检索结果-内蒙古大学图书馆

微电子学 2022年第4期52卷 555-561页

作者：申泽生刘云涛方硕王云哈尔滨工程大学哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院广州510535

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和... 详细信息

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm^(2),功耗为125μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比,面积减小了60%,功耗降低了20%。

关键词：数字抽取滤波器 Σ-Δ模数转换器低功耗补偿滤波器 IIR多相滤波器

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基于改进门限CDIF的雷达信号分选方法

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中国电子科学研究院学报 2022年第11期17卷 1094-1101,1118页

作者：陈鸿杰李利民邓志安司伟建芦阳哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001 中国电子科学研究院北京100041 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了解决传统的CDIF分选门限设置容易造成较高的虚警概率的问题,本文提出一种改进的基于噪声门限的门限设置方法。该方法首先构建随机混叠辐射源脉冲的到达时间概率分布模型,并基于该模型推导出所有脉冲之间的时差都必须满足的最低统计... 详细信息

为了解决传统的CDIF分选门限设置容易造成较高的虚警概率的问题,本文提出一种改进的基于噪声门限的门限设置方法。该方法首先构建随机混叠辐射源脉冲的到达时间概率分布模型,并基于该模型推导出所有脉冲之间的时差都必须满足的最低统计频次,将这个最低的统计频次作为噪声门限以降低虚警概率。仿真分析表明,改进门限CDIF方法在辐射源数目较多,存在脉冲丢失严重和干扰脉冲的情况下,对虚警具有很好的抑制作用,同时对于固定,参差和小抖动雷达信号可以保持良好的分选效果。

关键词： CDIF直方图信号分选门限设置虚警概率

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基于压缩感知的正交偶极子阵列信号参数估计

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中国舰船研究 2022年第1期17卷 221-226,234页

作者：王炜彤杨健郭晓冉刘鲁涛哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 北京遥感设备研究所北京100854 中国人民解放军32181部队河北石家庄050000

[目的]针对传统的极化敏感阵列的波达方向(DOA)估计算法运算复杂度高、实时性差的问题,提出基于压缩感知的正交偶极子极化敏感阵列结构。[方法]将数据压缩思想应用于阵列结构设计,压缩接收信号矢量维度,减少射频前端链路数量,以控制系... 详细信息

[目的]针对传统的极化敏感阵列的波达方向(DOA)估计算法运算复杂度高、实时性差的问题,提出基于压缩感知的正交偶极子极化敏感阵列结构。[方法]将数据压缩思想应用于阵列结构设计,压缩接收信号矢量维度,减少射频前端链路数量,以控制系统的复杂度,使阵列结构设计具有高度的灵活性。基于结构降维多重信号分类(MUSIC)算法;首先,通过空间谱搜索实现信号的DOA估计;然后,利用拉格朗日乘数法降维;最后,通过解决优化问题获取信号的极化参数信息。[结果]仿真实验表明:采用所提阵列结构及方法在入射信号完全极化且非相干时,可以获得正确的信号DOA和极化参数联合估计;在信噪比(SNR)大于10 dB的环境下,俯仰角均方根误差(RMSE)低于0.05°。[结论]与相同条件下同等通道数的非压缩结构相比,基于压缩感知的正交偶极子阵列参数估计结构的估计精度更高、运算复杂度更低。

关键词：极化敏感阵列正交偶极子波达方向估计 MUSIC算法

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复杂环境下的WIFI室内定位算法研究

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哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2022年第3期38卷 275-284页

作者：王琦席志红哈尔滨工程大学信息与通信工程学院先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

室内定位环境存在各类的因素干扰(教室内人员流动、转角处墙体、多径干扰等),这些因素均会对于WIFI信号强度RSSI造成干扰,最终导致在复杂空间内的NLOS定位误差.对于现有扩展卡尔曼滤波技术进行改进,将实际观测值与预测值作差.同时设置... 详细信息

室内定位环境存在各类的因素干扰(教室内人员流动、转角处墙体、多径干扰等),这些因素均会对于WIFI信号强度RSSI造成干扰,最终导致在复杂空间内的NLOS定位误差.对于现有扩展卡尔曼滤波技术进行改进,将实际观测值与预测值作差.同时设置阈值与相应的差值进行比较,以判定定位环境是否为视距/非视距并改进扩展卡尔曼滤波迭代过程.同时对于为了防止判定的不准确,加入路径损耗模型实现对NLOS误差的粗略估计,加入扩展卡尔曼的距离滤波模型做进一步估计,进而以此估计值对定位结果进行改正.利用改进后的扩展卡尔曼滤波算法消除非视距误差和噪声对定位的影响,实现了更准确的室内定位.实验表明,基于自适应卡尔曼滤波的定位方法具有较高的精度.

关键词：室内定位 WIFI信号非视距扩展卡尔曼滤波阈值定位精度

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基于Gerstner函数和JONSWAP海浪谱的海浪仿真

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哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2021年第6期37卷 676-682页

作者：杨志钢孙鹏哈尔滨工程大学信息与通信工程学院先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

针对单一海浪仿真方法在不同场景应用的局限性,提出了基于Gerstner函数与JONSWAP海浪谱相结合的海浪仿真方法,实现了不同波浪强度下的海浪建模.选取了Gerstner函数方程组作来海浪构造模型,并将其扩展成三维形式模拟海浪的细节和真实度;... 详细信息

针对单一海浪仿真方法在不同场景应用的局限性,提出了基于Gerstner函数与JONSWAP海浪谱相结合的海浪仿真方法,实现了不同波浪强度下的海浪建模.选取了Gerstner函数方程组作来海浪构造模型,并将其扩展成三维形式模拟海浪的细节和真实度;为了控制海浪模型并实现海浪的随机性、多变性、真实性,采用了JONSWAP海浪谱获取控制海浪模型的参数,进而建立了海浪仿真模型;针对多组海浪谱的频谱参数进行海浪仿真和不同海浪建模方法的海浪仿真,实验结果表明,所提方法有效性和实用性较好,真实度高,并适用于多种海浪场景.

关键词： Gerstner函数 JONSWAP谱海浪模型频谱参数三维形式真实性

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单向拓扑下基于DMPC与改进APF的水面无人艇编队运动控制算法

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无人系统技术 2022年第6期5卷 1-11页

作者：黄雨杰张子唐孙骞李一兵哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

多水面无人艇编队运动控制是多水面无人艇智能化的核心技术,也是当前研究的热点。重点讨论了编队部分成员无法获得编队平衡先验信息条件下的水面无人艇编队运动控制问题。首先,针对编队先验信息不平衡条件下无人艇编队保持困难的问题,... 详细信息

多水面无人艇编队运动控制是多水面无人艇智能化的核心技术,也是当前研究的热点。重点讨论了编队部分成员无法获得编队平衡先验信息条件下的水面无人艇编队运动控制问题。首先,针对编队先验信息不平衡条件下无人艇编队保持困难的问题,将领航–跟随结构与分布式模型预测控制算法结合,通过设定通信优先级和单向拓扑结构,在分布式模型预测控制算法中引入假设状态空间和平衡状态空间,以实现部分跟随者无法获取编队平衡先验信息情况下的无人艇编队保持;其次,针对编队航行过程中障碍物规避安全性不足的问题,将改进的人工势场法与模型预测控制相结合,设计了无人艇自主避障控制器,提升了编队航行过程的安全性;最后,通过仿真平台对所提方案的可行性进行了验证。所提方法可以为进一步研究复杂环境下多水面无人艇编队运动控制提供参考。

关键词：水面无人艇编队运动控制分布式模型预测控制领航-跟随结构人工势场法障碍物规避

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面向室内场景的改进MSCKF视觉-惯性里程计算法

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无人系统技术 2024年第3期7卷 54-66页

作者：邹珺婧孙骞刘瓦许自强陈浩哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 武汉船舶通信研究所武汉430010

搭载高帧率传感器的载体在室内快速运动时,其使用的视觉惯性里程计(VIO)算法存在计算负载高和定位精度下降等问题。针对此问题提出一种面向室内场景的改进多状态约束卡尔曼滤波器的VIO算法。首先,基于梯度和特征值对特征点检测结果进行... 详细信息

搭载高帧率传感器的载体在室内快速运动时,其使用的视觉惯性里程计(VIO)算法存在计算负载高和定位精度下降等问题。针对此问题提出一种面向室内场景的改进多状态约束卡尔曼滤波器的VIO算法。首先,基于梯度和特征值对特征点检测结果进行约束,提高特征点的提取质量进而提升算法的位姿估计精度;然后,使用一维逆深度参数化地图点进行状态增广,降低算法的计算复杂度以提高系统处理速度;最后,分别在公开数据集EuRoC与真实场景下进行了实验,从算法的轨迹估计精度、处理时间以及CPU使用占比率方面对所提算法进行了全面评估。实验结果表明,相较于S-MSCKF、VINS-Mono和PL-VIO三种主流VIO方法,所提算法的定位精度至少提升了19.18%,在确保精度的同时拥有较低的处理时间和CPU占有率,保证了系统的实时性。

关键词：多状态约束卡尔曼滤波器单目视觉惯性里程计室内快速运动环境定位传感器帧率一维逆深度参数化计算复杂度

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一种朴素贝叶斯学习辅助的接触图路由算法

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应用科技 2023年第1期50卷 1-6,20页

作者：陈立伟邓家蓝王桐哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

接触图路由(CGR)是星际网络路由协议中的一个重要组成部分,星际网络中节点易受电磁干扰或自身资源不足影响而失效,高度依赖先验知识的接触图路由在节点意外失效时通信性能会急剧恶化。针对上述问题,提出了在接触图路由中引入朴素贝叶斯... 详细信息

接触图路由(CGR)是星际网络路由协议中的一个重要组成部分,星际网络中节点易受电磁干扰或自身资源不足影响而失效,高度依赖先验知识的接触图路由在节点意外失效时通信性能会急剧恶化。针对上述问题,提出了在接触图路由中引入朴素贝叶斯学习模型来预测节点可靠性的方法。首先根据接触图路由的特点建立节点快照;然后基于节点快照进行朴素贝叶斯建模,预测节点间的不可靠性概率;最后在路由决策时考虑不可靠性概率,选择不可靠性小的节点转发数据。实验结果表明,引入朴素贝叶斯学习可以有效提高接触图路由在恶劣的太空环境中应对节点意外失效的能力,实现对数据的高效传输。

关键词：接触图路由星际网络电磁干扰节点失效朴素贝叶斯学习节点快照不可靠性概率路由决策

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基于改进人工势场法的多无人艇避障策略

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应用科技 2024年第1期51卷 166-176页

作者：邹子理孙骞黄雨杰李一兵哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对多无人艇编队避障问题,对静态避障的路径消耗问题进行建模分析,在动态避障时提出一种偏置人工势场法使策略符合艇群国际海上避碰规则(swarm International Regulations for Preventing Collisions at Sea,sCOLREGS)。本方法首先对... 详细信息

针对多无人艇编队避障问题,对静态避障的路径消耗问题进行建模分析,在动态避障时提出一种偏置人工势场法使策略符合艇群国际海上避碰规则(swarm International Regulations for Preventing Collisions at Sea,sCOLREGS)。本方法首先对传统人工势场法进行改进,定义符合艇群会遇态势判断需求的sCOLREGS,通过速度障碍法实时判断碰撞风险,然后利用偏置斥力区域的改进人工势场法实现对规则的遵守。仿真实验表明,本文方法在障碍物与编队大小相当时可显著减少避障路程,在确保避障实时性的同时,较好地遵守了国际海上避碰规则相关条例。研究结论可为海面无人艇集群安全航行提供参考。

关键词：人工势场法路径规划多无人艇艇群国际海上避碰规则速度障碍法栅格地图虚拟领航者动态避碰

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IMU和轮式里程计联合的雷达畸变校正算法

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应用科技 2023年第5期50卷 149-156页

作者：刘佳豪罗天放王桐哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了校正低帧率2D激光雷达在机器人快速移动时产生的运动畸变,提出一种惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)和轮式里程计联合的激光雷达运动畸变较正方法。在传统轮式里程计辅助法的基础上,针对轮式里程计高速时容易打滑造成... 详细信息

为了校正低帧率2D激光雷达在机器人快速移动时产生的运动畸变,提出一种惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)和轮式里程计联合的激光雷达运动畸变较正方法。在传统轮式里程计辅助法的基础上,针对轮式里程计高速时容易打滑造成角度测量误差较大的缺点,利用局部角速度精度较高的IMU数据来完成激光雷达角度误差的较正。算法采用麦克纳姆全向轮式机器人进行验证。实验结果表明:IMU和轮式里程计联合较正运动畸变的方法能够克服轮式里程计打滑的机械性缺陷,有效减小雷达的位移误差和角度误差,大大提高低帧率2D激光雷达地图构建的质量。

关键词：激光雷达运动畸变即时定位与地图构建 IMU 轮式里程计传感器融合线性插值机器人操作系统

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