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利用样本协方差矩阵特征值分解实现双通道SAR动目标检测 被引量:2
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作者 田斌 朱岱寅 朱兆达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2636-2641,共6页
该文针对机载双通道SAR-GMTI系统及实测数据,提出一种新的地面慢动目标检测方法。该方法基于双通道样本协方差矩阵特征值分解,将杂波第2特征值和干涉相位联合统计特性的研究结果用于慢动目标检测,即根据给定的恒虚警概率确定一条联合分... 该文针对机载双通道SAR-GMTI系统及实测数据,提出一种新的地面慢动目标检测方法。该方法基于双通道样本协方差矩阵特征值分解,将杂波第2特征值和干涉相位联合统计特性的研究结果用于慢动目标检测,即根据给定的恒虚警概率确定一条联合分布的第2特征值—干涉相位等高线作为门限检测曲线,同时结合第2特征值、干涉相位门限预处理,实现地面慢动目标的精确检测。实测数据实验结果表明:该方法不但扩大了慢动目标的可检测速度范围,同时还降低了系统的虚警概率。 展开更多
关键词 动目标检测 样本协方差矩阵 特征值分解 联合概率分布 等高线
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可对角化矩阵特征值分解扰动问题的快速求解方法
2
作者 胡志祥 杨其东 +1 位作者 黄潇 贺文宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期119-126,共8页
针对特征值扰动计算的传统方法收敛速度慢的问题,提出了一种求解特征值扰动问题的快速迭代算法.首先,通过矩阵变换将初始矩阵的特征值扰动问题转化为对角矩阵的特征值扰动问题.然后,提出了一种快速迭代算法求解扰动参数,同时对算法的收... 针对特征值扰动计算的传统方法收敛速度慢的问题,提出了一种求解特征值扰动问题的快速迭代算法.首先,通过矩阵变换将初始矩阵的特征值扰动问题转化为对角矩阵的特征值扰动问题.然后,提出了一种快速迭代算法求解扰动参数,同时对算法的收敛性进行分析,并将其与基于摄动级数展开法导出的方法进行对比.再次,采用逐一求解特征值并进行矩阵降阶的策略,有效降低运算量.最后,通过2个算例分别展示算法的计算过程及其在结构模态参数追踪方面的应用效果. 展开更多
关键词 特征值分解 特征值扰动 摄动级数展开法 可对角化矩阵 收敛性分析
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窗口加权协方差矩阵特征值检测织物瑕疵 被引量:5
3
作者 康雪娟 杨盼盼 景军锋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第8期885-891,共7页
针对织物瑕疵严重影响布匹质量的问题,提出织物窗口加权协方差特征值自动检测织物瑕疵的方法。首先,选择织物窗口,以每个织物灰度值为中心的窗口遍历整幅织物图像,计算织物遍历窗口的加权协方差矩阵,从而得出织物窗口加权协方差矩阵的... 针对织物瑕疵严重影响布匹质量的问题,提出织物窗口加权协方差特征值自动检测织物瑕疵的方法。首先,选择织物窗口,以每个织物灰度值为中心的窗口遍历整幅织物图像,计算织物遍历窗口的加权协方差矩阵,从而得出织物窗口加权协方差矩阵的特征值。织物瑕疵对应的加权协方差矩阵的特征值小于织物无瑕疵区域对应的特征值。织物无瑕疵织物窗口加权协方差特征值的均值作为织物瑕疵分割阈值。在检测阶段,根据分割阈值对待测织物的窗口加权协方差特征值进行判别,从而达到准确检测织物瑕疵的目的。实验结果表明,织物窗口尺寸范围在(11,31)时,织物的窗口加权协方差矩阵特征值可以准确快速检测织物瑕疵。避免了PCA多维特征值分类的过程,提高了检测织物瑕疵的效率,满足了织物工业在线检测需求。 展开更多
关键词 瑕疵检测 加权协方差矩阵 遍历窗口 特征值
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基于样本协方差矩阵最大特征值的低信噪比环境电网异常状态检测 被引量:37
4
作者 周忠强 韩松 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期113-119,共7页
为发展基于数据驱动的电网态势感知理论与方法,基于样本协方差矩阵的最大特征值(Maximum Eigenvalue of Sample Covariance Matrix, MESCM),提出了一种适用于低信噪比场景的电网异常状态检测方法。该方法源于随机矩阵理论,通过数据源矩... 为发展基于数据驱动的电网态势感知理论与方法,基于样本协方差矩阵的最大特征值(Maximum Eigenvalue of Sample Covariance Matrix, MESCM),提出了一种适用于低信噪比场景的电网异常状态检测方法。该方法源于随机矩阵理论,通过数据源矩阵的构造,窗口数据矩阵及其标准矩阵的构建,进而形成其样本协方差矩阵。通过该矩阵的最大特征值计算与越限判别,实现电网态势感知与预警。借助PSS/E软件,案例分析在一个IEEE 39节点系统及一个南方电网规划系统展开,涉及负荷异常跃变及三相短路接地故障。与传统平均谱半径分析法的计算结果比较表明该方法具有抗噪性能高,计算耗时少的优点,同时对于非完整性信息有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 随机矩阵理论 样本协方差矩阵 最大特征值 异常状态检测 信噪比 非完整信息
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协方差矩阵特征值在解释中的应用 被引量:1
5
作者 王家序 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1992年第5期678-680,共3页
目前的地震解释工作已不是往日单纯的构造解释,而是发展到了岩性研究,储层的横向预测阶段。因此,仅仅提供地震剖面已不能满足解释工作的需要,必须提取诸如振幅、速度、频率、相位和波阻抗等多种信息才能进行综合解释。从定性解释逐渐过... 目前的地震解释工作已不是往日单纯的构造解释,而是发展到了岩性研究,储层的横向预测阶段。因此,仅仅提供地震剖面已不能满足解释工作的需要,必须提取诸如振幅、速度、频率、相位和波阻抗等多种信息才能进行综合解释。从定性解释逐渐过渡到定量解释,说明解释人员的研究工作已不只局限于大套地层的构造特征,而是对每一个反射波组。 展开更多
关键词 协方差矩阵 特征值 地震勘探 解释
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一种基于特征值分解的测量矩阵优化方法 被引量:30
6
作者 赵瑞珍 秦周 胡绍海 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第5期653-658,共6页
测量矩阵是压缩感知中一个很重要的部分,为了减小测量矩阵与稀疏变换矩阵的互相干性,从而改善重建质量,本文首先通过测量矩阵和稀疏变换矩阵的乘积构造得到一个Gram矩阵,然后定义了一种基于Gram矩阵非对角线元素的整体互相干系数,推导... 测量矩阵是压缩感知中一个很重要的部分,为了减小测量矩阵与稀疏变换矩阵的互相干性,从而改善重建质量,本文首先通过测量矩阵和稀疏变换矩阵的乘积构造得到一个Gram矩阵,然后定义了一种基于Gram矩阵非对角线元素的整体互相干系数,推导出整体互相干系数与Gram矩阵特征值之间的关系。在此基础上,我们提出了一个最优化模型,在不改变Gram矩阵特征值和的前提下,让每个大于零的特征值的大小都为它们和的平均值,使得测量矩阵和稀疏变换矩阵的整体互相干系数达到最小,从而优化了测量矩阵的性能。将该方法用在一些已知的测量矩阵上,实验结果中矩阵的优化速度快,并且用优化矩阵所得的图像的PSNR有所提高,表明本文优化测量矩阵的方法在重建效果和优化速度方面都有一定的优势。 展开更多
关键词 压缩感知 测量矩阵 GRAM矩阵 互相干系数 特征值分解
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基于矩阵特征值分解的MIMO天线选择算法 被引量:1
7
作者 解培中 郑宝玉 许晓荣 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第12期66-69,共4页
天线子集选择技术是一种有效的低代价且能够获得MIMO好处的技术。文中提出了一种基于矩阵特征值分解的天线选择算法以最大化信道容量,它将大的搜索空间分成若干小区间,在较小的搜索空间中采用穷举法。分析了所提算法及相关算法的计算复... 天线子集选择技术是一种有效的低代价且能够获得MIMO好处的技术。文中提出了一种基于矩阵特征值分解的天线选择算法以最大化信道容量,它将大的搜索空间分成若干小区间,在较小的搜索空间中采用穷举法。分析了所提算法及相关算法的计算复杂度。仿真实验表明,该算法能够获得接近穷举法的中断容量性能而且具有较低的计算复杂度。 展开更多
关键词 多输入多输出 天线选择 矩阵特征值分解 中断容量
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基于鲁棒M估计协方差矩阵相位优化的DSInSAR矿区形变监测研究 被引量:5
8
作者 曾祥凯 孙凤娜 +2 位作者 陈东兴 段文再 滕文龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期142-151,共10页
针对时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在矿区所处区域内耕地、裸地等自然地表地物上无法识别有效监测点信息,致使矿区地表形变信息不足及形变解译困难等问题,提出一种基于鲁棒M估计协方差矩... 针对时序干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在矿区所处区域内耕地、裸地等自然地表地物上无法识别有效监测点信息,致使矿区地表形变信息不足及形变解译困难等问题,提出一种基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解相位优化的DSInSAR技术,并基于34景Sentinel-1A影像获取了霄云煤矿2022年的地表时序形变。推导基于鲁棒M估计协方差矩阵估计公式,提高对样本异常值及异质像素的鲁棒性,开展基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解的相位优化处理,分析了上述优化模型与通用相位优化模型的相似性,最终通过对优化估计相位开展相位信息解译处理来获取最终的形变信息。实验结果表明:基于鲁棒M估计协方差矩阵特征值分解相位优化的DSInSAR技术较常规SBAS技术及基于最大似然估计协方差矩阵的DSInSAR技术在监测点密度上分别提高了约11.4倍、0.2倍,且与水准数据对比具有最小的均方根误差,约22 mm;此外,霄云煤矿共包含三个主要形变场,其地表沉降的时序变化呈现出较显著的非线性趋势,煤矿内地表的视线向最大沉降量约418 mm。研究成果为矿区地表形变规律反演及矿区灾害防控提供重要数据支撑。 展开更多
关键词 DSInSAR技术 鲁棒协方差矩阵 特征值分解 相位优化 矿区形变监测
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n阶信道传输矩阵特征值分解的串扰抵消研究
9
作者 王亚飞 李学华 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第4期320-326,共7页
为了减小高速互连下串扰对信号传输的影响,进行串扰抵消研究。针对一组n(n>3)条耦合微带线间的串扰问题,提出了4阶和5阶耦合微带线信道传输矩阵的简化形式,并在对其进行特征值分解后构建了串扰抵消电路,此电路可以有效改善信号眼图... 为了减小高速互连下串扰对信号传输的影响,进行串扰抵消研究。针对一组n(n>3)条耦合微带线间的串扰问题,提出了4阶和5阶耦合微带线信道传输矩阵的简化形式,并在对其进行特征值分解后构建了串扰抵消电路,此电路可以有效改善信号眼图的质量。仿真结果显示,该方法在n=4和n=5条耦合微带线串扰抵消时效果良好。综合n=2和n=3时的仿真,结果表明,此方法可以推广应用到一组n(n≥2)条耦合微带线串扰抵消中。 展开更多
关键词 串扰 串扰抵消 微带线 信道传输矩阵(CTM) 特征值分解(EVD)
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Hermite矩阵特征值分解的硬件加速
10
作者 王卫江 李泽英 +2 位作者 薛丞博 李翔南 任仕伟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期988-994,共7页
在数字信号处理领域,Hermite矩阵的特征值分解有着非常广泛的应用.为了解决其硬件实现问题,提出了一种基于复数域Jacobi算法的硬件加速架构,该设计方案可适用于不同大小的Hermite矩阵.为了在计算精度、计算速度和资源占用之间取得平衡,... 在数字信号处理领域,Hermite矩阵的特征值分解有着非常广泛的应用.为了解决其硬件实现问题,提出了一种基于复数域Jacobi算法的硬件加速架构,该设计方案可适用于不同大小的Hermite矩阵.为了在计算精度、计算速度和资源占用之间取得平衡,在Matlab平台上对定点运算的小数位量化位宽进行了仿真,以8×8大小的Hermite矩阵为例,确定了15位的小数位量化为最佳.分别介绍了复数域Jacobi算法硬件加速中寻找最大非对角线元素、构造酉矩阵和更新特征值矩阵和特征向量矩阵的硬件电路结构.在Zynq-7000系列FPGA开发板上进行了实现,仅需要17 438LUTs和24 650Registers即可在34.42μs内完成对8×8大小的Hermite矩阵的特征值分解. 展开更多
关键词 HERMITE矩阵 特征值分解 Jacobi算法 硬件加速
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QR分解与特征值优化观测矩阵的算法研究 被引量:4
11
作者 郑晓 薄华 孙强 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期149-155,共7页
观测矩阵的构造是压缩感知中的核心部分之一,观测矩阵的列独立性,观测矩阵与稀疏基的非相干性,对重构图像的质量有重要影响,基于此提出了一种优化算法。该算法实现对观测矩阵进行QR分解以增大其列独立性,同时对格拉姆矩阵进行优化,使其... 观测矩阵的构造是压缩感知中的核心部分之一,观测矩阵的列独立性,观测矩阵与稀疏基的非相干性,对重构图像的质量有重要影响,基于此提出了一种优化算法。该算法实现对观测矩阵进行QR分解以增大其列独立性,同时对格拉姆矩阵进行优化,使其归一化后的特征值逼近N/M,从而增大观测矩阵与稀疏基的非相干性。仿真结果显示,算法在提高图像重构质量,以及重构结果稳定性上都有较好的结果,尤其是在观测值个数较少的情况下,有比其他算法更明显的优势。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏基 观测矩阵 重构算法 QR分解 特征值 列独立性 非相干性
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基于单通道SAR图像序列特征值分解的动目标检测方法 被引量:3
12
作者 刘书君 袁运能 毛士艺 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1876-1880,共5页
该文提出了一种基于单通道图像序列间协方差矩阵分解的动目标检测方法。首先给出基于方位频谱划分获取子图像的处理过程,分析了子孔径划分在图像序列间所产生的误差来源,结合二维自适应方法对幅度和相位上存在的误差同时校正,实现了子... 该文提出了一种基于单通道图像序列间协方差矩阵分解的动目标检测方法。首先给出基于方位频谱划分获取子图像的处理过程,分析了子孔径划分在图像序列间所产生的误差来源,结合二维自适应方法对幅度和相位上存在的误差同时校正,实现了子图像间的配准,构造出类似于多通道的子图像。在此基础上,结合多通道杂波抑制的思想,详细分析了两子孔径间协方差矩阵特征值分解实现目标与杂波分离的原理,并针对在图像域估计采样协方差引起的精度与目标能量损失之间的矛盾,提出了在距离多普勒域的改进处理。最后,经过仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动目标检测 协方差矩阵特征值分解
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基于LDL^T分解求实对称矩阵特征值的递归算法 被引量:1
13
作者 张鹍 张有志 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第3期78-80,共3页
基于线性代数与矩阵理论,给出利用LDLT分解计算实对称矩阵特征值的递归算法。该算法可求出实对称矩阵在给定区间内的特征值的个数,并可计算满足精度要求的特征值。理论分析和实际测试证明该算法是有效的。
关键词 LDL^T分解 实对称矩阵 特征值 递归算法
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基于加权矩阵的多维广义特征值并行分解算法 被引量:1
14
作者 高迎彬 徐中英 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2639-2644,共6页
针对串行广义特征值分解算法实时性差的缺点,提出基于加权矩阵的多维广义特征值分解算法.与串行算法不同,所提算法能够在一次迭代过程中并行地估计出多维广义特征向量.平稳点分析表明:当且仅当算法中状态矩阵等于所需的广义特征向量时,... 针对串行广义特征值分解算法实时性差的缺点,提出基于加权矩阵的多维广义特征值分解算法.与串行算法不同,所提算法能够在一次迭代过程中并行地估计出多维广义特征向量.平稳点分析表明:当且仅当算法中状态矩阵等于所需的广义特征向量时,算法达到收敛状态.通过对比相邻时刻的状态矩阵模值证明了所提算法的自稳定特性.所提算法参数选取简单,实际实施较为容易.数值仿真和实例应用进一步验证了算法的并行性、自稳定性和实用性. 展开更多
关键词 广义特征值分解 加权矩阵 并行分解 多维估计
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批量厄米矩阵特征值分解的GPU算法
15
作者 黄荣锋 刘世芳 赵永华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期397-403,共7页
批量矩阵计算问题广泛存在于科学计算与工程应用领域。随着性能的快速提升,GPU已成为解决这类问题的重要工具之一。矩阵特征值分解属于双边分解,需要使用迭代算法进行求解,不同矩阵的迭代次数可能不同,因此,在GPU上设计批量矩阵的特征... 批量矩阵计算问题广泛存在于科学计算与工程应用领域。随着性能的快速提升,GPU已成为解决这类问题的重要工具之一。矩阵特征值分解属于双边分解,需要使用迭代算法进行求解,不同矩阵的迭代次数可能不同,因此,在GPU上设计批量矩阵的特征值分解算法比设计LU分解等单边分解算法更具挑战性。文中针对不同规模的矩阵,基于Jacobi算法设计了相应的批量厄米矩阵特征值分解GPU算法。对于共享内存无法存储的矩阵,采用矩阵“块”操作技术提升计算强度,从而提高GPU的资源利用率。所提算法完全在GPU上运行,避免了CPU与GPU之间的通信。在算法实现上,通过kernel融合减少了kernel启动负载和全局内存访问。在V100 GPU上的实验结果表明,所提算法优于已有工作。Roofline性能分析模型表明,文中给出的实现已接近理论上限,达到了4.11TFLOPS。 展开更多
关键词 厄米矩阵 特征值分解 批量计算 Roofline模型 性能分析
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基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法 被引量:2
16
作者 王威 杨勇 韩静雯 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第1期57-62,共6页
针对海杂波背景下雷达弱小目标检测问题,提出了一种基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法。该方法利用多极化通道回波数据计算极化相干矩阵的最大特征值,然后将待检测单元的最大特征值与参考单元最大特征值、最小特征值、算数平均... 针对海杂波背景下雷达弱小目标检测问题,提出了一种基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法。该方法利用多极化通道回波数据计算极化相干矩阵的最大特征值,然后将待检测单元的最大特征值与参考单元最大特征值、最小特征值、算数平均值和几何平均值的算数平均之比分别作为检验统计量实现检验判决。仿真和实测数据处理结果表明:基于极化联合特征值的雷达弱小目标检测方法较基于特征值的检测方法性能提高2 dB,较极化检测最优滤波器性能提高1.5 dB,较功率最大综合检测方法、SPAN检测方法性能提高5 dB,极化联合最大特征值-几何平均方法综合检测效果最好。 展开更多
关键词 雷达目标检测 极化相干矩阵 协方差矩阵 特征值
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基于随机矩阵特征值比的频谱感知改进算法 被引量:13
17
作者 徐家品 杨智 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期282-288,共7页
针对认知无线电中现有频谱感知方法的不足,利用大维随机矩阵理论分析了随机矩阵的渐近谱特性,研究了接收信号样本协方差矩阵平均特征值的分布特性,提出两种基于随机矩阵特征值比的频谱感知改进算法.改进算法不需要知道主用户信号的先验... 针对认知无线电中现有频谱感知方法的不足,利用大维随机矩阵理论分析了随机矩阵的渐近谱特性,研究了接收信号样本协方差矩阵平均特征值的分布特性,提出两种基于随机矩阵特征值比的频谱感知改进算法.改进算法不需要知道主用户信号的先验信息,也不需要知道背景噪声的功率,得到的判决阈值也具有十分简单的闭式表达式.仿真结果表明,在低样本点、低协作用户数、低信噪比和低虚警概率的条件下,改进算法也可以获得很好的感知性能. 展开更多
关键词 频谱感知 随机矩阵理论 样本协方差矩阵 平均特征值 特征值
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基于协方差矩阵同时对角化的盲信号分离算法 被引量:4
18
作者 刘实 王振力 +1 位作者 张雄伟 陶然 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期919-923,共5页
提出了基于自相关协方差矩阵同时对角化的两个盲源信号分离算法.利用广义奇异值分解(GSVD)算法,将源信号观测数据预白化后的零阶和一阶自相关协方差矩阵同时对角化,估算出两路源信号.与二阶盲识别(SO-BI)算法进行了比较,该算法具有计算... 提出了基于自相关协方差矩阵同时对角化的两个盲源信号分离算法.利用广义奇异值分解(GSVD)算法,将源信号观测数据预白化后的零阶和一阶自相关协方差矩阵同时对角化,估算出两路源信号.与二阶盲识别(SO-BI)算法进行了比较,该算法具有计算简单且运算精度高的优点.在线性混合加噪模型下,计算机仿真表明该算法的有效性. 展开更多
关键词 盲信号分离 广义奇异值分解 同时对角化 协方差矩阵
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基于Wishart矩阵特征值的频谱感知算法 被引量:2
19
作者 杨雪梅 何希 徐家品 《电信科学》 北大核心 2017年第9期69-75,共7页
为了提高频谱感知性能,克服经典算法的缺点,提出了一种新的基于Wishart随机矩阵理论的协作频谱感知算法。根据多个认知用户接收信号样本协方差矩阵特征值的对数分布特性,利用样本协方差矩阵最大特征值与几何平均特征值的比值,得到简单... 为了提高频谱感知性能,克服经典算法的缺点,提出了一种新的基于Wishart随机矩阵理论的协作频谱感知算法。根据多个认知用户接收信号样本协方差矩阵特征值的对数分布特性,利用样本协方差矩阵最大特征值与几何平均特征值的比值,得到简单的判决阈值闭式表达式,实现频谱感知判决。该算法不需要知道主用户的任何先验信息,不受噪声不确定性的影响。仿真结果表明,所提算法在协作用户数少、信噪比低、采样点数极少的情况下,仍能获得较高的感知性能。该算法受虚警概率和极端值的影响较小,比同类算法有更好的检测性能。 展开更多
关键词 频谱感知 Wishart随机矩阵 样本协方差矩阵 几何平均特征值 判决阈值
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基于四阶累积量矩阵特征分解的宽带测向算法 被引量:4
20
作者 赵春晖 李福昌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1774-1776,共3页
针对信号处理领域研究中的宽带测向问题,基于四阶累积量矩阵定义的灵活性,给出了一种四阶累积量矩阵定义形式,利用累积量的盲高斯性进行简化。通过聚焦操作,把各个窄带频率处的阵列输出矢量变换到聚焦频率处,然后求其累积量矩阵。对各... 针对信号处理领域研究中的宽带测向问题,基于四阶累积量矩阵定义的灵活性,给出了一种四阶累积量矩阵定义形式,利用累积量的盲高斯性进行简化。通过聚焦操作,把各个窄带频率处的阵列输出矢量变换到聚焦频率处,然后求其累积量矩阵。对各个累积量矩阵的平均值进行特征值分解,就得到四阶信号子空间和四阶噪声子空间。应用子空间的方法进行一维谱峰搜索,即可得到来波方向的估计值。实验结果证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 宽带信号测向 四阶累积量矩阵 特征值分解
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