基于分数阶Gabor变换卷积的遥感图像飞机目标检测算法

1

作者 陈昕 单慧琳 +3 位作者 段修贤 吴心悦 马丁 张银胜 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期135-149,共15页

针对遥感图像飞机目标检测任务所面临的背景噪声、目标尺寸和旋转角度等因素干扰特征提取的问题,文章提出了一种基于分数阶Gabor变换卷积的遥感图像飞机目标检测算法。首先,在特征提取网络将高效层聚合网络和卷积块注意力模块结合,形成... 针对遥感图像飞机目标检测任务所面临的背景噪声、目标尺寸和旋转角度等因素干扰特征提取的问题,文章提出了一种基于分数阶Gabor变换卷积的遥感图像飞机目标检测算法。首先,在特征提取网络将高效层聚合网络和卷积块注意力模块结合,形成一种新型高效的注意力特征提取模块。其次,在特征融合网络构建分数阶Gabor变换卷积模块,通过突出飞机目标的边缘、纹理及方向等细节特征信息来改善特征融合效果。最后,在检测层采用可学习动态检测头,通过尺度感知注意力模块加强对多尺度目标的关注、通过空间感知注意力模块加强辨别空间位置、通过任务感知注意力模块更准确地区分任务需求。在DOTAv1数据集上进行的实验结果表明,文章方法检测精度达96.2%,相较基线模型YOLOv7提升了2.2个百分点,模型权重更小,在复杂场景下的检测精度提升明显。该方法为遥感图像飞机目标检测提供了一种更高效的检测方案。 展开更多

关键词 遥感图像 飞机目标检测 深度学习 卷积神经网络 分数阶gabor变换

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基于分数阶Gabor变换的Teager-Kaiser能量提取及应用 被引量：3

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作者 唐湘蓉 石战战 彭真明 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期595-602,共8页

含油气储层可引起地震信号的能量密度异常,Teager-Kaiser(T-K)能量是刻画地震信号能量密度、表征地震波场能量分布的一种重要属性。借助于分数阶Gabor变换(FrGT)优良的局部时频能量聚集特性,将基于FrGT的时频分析方法引入地震信号T-K非... 含油气储层可引起地震信号的能量密度异常,Teager-Kaiser(T-K)能量是刻画地震信号能量密度、表征地震波场能量分布的一种重要属性。借助于分数阶Gabor变换(FrGT)优良的局部时频能量聚集特性,将基于FrGT的时频分析方法引入地震信号T-K非线性能量的计算中,提出了基于FrGT的时频域T-K能量储层预测方法。该方法根据测不准原理确定紧支撑时宽-带宽积下的FrGT最优阶,利用最优阶FrGT将地震信号分解为一系列单频分量,计算并提取单频分量的T-K能量的瞬时属性。理论信号仿真和实际资料的处理结果表明,FrGT可有效应用于地震信号的时频分析,T-K主能量可作为储层预测的一种有效属性。 展开更多

关键词 储层预测 T-K能量 分数阶gabor变换(FrGT) 最优阶 时频分析

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分数阶Fourier变换与新型时频滤波器设计 被引量：3

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作者 闫格 刘开华 +1 位作者 罗蓬 吕西午 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期138-143,共6页

为了无失真地恢复复杂噪声环境中的非平稳信号,提出一种新型分数阶Fourier变换时频滤波器设计方法.该方法先利用Gabor变换得到信号在时频域的分布状况,然后用支撑向量机(SVM)分类算法结合图像分割得到分离时频图像上信号和噪声区域所需... 为了无失真地恢复复杂噪声环境中的非平稳信号,提出一种新型分数阶Fourier变换时频滤波器设计方法.该方法先利用Gabor变换得到信号在时频域的分布状况,然后用支撑向量机(SVM)分类算法结合图像分割得到分离时频图像上信号和噪声区域所需的最优分类线,最后用此最优分类线方程确定时频滤波器的阶数和传递函数.在信号和噪声时频域线性不可分的情况下,对SVM分类曲线进行了全局最小二乘分段线性拟合,然后根据拟合生成的方程构造并行多阶滤波器组.为满足实际应用中实时性的要求,对算法的计算复杂度进行了优化.计算机仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 时频滤波 gabor变换 图像分割 支持向量机 分数阶FOURIER变换

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分数阶Cuk变换器的瞬态和稳态特性分析

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作者 陈艳峰 陈生 +1 位作者 张波 丘东元 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-12,共12页

文中建立了电感电流连续模式(CCM)运行的分数阶Cuk变换器的非线性等效电路模型和非线性数学模型,利用等效小参量(ESP)符号分析法得到了其等效数学模型;然后基于谐波平衡原理,迭代求解获得了变换器状态变量瞬态和稳态近似周期解;进而分... 文中建立了电感电流连续模式(CCM)运行的分数阶Cuk变换器的非线性等效电路模型和非线性数学模型,利用等效小参量(ESP)符号分析法得到了其等效数学模型;然后基于谐波平衡原理,迭代求解获得了变换器状态变量瞬态和稳态近似周期解;进而分析了电感和电容分数阶次对状态变量直流工作点和周期解闭合轨道以及纹波分量的影响,并通过仿真验证了文中方法所得状态变量瞬态解和稳态解的准确性;最后,以电感和电容阶次均为0.9的分数阶Cuk变换器为例进行了实验验证。实验和文中方法所得状态变量(输出电压与电感电流)的稳定时间分别为1.56 ms和1.52 ms,输出电压平均值分别为2.110 V和2.959 V,纹波电压峰值分别为96 mV和109 mV,电感电流平均值分别为0.112 A和0.148 A,纹波电流峰值分别为52 mA和59 mA。可见,对于状态变量的瞬态和稳态特性,文中方法和实验所得结果均比较接近。文中还进一步验证了该方法的有效性以及所得状态变量瞬态和稳态解的准确性。文中方法所得分数阶变换器的稳态解同储能元件的阶次相关,可用于分析分数阶阶次对电路特性的影响;此外,也可根据所得到的稳态解的解析表达式,对变换器系统的稳定性进行分析。 展开更多

关键词 分数阶 等效小参量法 稳态解析解 CUK变换器 瞬态解析解

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时间分数阶Black-Scholes方程的重心Lagrange插值配点法 被引量：1

5

作者 吴哲 黄蓉 田朝薇 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期269-276,共8页

针对欧式期权定价的时间分数阶Black-Scholes模型,设计一种重心Lagrange插值配点法格式.首先,采用Laplace变换近似Caputo型分数阶导数,将分数阶方程转化为整数阶方程;然后,在时-空方向上均采用重心Lagrange插值配点法进行离散,构造重心L... 针对欧式期权定价的时间分数阶Black-Scholes模型,设计一种重心Lagrange插值配点法格式.首先,采用Laplace变换近似Caputo型分数阶导数,将分数阶方程转化为整数阶方程;然后,在时-空方向上均采用重心Lagrange插值配点法进行离散,构造重心Lagrange插值配点法格式.结果表明:时间分数阶Black-Scholes方程的重心Lagrange插值配点法具有高精度和有效性. 展开更多

关键词 Caputo型分数阶导数 BLACK-SCHOLES方程 LAPLACE变换 重心Lagrange插值配点法

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时间分数阶Allen-Cahn方程的重心插值配点法 被引量：3

6

作者 黄蓉 翁智峰 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第4期553-560,共8页

采用Laplace变换近似Caputo型分数阶导数,将分数阶方程转换成整数阶方程;然后,在时-空方向均采用重心插值配点法离散,非线性项采用Newton迭代格式求解,并给出配点格式的相容性误差分析.数值实验表明:该配点法格式具有较高精度,能满足能... 采用Laplace变换近似Caputo型分数阶导数,将分数阶方程转换成整数阶方程;然后,在时-空方向均采用重心插值配点法离散,非线性项采用Newton迭代格式求解,并给出配点格式的相容性误差分析.数值实验表明:该配点法格式具有较高精度,能满足能量递减规律. 展开更多

关键词 Caputo型分数阶 Allen-Cahn方程 LAPLACE变换 重心插值配点法 误差分析 能量递减

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分数域反褶积Gabor谱图地震信号谱分解 被引量：3

7

作者 田琳 彭真明 张启衡 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期219-224,1,共6页

应用Gabor谱图可以将地震信号映射到二维时频域,可提供地震信号的频率随时间的变化规律。然而Gabor谱图的分辨率受到海森堡不确定原理的限制,时频分辨率较低。为此,本文将分数域自适应的最优窗函数引入Gabor谱图,得到分数域Gabor谱图。... 应用Gabor谱图可以将地震信号映射到二维时频域,可提供地震信号的频率随时间的变化规律。然而Gabor谱图的分辨率受到海森堡不确定原理的限制,时频分辨率较低。为此,本文将分数域自适应的最优窗函数引入Gabor谱图,得到分数域Gabor谱图。为了提高分数域Gabor谱图的时频分辨率,将自适应最优窗函数的Wigner-Ville分布(WVD)作为点扩散函数(PSF),再由分数域Gabor谱图和PSF做反褶积得到分数域反褶积Gabor谱图,同时给出了反褶积分数域Gabor谱图的计算方法和计算复杂度分析。测试信号和实际地震信号的谱分解结果都证明了分数域反褶积Gabor谱图在提高信号时频分辨率方面的优势。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换 gabor谱图 反褶积 时频分辨率 谱分解

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齿轮箱振动信号的分数阶时频谱多重分形特征提取研究 被引量：1

8

作者 张云强 张培林 +1 位作者 吴定海 李兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期76-81,共6页

针对齿轮箱振动信号的非线性和非平稳性,提出一种基于Q阶加权矩结构分割函数法的分数阶时频谱多重分形特征提取方法。首先构造时频分辨率较好的分数阶S变换技术获取齿轮箱振动信号的分数阶时频谱;然后针对分数阶时频谱的特点,设计出一种... 针对齿轮箱振动信号的非线性和非平稳性,提出一种基于Q阶加权矩结构分割函数法的分数阶时频谱多重分形特征提取方法。首先构造时频分辨率较好的分数阶S变换技术获取齿轮箱振动信号的分数阶时频谱;然后针对分数阶时频谱的特点,设计出一种Q阶加权矩结构分割函数法,用于提取分数阶时频谱的多重分形特征参数。对5种状态的齿轮箱振动信号进行了分析和研究,结果表明齿轮箱振动信号的分数阶时频谱具有多重分形特性,Q阶加权矩结构分割函数法提取的多重分形特征参数能有效描述分数阶时频谱的多重分形特征。 展开更多

关键词 齿轮箱 时频分析 多重分形 Q阶矩结构分割函数法 分数阶S变换

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衬砌与土相互作用的圆形隧洞分数阶热弹性动力响应 被引量：2

9

作者 闻敏杰 徐金明 熊厚仁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2417-2425,I0008,共10页

衬砌作为地下工程的重要支护结构,常受到一些苛刻环境的作用,例如高温和冲击。考虑衬砌结构与土的动力相互作用,研究了圆形隧洞衬砌-土系统在热源和力源共同作用下的瞬态热弹性动力响应。基于分数阶热弹性理论,采用Laplace变换和微分算... 衬砌作为地下工程的重要支护结构,常受到一些苛刻环境的作用,例如高温和冲击。考虑衬砌结构与土的动力相互作用,研究了圆形隧洞衬砌-土系统在热源和力源共同作用下的瞬态热弹性动力响应。基于分数阶热弹性理论,采用Laplace变换和微分算子分解法得到了土体的温度增量、位移、应力的解析表达式。将衬砌结构视为均匀弹性介质,得到了衬砌的温度增量、位移、应力解析解。利用衬砌内边界及衬砌与土体界面处连续性条件,在Laplace变换域内给出了深埋圆形隧洞衬砌-土系统的热弹性动力响应解答。采用Laplace逆变换Crump数值反演方法,得到了时域内衬砌-土系统热弹性响应的数值解。结果表明:随着分数阶参数?的增加,径向位移、径向应力逐渐增大,而其对环向应力的影响较小。在突加荷载和阶跃荷载作用下,随着分数阶参数?的增加,温度增量逐渐增大。 展开更多

关键词 分数阶热弹性 深埋圆形隧洞 衬砌-土系统 Laplace变换 Crump反演法 瞬态动力响应

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(3+1)维空时分数阶Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程的新精确解 被引量：2

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作者 黄春 孙峪怀 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期530-534,共5页

借助修正的Riemann-Liouville分数阶导数,基于扩展的(G′/G)-展开法得到(3+1)维空时分数阶Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程的新精确解,其中包括双曲函数解、三角函数解和有理函数解,丰富了其精确解解系.

关键词 分数阶方程 分数阶导数 分数阶复变换 (G′/G)-展开法 精确解

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含分数阶微分的二自由度悬架系统动力学分析 被引量：2

11

作者 樊明辉 申永军 杨绍普 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2015年第1期86-90,95,共6页

研究了含分数阶项的二自由度悬架系统,利用改进的平均法、拉氏变换法、谐波平衡法和复频域法得到了简谐激励下系统响应的解析解,比较了解析解和数值解,二者逼近的精度很高,证明了解析解的准确性。分析了分数阶参数对悬架系统的动力学行... 研究了含分数阶项的二自由度悬架系统,利用改进的平均法、拉氏变换法、谐波平衡法和复频域法得到了简谐激励下系统响应的解析解,比较了解析解和数值解,二者逼近的精度很高,证明了解析解的准确性。分析了分数阶参数对悬架系统的动力学行为的影响,发现含分数阶微分悬架系统响应稳态幅值能够大幅降低,其动力学性能得到极大提高。 展开更多

关键词 分数阶 二自由度悬架 平均法 拉氏变换法 谐波平衡法 复频域法

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分数阶广义热弹性理论下中空柱热弹性分析 被引量：7

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作者 朱海陶 万永平 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期197-202,共6页

基于Laplace变换及特征值法,推导并给出了分数阶广义热弹性理论下中空柱内表面作用有热冲击情况的解析解,通过Laplace数值逆变换法求解得到了位移场、温度场、应力场的分布规律。结果表明:特征值法能准确给出Laplace域内方程组的解;分... 基于Laplace变换及特征值法,推导并给出了分数阶广义热弹性理论下中空柱内表面作用有热冲击情况的解析解,通过Laplace数值逆变换法求解得到了位移场、温度场、应力场的分布规律。结果表明:特征值法能准确给出Laplace域内方程组的解;分数阶参数对温度场和应力场有较大影响,对位移场影响较小。作为广义热弹性理论的一种推广,在处理热传导问题时,通过分数阶广义热弹性理论进行研究更科学、全面。 展开更多

关键词 分数阶 广义热弹性 特征值法 LAPLACE变换 中空柱

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融合空-频域的动态SAR图像目标检测

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作者 沈学利 王嘉慧 吴正伟 《光电工程》 北大核心 2025年第1期68-85,共18页

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像样本特征差异大、目标尺度不均衡、背景散斑噪声高所导致的检测精度低、推理速度慢问题,提出一种融合空-频域的动态SAR图像目标检测算法。首先,采用分流感知策略构造空-频域感知单元... 针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像样本特征差异大、目标尺度不均衡、背景散斑噪声高所导致的检测精度低、推理速度慢问题,提出一种融合空-频域的动态SAR图像目标检测算法。首先,采用分流感知策略构造空-频域感知单元,结合动态感受野及分数阶Gabor变换法,增强算法对空间多样性特征和频率散射特征的捕获能力与感知力,优化模型对全局上下文信息的保留能力,加快推理速度,降低特征映射模式相似性与背景噪声干扰,有效改善漏检、误检情况。其次,采用重参数学习法设计自适应特征融合模块,优化多尺度特征间的交互与整合,丰富特征的多样性,缓解特征采样引起的差异映射与信息丢失问题,加强小目标信息与关键频率信息在融合过程中的显著性,提高多尺度样本检测精度。最后,引入DY_IoU动态回归损失函数,利用自适应尺度惩罚因子与动态非单调注意力机制解决锚框膨胀和位置偏差问题,进一步增强模型对多尺度目标的定位与检测能力,加快模型收敛速度,减少模型计算量。在公开数据集SAR-Acraft-1.0和HRSID上进行相关实验,实验结果表明:该方法mAP@0.5数值达到了95.9%和98.8%,较基线模型分别提升5.2%和1.2%,且优于其他对比算法。表明该算法显著提升了检测精度,具备良好的鲁棒性与泛化性。 展开更多

关键词 SAR图像 分流感知 分数阶gabor变换法 特征融合 多尺度样本 小目标 DY_IoU

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LFM信号参数联合估计新方法——域频率相差法 被引量：6

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作者 李家强 金荣洪 +1 位作者 范瑜 毛炜 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第1期45-48,共4页

采用分数阶傅里叶变换域频率分析方法,针对线性调频连续波信号分数阶傅里叶变换的特性,提出了分数阶域相差法,可以在低信噪比条件下对线性调频连续波信号进行检测,获得多普勒频移与实验的精确参数估计。同时时频参数联合估计中不必进行... 采用分数阶傅里叶变换域频率分析方法,针对线性调频连续波信号分数阶傅里叶变换的特性,提出了分数阶域相差法,可以在低信噪比条件下对线性调频连续波信号进行检测,获得多普勒频移与实验的精确参数估计。同时时频参数联合估计中不必进行二维搜索,具有快速、高效的特点。计算机仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 线性调频连续波信号 分数阶傅里叶变换 域频率相差法 参数联合估计 信噪比

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基于相位差法和FRFT的Chirp信号参数估计算法 被引量：4

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作者 廖烨 刘国峰 +1 位作者 李康 周文峰 《光通信研究》 北大核心 2020年第3期73-78,共6页

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)对啁啾(Chirp)信号进行盲检测时存在运算量大的问题,文章提出一种针对Chirp信号参数估计的盲检测方法。首先利用改变窗长相位差法对Chirp信号进行粗估计,并利用最小二乘法进行拟合得到Chirp信号调频斜率粗估... 针对分数阶傅里叶变换(FRFT)对啁啾(Chirp)信号进行盲检测时存在运算量大的问题,文章提出一种针对Chirp信号参数估计的盲检测方法。首先利用改变窗长相位差法对Chirp信号进行粗估计,并利用最小二乘法进行拟合得到Chirp信号调频斜率粗估计值,然后通过FRFT对Chirp信号进行精细估计,并利用二分法对FRFT的阶次进行搜索,进一步降低算法的运算量。仿真结果表明,利用改变窗长相位差法和FRFT联合检测Chirp信号的方法,在低信噪比下具有较高精度的估计值,且其归一化均方误差接近克拉美罗下界,并且与FRFT穷举检测相比,极大地减少了运算量,具有很好的工程应用意义。 展开更多

关键词 分数阶傅里叶变换 啁啾 改变窗长相位差法 最小二乘法 二分法

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基于延时相关和FRFT的编队目标架次分辨方法

16

作者 周通 汤子跃 +2 位作者 孙永健 陈一畅 王万田 《空军预警学院学报》 2021年第2期111-116,共6页

为较好满足窄带雷达的防空作战需求,提出了一种基于延时相关和分数阶傅里叶变换(FRFT)的空中编队目标架次分辨方法.该方法首先利用延时相关法粗略估计出回波信号的多普勒调频斜率,依据调频斜率和FRFT阶次的对应关系,获得最优变换阶次的... 为较好满足窄带雷达的防空作战需求,提出了一种基于延时相关和分数阶傅里叶变换(FRFT)的空中编队目标架次分辨方法.该方法首先利用延时相关法粗略估计出回波信号的多普勒调频斜率,依据调频斜率和FRFT阶次的对应关系,获得最优变换阶次的粗略值;然后以FRFT后信号的熵值为最小化目标函数,提出一种精确搜索最优变换阶次算法,并以此最优变换阶次对回波信号进行FRFT,从而实现在分数阶多普勒域的目标架次分辨.仿真结果表明,本文所提方法具有较好的多普勒分辨性能,编队目标架次识别准确率较传统的短时傅里叶变换(STFT)、维格纳分布(WVD)分析方法有显著提高. 展开更多

关键词 架次分辨 延时相关法 分数阶傅里叶变换 线性调频信号

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基于原始数据域的星载双通道SAR-GMTI研究 被引量：5

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作者 高飞 毛士艺 +1 位作者 袁运能 玉振明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2105-2110,共6页

提出了两种原始数据域的双通道SAR-GMTI实现方法.DPCA-Radon方法可以完成无杂波情况下的运动目标检测和估计,DPCA-Frft-ATI方法可以完成受杂波“污染”运动目标的检测和径向速度估计,该方法提高了信杂比,提高了目标检测和估计性能,优于... 提出了两种原始数据域的双通道SAR-GMTI实现方法.DPCA-Radon方法可以完成无杂波情况下的运动目标检测和估计,DPCA-Frft-ATI方法可以完成受杂波“污染”运动目标的检测和径向速度估计,该方法提高了信杂比,提高了目标检测和估计性能,优于通常的原始数据域方法,也优于图像域的方法,并且可实现运动目标的聚焦以及图像域的重新定位.仿真结果证明了其正确性和有效性. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 地面运动目标指示 天线相位中心偏移法 沿航迹向干涉 分数阶傅立叶变换

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