国家自然科学基金(11204109)
- 作品数：18 被引量：69H指数：6
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- 一种有效的水下目标运动分析算法与仿真研究被引量：1
- 2012年
- 研究了基于纯方位观测的水下目标运动分析(TMA)原理及方法,针对常用粒子滤波算法在水下目标运动分析中存在的后验概率选择问题及粒子退化现象,通过分析问题产生的原因,提出了一种基于改进粒子滤波算法的水下目标运动分析方法。该算法首先结合了扩展卡尔曼滤波与粒子滤波算法(EKF-PF)各自的优势,同时考虑到粒子退化现象,并将马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)应用于EKF-PF算法中。与传统粒子滤波算法相比较,该算法不仅提高了重要性密度函数准确度,同时还克服了粒子退化问题,而且对重采样带来的采样枯竭也有很好的抑制作用。通过仿真实验表明该算法有效,且估计精度有较大的提高。
- 王彪曾庆军夏捷
- 关键词：纯方位目标运动分析粒子滤波
- 基于压缩感知的稀疏信道估计方法被引量：2
- 2013年
- 针对OFDM系统中传统最小二乘(LS)信道估计方法需要大量导频估计精度却不高的问题,提出基于压缩采样匹配追踪(CoSaMP)的压缩感知信道估计新方法。利用发送信号,接收信号和信道的频域关系建立基于压缩感知的数学模型,再采用CoSaMP算法对信道进行重构。仿真结果表明,与LS算法相比,基于CoSaMP的压缩信道估计方法能利用少量的导频信号达到与之相比拟的信道估计性能,提高了频谱利用率;与现有压缩感知信道估计算法(基追踪(BP)与正交匹配追踪(OMP)相比,在使用相同导频数目条件下,具有更好的信道估计性能和更低的计算复杂度。
- 陈艳王彪
- 关键词：正交频分复用信道估计压缩感知基追踪正交匹配追踪
- 海洋工程水下结构检测与清污机器人广义预测控制研究被引量：2
- 2015年
- 水下机器人(ROV)的运动具有非线性、多耦合和时变等特点,需要一类数学模型要求低、自适应能力强的非线性控制方法;因此以自主研制的新型的面向海洋工程水下结构检测与清污机器人(MC-ROV)为研究对象,通过水池试验,研究并建立了纵向和艏向动力学模型;最后设计了一种新颖的结合PID控制的约束输入输出的直接广义预测控制算法,对MC-ROV纵向、艏向运动展开研究;仿真结果表明,该算法具有计算量小、震荡低、自适应强等优点,具有良好的控制效果。
- 眭翔张明曾庆军王彪王志东
- 关键词：水下机器人动力学模型PID控制广义预测控制
- 基于空域压缩采样的水声目标DOA估计方法被引量：7
- 2013年
- 在空域存在稀疏观测约束条件下,传统的水声目标方位DOA估计方法在水下无人航行器等小型平台的应用中往往精度低或者失效。针对这一问题,提出了一种基于空域压缩采样的水声目标DOA估计方法。该方法通过建立水下目标的空域稀疏模型,对水下目标在空域进行压缩采样,并利用联合稀疏重构实现水下目标的DOA估计。仿真实验表明:与传统方法相比,该方法在较少阵元、较小阵列间隔和较少快拍下估计精度相对提高;而在较低信噪比下估计成功率能够提高50%以上,均方误差也能降低到0.2°以下。
- 王彪李超戴跃伟
- 基于FPGA和符号LMS算法的自适应均衡器设计被引量：2
- 2014年
- 为了对通信系统的传输信道进行自适应均衡处理,在通信系统中加入了基于现场可编程门阵列(FPGA)的自适应均衡器。在标准最小均方(LMS)算法的基础上,提出了符号LMS算法。该算法通过降低自适应均衡过程中的乘法运算次数来减少该自适应均衡器所消耗的FPGA硬件资源。MATLAB软件仿真验证了该方案的可行性和有效性;Quartus II和ModelSim硬件仿真证实了采用符号LMS算法的自适应均衡器在FPGA资源消耗方面确实具有优势。
- 邱陈辉李锋徐祖强
- 关键词：自适应均衡器最小均方现场可编程门阵列乘法器
- 基于特殊DA方案的DLMS自适应滤波器设计被引量：1
- 2014年
- 为了提高DLMS自适应滤波器的处理速度、降低其FPGA实现时所消耗的逻辑资源,提出了一种特殊DA方案。此方案基本结构主要包含I-LUT和K-LUT两个模块,前者用于存放输入采样值的所有可能组合之和,后者用于更新该滤波器的权值并且计算其输出信号。Matlab软件仿真验证了该自适应滤波器设计的可行性和正确性,Quartus II硬件仿真证明,基于此DA方案的自适应滤波器比基于通常的MAC方案的自适应滤波器具有更高的处理速度且消耗更少的逻辑资源。
- 李锋邱陈辉徐祖强
- 关键词：自适应滤波器分布式算法查找表
- 多功能模态切换的有缆遥控水下机器人控制系统设计与实验被引量：8
- 2014年
- 针对一种面向海洋工程水下结构检测与清污、多功能模态切换的新型有缆遥控水下机器人(remotely operated vehicle,ROV)开发了一套水面水下控制系统.通过对机器人本体水下运动受力计算分析,设计出了动力推进系统,并搭建了水下控制器单元.水面控制台设计包含供电系统、操控系统、通信接口及上位机软件,可实现机器人遥控和监控2种模式下的中等范围搜索和定点观测,并可在浮游和爬行模态之间自由切换.水下机器人姿态测试、定航、定深实验表明:该ROV控制系统性能可靠,能够满足复杂多变环境中的工作要求.
- 陈伟眭翔曾庆军王彪王志东窦京
- 关键词：控制系统上位机软件
- 水下机器人抗波浪扰动动力定位研究被引量：7
- 2016年
- 针对水下机器人近水面运动受到波浪干扰而产生的不确定性问题,结合所研制的新型海洋工程模态切换机器人MC-ROV,文章基于CFD法建立动力学模型,进行6DOF动力定位分析;根据定位误差设计力和力矩分配策略,采用非奇异终端滑膜控制(NTSM)对推力予以补偿,以减小由波浪等随机带来的影响,并采用无味卡尔曼(UKF)实时估计水下机器人的状态;仿真结果表明,该方法具有良好的动力定位效果,并且在受扰动后可以迅速调整动力分配策略,减小其带来的负面影响。
- 刘慧婷张明曾庆军眭翔宋振文
- 关键词：水下机器人动力定位
- 海洋工程水下结构检测与清污机器人控制系统研究被引量：6
- 2015年
- 针对自主研发的水下检测与清污机器人设计了一套控制系统.该系统分水面控制系统和水下控制系统两大部分,水面控制系统主要包括PC机、控制箱、脐带缆、控制摇杆等设备.水下控制系统包括嵌入式微控制器、视觉照明模块、安全保护模块、传感器模块、运动模块、供电模块等部分.并对控制系统的软件硬件进行了设计,建立了纵向和艏向动力学模型,根据ROV结构、功能特点等简化模型;设计了一种新颖的结合PID控制的约束输入输出的直接广义预测控制算法,并对水下机器人的艏向和纵向运动展开研究.仿真结果表明,该算法具有稳定性好、自适应强等优点,具有良好的控制效果.
- 刘海舰曾庆军宋振文梁凇常路张明陈伟
- 关键词：水下机器人控制系统动力学模型广义预测控制
- 移动水声通信多径传输非一致多普勒估计方法研究被引量：10
- 2015年
- 现有水声通信中的多普勒估计方法一般都假定多径信道每条路径的多普勒因子相等,当各路径多普勒因子存在差异时,该类方法往往无法正确估计出每径的多普勒因子,导致补偿后的信号存在较大误差。为此该文在分析水声信道稀疏特性的基础上,提出一种基于稀疏表示理论的非一致多普勒估计方法。该方法结合水声多径信道与非一致多普勒稀疏特性生成包含信道信息的超完备字典,将每径的非一致多普勒因子估计转化为基于超完备字典的稀疏重构求解,实现非一致多普勒因子的准确估计。仿真结果表明,所提方法不仅能估计出差异较大的非一致多普勒因子,而且对于大多普勒频偏的估计也相当有效,特别适合于高速移动水声通信中的多普勒估计。
- 王彪支志福戴跃伟
- 关键词：水声通信多普勒估计多径传输
