雷达学报(中英文)》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期584-600,共17页
基金
国家自然科学基金(62231008,U19B2017)
中央高校基本科研业务费专项资金(ZYGX2020ZB029)。
文摘
动平台分布式雷达系统可有效提升系统的生存能力和探测性能,但运动平台之间通常采用无线传输方式,难以配备大通信带宽以传输完整的信号数据,给雷达系统的高性能检测带来极大挑战。由于低比特量化技术可显著降低分布式系统的通信传输代价和计算资源消耗,该文针对低信噪比弱信号环境下提出了动平台分布式雷达系统的低比特量化运动目标检测算法。首先,根据系统资源将各节点的多脉冲观测数据选择对应位数的低比特量化器进行量化,推导了关于量化器和多个目标状态的似然函数。其次,证明了低比特量化数据对应似然函数关于未知目标反射系数的凸性,并基于该特性设计了多普勒频移和反射系数的联合估计器。然后,针对探测区域中存在的多个状态未知目标设计了多目标检测器,推导了其恒虚警率门限。最后,通过推导系统的渐近性能设计了最优低比特量化器,在保证系统鲁棒性的同时有效提升了系统的检测性能。仿真实验分析了所提算法的检测与估计性能,结果证明了所提算法在低信噪比弱信号环境下的有效性,同时表明低比特量化数据可在仅占用低于20%通信带宽的基础上实现接近高精度(16比特量化)数据对应的检测和估计性能,且2比特量化策略可作为检测性能和雷达系统资源消耗的折中选择。
关键词
分布式雷达系统
运动平台
目标检测
低比特量化
最优
量化
器
Keywords
Distributed radar systems
Moving platforms
Targets detection
Low-bit quantization
Optimal quantizer
分类号
TN95 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低比特量化阵列快速无网格化DOA估计方法
夏钰
席峰
陈胜垚
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
2
基于低比特量化神经网络的红外目标识别方法及其FPGA实现
武宏程
黄家明
张冰逸
卫俊杰
高子扬
钮赛赛
陈海宝
《上海航天(中英文)》
CSCD
2023
0
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职称材料
3
动平台分布式雷达系统动目标低比特数据检测算法
杨诗兴
张国鑫
梁雲飞
易伟
孔令讲
《雷达学报(中英文)》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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