基于自适应时延估计的室内近场测距算法 被引量：7

1

作者 王鹏 张晓彤 +2 位作者 徐丽媛 何杰 徐金梧 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1902-1917,共16页

室内近场测距利用近场区内电磁场之间的相位差与通信距离之间的关系来实现测距.但测量相位差不仅需要目标信号的先验知识,且对系统同步精度要求较高.该文将电磁场之间的相位差转化为电磁场之间的时间延迟,通过自适应时延估计来实现近场... 室内近场测距利用近场区内电磁场之间的相位差与通信距离之间的关系来实现测距.但测量相位差不仅需要目标信号的先验知识,且对系统同步精度要求较高.该文将电磁场之间的相位差转化为电磁场之间的时间延迟,通过自适应时延估计来实现近场测距.SETDE算法能够在低信噪比的情况下实现时延的自适应估计,且计算开销小,适用于实时测距系统.但当时延变化快时,SETDE算法对时延的估计会存在一定的时间滞后,且有可能收敛于局部最优值,无法得到真实时延.针对这个问题,该文提出了一种改进的RSSI-SETDE算法,并通过仿真和实验测试对算法的可行性进行了验证.在现有脉冲噪声模型和传播模型的基础上,通过自适应阈值脉冲消隐器滤除脉冲噪声,计算接收信号强度,得到通信距离和电磁场时延的粗略估计,将其作为SETDE算法的初始时延估计值.在一定信噪比范围内,RSSI-SETDE算法能够避免代价函数局部最优值对时延估计的影响,提高算法的收敛速度,适用于对室内移动目标的快速跟踪测距. 展开更多

关键词 室内近场测距 脉冲噪声 RSSI SETDE 自适应时延估计 物联网 信息物理融合系统

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低信噪比环境下基于γ-LMS算法的修正无偏自适应时延估计方法 被引量：7

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作者 吴慧娟 文玉梅 +1 位作者 杨进 李平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期774-779,共6页

当环境信噪比低于某一阈值,由输入噪声引入的有偏维纳解使最小均方(LMS)自适应时延估计器的错误时延估计概率陡然增加。系统分析了LMS自适应算法有偏估计的噪声来源及有偏时延估计器的性能,并基于Treichler的γ-LMS算法提出了一种修正... 当环境信噪比低于某一阈值,由输入噪声引入的有偏维纳解使最小均方(LMS)自适应时延估计器的错误时延估计概率陡然增加。系统分析了LMS自适应算法有偏估计的噪声来源及有偏时延估计器的性能,并基于Treichler的γ-LMS算法提出了一种修正无偏自适应时延估计方法。该方法利用传统LMS自适应滤波器可以获得的信息估计输入噪声功率,然后根据γ-LMS算法的思想在迭代过程中引入一个修正因子,逐步去除输入噪声的影响,无需假设输入与输出噪声功率相等或功率比已知、有用信号应为白过程等限制条件。自适应时延估计的仿真实验与供水管道泄漏检测定位中的实际数据处理都验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 修正无偏自适应时延估计 γ-LMS算法 性能评估

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一种改进的最小方差自适应时延估计算法在碰摩声发射定位中的应用 被引量：4

3

作者 邓艾东 童航 +2 位作者 秦康 曹浩 颜喜 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期320-325,共6页

针对转子碰摩声发射信号在传播过程中因衰减和噪声影响而难以定位的问题,引入最小方差自适应时延估计(LMSTDE)算法.对传统的LMSTDE算法进行了改进,提出了将衰减系数与时间延迟同步迭代估计的LMSTDE算法.该算法增加了一个衰减系数估计器... 针对转子碰摩声发射信号在传播过程中因衰减和噪声影响而难以定位的问题,引入最小方差自适应时延估计(LMSTDE)算法.对传统的LMSTDE算法进行了改进,提出了将衰减系数与时间延迟同步迭代估计的LMSTDE算法.该算法增加了一个衰减系数估计器,利用估计值与参考值的误差将时延与衰减系数同时进行迭代估计.为了加快算法的收敛速度,对该算法还进行了变步长处理,提出了当估计值与参考值的误差较大时利用误差的梯度来调整步长,当误差较小时引入遗忘因子对误差信号进行加权从而确定新步长的方法.理论分析及实验结果表明,改进的LMSTDE算法能够收敛到真实值处,与传统LMSTDE算法相比,能显著提高算法在低信噪比时的性能,具有更快的收敛速度. 展开更多

关键词 声发射 碰摩 定位 最小方差自适应时延估计 变步长

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一种基于高阶累积量的自适应时延估计新方法 被引量：7

4

作者 梁红 王惠刚 李志舜 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期783-786,共4页

讨论了存在于相关高斯或对称分布噪声中的非高斯信号的时延估计问题。可通过采用基于高阶统计量的自适应方法估计出滤波器的权系数 ,根据权系数的最大值求得时延估计。为了能得到非整数采样间隔的时延 ,常用SINC函数对滤波器权系数进行... 讨论了存在于相关高斯或对称分布噪声中的非高斯信号的时延估计问题。可通过采用基于高阶统计量的自适应方法估计出滤波器的权系数 ,根据权系数的最大值求得时延估计。为了能得到非整数采样间隔的时延 ,常用SINC函数对滤波器权系数进行插值。但为了得到精确的时延估计 ,该法需要足够长的滤波器权系数。提出了一种可在相关高斯噪声中 ,只要较少的滤波器权长就能对非高斯信号的时延进行估计的新方法 ,称为最小权值误差平方和法。它对整数或非整数采样间隔时延均能进行估计。 展开更多

关键词 自适应时延估计 三阶累积量 最小权值误差平方和

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分布式光纤振动传感器的自适应时延估计 被引量：3

5

作者 罗光明 张春熹 +1 位作者 马宗峰 林文台 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1155-1158,共4页

针对传统的安全防卫系统存在监测距离较短、抗电磁干扰能力弱、维护成本高等缺点,设计了一种新型的分布式光纤振动传感器.传感器由双向马赫-泽德(M-Z,Mach-Zehnder)干涉仪构成全光纤的光路组成,通过光纤敏感入侵者的振动来进行传感和定... 针对传统的安全防卫系统存在监测距离较短、抗电磁干扰能力弱、维护成本高等缺点,设计了一种新型的分布式光纤振动传感器.传感器由双向马赫-泽德(M-Z,Mach-Zehnder)干涉仪构成全光纤的光路组成,通过光纤敏感入侵者的振动来进行传感和定位.实验测得传感器的信号为低通带限信号.根据传感器的信号特点,研究了基于最小均方(LMS,LeastMean Square)算法的自适应时延估计方法,给出了自适应算法的性能分析结果.建立了实验系统,现场试验结果表明自适应算法可实时地获取振动的位置,平均误差小于200m,已成功用于多个地区的安防报警系统. 展开更多

关键词 安防系统 分布式光纤传感器 自适应时延估计 定位

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基于LMS自适应时延估计和FPGA的超声波测风系统研究 被引量：6

6

作者 张延成 李志刚 《应用声学》 CSCD 北大核心 2013年第1期51-56,共6页

利用超声波传感器进行风速测量时,温度对超声波传播有很大影响,时延估计对超声波测风系统的精度起到很大的作用。本超声波测风系统为避免温度对风速测量中的影响,采用了基于时差法的测量原理,为了提高时延估计值的精度,提出了基于最小均... 利用超声波传感器进行风速测量时,温度对超声波传播有很大影响,时延估计对超声波测风系统的精度起到很大的作用。本超声波测风系统为避免温度对风速测量中的影响,采用了基于时差法的测量原理,为了提高时延估计值的精度,提出了基于最小均方(LMS)自适应时延估计的测量方法,研制了以单片机Atmega128和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的硬件系统。仿真和实际测试的结果表明,该超声波测风系统的时延估计值精确度较高,具有很高的应用价值。 展开更多

关键词 超声波传感器 自适应时延估计 测风速 FPGA

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空间相关高斯噪声中基于四阶累积量的自适应时延估计方法 被引量：4

7

作者 梁红 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期416-420,共5页

针对高斯色噪声中零均值、具有非零三谱信号,提出了一种基于四阶(互)累积量的自适应时延估计方法,并分析了算法的收敛性。该方法不仅具有抑制空间相关(或不相关)高斯色噪声的能力,而且可估计正弦信号的时延,理论和仿真实验均证明了该方... 针对高斯色噪声中零均值、具有非零三谱信号,提出了一种基于四阶(互)累积量的自适应时延估计方法,并分析了算法的收敛性。该方法不仅具有抑制空间相关(或不相关)高斯色噪声的能力,而且可估计正弦信号的时延,理论和仿真实验均证明了该方法在空间相关高斯色噪声背景下,具有优越于互相关方法的时延估计性能。 展开更多

关键词 自适应时延估计算法 四阶累积量 互相关 高斯色噪声

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自适应时延估计在蛙人超短基线定位中的应用 被引量：5

8

作者 段江涛 石建飞 +2 位作者 程俊 田甜 李兆利 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期505-510,共6页

蛙人超短基线(Ultra-Short Base Line, USBL)定位设备实现浅水环境下高精度定位的关键技术之一是精确的时延估计。由于自适应时延估计方法具备环境自适应能力强的特点,文章将混合调制的拉格朗日直接时延估计方法应用于蛙人USBL定位时的... 蛙人超短基线(Ultra-Short Base Line, USBL)定位设备实现浅水环境下高精度定位的关键技术之一是精确的时延估计。由于自适应时延估计方法具备环境自适应能力强的特点,文章将混合调制的拉格朗日直接时延估计方法应用于蛙人USBL定位时的高精度测向上,它可以在信标信号中心频率已知的情况下将小数时延滤波器调制到信号中心频率处,以较低的阶数提供更高的时延估计精度;并根据USBL阵型和信号自身的特点,对混合调制的拉格朗日直接时延估计在低信噪比下的具体使用模式进行了探讨和仿真验证;结果显示,所采用的自适应时延估计方法可以在中低信噪比下提供1°~3°的定位测向精度。 展开更多

关键词 超短基线 自适应时延估计 蛙人定位 混合调制拉格朗日直接时延估计

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应用离散粒子群算法的大距离超声信号LMS自适应时延估计 被引量：3

9

作者 王柯渊 谷立臣 +1 位作者 寇雪芹 郭佳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期1099-1104,共6页

针对塔机安全预警系统中远距离障碍物检测对精度和实时性的需求,以超声回波时延估计为研究对象,提出了一种基于离散粒子群算法(DPSO)的最小均方误差自适应时延估计(LMSTDE)方法。该方法引入DPSO进行LMSTDE的寻优规划,解决了LMSTDE计算... 针对塔机安全预警系统中远距离障碍物检测对精度和实时性的需求,以超声回波时延估计为研究对象,提出了一种基于离散粒子群算法(DPSO)的最小均方误差自适应时延估计(LMSTDE)方法。该方法引入DPSO进行LMSTDE的寻优规划,解决了LMSTDE计算量庞大的问题;通过引入步长可变的LMSTDE算法和加速因子可变的DPSO,解决了算法过早收敛易陷入局部最优的问题。实验对比表明:改进后的算法保留了原有算法的高精度及抗噪性强等优点,且运算速度提升了25倍左右,可以实现中远距离障碍物的实时检测,且可靠性较高。 展开更多

关键词 塔式起重机 超声波测距 实时性 自适应时延估计 离散粒子群算法

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基于时延估计与终端滑模的无人船跟踪控制

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作者 刘超 叶华生 +2 位作者 沈跃 刘慧 沈亚运 《电子测量技术》 北大核心 2025年第4期91-100,共10页

针对欠驱动无人船动力学模型参数获取困难、跟踪控制易受水流及自然风等干扰的问题,本文提出了一种基于自适应时延估计与超螺旋快速终端滑模的轨迹跟踪控制方法。首先通过手部位置点坐标变换方法,对欠驱动无人船数学模型进行状态扩展重... 针对欠驱动无人船动力学模型参数获取困难、跟踪控制易受水流及自然风等干扰的问题,本文提出了一种基于自适应时延估计与超螺旋快速终端滑模的轨迹跟踪控制方法。首先通过手部位置点坐标变换方法,对欠驱动无人船数学模型进行状态扩展重新构建;然后采用自适应时延估计技术,估计无人船未知动力学模型部分及外部扰动,并设计超螺旋快速终端滑模控制策略补偿时延估计产生的误差,提高控制系统鲁棒性;最后,基于仿真分析与航行跟踪实验验证本研究控制方法可行性。在航行跟踪实验中,位置平均误差相比于PID算法、滑模算法及自适应时延估计滑模算法分别降低了35.1%、24.7%、20.8%,轨迹跟踪精度高。本文提出的控制方法不依赖动力学模型参数,可实现欠驱动无人船精准轨迹跟踪控制,且收敛速度快、鲁棒性高,为欠驱动无人船轨迹跟踪控制提供了可供借鉴的方法。 展开更多

关键词 欠驱动无人船 自适应时延估计 超螺旋快速终端滑模控制 轨迹跟踪控制

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用于回声消除系统的自适应延时估计算法研究 被引量：3

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作者 陈国志 乐彦杰 +2 位作者 张磊 胡凯 文昊翔 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第3期244-249,共6页

为避免回声消除系统中滤波器过长导致的各种缺陷,提出一种单滤波器结构的自适应延时估计(delay estimation,DE)算法,并与现有的两种双滤波器延时估计算法S-DE、PHT-DE进行对比研究。先阐述自适应延时估计算法的原理,并对三种算法进行理... 为避免回声消除系统中滤波器过长导致的各种缺陷,提出一种单滤波器结构的自适应延时估计(delay estimation,DE)算法,并与现有的两种双滤波器延时估计算法S-DE、PHT-DE进行对比研究。先阐述自适应延时估计算法的原理,并对三种算法进行理论研究,然后采用高斯白噪声作为输入信号,以稀疏回声路径为实验条件,对算法进行计算机仿真。仿真结果表明,与PHT-DE相比,S-DE算法计算复杂度较低而稳定性较弱,但两种算法均为双滤波器结构,因此存在信息冗余而导致计算复杂度浪费。新算法为单滤波器结构,可有效避免双滤波器结构的信息冗余,其性能与计算复杂度均优于S-DE、PHTDE,是各种DE算法里实用性最强的算法。最后指出该算法的改进方向是进行统计学建模,为参数设置提供理论指导公式。 展开更多

关键词 回声消除 自适应延时估计 双滤波器结构 单滤波器结构

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供水管网泄漏定位研究与检测系统开发 被引量：7

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作者 孔德明 王友仁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期421-427,共7页

在分析泄漏声波在管线中传播特性的基础上,根据自适应滤波时延估计与泄漏定位的原理,设计与实现了管网泄漏定位系统中的传感器及信号调理电路、数据采集与通信电路、数字滤波以及泄漏定位软件等,并进行了系统集成。在实现的系统中,传感... 在分析泄漏声波在管线中传播特性的基础上,根据自适应滤波时延估计与泄漏定位的原理,设计与实现了管网泄漏定位系统中的传感器及信号调理电路、数据采集与通信电路、数字滤波以及泄漏定位软件等,并进行了系统集成。在实现的系统中,传感器采集到的泄漏声信号被转换成12位数字量,通过通信端口读入计算机。为了得到准确的定位结果,对采集到的数据采用了选频段滤波、分时段时延估计、根据信号幅值的相对强弱进行抑制突发强干扰。现场试验与运行结果表明:系统硬件和软件流程运行正确,达到了设计的需求;泄漏定位结果误差小于0.5m,能够满足实际测量的要求。 展开更多

关键词 泄漏定位 自适应时延估计 数字滤波 软件设计

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