最小方差

摘要： 为了提高短期电力负荷预测精度,提出了运用相似日选择与长短期记忆的短期负荷双向组合预测方法。首先,以关联度大小为标准,根据归一化后的待预测日气象因素序列确定数据集;然后,使用长短期记忆神经网络分别进行横向预测和纵向预测,利用最小方差法计算每一个采样点的横向、纵向预测值的权重,得出双向组合预测结果;最后,充分考虑气象因素对负荷数据的影响,利用最小方差法兼顾负荷数据的时序性、日周期规律性和非线性三者之间的关系进行实验,实验结果表明该方法的预测效果更佳。

摘要： 研究目标:构建改进全局非负最小方差模型的序贯最小方差模型平均组合.研究方法:在大样本下,给出序贯非负最小方差模型组合的期望方差和收益的理论近似,在此基础上探讨其平均组合的期望收益和期望方差的性质,并通过数值模拟和沪深300成分股数据在有限样本下进行验证.研究发现:与全局非负最小方差模型组合相比,序贯非负最小方差模型平均组合在样本外风险更小、收益更高,且保持组合稀疏性.研究创新:在卖空限制下,给出了一种比全局非负最小方差模型更优的组合构建方法.研究价值:序贯非负最小方差模型平均组合方法在国内市场具有较强的适用性,同时丰富了目前投资组合方法论的研究.

摘要： 研究了含有量测缺失的线性离散系统未知干扰和状态估计问题.首先将量测丢失建模为带二进制变量的伯努利过程,来模拟量测丢失的随机情形;其次考虑测量方程中未知干扰的系数矩阵不满秩和量测信息缺失的情况,设计一种抗干扰滤波器,该滤波器满足了未知干扰和系统状态估计的最小方差无偏性;最后通过数值仿真验证了在发生量测信息缺失的不同概率下,仍能实现对系统状态和未知干扰的无偏估计,表明了所提算法的有效性.

摘要： 随着装配式建筑技术的快速发展及应用,以构件生产、运输物流、现场装配等多空间关联调度为特点的资源优化问题随之产生,并且逐渐成为建筑行业市场提高生产效率和增强竞争力的关键因素.以装配式建筑项目为研究对象,通过考虑装配式建筑项目之间的约束关系,结合多空间关联项目协同调度的思想,建立以最小化资源方差为目标的资源均衡模型;并且提出基于遗传算法的资源均衡优化方法,将此用于多维空间下人工资源的有效均衡调度.数值实验中,依据某装配式建筑项目的实际数据,验证提出方法的有效性、高效性.该方法可有效解决装配式建筑项目多重空间下资源均衡问题,为装配式建筑工程项目管理者提供决策支持.

摘要： 随着装配式建筑技术的快速发展及应用,以构件生产、运输物流、现场装配等多空间关联调度为特点的资源优化问题随之产生,并且逐渐成为建筑行业市场提高生产效率和增强竞争力的关键因素。以装配式建筑项目为研究对象,通过考虑装配式建筑项目之间的约束关系,结合多空间关联项目协同调度的思想,建立以最小化资源方差为目标的资源均衡模型;并且提出基于遗传算法的资源均衡优化方法,将此用于多维空间下人工资源的有效均衡调度。数值实验中,依据某装配式建筑项目的实际数据,验证提出方法的有效性、高效性。该方法可有效解决装配式建筑项目多重空间下资源均衡问题,为装配式建筑工程项目管理者提供决策支持。

摘要： 针对船舶海试中航向控制器参数调整时工作量大的问题,提出了利用递归牛顿随机法和最小方差自校正控制相结合的自适应航向控制算法.仿真案例表明,设计的最小方差间接自适应航向控制算法,无需调整控制器参数,具有良好的控制效果、控制品质和鲁棒性能.

摘要： 投资股票的根本目的在于获取收益。但在股票投资中,收益总是伴随着风险。为了降低风险获得更大收益,投资者会将两种及两种以上的股票组合在一起进行投资。本文在马克维兹均值方差理论的基础上,通过对股票组合的收益、风险分析,利用最小方差、最大效用模型,找出在不同的风险偏好下最优的股票投资组合。

摘要： 针对高精度水声定位系统中定位精度与计算量相互矛盾的问题,提出了基于最小方差的声线跟踪自适应分层算法。该算法根据声速在有限范围内规律变化的特点,对声速剖面全局搜索,通过各段声速散点到其拟合直线的总方差表示拟切分段与原始声速剖面的差别,利用最大差别找出最佳切分点,保留原始声速剖面特征,实现对声速剖面的简化。实验结果表明,该算法在保证定位精度的同时能够提高计算效率,具有良好的工程应用价值。

摘要： 随着工厂中控制回路的增多,对控制系统进行性能评价,并对控制器进行优化非常必要.对基于最小方差准则的性能评价方法进行理论研究和算法推导,采用了线性回归算法来评价控制系统的性能.同时,基于直流电动机模型设计极点配置反馈控制器,采用按极点配置设计状态观测器的方法,通过观测器模型设计完成状态反馈,利用被控的状态模型设计极点配置的复合控制器,完成两种设计方法的比较.利用Ackermann公式计算出状态观测器模型,完成系统设计.通过仿真,分析了基于极点配置及状态观测器设计的控制器的性能.对控制系统的性能进行实时评估与优化,对于保障工业生产过程的安全、有效运行具有十分重要的意义.

摘要： 为了提高医学超声成像的轴向分辨力,文中提出一种基于预失真编码激励与改进最小方差自适应波束相结合的成像方法.该方法一方面对编码激励信号进行预失真和旁瓣抑制处理,补偿探头对信号的影响,提高发射端的分辨率与成像对比度;另一方面对接收数据采用改进的最小方差波束形成,有效提高了医学超声成像过程中的分辨率并改善自适应算法的鲁棒性.仿真结果表明,相对于恒包络信号与传统的延时叠加波束形成算法,文中算法从信号源和接收数据两方面提高了成像的对比度和分辨力,为实现高质量的超声成像系统提供了理论依据.

摘要： 增加传声器阵元数在一定程度上可以提高最小方差无失真响应波束形成器的性能.然而,为了保证噪声协方差矩阵的估计精度,增加传声器所需要的快拍数也相应增加,同时需要对更高维度的矩阵求逆,这在一定程度上降低了算法的鲁棒性.为了解决上述问题,结合降维导向最小方差方法和克罗内科积运算,提出了一种降维克罗内科积导向最小方差波束形成方法,可以在保证语音质量的前提下有效提高降噪量和系统鲁棒性.仿真和实际实验结果表明,相比于现有的克罗内科积最小方差波束形成器,提出的方法具有更低的运算量及更好的鲁棒性.

摘要： 在系统模型确定的情况下,用最小方差基准来评价控制系统的性能是非常有效的,然而控制回路经常会受各种扰动的影响,导致模型不能被精确地确定,因此,利用最小方差基准来评价系统的性能将不再准确.本文从概率的角度出发,提出一种基于随机化算法的最小方差基准来处理系统不确定性问题,这种评价准则能更好地接近实际工业控制过程,仿真结果验证了随机化算法应用在控制过程中的有效性.

摘要： 本文在最小方差套期保值模型的基础上，引入Copula 函数计算中位数相关数和尾部相关系数平均数来代替传统的Pearson线性相关系数，同时，利用GARCH和EWMA 模型预测期货和现货收益率的标准差，得出了更优的套期保值模型。实证结果表明，这两个模型计算的套期保值比率更有效，套期保值组合的VaR 更小。进一步，基于尾部相关系数平均数的套期保值模型要优于基于中位数相关系数的模型。因此，利用基于尾部相关系数平均数的套期保值模型可以更有效的规避现货价格风险。

摘要： 近几年来，针对基于模型的非线性多变量系统，Grimble和他的团队设计出一系列被称为非线性广义最小方差(NGMV)的控制器。在这些设计中，系统结构以及控制标准都是经过选择以使得控制器的结构简化。当系统是线性的，NGMV控制问题就转化为GMV控制问题。假设参考及干扰子系统均为线性系统，而系统模型可以包含非常一般的非线性项，例如状态依赖的状态空间模型，传递函数，神经网络，甚至是非线性查找表。NGMV控制律对系统模型要求不高，一般假设系统模型可以分解为:时滞项，一个稳定的非线性子系统，一个可以用多项式矩阵或者状态方程描述的线性子系统，在线性子系统中可包含不稳定元素。多项式版本的NGMV控制律由Grimble最先提出。后来，又提出了NGMV控制律的基本型介绍一个更加具有普遍意义的模型结构，即非线性环节可存在于系统的输入和输出结构中并且可以包含开环不稳定环节。在这些结果的基础上，近期还发展了非线性预测广义最小方差控制(Nonlinear Predictive GMV control)以及非线性广义最小方差滤波。特别需要指出的是对于状态依赖系统的NGMV控制律的提出，对于很多特定的复杂非线性模型，包括状态依赖系统，以及能够转化为状态依赖变化的非线性系统都提供简便的控制方法。

摘要： 电火花加工是一个典型的非线性过程,为了优化电火花加工过程,需要建立稳定的控制系统.为了提高系统的稳定性,本文提出了一种基于最小方差和极点配置耦合控制策略的电火花加工自适应控制系统，经过不同能量等级的3组实验，该系统表现出良好的调整能力，在稳定性、加工深度等方面都优于以最小方差控制策略建立的自适应控制系统。本文设计3组对比实验，分别以低能量、中能量、高能量的电参数代表实际加工中一些主要的加工条件，用以考察基于最小方差和极点配置耦合控制策略建立的自适应控制系统的调节能力。实验结果显示，在3种能量条件下该系统都没有出现震荡，并且能够最大程度发挥自身的调节能力。相比于最小方差控制策略建立的自适应控制系统，本文设计的控制系统在动态响应、稳定性以及加工能力方面表现出明显的优越性。在加工初始阶段，金属屑易于排出极间放电状态良好，因此在控制系统的调控下，抬刀周期增长到最大从而实现快速加工；当加工深度越来越深，抬刀周期逐渐减小，并根据变化的放电状态不断调整，使加工效率和系统稳定能够始终保持动态平衡。在加工速度方面，两种控制控制策略的效果相似，因为二者的放电状态参考值都为0.005;在加工深度方面，本文提出的最小方差和极点配置耦合控制策略显示出更大优越性，并且放电能量越小，这种优越性越明显。

摘要： 阵列测向技术的高分辨测向性能使其应用日益广泛。其多通道接收机的幅相不一致会造成通道失配，降低阵列的空间谱峰并改变谱峰位置，从而降低系统对目标方向的分辨能力。因此在进行阵列测向处理时对阵元通道的幅度失配和相位失配进行校正是阵列实用化的重要环节。本文采用在射频前端增加测试源，利用天线各通道后端接收的数据构造二阶互相矩阵估计失配幅相因子（校正参数），并提出了基于协方差阵向量比值和最小方差（LS）的迭代校正算法完成失配因子计算并完成通道噪声估计。其优点在于校正参数计算时间快速准确。仿真数据给出了两种算法的良好参数估计性能。对于快速处理空域目标的精确测向估计有一定的现实意义。

摘要： 带未知输入的单传感器随机奇异系统，基于典范型分解，将原奇异系统化为等价的两个降阶子系统，在没有未知输入的任何先验信息的条件下，提出了不依赖于未知输入的降阶线性无偏最小方差状态滤波器。进而，对带未知输入的多传感器随机奇异系统，基于线性最小方差标量加权融合算法，给出了多传感器分布式信息融合状态滤波器，推得了任两个局部估计之间的滤波误差互协方差阵。仿真研究验证了其有效性。

摘要： 针对新一代天气雷达距离分辨率提高的需求,提出并介绍了一种对天气回波信号进行距离过采样,用最小方差谱估计(MVM)方法来挖掘距离高分辨率信息的设计方案和算法原理,以高斯谱天气回波模型仿真实现了整个算法过程.处理前后回波信号的平均功率及速度估计结果对比,表明了该方法的可行性.

摘要： 通常的套期保值研究以套期保值的资产组合的方差最小化得到的，本文在VaR的理论框架下得到基于相对VaR的最优套期保值比率的解析表达式，通过双变量Garch(1，1)模型建立境内银行间人民币远期以及境外人民币远期(NDF)和即期汇市场的实证模型，比较两市场在相对VaR下与最小方差套期比率下的套期保值效率，发现相对VaR下的套期保值效率更优，同时境内远期市场的套期保值效率更优。

摘要： 本文提出了一种非线性系统的广义最小方差控制的新方法.文章采用遗传算法对非线性模型的结构和参数进行辨识,从而提出了一种基于遗传算法的非线性系统建模的方法.理论分析和Matlab仿真结果表明,该方法具有很好的控制效果.

摘要： 基于线性约束最小方差准则的稳健自适应脉冲压缩方法，包括：S1用发射线性调频信号序列s对输入的距离维回波数据y进行匹配滤波，输出处理结果，循环处理次数P＝1；S2、对第P次循环，距离位置l处的回波脉冲内所有采样点y(l)及发射线性调频信号波形s进行分块；S3、在最小方差无畸变响应原则上增设增益约束条件和零点约束条件，基于线性约束最小方差原则得到针对距离位置l处的自适应脉冲压缩代价函数；S4、设置协方差矩阵的置零条件，求解分块协方差矩阵；S5、根据S3和S4计算自适应脉冲压缩权矢量w(l)；S6、将权矢量w(l)作用于距离位置l处对应的y(l)可得到该距离位置的自适应脉冲压缩处理结果；重复S2至S6，当l＝||y||‑P(N‑1)‑1截止得到x

摘要： 本发明公开了一种基于知识辅助稀疏渐进最小方差的机载雷达杂波抑制方法，其主要思路为：确定机载雷达，并且分别获取Nmax个距离门雷达回波数据和Nmax个待检测单元数据；然后确定杂波脊；令l∈{1,2,…,Nmax}，计算第l个待检测单元数据xl在杂波脊上的最终杂波功率矩阵利用第l个待检测单元数据xl在杂波脊上的最终杂波功率矩阵计算第l个待检测单元数据xl的重构空时二维协方差矩阵令l的值加1，直到得到第Nmax个待检测单元数据xl的重构空时二维协方差矩阵并利用第Nmax个待检测单元数据的重构空时二维协方差矩阵计算用于处理第Nmax个待检测单元数据的权进而得到空时自适应处理结果，所述空时自适应处理结果为基于知识辅助稀疏渐进最小方差的机载雷达杂波抑制结果。

摘要： 本发明涉及一种基于网格误差模型的无网格稀疏近似最小方差DOA估计方法，建立基于网格误差模型的阵列接收信号模型，并基于该模型依次对信号、噪声功率和网格误差进行迭代求解，使稀疏近似最小方差DOA估计方法的定位精度不再受空间网格划分精度的限制，当目标信号的DOA与网格点不匹配时仍能实现较高的DOA估计精度。

摘要： 本发明公开了一种最小方差波束形成与基于最小方差相干系数融合的方法，该方法利用传统的波束形成器输出的一组最大值对应的方向向量构造最小方差约束方阵，通过最小方差波束形成算法得到MV波束形成的输出，将MV波束形成的输出代替相干系数的相干部分，形成一个高分辨率相干系数，将得到的高分辨率相干系数与最小方差波束形成的输出进行加权，最终得到波束形成的输出模型；本发明通过利用MV的高分辨率，用最小方差波束形成的输出代替CF的相干部分形成一个高分辨率相干系数，并与最小方差波束形成的输出进行加权融合，通过点散射目标和吸声目标的仿真结果验证表明：与现有的方法相比，本发明的方法能够更好的提高图像的分辨率，对比度以及鲁棒性。

摘要： 本发明涉及融合维纳后置滤波器的子频带分割最小方差超声成像方法，属于超声成像领域；该方法包括：S1：对阵元接收的采样信号进行延时处理，以获得超声回波数据；S2：选取适合超声回波信号的频域分段长度，同时利用短时傅里叶变换将超声回波信号转换为频域的窄带子信号；S3：对子频带的超声回波数据依次进行子阵空间平滑、对角加载等处理，得到子频带下的样本协方差矩阵；S4：计算出各个子频带下的波束形成器输出权值；S5：求取维纳滤波器的权值系数；S6：得到最终的复合权矢量；S7：利得到波束形成器的频域输出；S8：时域输出进行成像；该方法能够显著提高超声图像的分辨率和对比度，有效克服了传统最小方差波束形成算法对比度低的问题，有效改善了超声图像的整体成像质量。

摘要： 本发明属于阵列信号处理领域，涉及一种基于最小方差无失真响应的信源波达估计方法及系统，该方案包括：建立信源波达估计模型，通过计算每个扫描角度的传感器天线阵列输出功率来判断信源波达方向；根据最小方差无失真响应准则，将信源波达估计模型转换为约束的最小化问题，该约束的最小化问题具体为：调整传感器天线权重将信源波达角的输出功率增益最大，抑制其他干扰角度的输出功率增益；约束的最小化问题求解中，以递归最小二乘法为框架，通过二分坐标下降方法来计算每个角度天线阵列输出功率中快拍协方差矩阵的逆矩阵和扫描导向矢量的乘积，并获取各角度波达信号天线阵列输出功率，利用输出功率谱峰值估计信源波达方向，复杂度低，估计性能好。

摘要： 本发明涉及一种基于子空间斜投影的强稳健性最小方差超声波束形成方法，属于超声成像技术领域；该方法是对超声阵列接收的回波信号进行空间平滑和对角加载处理，获得样本协方差矩阵，并将其特征分解出信号子空间和干扰噪声子空间，根据信号子空间的特征向量及其对应的特征值构造过渡矩阵；结合期望方向向量和过渡矩阵的伪逆矩阵，计算斜投影算子，并利用其将最小方差波束形成得到的权值沿着与干扰噪声方向矩阵平行的方向投影到期望方向向量所在信号子空间中，得到新的权值，利用新权值对超声阵列回波信号进行加权求和，得到最终的自适应波束形成信号；本发明能够显著增强算法稳健性，维持图像分辨率，抑制背景噪声，从整体上提升超声成像质量。

摘要： 本发明公开了一种基于最小方差的组合导航系统抗扰滤波方法。首先建立含有未知输入项Gk‑1dk‑1的SINS/GNSS组合导航系统滤波模型，其中dk‑1为m维未知输入，Gk‑1是n×m维的噪声分配矩阵；然后在Kalman滤波算法的基础上，根据无偏性和最小方差两个约束条件来求解滤波增益矩阵Kk，求解过程中要确保新构建的算子符合两个假设要求；然后，将各式展开并整理得到滤波算法方程组；最后，根据滤波框架编程调试并移植到组合导航系统中进行应用，从而实现了对复杂环境下含未知输入组合导航系统各状态量的最小方差意义下的无偏估计。本发明可以解决复杂环境下组合导航系统含未知输入时抗扰能力差的问题，从而增强了组合导航系统的鲁棒性。

摘要： 本发明提供了一种基于改进最小方差成像的复合材料损伤轮廓识别方法，其包括：给定稀疏传感阵列和检测区域，激发传感器获取导波阵列信号，获取所有损伤反射位置可能的网格组合方式并设定约束条件，对满足约束条件的每种网格组合方式，采用改进的最小方差成像算法，运用采集到的N组导波阵列信号，分别计算像素值来表示损伤边界的概率，根据每种网络组合方式的像素值，对损伤轮廓进行识别。本发明实现了利用兰姆波对复合材料板分层损伤轮廓的定量识别，准确率较高，效率相较于同类型方法更高，运算要求更低。

摘要： 本发明涉及一种基于频域分割正交投影的合成孔径最小方差超声成像方法，属于超声成像技术领域，包括以下步骤：S1：对超声阵元接收的采样信号进行延时处理；S2：选取频域分段长度将超声回波信号转换为频域的子频带信号；S3：得到子频带下的样本协方差矩阵；S4：得到当前子频带下的时频信号子空间；S5：得到时频正交投影子空间；S6：计算各个子频带下波束形成器输出权值；S7：得到频域正交投影最小方差波束形成器的频域权值、频域输出；S8：将频域输出值转换为时域输出值，依次得到低分辨率图像，然后合成获得高分辨率成像结果；本发明能够有效提高超声图像的分辨率和对比度。