信号相关性与DOA估计

窄带波达方向(DOA)估计模型中,相干信号的问题很容易引起混淆。一些文献简单地认为频率不同的信号是不相干的,而频率相同的信号就是相干信号。因此,在建立不相干信号的DOA估计模型时,采用不同中心频率的信号,而使用的方向矩阵却采用同一个信号频率,该文提出,当信号中心频率不同时,应采用各自相应的频率来建立方向矩阵。其DOA估计应采用宽带信号的DOA估计方法,也就是应该对不同的频率进行聚焦。而采用同一个频率来建立的方向矩阵恰好同聚焦后的信号模型相同,因此,其估计结果也就是正确的。但这样的信号模型与事实并不相符。该文严格按照相干信号的定义证明了只有频率和初始相位都相同的窄带信号才是相干信号,最后通过计算机仿真验证了这一点。     

一种离散非平稳高斯随机过程的相关函数估计

离散非平稳高斯过程在实际中经常遇到。本文针对此过程的相关函数的估计导出了一种时间平均估计的方法。此估计不要求过程是遍历的这一严格假设;而且此方法只利用被观察过程的单组时间顺序上的采样值,在相当弱的条件下,得到无偏、一致的估计。     

一种快速全局运动估计算法

为了对全局运动进行准确快速的估计,在对全局运动估计算法进行研究的基础上,提出了一种快速全局运动估计算法。该算法基于非线性密度估计,采用了六参数的仿射模型。为了提高计算速度,采用了3层金字塔进行多分辨率计算,而且在每层迭代计算中,将基于块的外点去除算法与特征点提取算法相结合,这样既加快了算法的速度,又提高了计算结果的准确性。全局运动估计的实验结果表明,该算法在速度和准确性上具有一定的优势。     

用于宽带非平稳信源分离的一种盲波束算法

提出了一种用于分离宽带非平稳信源的盲波束算法。该算法以阵列旋转不变性为基础,利用宽带信源的非平稳特性,将传统的窄带盲波束算法扩展到频域执行;针对在扩展过程中可能出现的通道互换,利用相邻频点序列的互相关系数,对各频点的分离序列进行通道重排,以确保分离出的宽带信源在频域的一致性。该算法还消除了传统盲分离算法中普遍存在的幅度模糊问题,使得分离出的信号没有幅度失真。计算机仿真验证了算法的正确性和有效性。     

基于盲信号分离的分布式目标DOA估计方法

在分布函数未知或数学形式不同的分布式目标同时存在的情况下,研究了一种基于盲信号分离的相干分布式目标一维搜索ＤＯＡ估计方法。仿真实验结果表明,这种分布式目标ＤＯＡ估计方法具有分布参数门限现象,ＤＯＡ估计性能对其他信号源的分布参数不敏感。     

一种新的运动估计算法

基于搜索起点的预测和梯度下降搜索,提出了十字交叉梯度下降搜索(CCGDS)算法。该算法根据运动矢量的中心分布特性设计了相应的匹配搜索模板。仿真结果表明:该算法可以用较小的搜索代价取得与全搜索相当的效果,且在搜索速度与搜索效果方面优于三步法(TSS)、四步法(FSS)和钻石法(DS)。     

一种基于UMHexagonS的运动估计优化算法

UMHexagonS算法是H.264/AVC所采纳的整像素的快速运动估计算法之一,该算法在保持良好的率失真性能的前提下,相比全搜索算法(FS)可节约70%的运算量。根据UMHexagonS算法的特点,可从三个方面对该算法进行优化:加入零运动块判决;改进的5*5螺旋搜索;优化的多层次六边形搜索。仿真实验结果表明,在保证PSNR和码率几乎不变的情况下,优化算法可有效降低运动估计时间,从而提高H.264/AVC编码器的实时性。     

最小二乘估计的一种算法

众所周知,最小二乘估计(LSE)是广泛应用的一种重要数学工具。本文介绍一种新算法,当待估参数的数目超过方程总数的一半时,它比常规算法节省运算量。本算法的另一个特点是残差计算待估参数的 LSE,并由此揭示了残差的一些重要性质。     

一种快速整像素运动估算算法研究

在对已有快速整像素运动估计算法中使用的模板进行分析和实际测试的基础上,提出了一种新的适合于大运动矢量搜索的搜索模板,然后把该模板和小菱形模板结合起来而形成了一种新的快速运动估计算法。该算法充分利用了相邻块运动矢量的相关性以及运动矢量的中心偏置特性,显著减少了运动估计的运算量。把该算法运用到视频编码标准H.264/AVC中,取得了良好的编码效果,实验结果表明,新的运动估计算法和FS及DS算法相比平均搜索速度分别提高了98.08%和48.71%;重建图像的信噪比比DS算法平均提高了0.001875dB,更接近FS算法的编码质量。     

一种用于小流估计的数据包公平抽样算法

现有数据包公平抽样算法通常根据到达数据包所属流大小的估计值设置包抽样率,令大流所含数据包抽样率低,小流所含数据包抽样率高,缺点是算法的优劣依赖于不同方法对流大小估计的准确性;小流估计误差较大。针对此问题,利用大流持续时间长且到达速率高的特点,提出一种基于时间分片的用于小流估计的数据包公平抽样算法(MFEPS)。该算法将测量时间分割成片,抽取每个流在每个时间片内的第一个数据包,而不需要估计数据包所属流的大小。理论分析和实验结果均表明,与已有算法相比,对于小流估计,MFEPS算法在相同的CPU资源消耗条件下,具有更高的准确性和良好的扩展性。     

适于大阵列天线应用的多相关信号方向估计

研究了使用大型天线阵列对相关信号进行DOA估计的修正协方差矩阵的方法,主要对接收信号的协方差矩阵中的噪声功率部分进行抑制,得出了最终的谱估计式,并进行DOA估计。其理论分析和仿真结果表明,该方法对于相关信号以及空间角度比较接近的信号有较好的分辨能力。     

基于FFT的数字多波束测向算法研究

低信噪比下的高精度DOA估计是信号处理中的一个难点,传统的DOA测量方法和现代空间谱估计算法只适用于高信噪比环境。该文将传统的振幅测向法、数字多波束形成和FFT相结合,提出了一种基于频域处理的振幅测向算法,仿真实验表明该算法在信噪比为0～-25 dB的噪声环境中可以进行高精度DOA估计。     

相干分布式目标一维波达方向搜索迭代估计方法

在信号源角分布函数具体的数学形式未知的情况下,基于角分布函数共轭对称性约束条件,提出了一种相干分布式目标一维波达方向搜索迭代估计方法,该方法不用多维参数搜索,并适用于角信号分布函数形式不同的分布式目标同时存在的情况。     

MUSIC法的有限域单向快速频率搜索

快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。     

由图像的稀疏分解重建图像的快速算法

针对由图像的稀疏分解结果重建图像的速度极其缓慢这一问题,研究了表示图像的原子的能量分布特性。利用了表示图像内容的绝大部分原子的能量分布具有非常集中的特点,提出了由分解后的原子参数重建图像的快速算法。该算法对于一个原子的计算只限于原子能量集中的区域,并在此基础上实现了原子能量及原子归一化的快速计算。采用快速算法使图像重建的速度提高了约32倍,同时保证快速重建图像的质量保持不变。     

基于数据阵共轭重构的MUSIC角估计算法

介绍了一种利用接收数据及其共轭重构得到新的数据矩阵,然后借助于数据阵奇异值分解实现的修正MUSIC算法,并指出了这将有助于改善协方差矩阵特征值的分布,从而提高信号到达方向（DOA）的估计性能。在相同的信噪比和快拍数条件下,该方法无论是在角估计的均方误差、信号源角分辨能力等方面均优于普通的MUSIC算法,并给出了验证理论分析的计算机仿真结果。     

P帧快速模式选择算法

针对H.264编码算法中,预测帧(P帧)编码模式的选择过程异常复杂,开销大的问题,提出了一种新的快速模式选择算法,该算法利用直流系数能预先判定P帧编码模式的有效范围,缩小备选编码模式的可选范围,从而使模式选择的复杂度大为降低。实验结果表明,该算法可以使编码时间降低54%～74%,峰值信噪比提高0.05 dB～0.17 dB,同时码率变化范围为-3.14%～3.97%。应用结果表明,该算法在基于TI's TMS320DM642视频压缩系统中1路D1视频的压缩速度为25帧/s。