非线性滤波器

摘要： 直流融冰作为电网抵御低温冰冻灾害的有效措施之一,融冰装置在线路覆冰期间的运行可靠性极其重要。首先介绍了全桥模块化多电平直流融冰装置的拓扑结构以及直流融冰装置融冰工作状态下直流侧振荡现象。其次,分析了融冰装置振荡机理并提出了抑制措施,即在直流电压前馈环节引入非线性滤波器对高频谐振进行抑制。最后通过仿真与实验验证表明:基于模块化多电平直流融冰系统阻抗的相频特性得到了大幅度的改善,控制系统可以正常解锁、升压,证明了抑制措施的有效性,降低了高频振荡风险。

摘要： 针对存在外部干扰的一类自由飞行的柔性关节空间机器人柔顺控制问题,提出了一种基于固定时间收敛的阻抗控制设计方法。该方法根据期望阻抗模型计算阻抗误差,进而采用反演法设计控制器,并利用非线性动态面方法对虚拟控制量进行滤波处理,在保证固定时间收敛的同时,解决了反演控制“微分项膨胀”问题。通过构造合适的Lyapunov函数,证明闭环系统半全局固定时间一致最终有界稳定。仿真结果表明,所设计的阻抗控制器具有良好的柔顺控制效果。

摘要： 船舶动态定位技术是一种有效的开发海洋资源的方法,在海洋中,由于环境的变化和各种不确定因素,使得单一的传感器的定位精度往往达不到理想的要求。多个传感器的数据融合是当前的一个重要课题。在此基础上,采用多级多传感器数据融合结构,对舰船进行定位。针对船舶的非线性运动,本文提出一种基于船舶定位系统的非线性状态估算方法,为精确的船舶位置提供可靠的保障。

摘要： 激光致声是一种重要的水声通信技术,利用激光照射水面能够在水下产生声波信号,再把声波信号进行编码实现信息传输.本文对激光产生的声波脉冲信号进行了时域分析,根据声波脉冲的波形特点设计了非线性滤波器.通过非线性滤波提取声波信号的时域特征,并利用该特征对脉冲进行了识别和定位,为了提高定位的精度,在粗定位后又进行了一次精确定位.最后通过实验对算法进行了验证,实验结果表明该方法能够较好地判别并定位声波脉冲信号.

摘要： 激光致声是一种重要的水声通信技术,利用激光照射水面能够在水下产生声波信号,再把声波信号进行编码实现信息传输。本文对激光产生的声波脉冲信号进行了时域分析,根据声波脉冲的波形特点设计了非线性滤波器。通过非线性滤波提取声波信号的时域特征,并利用该特征对脉冲进行了识别和定位,为了提高定位的精度,在粗定位后又进行了一次精确定位。最后通过实验对算法进行了验证,实验结果表明该方法能够较好地判别并定位声波脉冲信号。

摘要： 针对传统矢量控制策略在保持系统动态性能的基础上无法消除系统扰动的问题,同时为了进一步提高系统模型的控制精度及抗扰能力,提出一种基于扩张状态观测器的永磁同步电机自适应逆控制方法.首先,该方法以双闭环矢量控制结构为基础,在转速环部分采用自适应逆控制方法,通过非线性滤波器以及归一化LMS算法对转速进行实时估计,并利用估计的权值对电机系统进行在线逆建模;其次,在此控制系统的基础上加入扩张状态观测器,对输出信号进行跟踪的同时对系统的内外扰动总和加以补偿以增强系统的抗扰能力;最后,利用Simulink对该系统进行仿真验证.实验结果表明,该控制方法具有更好的动态性能和抗扰能力.

摘要： 2018年12月中国渝鄂直流背靠背联网工程(以下简称"渝鄂工程")鄂侧空载加压试验中交流电压出现1810 Hz谐振,使用典型高频谐振抑制措施后,渝侧空载加压试验中交流电压出现700 Hz谐振.根据奈奎斯特稳定性判据,文中使用基于阻抗理论的波特图对交直流系统整体进行谐振机理研究,分别对柔性直流系统和交流系统的阻抗特性进行分析,结果证实柔性直流系统与鄂、渝两侧交流系统在1780 Hz和750 Hz附近存在谐振风险,与现场试验基本吻合.提出了一种基于电压前馈环节非线性滤波的控制策略,通过改造柔性直流系统在中高频段的阻抗特性,达到规避与交流系统谐振的效果.利用电磁仿真模型对渝鄂工程柔性直流系统和两侧交流系统进行仿真,复现了现场谐振现象,仿真结果验证了所提策略对谐振抑制的有效性.最后,将所提策略应用于渝鄂工程现场,典型运行方式下未再出现谐振现象.

摘要： 针对具有未知死区输入的一类非线性严反馈系统,文中提出了一种基于动态面技术的自适应渐进跟踪控制策略.在处理虚拟控制器时,不同于传统动态面技术中采用的低阶滤波器,通过引入具有时变积分函数的非线性滤波器,不仅可以规避"微分爆炸",降低计算负担,简化控制器,还可以很好地补偿动态面方法引起的边界层误差.理论分析证明,所提出的控制方案能够消除死区非线性的影响,保证闭环系统的稳定性.以单力臂机械手的仿真为例,通过调节设计参数去提高系统的瞬态跟踪性能,实现了系统跟踪误差渐进收敛,验证了所提出控制策略的有效性.

摘要： 针对多枚导弹协同对抗来袭目标的情形,为增强导弹的可观测性和目标信息估计精度,基于扩展Kalman滤波方法,完成了多导弹仅有视线角度量测情况下的协同滤波器的设计.通过适当的系统建模和坐标转换,将其他导弹的量测信息转化为自身的伪量测,增强了导弹的可观测性,从而大幅提高了对初始弹目相对距离误差的鲁棒性和系统状态的估计精度.基于Monter Carlo试验法的200次仿真结果也表明所有状态的估计误差在统计意义上都是收敛的.

摘要： 为了实现利用船舶静态电场对船舶进行跟踪的目的,针对传统卡尔曼滤波算法中存在的问题,设计一种新的非线性滤波器.建立船舶的状态空间模型,分析传统卡尔曼滤波算法在船舶跟踪中存在的问题;依据渐进贝叶斯思想,利用连续白噪声与离散白噪声序列噪声协方差之间的关系,设计一种新的渐进更新扩展卡尔曼滤波器.仿真结果表明,该滤波器能有效地抑制由于初始误差较大而造成的滤波性能下降和滤波发散,能够有效地跟踪船舶,具有较高的实用价值.

摘要： 研究了空间机器人系统捕获目标时发生碰撞的冲击效应及之后的稳定控制问题.首先利用拉格朗日第二类方程建立了空间机器人系统的动力学模型,目标载荷的动力学方程则通过牛顿欧拉法获得.其次,利用运动几何关系及动量守恒原理,分析了碰撞冲击对系统的影响.对于两者接触后形成失稳的联合体系统,设计了输出反馈控制方案,以完成稳定控制.同时,考虑到空间机器人输入力矩有限的条件,运用带饱和函数的控制率将控制力矩限制在一定范围内.该方案利用非线性滤波器估测机械臂关节的速度,使其在控制过程中仅需测量系统位置信息.最后,通过李雅普诺夫判据证明了系统的稳定性.数值仿真实验模拟了碰撞冲击效应,并验证了上述控制方案的有效性.

摘要： 本文系统介绍了无迹卡尔曼滤波(UKF)、扩维无迹卡尔曼滤波(AUKF)以及积分卡尔曼滤波(QKF)三种非线性滤波器，并采用一维非平稳增长模型(UNGM)对上述滤波器的估计效果进行检验，检验指标为跟踪均方误差(MSE)。实验结果表明QKF滤波器的跟踪精度要明显优于UKF和AUKF，且计算量小于UKF和AUKF。

摘要： 系统地回顾了采样型非线性滤波器的原理、方法及进展.通过对采样方式的分析,将此类非线性滤波划分为确定性采样滤波器和随机性采样滤波器,并分别提出其一般性框架.在所提出的确定性非线性滤波器的一般性框架之下,分析了UKF、高斯滤波器;在所提出的随机性非线性滤波器的一般性框架之下,着重分析了粒子滤波器的各种变形.而后,回顾和总结了采样型滤波器在各个领域的应用和发展.最后,对采样型非线性滤波器未来可能的研究方向进行了探讨。

摘要： 本文设计了一个应用于非线性滤波器的小波快速算法,将双边小波变换简化为单边小波变换,降低了计算模型的复杂度,加快了离散型非线性滤波器运算速度,利用向量奇偶分量同时代如模型计算,简化了数据恢复的步骤。

摘要： 基于概率假设密度粒子滤波(PF-PHD)的多目标跟踪算法存在目标数目估计不准确,状态估计精度不高等问题,尤其是在杂波密集、目标数目较多的环境中,表现更为明显.借鉴Rao-Blackwellised粒子滤波(RBPF)将目标的状态空间进行分解,分别采用线性与非线性滤波器进行跟踪的思想,在PF-PHD的预测与更新过程中采用RBPF滤波,降低了计算复杂度,并显著提高了目标数目估计的准确度和状态估计的精度.文章最后用仿真实验验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文对雷达目标联合跟踪与识别技术研究的方法和进展进行了综合介绍,三种典型的算法分別是:基于雷达目标距离像序列的似然函数实现联合跟踪与识别,利用非线性滤波器实现实时的联合跟踪与识别,以及利用多传感器数据融合技术实现联合跟踪与识别。联合跟踪与识别技术可以应用目标类型知识改善跟踪可靠性,同时从跟踪中得到目标行为特性,提高目标识别概率。最后对联合检测、跟踪与识别技术做了评述。

摘要： 针对加权中值滤波器和灰度形态滤波器所共同存在的滤波参数选择问题,将最小绝对均值(LMA)和最小均方(LMS)算法与上述两类滤波器滤波原理结合起来,提出了用于解决滤波参数选择的自适应优化算法.仿真实验结果表明:一方面,自适应优化算法显著的改善了两类滤波器的性能,具有设计简便,实用性强的特点.另一方面,经过LMS自适应优化算法训练后的灰度形态滤波器性能优于经过LMA自适应优化算法训练后的加权中值滤波器.

摘要： 本文在分析Chebyshev正交多项式神经网络非线性滤波器的基础之上,利用判决反馈均衡器的结构特点,提出了一种Chebyshev正交多项式神经网络判决反馈均衡器,并给出了对应的自适应NLMS算法.数值仿真结果表明:本文提出的均衡器结构能够更有效的消除码间和非线性干扰,降低信号的误码率。

摘要： 本文介绍了一种新的非线性滤波器即SD-ROM滤波器(Siganl-Dependent Rank-Ordered-Mean Filter).这种滤波器首先根据秩序差值对图像进行噪声检测,然后根据邻域像素的灰度统计值对噪声点的灰度真值进行估计从而完成滤波.与中值滤波器相比,SD-ROM滤波器更能有效的滤除噪声,同时又能很好的保持图像的细节和边缘特征.所以本文将其应用到图像分割的预处理过程.实验表明,对于受脉冲噪声和条纹噪声污染很严重的图像经过SD-ROM滤波处理后仍然能够很好的进行图像分割,且分割效果远远好于经中值滤波后的分割效果.

摘要： 本文介绍了一种用于被动跟踪系统时延值滤波的MT型滤波器,给出了其时延值滤波性能和跟踪能力.

摘要： 公开的是一种线性滤波器、交流电源和制造该线性滤波器的方法。该线性滤波器通过从交流电去除噪声来输出交流电。该线性滤波器包括绕线筒、第一线圈、第二线圈和连接线，该绕线筒具有两个表面，围绕这两个表面缠绕有线圈，该第一线圈围绕绕线筒的第一表面缠绕并且连接到输入线，该第二线圈围绕绕线筒的第二表面缠绕并且连接到输出线，该连接线将第一线圈连接到第二线圈并且对通过第一线圈提供的交流电进行滤波以将该交流电传送给第二线圈。

摘要： 公开的是一种线性滤波器、交流电源和制造该线性滤波器的方法。该线性滤波器通过从交流电去除噪声来输出交流电。该线性滤波器包括绕线筒、第一线圈、第二线圈和连接线，该绕线筒具有两个表面，围绕这两个表面缠绕有线圈，该第一线圈围绕绕线筒的第一表面缠绕并且连接到输入线，该第二线圈围绕绕线筒的第二表面缠绕并且连接到输出线，该连接线将第一线圈连接到第二线圈并且对通过第一线圈提供的交流电进行滤波以将该交流电传送给第二线圈。

摘要： 一种将输入的模拟信号转换成补偿的数字信号的方法，包括：将输入的模拟信号转换成未补偿的数字信号，将未补偿的数字信号输入到失真模型，基于未补偿的数字信号生成模型化的失真信号，以及从未补偿的数字信号减去模型化的失真信号，以生成补偿的数字信号。一种失真补偿模数转换器(ADC)，包括未补偿的ADC，未补偿的ADC配置为将输入的模拟信号转换成未补偿的数字信号；以及耦合到未补偿的ADC的补偿模块，配置为：接收未补偿的数字信号，基于未补偿的数字信号生成模型化的失真信号，以及从未补偿的数字信号减去模型化的失真信号，以生成补偿的数字信号。

摘要： 本发明公开了一种线性与非线性滤波器相结合的非均匀性校正方法，在对线性校正图像进行空间平滑滤波得到真实场景的估计图像时，如果非均匀性水平较高，使用模板为11x11的均值滤波，否则，使用模板为5x5的非线性平滑滤波，在实现边缘保持滤波的同时，计算校正参数的自适应迭代步长，进行异常像素（坏元、冲激噪声）检测与替换，以滤波输出图像作为对真实场景的估计图像，利用变化参考图像实现变化检测，只有当校正图像与变化参考图像的差异大于变化阈值时才对非均匀性校正系数进行迭代更新。本发明既具有线性平滑滤波器平滑作用大、收敛速度快的优点，又具有非线性平滑滤波的边缘保持特性，而且计算复杂度较低，适合硬件电路实现。

摘要： 一种基于带限的简化非线性滤波器的数字预失真装置及方法，包括基于带限的简化非线性滤波的预失真模型的数字预失真器和预失真模型训练模块，数字预失真器对输入数字基带信号进行数字预失真处理，功率放大器输出模拟射频信号经衰减耦合器功率耦合、宽带正交解调器正交解调、低通滤波器、低采样频率的模数转换后生成输出数字基带信号输入数字基带信号和输出数字基带信号同步后输入预失真器训练模块，预失真器训练模块利用最小二乘算法进行参数训练后获得基于带限的简化非线性滤波函数的功放模型参数，并发送给数字预失真器。本发明在非线性滤波函数模型上运用带限的方法，降低了数字预失真模数转换器的采样频率，使得数字预失真实现难度和成本下降。

摘要： 本发明公开了一种基于线性与非线性滤波器组合的船舶航迹实时预报方法，包括：S1，采集目标历史轨迹作为数据集，并进行数据预处理，得到去除噪声的数据集；S2，使用N阶多项式拟合对数据集进行拟合，得到N+1个用于预测的多项式，使用K折交叉验证在N+1个预测多项式中选取最优预测曲线，得到初步预测结果；S3，使用中值滤波处理预测结果，得到去除非线性噪声的预测结果；本发明提出的一种基于线性与非线性滤波器组合的船舶航迹实时预报方法，用来预测目标船舶的未来轨迹。根据短期内的历史轨迹数据，实时更新组合滤波预测模型，实现成本低，且不需要智能水炮设备所在的船舶固有参数与外界环境参数，泛化性能好。

摘要： 本发明公开了一种线性与非线性滤波器相结合的非均匀性校正方法，在对线性校正图像进行空间平滑滤波得到真实场景的估计图像时，如果非均匀性水平较高，使用模板为11x11的均值滤波，否则，使用模板为5x5的非线性平滑滤波，在实现边缘保持滤波的同时，计算校正参数的自适应迭代步长，进行异常像素（坏元、冲激噪声）检测与替换，以滤波输出图像作为对真实场景的估计图像，利用变化参考图像实现变化检测，只有当校正图像与变化参考图像的差异大于变化阈值时才对非均匀性校正系数进行迭代更新。本发明既具有线性平滑滤波器平滑作用大、收敛速度快的优点，又具有非线性平滑滤波的边缘保持特性，而且计算复杂度较低，适合硬件电路实现。

摘要： 本公开涉及用于数字预失真的可配置非线性滤波器。本文的一些实施方案描述一种射频通信系统，可以包括输出射频(RF)发射信号的发射器，发射器包括对RF发射信号进行预失真的数字预失真系统(DPD)。DPD系统可以包括具有多行的可配置非线性滤波器，例如拉盖尔滤波器，其中至少一行以可配置的抽取比操作。DPD系统还可以包括抽取器和耦合在抽取器之间的纵横开关。

摘要： 具有非线性滤波器的接近传感器和方法一种用于便携式连接装置的传感器，包括滤波器30，所述滤波器30被布置成减少采样的输入信号上的噪声分量，其中所述滤波器被布置成：仅考虑在相同方向上系统地变化的输入测量，当预定时间窗口中的所有输入样本高于或低于当前输出值时更新输出值，以及当时间窗口中的输入样本低于和高于当前输出值时重复当前输出值。

摘要： 一种单相非线性滤波器和三相非线性滤波器，单相非线性滤波器包括：第一输入端、第二输入端、第一电感、第一电容、第一输出端和第二输出端，第一电感的一端接第一输入端，第一电容的一端接第一电感的另一端和第一输出端，第一电容的另一端接第二输入端和第二输出端，第一电感为非线性电感；三相非线性滤波器包括三个单相非线性滤波器，每个单相非线性滤波器的第一输入端为三相中的一相，每个单相非线性滤波器的第二输入端、第二输出端连接在一起构成三相的中性点。