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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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基于等式残差的抗差总体最小二乘估计算法
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作者 吕志鹏 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第7期732-737,共6页
基于M估计理论设计抗差总体最小二乘(robust total least-squares,RTLS)估计算法时,由于总体最小二乘(total least-squares,TLS)估计不适用于残差预测,根据单个随机量残差进行重定权存在理论缺陷。本文基于乘性误差模型推导TLS估计迭代... 基于M估计理论设计抗差总体最小二乘(robust total least-squares,RTLS)估计算法时,由于总体最小二乘(total least-squares,TLS)估计不适用于残差预测,根据单个随机量残差进行重定权存在理论缺陷。本文基于乘性误差模型推导TLS估计迭代公式,对等式残差或总残差进行理论解释,说明该残差具有最小二乘(least-squares,LS)估计残差的性质;然后顾及观测空间和结构空间的抗差性,基于等式残差或总残差设计相应的RTLS估计算法;最后通过Monte Carlo实验,从抗差性、有效性和迭代效率等方面与其他重定权策略进行比较,证明该RTLS估计算法的优势。 展开更多
关键词 等式残差 总体最小二乘 抗差估计 乘性误差
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基于截断总体最小二乘法与L_(1)正则化的结构损伤识别
3
作者 骆紫薇 蔡楚欣 +1 位作者 赖小李 刘焕林 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期217-223,共7页
模态参数因其易于获取且对结构损伤敏感等特点常被用于结构损伤识别。基于模态参数和有限元模型的损伤识别方法能有效定位和量化结构损伤,但在测量噪声和模型误差等因素的共同影响下,识别结果可能与实际情况存在较大偏差,难以准确评估... 模态参数因其易于获取且对结构损伤敏感等特点常被用于结构损伤识别。基于模态参数和有限元模型的损伤识别方法能有效定位和量化结构损伤,但在测量噪声和模型误差等因素的共同影响下,识别结果可能与实际情况存在较大偏差,难以准确评估结构的安全状态。针对此问题,基于截断总体最小二乘法与L_(1)正则化技术,提出了一种新的结构损伤识别方法。该方法首先分析了既有灵敏度方程中误差的来源;然后,通过截断总体最小二乘法构造了损伤折减系数改变量与模态参数改变量之间新的近似关系式;最后,结合结构损伤的稀疏性,引入L_(1)正则化对问题进行约束,以改善问题的不适定性并提高识别精度。数值仿真和试验结果表明,所提方法能有效地识别结构的多种损伤工况,且误判较少,具有较高的识别精度和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 结构损伤识别 一阶灵敏度分析 L_(1)正则化 截断总体最小二乘
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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
4
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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基于抗差总体最小二乘法的电力系统谐波状态估计 被引量:27
5
作者 牛胜锁 张达 +1 位作者 梁志瑞 霍晓娣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期106-111,共6页
介绍了谐波状态估计的数学模型及最小二乘和总体最小二乘的求解算法,综合考虑测量误差和参数误差的影响,利用总体最小二乘法进行谐波状态估计。分析了测量粗差对估计结果的影响,针对总体最小二乘法不具备抑制粗差能力的缺点,提出利用抗... 介绍了谐波状态估计的数学模型及最小二乘和总体最小二乘的求解算法,综合考虑测量误差和参数误差的影响,利用总体最小二乘法进行谐波状态估计。分析了测量粗差对估计结果的影响,针对总体最小二乘法不具备抑制粗差能力的缺点,提出利用抗差总体最小二乘法进行谐波状态估计。用Matlab搭建了IEEE-14节点谐波测试系统仿真模型,在测量数据和参数矩阵中分别加入含有粗差的正态分布误差及正态分布误差,画出概率密度曲线图,并对总体最小二乘法、抗差最小二乘法和抗差总体最小二乘法进行比较,结果表明利用抗差总体最小二乘法能够得到更精确的谐波状态估计结果。 展开更多
关键词 谐波状态估计 测量误差 参数误差 总体最小二乘 抗差总体最小二乘
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加权总体最小二乘在三维激光标靶拟合中的应用 被引量:35
6
作者 陈玮娴 陈义 +1 位作者 袁庆 葛旭明 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期90-96,共7页
针对平面标靶和球标靶拟合中最小二乘方法和总体最小二乘方法存在的问题,提出了一种加权总体最小二乘的拟合方法,根据点云激光反射强度以及对系数阵A列向量部分修正引入权阵P、PX、P0,建立较LS方法和TLS方法更加合理的模型,并给出相应... 针对平面标靶和球标靶拟合中最小二乘方法和总体最小二乘方法存在的问题,提出了一种加权总体最小二乘的拟合方法,根据点云激光反射强度以及对系数阵A列向量部分修正引入权阵P、PX、P0,建立较LS方法和TLS方法更加合理的模型,并给出相应的迭代算法。经实例计算证明加权总体最小二乘方法更加合理,可以获得更高精度的参数解。 展开更多
关键词 点云 EIV模型 标靶拟合 总体最小二乘 加权总体最小二乘
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总体最小二乘方法在三维坐标转换中的应用 被引量:81
7
作者 陆珏 陈义 郑波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第5期77-81,共5页
对比研究总体最小二乘方法与最小二乘方法在三维小角度空间直角坐标转换中的适用性及优越性,发现在三维坐标转换中,由于新旧两套坐标系下点坐标的量测值均存在误差,因此若用总体最小二乘方法对误差方程中的系数矩阵A以及观测向量b同时改... 对比研究总体最小二乘方法与最小二乘方法在三维小角度空间直角坐标转换中的适用性及优越性,发现在三维坐标转换中,由于新旧两套坐标系下点坐标的量测值均存在误差,因此若用总体最小二乘方法对误差方程中的系数矩阵A以及观测向量b同时改正,能够建立更加合理的计算模型。算例证明相对于LS方法,利用总体最小二乘方法能够得到精度更高的坐标转换参数解。 展开更多
关键词 总体最小二乘 坐标转换 最小二乘 混合最小二乘总体最小二乘 误差
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混合结构总体最小二乘参数估计 被引量:7
8
作者 胡川 陈义 彭友 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第4期56-60,共5页
为解决当系数矩阵由常数列和非常数列组成,非常数列含有重复元素时传统混合总体最小二乘估计理论不够严密的问题,提出混合结构总体最小二乘参数平差模型,根据非线性最小二乘平差理论推导了混合结构总体最小二乘参数平差的迭代计算公式,... 为解决当系数矩阵由常数列和非常数列组成,非常数列含有重复元素时传统混合总体最小二乘估计理论不够严密的问题,提出混合结构总体最小二乘参数平差模型,根据非线性最小二乘平差理论推导了混合结构总体最小二乘参数平差的迭代计算公式,并分别模拟计算了观测向量元素所受误差干扰量等于、大于和小于非常数列中非重复元素误差干扰量三种情况。实验结果表明:混合结构总最小二乘法不仅能够同时估计出系数矩阵常数列和非常数列所对应的参数值,而且能够对常数元素赋予零改正值,不同位置的同一元素赋予相同的改正值,单位权中误差估计值更接近模拟值;在系数矩阵非常数列中非重复元素所受误差干扰量大于观测矢量所受误差干扰量时,混合结构总体最小二乘参数平差法的参数和单位权中误差估计结果明显更接近于真实值。 展开更多
关键词 总体最小二乘 混合最小二乘 混合结构总体最小二乘 参数估计
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总体最小二乘平差方法在GPS高程拟合中的应用研究 被引量:9
9
作者 龚循强 陈磬 周秀芳 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第3期6-8,共3页
由于最小二乘(LS)进行GPS高程拟合参数估计未考虑系数矩阵误差,尝试采用总体最小二乘(TLS)平差方法进行参数估计。在TLS平差的粗差探测方法进行粗差剔除的基础上,对TLS平差方法在GPS高程拟合中求解的参数及其精度进行分析,通过与LS的对... 由于最小二乘(LS)进行GPS高程拟合参数估计未考虑系数矩阵误差,尝试采用总体最小二乘(TLS)平差方法进行参数估计。在TLS平差的粗差探测方法进行粗差剔除的基础上,对TLS平差方法在GPS高程拟合中求解的参数及其精度进行分析,通过与LS的对比表明,混合总体最小二乘的拟合结果最为合理。 展开更多
关键词 GPS 高程拟合 总体最小二乘(TLS) 混合总体最小二乘 奇异值分解
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三维非线性基准转换的加权和加约束总体最小二乘解算模型 被引量:5
10
作者 陆珏 陈义 郑波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期129-134,共6页
介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进... 介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进行计算。通过模拟和实测数据的计算分析,验证了该方法的有效性,解算的转换参数精度得到提高。 展开更多
关键词 大旋转角 正交矩阵 三维基准转换 加权总体最小二乘 加约束总体最小二乘
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求解球面拟合的改进总体最小二乘算法 被引量:11
11
作者 陶武勇 鲁铁定 +1 位作者 吴飞 李丁 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期92-96,共5页
在球面拟合中,系数矩阵和观测向量的误差同源,均来源于球面点坐标。不同位置有相同元素存在,从理论上讲,这些相同元素应该有相同的改正数,并且非线性形式出现在观测向量中。为此,本文推导了一种改进的总体最小二乘算法,可以很好地克服... 在球面拟合中,系数矩阵和观测向量的误差同源,均来源于球面点坐标。不同位置有相同元素存在,从理论上讲,这些相同元素应该有相同的改正数,并且非线性形式出现在观测向量中。为此,本文推导了一种改进的总体最小二乘算法,可以很好地克服上述问题。通过算例分析发现,本文方法得到的参数估值更为可靠,证明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 球面拟合 非线性总体最小二乘 线性化 总体最小二乘
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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
12
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
13
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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基于奇异值总体最小二乘法的间谐波估计算法 被引量:34
14
作者 沈睿佼 杨洪耕 吴昊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期45-49,共5页
通过分析噪声误差,提出采用奇异值总体最小二乘(singularvaluedecompositiontotalleastsquares,SVDTLS)算法进行间谐波频率估计,即同时考虑矩阵方程两边的噪声干扰,采用SVDTLS算法求解该情况下的最小范数解,通过对增广矩阵进行奇异值分... 通过分析噪声误差,提出采用奇异值总体最小二乘(singularvaluedecompositiontotalleastsquares,SVDTLS)算法进行间谐波频率估计,即同时考虑矩阵方程两边的噪声干扰,采用SVDTLS算法求解该情况下的最小范数解,通过对增广矩阵进行奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD),采用简单实用的与信噪比相关的主奇异值个数确定方法对分解的右奇异矩阵进行存储计算,得到了较精确的间谐波频率估计结果。仿真结果表明,该算法具有良好的抗噪性能和数值稳定性,在低信噪比情况下可准确提取信号的频率。 展开更多
关键词 间谐波 奇异值分解(SVD) 总体最小二乘 增广矩阵 主奇异值
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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
15
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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基于加权总体最小二乘法的GPS高程拟合 被引量:32
16
作者 赵辉 张书毕 张秋昭 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第5期88-90,96,共4页
在GPS高程拟合中,针对传统最小二乘方法不能解决系数矩阵存在误差的问题,提出了一种基于加权总体最小二乘的拟合方法。对平面和二次曲面多项式建立更加合理的拟合模型,并给出了相应的迭代算法。实例计算表明,加权最小二乘方法能够得到... 在GPS高程拟合中,针对传统最小二乘方法不能解决系数矩阵存在误差的问题,提出了一种基于加权总体最小二乘的拟合方法。对平面和二次曲面多项式建立更加合理的拟合模型,并给出了相应的迭代算法。实例计算表明,加权最小二乘方法能够得到更好的估计参数,高程异常值拟合精度也相应提高。 展开更多
关键词 GPS高程 多项式拟合 EIV模型 最小二乘 加权总体最小二乘
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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
17
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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GPS高程拟合的加权总体最小二乘抗差估计 被引量:17
18
作者 刘亚彬 郑南山 +1 位作者 张旭 葛露露 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第1期30-34,共5页
结合标准化方差,构造了基于Huber、IGG和IGGⅢ三种权函数的加权总体最小二乘抗差模型,并运用选权迭代法予以求解。GPS高程拟合数据处理实例表明,基于Huber、IGG和IGGⅢ三种权函数的稳健加权总体最小二乘抗差方法对误差和粗差具有较好的... 结合标准化方差,构造了基于Huber、IGG和IGGⅢ三种权函数的加权总体最小二乘抗差模型,并运用选权迭代法予以求解。GPS高程拟合数据处理实例表明,基于Huber、IGG和IGGⅢ三种权函数的稳健加权总体最小二乘抗差方法对误差和粗差具有较好的削弱和消除效果,其中基于IGGⅢ权函数的稳健加权总体最小二乘方法抗差效果最优。 展开更多
关键词 总体最小二乘 稳健估计 标准化残差 选权迭代法 GPS高程拟合
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病态总体最小二乘模型的正则化算法 被引量:33
19
作者 袁振超 沈云中 周泽波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第2期131-134,共4页
当线性观测方程的观测向量与设计矩阵均包含随机误差时,需要采用总体最小二乘法进行参数估计,但传统的总体最小二乘无法处理病态问题,需要进行正则化处理。根据Tikhonov正则化原理,导出了等权总体最小二乘正则化解法的计算公式,并提出... 当线性观测方程的观测向量与设计矩阵均包含随机误差时,需要采用总体最小二乘法进行参数估计,但传统的总体最小二乘无法处理病态问题,需要进行正则化处理。根据Tikhonov正则化原理,导出了等权总体最小二乘正则化解法的计算公式,并提出了用数值方法估计正则化解方差-协方差阵的方法。采用第一类Fredholm积分方程的算例验证了正则化总体最小二乘算法。结果表明:采用的设计矩阵和常数项向量都含有观测误差时,该算法能明显改善估值的精度。 展开更多
关键词 总体最小二乘算法 病态模型 TIKHONOV正则化 设计矩阵 随机误差
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基于窗口滑动总体最小二乘法的输电线路参数辨识 被引量:15
20
作者 毕天姝 丁蓝 张道农 《电力科学与技术学报》 CAS 2011年第2期10-15,共6页
输电线路参数的准确度与电力系统稳定运行密切相关,而广域测量系统的发展为利用PMU实测数据获取线路参数提供了新的途径.提出基于滑动窗口总体最小二乘的线路参数辨识算法,该方法对PMU数据采取窗口滑动处理,将目标函数变为窗口误差平方... 输电线路参数的准确度与电力系统稳定运行密切相关,而广域测量系统的发展为利用PMU实测数据获取线路参数提供了新的途径.提出基于滑动窗口总体最小二乘的线路参数辨识算法,该方法对PMU数据采取窗口滑动处理,将目标函数变为窗口误差平方和最小,因而抗噪声能力较强;同时,对于大量辨识结果的可信度分别进行核密度估计和点估计,以获取参数辨识值的统计结果.仿真分析表明,该方法与单时刻辨识相比在含噪声环境下仍然能够保持较高的准确性与稳定性.某电网500kV线路实测PMU数据计算结果也验证了该方法的有效性和准确性. 展开更多
关键词 输电线路参数 总体最小二乘 窗口滑动 辨识 误差
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