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

1

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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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

2

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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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特征特性的电网多重扰动定位方法 被引量：12

4

作者 李洪乾 韩松 周忠强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期646-655,共10页

为提升随机矩阵理论在电网扰动定位应用中的计算效率和适应性,基于样本协方差矩阵的最大特征值及最小特征向量(即特征特性),提出一种适用于多重扰动场景的电网扰动定位方法。首先,针对考虑负荷随机波动及噪声干扰工况的电网数据源矩阵,... 为提升随机矩阵理论在电网扰动定位应用中的计算效率和适应性,基于样本协方差矩阵的最大特征值及最小特征向量(即特征特性),提出一种适用于多重扰动场景的电网扰动定位方法。首先,针对考虑负荷随机波动及噪声干扰工况的电网数据源矩阵,通过构建其窗口矩阵和标准矩阵,进而形成其样本协方差矩阵。其次,获取当前时刻最大特征值并计算基于Spiked模型的最大特征值阈值。最后,当最大特征值越过其动态阈值时,说明电网中有扰动事件发生,通过最小特征向量中异常元素的位置与受扰节点编号之间的对应关系,依据特征向量的“相变”现象可实现电网多重扰动定位。借助DIgSILENT和Matlab R2014a软件,案例分析在IEEE 118节点标准系统中展开,涉及两处同时扰动事件、相继扰动事件和同时故障事件,计算结果表明了所提方法的有效性和高效性。 展开更多

关键词 样本协方差矩阵 特征特性 多重扰动 Spiked模型 “相变”现象 扰动定位

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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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基于样本协方差矩阵谱分离特性的波达方向估计方法 被引量：2

6

作者 郭拓 王英民 张立琛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期23-28,47,共7页

小快拍条件下利用样本协方差矩阵代替统计协方差矩阵会带来较大误差,导致传统DOA估计算法不能准确估计目标方位。通过分析发现在不同阵元数与快拍数之比情况下,不管相干源还是独立源,样本协方差矩阵都具有明显的谱分离特性,在此基础上... 小快拍条件下利用样本协方差矩阵代替统计协方差矩阵会带来较大误差,导致传统DOA估计算法不能准确估计目标方位。通过分析发现在不同阵元数与快拍数之比情况下,不管相干源还是独立源,样本协方差矩阵都具有明显的谱分离特性,在此基础上提出了采用小快拍的主特征空间目标波达方向估计方法,该方法利用导向向量与噪声子空间正交,且与信号子空间平行的特性,使用导向向量与主特征空间相乘再取反余弦构造出目标DOA估计幅度。仿真与水池实验中阵元数与样本数之比为1时依然可以准确将多个目标分辨出;海试数据验证中,阵元数与样本数之比也同样为1时,两个相邻目标可以正确分辨,而MUSIC算法则有伪目标出现。 展开更多

关键词 样本协方差矩阵(SCM) 谱分离特性 主特征空间 波达方向估计(DOA) 小快拍

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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：6

7

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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高维样本协方差矩阵极限谱密度的显式表达式

8

作者 高瑞梅 吕堂红 胡江 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期499-505,共7页

用Stieltjes变换给出一般高维样本协方差矩阵的极限密度函数的显示表达式,包括:样本元素独立且均值为0,方差为常数的样本协方差矩阵;一个样本协方差矩阵与单位阵的和;样本元素方差不等但只取两值的样本协方差矩阵;两个不同的样本协方差... 用Stieltjes变换给出一般高维样本协方差矩阵的极限密度函数的显示表达式,包括:样本元素独立且均值为0,方差为常数的样本协方差矩阵;一个样本协方差矩阵与单位阵的和;样本元素方差不等但只取两值的样本协方差矩阵;两个不同的样本协方差矩阵之和. 展开更多

关键词 随机矩阵 极限谱密度函数 样本协方差矩阵

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总体或样本的协方差(矩阵)和相关系数(矩阵)的系统定义 被引量：9

9

作者 张应应 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2016年第8期20-24,共5页

文章按照统一的思路系统地定义了总体或样本的协方差(矩阵)和相关系数(矩阵)。同时也给出了这些概念的一些性质。

关键词 总体 样本 协方差(矩阵) 相关系数(矩阵) 定义

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基于随机F-矩阵的高维双样本协方差矩阵相等性检验 被引量：1

10

作者 何冰 薄晓玲 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期65-71,共7页

用高维随机矩阵理论,对高维双样本协方差矩阵相等性的检验给出一种新方法.结果表明,利用高维随机F-矩阵线性谱统计量的中心极限定理给出检验统计量的极限分布,不仅适用于高维数据,而且对于非正态的情形仍有效.

关键词 高维数据 双样本协方差检验 高维F-矩阵 中心极限定理

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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：3

11

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

12

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 特征值比

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基于Wishart矩阵特征值的频谱感知算法 被引量：2

13

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DSP的协方差矩阵求逆的数值问题研究 被引量：2

14

作者 任磊 王永良 +1 位作者 陈建文 陈风波 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第3期48-52,共5页

机载雷达多通道空时自适应处理(STAP)系统的实时实现的难点在于大数据流下的高精度实时处理,其中STAP权值计算有数据域和均方域2种方法,分别以QR分解和样本协方差矩阵求逆(SM I)方法为代表。QR分解方法一般映射到脉动阵并行实现,然而脉... 机载雷达多通道空时自适应处理(STAP)系统的实时实现的难点在于大数据流下的高精度实时处理,其中STAP权值计算有数据域和均方域2种方法,分别以QR分解和样本协方差矩阵求逆(SM I)方法为代表。QR分解方法一般映射到脉动阵并行实现,然而脉动阵实现的结构缺乏通用性和可重构性导致这种设计成本较高,SM I方法实现则相对简单。文中基于数字信号处理(DSP)量化分析了SM I方法的舍入误差和数值溢出问题,推导出舍入误差表示成复数噪声的方差的公式,从机理上给出数值精度和稳定性改善方法,最后通过实测数据验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 空时自适应处理 样本协方差矩阵求逆 数值精度 缩放

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基于协方差矩阵的仿射不变量 被引量：4

15

作者 刘亦书 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第7期1282-1286,共5页

为了对仿射变形的物体进行有效和正确的识别,构造了一种新的仿射不变量.构造的主要过程是:先计算图像的协方差矩阵,接着计算该矩阵的特征值和特征向量,再构造出一组同心椭圆,这些椭圆以图像质心为中心,以两个特征向量为长、短轴,且轴长... 为了对仿射变形的物体进行有效和正确的识别,构造了一种新的仿射不变量.构造的主要过程是:先计算图像的协方差矩阵,接着计算该矩阵的特征值和特征向量,再构造出一组同心椭圆,这些椭圆以图像质心为中心,以两个特征向量为长、短轴,且轴长和两个特征值的平方根成正比,进而利用图像紧化原理和仿射变换的有关性质推导出一组仿射不变量.文中将仿射不变量用于模式识别,获得很高的识别率. 展开更多

关键词 协方差矩阵 仿射变换 仿射不变量 特征值和特征向量 紧化 椭圆

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一种基于协方差矩阵的快速抗旋转景象匹配算法 被引量：2

16

作者 符艳军 孙开锋 刘军兰 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第5期20-26,共7页

针对无人机景象匹配导航系统对匹配算法的实时性和鲁棒性的要求,以协方差矩阵最小特征值为匹配算法的相似性测度,提出了一种改进的匹配算法。仿真结果表明,实时性方面,通过在离线方式下预先建立基于基准图的累加和矩阵,使协方差矩阵的... 针对无人机景象匹配导航系统对匹配算法的实时性和鲁棒性的要求,以协方差矩阵最小特征值为匹配算法的相似性测度,提出了一种改进的匹配算法。仿真结果表明,实时性方面,通过在离线方式下预先建立基于基准图的累加和矩阵,使协方差矩阵的在线计算量减少50%左右;抗旋转方面,对基准子图采用基于虚拟圆索引的快速圆形窗口定位算法,可以抵抗实测图5°~10°左右的旋转变化。该方法不仅在实时性、抗旋转方面有所改善,对实测图存在噪声干扰、小范围遮挡及小比例变化也有一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 景象匹配 协方差矩阵 最小特征值 实时性 抗旋转

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利用粒子群优化估计高光谱数据协方差矩阵

17

作者 周丽娜 黄睿 李先华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第23期203-205,230,共4页

与传统的多光谱遥感相比,高光谱遥感具有更高的光谱分辨率,能更好地进行地物分类识别。但是,当训练样本数与数据维数相当,或小于后者时,会导致协方差矩阵近似奇异或奇异,使得经典最大似然分类失效,需要对协方差矩阵进行修正。典型的协... 与传统的多光谱遥感相比,高光谱遥感具有更高的光谱分辨率,能更好地进行地物分类识别。但是,当训练样本数与数据维数相当,或小于后者时,会导致协方差矩阵近似奇异或奇异,使得经典最大似然分类失效,需要对协方差矩阵进行修正。典型的协方差阵估计方法往往只选取总体协方差、类别协方差及其相应变形中的两种形式进行组合,未考虑多种形式共同对协方差阵估计的影响。提出将PSO算法应用到协方差阵估计中,考虑所有形式的共同作用,对组合参数进行优化。最后,通过高光谱数据的分类实验证明了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 高光谱数据分类 有限训练样本 协方差矩阵估计 粒子群优化算法(PSO)

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认知无线电中基于特征值检测的频谱感知算法(英文) 被引量：4

18

作者 雷可君 杨喜 +1 位作者 彭盛亮 曹秀英 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期771-777,共7页

频谱感知的任务在于利用感知节点(无线传感器或者认知用户)采集的数据判断频谱空洞是否存在。基于最大特征值检测(MED)和最小特征值检测(SED)的方法最近被应用到频谱感知当中。这两种算法在检测实际应用当中普遍存在的相关信号时表现出... 频谱感知的任务在于利用感知节点(无线传感器或者认知用户)采集的数据判断频谱空洞是否存在。基于最大特征值检测(MED)和最小特征值检测(SED)的方法最近被应用到频谱感知当中。这两种算法在检测实际应用当中普遍存在的相关信号时表现出良好的检测性能。然而,MED和SED算法对应的判决门限求解非常复杂,从而限制了它们在实际的认知无线电频谱感知中的应用。该文利用取样协方差矩阵的所有特征值,提出了一种新的基于特征值检测(ESD)的算法。利用多元统计理论获得了相应的判决门限。ESD算法无需主信号和无线信道信息参与感知过程。与此同时,它保留了与MED和SED相同的计算复杂度。更重要的是ESD算法对应的判决门限可以通过一个简单的闭合表达式进行求解,其计算复杂度低。仿真结果验证了新算法的有效性。 展开更多

关键词 认知无线电 频谱感知 特征值检测 最大特征值检测 最小特征值检测 取样协方差矩阵

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基于广义特征值的合作频谱感知方法 被引量：7

19

作者 金明 李有明 高洋 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期105-110,120,共7页

现有的基于特征值的合作频谱感知方法要求认知用户各感知节点接收到的授权用户信号具有相关性。针对这个问题,提出了一种基于广义特征值的合作频谱感知方法。该方法利用过去不存在授权用户的感知周期采样协方差矩阵与当前感知周期采样... 现有的基于特征值的合作频谱感知方法要求认知用户各感知节点接收到的授权用户信号具有相关性。针对这个问题,提出了一种基于广义特征值的合作频谱感知方法。该方法利用过去不存在授权用户的感知周期采样协方差矩阵与当前感知周期采样协方差矩阵之间的最大广义特征值(MGED,maximum generalized eigenvalue de-tection)作为检验统计量,以此判决当前感知周期是否存在授权用户信号,从而实现频谱感知。所提方法不需要授权用户信号和噪声功率的先验信息。当认知用户各感知节点上的授权用户信号不相关时,现有的基于特征值的频谱感知方法均失效,而所提频谱感知方法仍然具有较高的检测性能。最后仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 采样协方差矩阵 广义特征值

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基于最小特征值的合作频谱感知新算法 被引量：11

20

作者 曹开田 杨震 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期736-741,共6页

针对认知无线电中频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最小特征值(smallest eigenvalue,SE)的合作频谱感知新算法。该算法采用的最小特征值分布函数比目前所采用的最大... 针对认知无线电中频谱感知问题,利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)最新研究成果,提出了一种基于采样协方差矩阵最小特征值(smallest eigenvalue,SE)的合作频谱感知新算法。该算法采用的最小特征值分布函数比目前所采用的最大特征值的近似分布函数更精确。理论分析表明,与MED(maximum eigenvalue detection)算法和能量检测法(ED)相比,SE算法具有合理性更强、判决门限更低以及感知灵敏度更高的特点。仿真结果也显示,该算法不仅漏检概率更低,感知性能更好,而且在认知用户数较少、样本较小的情况下,也可获得较好的检测性能。 展开更多

关键词 认知无线电 合作频谱感知 随机矩阵理论 采样协方差矩阵 最小特征值

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