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无需辅助变量约束总体最小二乘时差定位算法
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作者 骆卉子 《现代雷达》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法... 已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法,无需处理任何辅助变量。该算法将新定位方程中观测矩阵和观测向量的每一列表示为矩阵与时差测量误差向量乘积的形式,从而将时差定位问题转化为约束总体最小二乘问题,最后通过牛顿法求得定位解。仿真结果表明,该提算法性能逼近克拉美罗下界且相对已有典型连续定位算法定位性能更好。 展开更多
关键词 定位 时差 辅助变量 约束总体最小二乘
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基于总体最小二乘-旋转不变算法的地表核磁共振信号参数估计
2
作者 于晓辉 冯海 +2 位作者 田宝凤 孙海欣 孙晓东 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期720-727,共8页
在地表核磁共振(SNMR)找水系统中,根据SNMR信号的参数能够预估地下含水层的储水量、导电性以及孔隙结构等信息。然而在实际应用中探测现场采集的SNMR信号十分微弱,易受到环境噪声干扰,导致无法直接获取SNMR信号的参数。针对这一问题,该... 在地表核磁共振(SNMR)找水系统中,根据SNMR信号的参数能够预估地下含水层的储水量、导电性以及孔隙结构等信息。然而在实际应用中探测现场采集的SNMR信号十分微弱,易受到环境噪声干扰,导致无法直接获取SNMR信号的参数。针对这一问题,该文提出基于总体最小二乘-旋转不变法(TLS-ESPRIT)的地表核磁共振信号参数估计方法。基于谐波噪声与SNMR信号的相似信号特征构成一个由多个正弦衰减信号叠加的混合信号模型,使用TLS-ESPRIT将混合信号参数提取问题转换为旋转不变矩阵的广义特征值求解,从而获得SNMR信号的拉莫尔频率和弛豫时间,并结合最小二乘法求得其初始振幅和相位。仿真信号和实测信号实验结果表明此方法能够估计出混有随机噪声和工频谐波噪声的SNMR信号的参数,相比传统的谐波建模方法,在参数提取精度上效果更好。 展开更多
关键词 地表核磁共振 总体最小二乘-旋转不变法 谐波噪声
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基于约束总体最小二乘法的超宽带掘进机定位算法研究 被引量:1
3
作者 李之奇 纪英俊 +2 位作者 陈香敏 徐静 左震宇 《电子设计工程》 2024年第20期144-148,共5页
为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大... 为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大偏移的问题。提出了一种基于超宽带的到达时间差(TDOA)约束总体最小二乘法(CTLS)的定位算法:将TDOA非线性观测方程组做线性化处理,结合系统误差在观测方程组的分布特性,采用CTLS算法得到经优化后的目标函数,通过牛顿迭代法得到目标位置估计。实验结果表明,在TDOA测量误差较小的条件下,目标位置估计精度能够接近克拉美罗下限(CRLB)。 展开更多
关键词 超宽带 定位算法 TDOA 约束总体最小二乘
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基于总体最小二乘法改进GM(1,1)模型的矿区沉降预测
4
作者 尚文龙 马开锋 +1 位作者 郝梦姝 薛尧相 《河南科技》 2024年第9期44-47,共4页
【目的】针对煤矿区地表沉降受各种因素影响难以精确预测的问题,本研究提出采用总体最小二乘法(TLS)融入GM(1,1)模型进行试验研究。【方法】基于某矿区2011—2017年的沉降监测数据,分别采用基于总体最小二乘法(TLS)与最小二乘法(LS)的GM... 【目的】针对煤矿区地表沉降受各种因素影响难以精确预测的问题,本研究提出采用总体最小二乘法(TLS)融入GM(1,1)模型进行试验研究。【方法】基于某矿区2011—2017年的沉降监测数据,分别采用基于总体最小二乘法(TLS)与最小二乘法(LS)的GM(1,1)模型进行预测试验。【结果】试验结果表明,基于GM(1,1)预测模型,采用TLS方法对2018年矿区沉降预测的精度较LS方法提高了0.49 mm;对2019年矿区沉降预测的精度较LS方法提高了0.55 mm。【结论】本研究验证了采用TLS方法的GM(1,1)模型相较于LS方法的GM(1,1)模型在矿区地面沉降预测中具有更高的精度和更好的效果。 展开更多
关键词 矿区沉降 总体最小二乘 GM(1 1)模型 预测精度
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加权总体最小二乘法在三维框架转换中的应用
5
作者 范璐 李爽 王立妮 《城市勘测》 2024年第5期134-136,共3页
国际地球参考框架转换是小角度直角坐标转换,一般采用布尔莎七参数模型通过最小二乘方法求解。针对坐标转换中存在系数矩阵有常数元素和重复元素的情况,提出适用于ITRF转换的加权结构总体最小二乘方法。该方法考虑坐标先验精度,构造了... 国际地球参考框架转换是小角度直角坐标转换,一般采用布尔莎七参数模型通过最小二乘方法求解。针对坐标转换中存在系数矩阵有常数元素和重复元素的情况,提出适用于ITRF转换的加权结构总体最小二乘方法。该方法考虑坐标先验精度,构造了顾及系数矩阵结构性的矩阵,确保重复元素具有相同的改正数,并使用拉格朗日乘数法迭代求解。实际数据解算转换参数结果显示,该算法的精度和准确度优于传统方法。 展开更多
关键词 国际地球参考框架转换 加权总体最小二乘 布尔莎模型 迭代法 结构矩阵
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基于总体最小二乘的捷联三轴磁力仪标定与地磁场测量误差补偿 被引量:22
6
作者 吴志添 武元新 +1 位作者 胡小平 吴美平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1202-1209,共8页
提出了一种磁力仪标定与地磁场补偿一体化的方法。对捷联三轴磁力仪的测量过程进行误差分析,建立包含磁力仪标定误差与地磁场测量误差的参数化模型。针对测量噪声的分布特性,采用基于总体最小二乘(TLS)算法对模型的参数进行了估计。仿... 提出了一种磁力仪标定与地磁场补偿一体化的方法。对捷联三轴磁力仪的测量过程进行误差分析,建立包含磁力仪标定误差与地磁场测量误差的参数化模型。针对测量噪声的分布特性,采用基于总体最小二乘(TLS)算法对模型的参数进行了估计。仿真结果与实验结果均表明,与传统的基于最小二乘(LS)方法相比,基于TLS算法的参数估计精度更高,能够获得更好的补偿效果。 展开更多
关键词 信息处理技术 三轴磁力仪 标定 测量误差补偿 总体最小二乘
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总体最小二乘正则化算法的载荷识别 被引量:14
7
作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期159-164,共6页
载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题... 载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题,提出一种算法易实现、收敛性能好、存储量小,且能全面考虑随机误差影响的CG-TLS正则化算法。经仿真和试验探讨了传递函数矩阵病态产生的原因,借助条件数优选振动响应点,最终检验CG-TLS正则化算法与常用的两种正则化算法在不同噪声水平时载荷识别的效果。结果表明,CG-TLS正则化算法载荷识别效果最优,与真实值吻合好,并具有良好的鲁棒性。因此,应用CG-TLS正则化算法实现载荷识别极具实际意义。 展开更多
关键词 载荷识别 总体最小二乘 共轭梯度法 病态 正则化
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基于截断总体最小二乘算法的车载三轴磁力仪标定 被引量:9
8
作者 张滢 杨任农 +2 位作者 李明阳 左家亮 陈星伊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期427-432,共6页
以陆用车载磁导航为应用背景,提出一种正则化三轴磁力仪标定算法。由于车辆的机动受到限制,用于标定三轴磁力仪的观测方程是严重病态的。传统的三轴磁力仪标定方法缺乏对病态问题的处理,难以获得准确的标定参数。文中采用截断总体最小二... 以陆用车载磁导航为应用背景,提出一种正则化三轴磁力仪标定算法。由于车辆的机动受到限制,用于标定三轴磁力仪的观测方程是严重病态的。传统的三轴磁力仪标定方法缺乏对病态问题的处理,难以获得准确的标定参数。文中采用截断总体最小二乘(TTLS)技术对病态的磁力仪标定问题进行求解。该方法能够有效地抑制观测方程两端的误差,并且适合处理强病态问题。通过车载实验对该方法的有效性进行研究,结果表明文中提出的方法能够有效地减缓磁力仪标定中的病态影响,获得更为稳定的数值解,补偿后的平均航向角估计精度为1.5°,满足车载磁导航的精度要求。 展开更多
关键词 控制科学与技术 截断总体最小二乘 标定 车辆导航
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基于总体最小二乘的多功能传感器信号重构方法研究 被引量:20
9
作者 孙金玮 刘昕 孙圣和 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期391-394,共4页
基于总体最小二乘法的基本原理和Moore Penrose广义逆矩阵的基本性质 ,本文提出了一种新的算法 ,用于多功能传感器输入信号的数值重构 .算法既考虑了传感器输出信号的漂移 ,同时也考虑了输入信号的误差 .仿真结果表明 。
关键词 总体最小二乘 Moore-Penrose广义逆矩阵 信号重构 传感器
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融合强阈值三角网与总体最小二乘曲面拟合滤波 被引量:9
10
作者 刘志青 李鹏程 +4 位作者 郭海涛 张保明 丁磊 赵传 张旭光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期128-135,共8页
机载Li DAR点云数据滤波是Li DAR数据后处理过程中的关键步骤。在分析三角网滤波与曲面拟合滤波特点的基础上,提出了一种"由粗到精"的处理思想用于Li DAR点云数据滤波。该方法通过强阈值三角网算法进行II类误差优先的"... 机载Li DAR点云数据滤波是Li DAR数据后处理过程中的关键步骤。在分析三角网滤波与曲面拟合滤波特点的基础上,提出了一种"由粗到精"的处理思想用于Li DAR点云数据滤波。该方法通过强阈值三角网算法进行II类误差优先的"粗分类",获取可靠性较高的初始地面点,以"粗分类"结果作为先验信息进行种子点选取,引入总体最小二乘算法完成曲面拟合,设置自适应阈值实现不同区域灵活处理,最终得到较为精细的地面模型。使用ISPRS测区数据及Niagara数据进行实验,与经典滤波算法及传统曲面拟合方法进行对比,实验结果证明,该方法较传统算法能够得到更加可靠的滤波结果,对各种地形的适应性较强,具备较高的实用价值。 展开更多
关键词 激光雷达 数据滤波 强阈值三角网 总体最小二乘 曲面拟合
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基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法 被引量:16
11
作者 赵拥军 赵勇胜 赵闯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2336-2343,共8页
针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题... 针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。 展开更多
关键词 无源定位 到达角度和时差 单站 外辐射源 正则化约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘算法的接地网故障诊断新模型 被引量:9
12
作者 张英娇 罗先觉 +1 位作者 牛涛 刘利强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期110-115,共6页
针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀... 针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀倍数的相近程度,从而建立了接地网故障诊断的增广线性模型,同时运用基于奇异值分解法分解的最佳降秩逼近定理解决模型中方程组等式两端的不相容性.为校正诊断模型中存在的扰动对诊断结果的影响,采用了基于约束总体最小二乘算法的优化算法,对明晰支路和模糊支路分别迭代,在已知设计模型与实际支路敷设有偏差的情况下得出了较为满意的解.仿真计算结果验证了所提方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 接地网 故障诊断 腐蚀 最佳降秩逼近定理 约束总体最小二乘算法
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基于欠奈奎斯特采样的超宽带信号总体最小二乘重建算法 被引量:10
13
作者 杨峰 胡剑浩 李少谦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1418-1422,共5页
该文针对超宽带无线通信中需要设计高速模数转换器的问题,提出了一种欠奈奎斯特采样方法,该方法所要求的采样率仅与信号新息率相关,低于奈奎斯特率1个数量级。基于欠采样得到的离散时间超宽带信号,从理论上推导出信号的傅里叶频谱表达式... 该文针对超宽带无线通信中需要设计高速模数转换器的问题,提出了一种欠奈奎斯特采样方法,该方法所要求的采样率仅与信号新息率相关,低于奈奎斯特率1个数量级。基于欠采样得到的离散时间超宽带信号,从理论上推导出信号的傅里叶频谱表达式,由此给出了一种总体最小二乘参数估计算法,能够准确地估计出冲激串信号的幅度和时移;通过将估计出的冲激串信号与高斯单脉冲波形卷积,完成超宽带信号的波形重建。仿真和实验结果表明,该文算法能够准确地重建原始超宽带信号,且算法性能优于现有的零化滤波重建算法。 展开更多
关键词 无线通信 超宽带 欠奈奎斯特采样 新息率 总体最小二乘 零化滤波
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曲线数据压缩的总体最小二乘算法 被引量:13
14
作者 杨云 孙群 朱长青 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期946-950,共5页
在曲线数据压缩的Ramer-Douglas-Peucker(RDP)算法中,只有那些垂距大于限差的点得以保留,而原始曲线上所有其他点则会被删除,这就使得压缩后的数据在保留点和删除点处精度不一致.通过采用总体最小二乘法对原始数据进行分段拟合,提高了... 在曲线数据压缩的Ramer-Douglas-Peucker(RDP)算法中,只有那些垂距大于限差的点得以保留,而原始曲线上所有其他点则会被删除,这就使得压缩后的数据在保留点和删除点处精度不一致.通过采用总体最小二乘法对原始数据进行分段拟合,提高了压缩数据的精度.实验结果表明,与RDP算法相比,该算法可以更好地逼近原始数据,特别是当给定限差较大时,相对RDP算法的精度改善更为明显. 展开更多
关键词 数据压缩 RDP算法 总体最小二乘
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一种总体最小二乘算法及在Volterra滤波器中的应用 被引量:7
15
作者 孔祥玉 韩崇昭 +1 位作者 马红光 魏瑞轩 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期339-342,共4页
针对输入输出观测数据均含有噪声的滤波问题,提出了一种鲁棒的总体最小二乘自适应算法.该算法利用滤波器的增广权向量的瑞利商为损失函数,导出了其自适应迭代公式,并利用随机离散学习规律对权向量模的分析进行算法梯度修正,提高了算法... 针对输入输出观测数据均含有噪声的滤波问题,提出了一种鲁棒的总体最小二乘自适应算法.该算法利用滤波器的增广权向量的瑞利商为损失函数,导出了其自适应迭代公式,并利用随机离散学习规律对权向量模的分析进行算法梯度修正,提高了算法的噪声鲁棒性,而且使得算法简单,稳定性好,收敛精度高.将该算法应用于Volterra滤波器,可使滤波器在非线性系统中的信噪比达到10dB,在学习因子为0.01时,算法仍然能够保持良好的收敛性.仿真结果表明,即使在高噪声环境或使用较大学习因子的情况下,该算法的鲁棒抗噪性能和稳态收敛精度均明显高于其他总体最小二乘方法. 展开更多
关键词 总体最小二乘 VOLTERRA滤波器 瑞利商
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一种稳定的总体最小二乘自适应滤波算法 被引量:7
16
作者 孔祥玉 魏瑞轩 +1 位作者 韩崇昭 马红光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期831-834,共4页
针对输入输出观测数据均含有噪声的滤波问题,提出了一种稳定的总体最小二乘自适应算法.该算法以系统的增广权向量的瑞利商与增广权向量最后元素的约束项的和作为总损失函数,利用梯度最陡下降原理导出权向量的自适应迭代算法,并通过对算... 针对输入输出观测数据均含有噪声的滤波问题,提出了一种稳定的总体最小二乘自适应算法.该算法以系统的增广权向量的瑞利商与增广权向量最后元素的约束项的和作为总损失函数,利用梯度最陡下降原理导出权向量的自适应迭代算法,并通过对算法稳定性的分析确定了算法中学习因子的取值范围.所提出的算法稳定,计算复杂度低,既没有平方根运算,也不需要标准化处理.仿真实验表明,该算法的收敛性能、鲁棒抗噪性能和稳态收敛精度均明显高于同类其他总体最小二乘算法. 展开更多
关键词 自适应滤波 总体最小二乘 瑞利商
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基于加权总体最小二乘法的点云平面拟合 被引量:25
17
作者 苍桂华 岳建平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期307-310,共4页
为了提高点云数据平面拟合精度,提出强度加权总体最小二乘法。该方法是在传统加权总体最小二乘法基础上,利用点云数据中各点强度信息确定其平面拟合权重,通过均质性不同的3种平面样本数据对该方法的适用性进行了研究。结果表明,与最小... 为了提高点云数据平面拟合精度,提出强度加权总体最小二乘法。该方法是在传统加权总体最小二乘法基础上,利用点云数据中各点强度信息确定其平面拟合权重,通过均质性不同的3种平面样本数据对该方法的适用性进行了研究。结果表明,与最小二乘法和总体最小二乘方法相比,该方法对于均质性较好的点云数据有效,可以得到更高精度的参量解;而对于均质性较差的点云数据,该方法效果不理想,总体最小二乘法是最有效方法。 展开更多
关键词 激光技术 点云数据 平面拟合 加权总体最小二乘 强度
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罗德里格矩阵总体最小二乘法的应用研究 被引量:5
18
作者 杨福芹 戴华阳 +3 位作者 高彩云 刘杰 邢会敏 冯海宽 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第5期645-649,共5页
针对最小二乘法用于相似模型试验坐标转换时不能综合考虑系数矩阵误差的问题,提出采用总体最小二乘法用于相似模型试验的坐标转换,该方法以罗德里格矩阵为基础,同时顾及坐标转换方程中系数矩阵和观测向量中的误差,通过一定准则删除数据... 针对最小二乘法用于相似模型试验坐标转换时不能综合考虑系数矩阵误差的问题,提出采用总体最小二乘法用于相似模型试验的坐标转换,该方法以罗德里格矩阵为基础,同时顾及坐标转换方程中系数矩阵和观测向量中的误差,通过一定准则删除数据中的粗差或异常点,从而获得高精度的参数估计值。用近景摄影测量方法获取相似材料模型试验数据对该方法进行试验,结果验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 罗德里格矩阵 相似模型 总体最小二乘平差(TLS) 近景摄影测量
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基于总体最小二乘的核四极矩共振参数估计 被引量:7
19
作者 朱凯然 何学辉 +1 位作者 郑小保 苏涛 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期134-140,共7页
核四极矩共振(NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,NQR信号本身非常弱,并且易受线圈的热噪声和外部射频干扰的影响,低信噪比限制了NQR技术的实际应用。在研究自由感应衰减信号特性基础上,应用基于总体最小二乘... 核四极矩共振(NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,NQR信号本身非常弱,并且易受线圈的热噪声和外部射频干扰的影响,低信噪比限制了NQR技术的实际应用。在研究自由感应衰减信号特性基础上,应用基于总体最小二乘法的线性预测估计器对NQR信号的参数进行估计,仿真数据和实测数据结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 核四极矩共振 自由感应衰减 总体最小二乘
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基于总体最小二乘的多基地声纳系统定位算法 被引量:8
20
作者 李涛 屈也频 梅风华 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期82-85,共4页
针对常规解算法进行多基地声纳系统定位时,定位精度和稳健性受测量误差影响严重的问题,提出了基于总体最小二乘法的多基地声呐定位算法。该算法首先对多基地声呐各接收站的测量方程进行数学变换得到新的线性方程组,在此基础上基于总体... 针对常规解算法进行多基地声纳系统定位时,定位精度和稳健性受测量误差影响严重的问题,提出了基于总体最小二乘法的多基地声呐定位算法。该算法首先对多基地声呐各接收站的测量方程进行数学变换得到新的线性方程组,在此基础上基于总体最小二乘法实现多基地测量数据融合解算。仿真表明算法较之常规的解算法能够取得更好的定位精度和稳定性,同时解决了目标处在基线附近时常规解算法随测距误差的增大出现无解的问题。 展开更多
关键词 多基地声纳 定位精度 数据融合 总体最小二乘
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