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基于信息关联加权的多目标跟踪算法
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作者 于勇政 王伟 蒲治伟 《现代防御技术》 北大核心 2025年第1期23-36,共14页
针对多平台被动、主动雷达探测信息异步和高密度杂波混叠导致多目标状态估计精度下降与多目标数量过度估计的问题,提出基于信息关联加权的概率假设密度滤波算法。构建多目标跟踪模型,并分析了现有算法易受杂波影响的机理。推导了基于信... 针对多平台被动、主动雷达探测信息异步和高密度杂波混叠导致多目标状态估计精度下降与多目标数量过度估计的问题,提出基于信息关联加权的概率假设密度滤波算法。构建多目标跟踪模型,并分析了现有算法易受杂波影响的机理。推导了基于信息关联加权的多目标跟踪算法,根据目标速度和可容忍误差设置容忍时间参数,将异步时间较短的探测信息近似为同步,利用关联算法筛选来源于同一目标的被动、主动雷达信息,利用最小方差加权融合提升探测精度,而随机分布的杂波由于角度数值差距较大导致难以关联而被剔除。仿真分析表明,所提算法相比于现有算法提升了多目标状态估计精度,减少多目标数量过度估计情况。 展开更多
关键词 多目标跟踪 协同探测 概率假设密度滤波 信息关联 最小方差加权
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基于双基地阵元级数据融合的声源定位算法 被引量:1
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作者 李秀坤 王集 于歌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2007-2013,共7页
针对双基地声呐系统中,利用几何关系构建定位方程求解定位方式在多目标时存在定位模糊的现象,本文利用阵元级数据融合提出了一种目标定位算法。利用双基地系统中目标时延和方位的耦合关系,将接收数据近似地表示成广义方位估计的模型,实... 针对双基地声呐系统中,利用几何关系构建定位方程求解定位方式在多目标时存在定位模糊的现象,本文利用阵元级数据融合提出了一种目标定位算法。利用双基地系统中目标时延和方位的耦合关系,将接收数据近似地表示成广义方位估计的模型,实现对时延和方位的同时补偿,将定位问题转换为空间谱估计问题。通过添加虚拟源的方式改进了经典的最小方差无偏估计算法权值的计算方法,得到了旁瓣更低的增强型最小方差无偏估计算法,使得该算法在多目标情况下也不存在定位模糊现象,从而可以省去后续的数据关联等步骤。数值仿真结果表明:相比于基于方位估计的双基地定位算法,本文利用双基地阵元级数据融合提出的算法在单目标和双目标情况下获得了更高的定位精度,在一定信噪比条件下定位误差较经典方法低5 dB。数值仿真和分析展示了本文所提方法在双基地声呐中的应用潜力。 展开更多
关键词 双基地声呐 声源定位算法 空间谱估计 数据融合 最小方差无偏估计算法 定位方程 旁瓣抑制 自适应加权
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含未知输入非线性系统的扩展平方根容积卡尔曼滤波算法
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作者 鹿子豪 王娜 +2 位作者 林崇 赵克友 董世桂 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期5892-5900,共9页
针对工程实际应用中存在的未知输入会导致经典的非线性滤波器状态估计精度下降甚至滤波发散的问题,提出了一种基于最小方差无偏估计(minimum variance unbiased estimation,MVUE)准则的扩展平方根容积卡尔曼滤波(extended square-root c... 针对工程实际应用中存在的未知输入会导致经典的非线性滤波器状态估计精度下降甚至滤波发散的问题,提出了一种基于最小方差无偏估计(minimum variance unbiased estimation,MVUE)准则的扩展平方根容积卡尔曼滤波(extended square-root cubature Kalman filter,ESRCKF)算法。首先,结合上一时刻未知输入估计值对状态一步预测值进行修正,得到含未知输入条件下的状态预测值。其次,设计新息并采用加权最小二乘(weighted least squares,WLS)法获取当前时刻未知输入的无偏估计。最后,通过最小化协方差矩阵的迹,同时采用拉格朗日乘子法和舒尔补引理得到系统状态的最小方差无偏估计。仿真结果表明,相比于现有的非线性滤波算法,ESRCKF算法提高了在处理含未知输入非线性系统时的状态估计精度,并能同时实现系统状态和未知输入的最优估计,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 平方根容积卡尔曼滤波 最小方差无偏估计 加权最小二乘法 状态估计 未知输入估计
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基于最优权重与雷达图的变压器状态评估 被引量:20
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作者 吴翔 何怡刚 +2 位作者 张大波 张朝龙 张宁 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期55-60,共6页
实现更加贴近电力变压器实际运行状态的评估,对于电网合理、经济、科学安排检修具有重要意义。针对主观、客观权重单一评估或者简单将二者拟合造成整体评估片面性的问题,提出了基于最小方差理论的最优组合赋权方法,使得权重得到更加合... 实现更加贴近电力变压器实际运行状态的评估,对于电网合理、经济、科学安排检修具有重要意义。针对主观、客观权重单一评估或者简单将二者拟合造成整体评估片面性的问题,提出了基于最小方差理论的最优组合赋权方法,使得权重得到更加合理的分配。将雷达图法的特征量计算方法应用到变压器评估中,使得评估结果更加直观、简洁,也避免数据信息在归一化过程中的遗漏。运用该方法对实际变压器数据进行了分析,验证了方法的可行性和合理性。 展开更多
关键词 变压器 最小方差 组合权重 改进雷达图 状态评估
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改进的海雾图像去除方法 被引量:10
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作者 黄鹤 胡凯益 +2 位作者 郭璐 王会峰 朱礼亚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期81-91,共11页
针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于海上含雾图像处理中。首先,获取含雾图像的暗通道及最小值图像,将含雾图像转换到HSV颜色空间计算各个像素点的颜色衰减率,... 针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于海上含雾图像处理中。首先,获取含雾图像的暗通道及最小值图像,将含雾图像转换到HSV颜色空间计算各个像素点的颜色衰减率,对其按降序排序取前10%中的最小值作为亮暗部分界阈值,据此计算出HSV暗部图像区域(I_(HSV_dark))。通过引入变差函数来判断像素点是否来自于高亮区域,并获得基于变差函数的变差暗部图像区域(I_(VAM_dark))。对两个暗部图像区域做并运算,得到用于估计暗区域大气环境光值的暗部图像I_(dark)。将像素值进行递减排序,选取前1‰的像素点所对应雾化降质图像像素点集合的平均值作为A_(dark)的值。其次,提出一种基于多级权重相对总变差模型的去纹理方法,对最小值图进行滤波作为粗估计的透射率图,并使用透射率函数对其进行调整,弱化亮部图像的去雾,增强暗部图像的去雾。最后,提出一种最小方差中值引导滤波算法对调整后的透射率进行优化,根据雾天图像降质模型得到复原后的清晰图像。实验结果表明,提出的算法与基于暗通道先验理论以及融合变差函数和形态学滤波的去雾算法相比,获得的复原图像信息熵、平均梯度、对比度及雾霾浓度评价指标(FADE)等指标均有显著提升,更加清晰。 展开更多
关键词 最小方差中值引导滤波 颜色衰减先验 图像处理 变差函数 去雾
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一类含有约束的变分问题中权重因子的最优选取 被引量:1
6
作者 魏鸣 刘国庆 +2 位作者 王成刚 葛文忠 许秦 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期827-834,共8页
 研究了一类含有线性对流约束的变分问题中权重因子的最优选取· 在变分问题中,泛函权重因子选取的适当与否将影响数值计算的结果· 针对目前权重因子选取的相对随意性,在对观测场和理想场合理假设的条件下,分别讨论了带有...  研究了一类含有线性对流约束的变分问题中权重因子的最优选取· 在变分问题中,泛函权重因子选取的适当与否将影响数值计算的结果· 针对目前权重因子选取的相对随意性,在对观测场和理想场合理假设的条件下,分别讨论了带有弱约束和强约束的变分问题,通过求解相应的Euler方程,运用矩阵理论和偏微分方程的差分方法,得到了在分析场与理想场之间方差最小意义下的客观权重因子· 推证结果表明,若将带约束的变分问题的Euler方程离散成差分形式,且满足根据实际问题提出的合理假设以及差分方程稳定性条件,那么目标泛函中的权重因子在分析场与理想场的最小方差意义下存在最优选取· 它们在理论上更客观可信,可以实现权重因子与数值模式。 展开更多
关键词 约束 变分 权重因子 最小方差
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采用信号子空间稀疏表示的DOA估计方法 被引量:10
7
作者 解虎 冯大政 魏倩茹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1717-1722,共6页
利用目标辐射源空间分布的稀疏性,提出了一种基于稀疏表示的多快拍联合波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法。该方法首先利用采样数据矩阵大奇异值对应的左奇异向量估计信号子空间,然后采用加权迭代最小方差方法对信号空间进行... 利用目标辐射源空间分布的稀疏性,提出了一种基于稀疏表示的多快拍联合波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法。该方法首先利用采样数据矩阵大奇异值对应的左奇异向量估计信号子空间,然后采用加权迭代最小方差方法对信号空间进行稀疏表示。与传统的角度高分辨估计方法不同,该方法没有利用样本的统计信息,因而对具有任意相关性的信号源能进行有效的波达方向估计,不需要进行去相关处理,且具有很高的分辨力及估计精度。实验表明在该方法能准确的对目标源方位进行估计,且极大地降低了稀疏表示的计算量。 展开更多
关键词 稀疏表示 波达方向估计 奇异值分解 加权迭代最小方差 多快拍
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迭代异方差估计及其在多传感器数据融合中的应用 被引量:4
8
作者 赵晋 张建秋 高羽 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1938-1943,共6页
本文提出一种适应任意噪声分布的迭代渐近无偏估计异方差的方法,它能对多个不同测量噪声的方差进行估计.不同于传统的异方差估计算法,本文提出的迭代异方差估计,可在不损失估计精度和减少运算量的前提下,对多个不同的测量噪声方差进行... 本文提出一种适应任意噪声分布的迭代渐近无偏估计异方差的方法,它能对多个不同测量噪声的方差进行估计.不同于传统的异方差估计算法,本文提出的迭代异方差估计,可在不损失估计精度和减少运算量的前提下,对多个不同的测量噪声方差进行捕获和跟踪.在多传感器数据融合中的应用结果表明:本文提出的方法具有估计稳定性好、运算简单和具有较强的鲁棒性等优点,仿真和实验的结果均证明了提出方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 迭代异方差估计 最小均方误差 多传感器数据融合 加权最小二乘
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流浆箱稀释水调节原理及特点初探 被引量:13
9
作者 杨旭 陈克复 《中国造纸》 CAS 北大核心 2010年第5期17-20,共4页
应用柏努利方程的原理,通过设置一个新的变量即进、出口流量比x,使求解方程大大简化,从而比较分析了稀释水流浆箱横幅定量差调节的原理、特点以及影响因素等,结果与实际情况完全符合。
关键词 横幅定量差 双因素方差分析 稀释水调节 柏努利方程
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变分量子Monte Carlo的一个新算法 被引量:1
10
作者 黄宏新 曹泽星 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第10期1636-1639,共4页
提出变分量子MonteCarlo(VMC)计算的新算法极小化方差(MV)方法.它从局域能的内部结构出发,直接削减其波动以达到将VMC的方差减到极小的目的.给出了局域能的分析表达式,导出VMC的极小方差原理,并建立方差... 提出变分量子MonteCarlo(VMC)计算的新算法极小化方差(MV)方法.它从局域能的内部结构出发,直接削减其波动以达到将VMC的方差减到极小的目的.给出了局域能的分析表达式,导出VMC的极小方差原理,并建立方差极小化的计算步骤.这一新算法被用到CH2的X3B1态和a1A1态以及NH2的π-X2B1态和σ-A2A1态总能量的计算,得到CH2单-三重态的“劈裂”能ΔES-T=(48.5428±2.3629)kJ/mol和NH2的σ-π“劈裂”能ΔEσ-π=(140.8855±4.4630)kJ/mol.结果表明,在只增加10%~15%的计算量下,MV法比一般VMC过程统计误差要小72%~87%. 展开更多
关键词 变分量子 局域能 方差极小化 能级裂分 VMC MV
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基于稀疏约束和SRV约束的宽带自适应波束形成 被引量:1
11
作者 陈明建 罗景青 樊甫华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第5期699-704,共6页
针对传统的宽带MVDR自适应波束形成中,抑制干扰的同时会抬高旁瓣电平,且过多的线性约束会导致波束输出的SINR性能下降的问题,提出了一种基于SRV约束和稀疏约束的低旁瓣、高增益宽带自适应波束形成方法。该方法在窄带MVDR自适应波束形成... 针对传统的宽带MVDR自适应波束形成中,抑制干扰的同时会抬高旁瓣电平,且过多的线性约束会导致波束输出的SINR性能下降的问题,提出了一种基于SRV约束和稀疏约束的低旁瓣、高增益宽带自适应波束形成方法。该方法在窄带MVDR自适应波束形成基础上,通过增加波束图稀疏约束来降低波束的旁瓣电平,同时利用空间响应偏差(SRV)约束将窄带算法推广到宽带MVDR自适应波束形成中,极大地降低了算法的复杂度,改善了波束输出的SINR性能。与传统方法相比,该方法在降低宽带波束的旁瓣电平的同时,还具有良好的干扰抑制效果。数值仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 宽带波束形成 MVDR波束形成器 稀疏约束 空间响应偏差约束
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多传感器按对角阵加权信息融合Kalman滤波器 被引量:2
12
作者 邓自立 高媛 崔崇信 《科学技术与工程》 2004年第7期518-521,共4页
在按对角阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了多传感器按对角阵加权信息融合稳态Kalman滤波器,它等价于关于状态分量的按标量加权信息融合Kalman滤波器,与按矩阵加权信息融合Kalman滤波器相比,可明显减小计算负担,便于实时直... 在按对角阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了多传感器按对角阵加权信息融合稳态Kalman滤波器,它等价于关于状态分量的按标量加权信息融合Kalman滤波器,与按矩阵加权信息融合Kalman滤波器相比,可明显减小计算负担,便于实时直用。一个雷达跟踪的仿真例子说明了其有效性。 展开更多
关键词 多传感器 线性最小方差 最优信息融合准则 按对角阵加权 信息融合稳态Kalman滤波器
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多传感器分布式融合Kalman预报器 被引量:1
13
作者 邓自立 毛琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1542-1545,共4页
应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型,在线性最小方差最优信息融合准则下,对于输入噪声与观测噪声相关且观测噪声相关的多传感器系统,分别提出了按矩阵加权、按标量加权和按对角阵加权的3种分布式融合稳态Kalman预报器。其中提... 应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型,在线性最小方差最优信息融合准则下,对于输入噪声与观测噪声相关且观测噪声相关的多传感器系统,分别提出了按矩阵加权、按标量加权和按对角阵加权的3种分布式融合稳态Kalman预报器。其中提出了基于Lyapunov方程的局部预报估值误差方差阵和协方差阵计算公式。它们被用于计算最优加权,与单传感器情形相比,可提高估值器的精度。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性,且说明了3种加权融合预报器的精度无显著差别。但标量加权融合预报器可显著减小计算负担,提供一种快速实时信息融合估计算法。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 线性最小方差融合准则 加权融合 LYAPUNOV方程 分布式融合Kalman预报器
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应用在线整定广义最小方差多项式权值的测头控制方法
14
作者 邵伟 郭俊杰 周阿维 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期100-103,114,共5页
在曲面工件的高精度、高效率自动扫描测量过程中,为了提高测头自动跟踪扫瞄控制的精度和平稳性,提出了基于在线整定多项式权值的广义最小方差(OSPW_GMV)控制方法.该方法的主要思想是根据在线估计的被控对象参数及OSPW_GMV的输出,在线调... 在曲面工件的高精度、高效率自动扫描测量过程中,为了提高测头自动跟踪扫瞄控制的精度和平稳性,提出了基于在线整定多项式权值的广义最小方差(OSPW_GMV)控制方法.该方法的主要思想是根据在线估计的被控对象参数及OSPW_GMV的输出,在线调整多项式的权值,实现测头自动跟踪扫瞄的控制.实验结果证明,使用具有高跟踪精度和强鲁棒性的OSPW_GMV控制器,可使测头跟踪过程的误差小于0.1mm的跟踪要求,且每次运算时间与广义最小方差控制器相差不大,因此该控制方法在一些实时性及控制精度要求较高的精密检测场合,有较好的应用价值. 展开更多
关键词 扫描测量 广义最小方差控制 在线整定 多项式权值
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数值变分分析中的权重系数选取 被引量:1
15
作者 刘国庆 《南京化工学院学报》 1995年第3期74-77,共4页
作者对一类数值变分法中的权重系数进行了统计分析,并利用最小方差估计给出了加权系数的一种取法。
关键词 权重 最小方差 数值变分 变分法
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非负性最小方差集的选择理论与实现
16
作者 程希骏 於碧海 曹崇延 《运筹与管理》 CSCD 1997年第4期11-15,共5页
本文首先给出了最小方差集的运算模型,在此基础上指出了非负解的重要意义,并给出了非负解的枚举算法。
关键词 最小方差集 非负解 枚举算法 运算模型 投资理论
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多传感器分布式信息融合Wiener信号滤波器
17
作者 邓自立 梁佐江 《科学技术与工程》 2005年第9期539-542,共4页
应用Kalman滤波方法,对于带白色和有色观测噪声单通道ARMA信号,基于Riccati方程,在线性最小方差按标量加权的最优信息融合准则下,提出了多传感器分布式信息融合Wiener信号滤波器。提出了计算局部滤波误差间的互协方差的Lyapunov方程,可... 应用Kalman滤波方法,对于带白色和有色观测噪声单通道ARMA信号,基于Riccati方程,在线性最小方差按标量加权的最优信息融合准则下,提出了多传感器分布式信息融合Wiener信号滤波器。提出了计算局部滤波误差间的互协方差的Lyapunov方程,可用于计算最优加权系数。同单传感器情形相比,可提高滤波精度。一个三传感器信息融合Wiener跟踪滤波器的仿真例子说明了其有效性。 展开更多
关键词 按标量加权的线性最小方差信息融合规则 多传感器 信息融合Wiener信号滤波器 LYAPUNOV方程
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两传感器信息融合稳态Kalman滤波器和平滑器
18
作者 邓自立 高媛 《科学技术与工程》 2005年第17期1231-1234,共4页
应用Kalman滤波方法,基于Riccati方程,对输入噪声和观测噪声相关,且传感器观测噪声相关的两传感器系统,在线性最小方差最优信息融合准则下,提出了按矩阵加权最优信息融合Kalman滤波器和平滑器。为了计算最优加权阵,提出了局部估计误差... 应用Kalman滤波方法,基于Riccati方程,对输入噪声和观测噪声相关,且传感器观测噪声相关的两传感器系统,在线性最小方差最优信息融合准则下,提出了按矩阵加权最优信息融合Kalman滤波器和平滑器。为了计算最优加权阵,提出了局部估计误差互协方差阵的计算公式。同单传感器情况相比,可提高融合估计精度。一个目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多
关键词 线性最小方差按矩阵加权融合估计 信息融合KaIman滤波器 信息融合Kalm.n平滑器
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基于统计量的加权函数图像重建方法 被引量:5
19
作者 乔少华 李润鑫 +1 位作者 刘辉 尚振宏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第9期53-56,共4页
针对图像重建的问题,提出了一种基于统计量的加权函数图像重建方法。考虑到退化图像不仅含有高斯噪声,且含有拉普拉斯噪声,利用最大似然估计的思想估计高斯噪声和拉普拉斯噪声的方差构造基于统计量的高斯和拉普拉斯权重函数;由于在图像... 针对图像重建的问题,提出了一种基于统计量的加权函数图像重建方法。考虑到退化图像不仅含有高斯噪声,且含有拉普拉斯噪声,利用最大似然估计的思想估计高斯噪声和拉普拉斯噪声的方差构造基于统计量的高斯和拉普拉斯权重函数;由于在图像重建过程中,噪声分布发生变化,整合L_1,L_2范数,设计了一种自适应加权函数;结合双边全变差(BTV)正则化算法,设计了一种自适应加权函数图像恢复方法。实验结果表明:相比基于L_1-L_2混合误差模型(HEM),方法的峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)分别平均提高了约2.07 d B,0.02,对含有多种噪声的退化图像能够取得比较理想的结果。 展开更多
关键词 统计量 自适应 加权函数 方差 双边全变差
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基于改进自适应变分模态分解的滚动轴承微弱故障诊断 被引量:82
20
作者 谷然 陈捷 +2 位作者 洪荣晶 潘裕斌 李媛媛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1-7,22,共8页
滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD... 滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD)实现最优分解,并提出加权峭度指标(WK)用于选择有效模态分量进行信号重构,对重构信号进行Teager能量谱分析,从而识别故障特征频率。对轴承微弱故障振动信号的研究表明,所提方法改进了传统VMD算法分解精度受参数影响较大,导致信号出现过分解或欠分解的问题;与集合经验模态分解和局部均值分解算法相比所提方法具有更强的噪声鲁棒性和故障信息提取能力。 展开更多
关键词 自适应变分模态分解(AVMD) 最小平均包络熵(MMEE) 加权峭度指标(WK) Teager能量算子(TEO) 微弱故障诊断
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