MIMO雷达是一种多输入多输出雷达系统,它利用多个发射和接收天线来提高雷达系统的性能。MIMO雷达在测量目标的波达方向(DOA)方面具有显著的优势,特别是在多径环境下,能够有效区分直接信号和反射信号。多径效应是指雷达信号在传播过程中遇到障碍物后反射,形成多条路径到达接收点,这些路径的信号可能相互干涉,造成信号质量的波动。在多径环境中准确估计目标的DOA对于雷达系统来说是一个重要的技术挑战。 针对这一挑战,本文提出了基于双向空间平滑的样本复用MIMO雷达低角多径目标DOA估计算法。该算法基于MIMO雷达四路径回波信号模型,通过匹配滤波技术对接收信号进行处理,得到一个虚拟阵列,即等效的阵列接收数据。这种方法的优点在于可以利用MIMO雷达波形分集的特性,有效降低由多径效应引起的波达方向估计误差。 虚拟阵列的构建利用了MIMO雷达的空间分集能力,通过合成虚拟阵元来增加阵列的有效孔径,从而改善波达方向估计的性能。在虚拟阵列的基础上,算法实施了行列复用技术,即同时对虚拟阵列进行横向和纵向的空间平滑处理。这种双向空间平滑的做法可以进一步减少多径效应带来的干扰,提高低信噪比条件下的DOA估计精度。 空间平滑是一种有效的信号处理技术,主要用来抑制阵列信号中由于相干噪声引起的估计误差。在MIMO雷达系统中,空间平滑通过构造一个新的信号协方差矩阵来实现对信号的处理,该矩阵可以通过对原始数据进行加权平均得到,从而使原本因多径效应而相干的信号变得不相干,削弱或去除这些相干噪声的影响。 文章中提到的M-S-S MUSIC算法是一种常用的波达方向估计算法,它基于信号的特征结构,并利用子空间技术来估计目标方向。然而,该算法在低信噪比环境下性能会有所下降。本研究的算法通过空间平滑有效提高了DOA估计的精度,特别是在信噪比小于-12dB的恶劣环境下,能够将均方根误差平均减小1度,显示了显著的性能优势。 关键词中提及的“MIMO雷达”、“多径”、“波达方向估计”和“空间平滑”是雷达信号处理领域的专业术语,反映了本文算法所涉及的核心技术和应用场景。MIMO雷达的应用主要是在无线通信和雷达系统中,利用空间分集提高系统的性能;多径分析则是在雷达和通信信号处理中必须考虑的环境因素;波达方向估计是雷达系统对目标进行定位和跟踪的重要依据;空间平滑技术在雷达信号处理中具有减少干扰、增强信号处理能力的作用。 文章的研究成果对于雷达系统设计、信号处理算法开发以及多径环境下的目标定位等方面都具有重要的理论和实际应用价值。通过改善DOA估计精度,可以有效提升雷达系统的性能,特别是在复杂电磁环境下,对于提高目标检测、跟踪和识别能力具有重要的意义。
2025-10-24 11:09:37 1.52MB 研究论文
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针对基于阵列协方差矩阵特征分解的子空间类算法存在的问题,提出了一种基于改进空间平滑的新方法。首先介绍了“等效信源”的概念,在此基础上分析了当目标数多于发射阵元数时,一些基于子空间类算法失效的原因;从理论上推导说明了在接收阵元数足够多的情况下,本文算法可突破发射阵元数对可估计目标数的限制的机理,从而使得MIMO雷达在发射阵元数较少时能估计更多的目标。仿真结果表明:本文所提方法具有比TDS算法更好的估计性能。
2025-10-24 10:52:24 752KB 工程技术 论文
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无人机航迹平滑处理在无人机飞行任务中至关重要,它能够确保无人机沿着预设的平滑路径飞行,提高飞行效率和安全性。贝塞尔曲线是计算机图形学中广泛使用的一种平滑曲线生成方法,常用于设计流畅的路径。在这个项目中,我们将深入探讨如何使用C++实现无人机航迹的贝塞尔曲线平滑处理,并结合osgEarth库进行可视化。 贝塞尔曲线的基本概念源自数学,它由一系列控制点决定,通过线性或非线性的组合,生成一条连续且平滑的曲线。在四阶贝塞尔曲线(最常见的类型)中,有四个控制点:起点P0、两个中间控制点P1和P2,以及终点P3。通过贝塞尔多项式,我们可以计算出任意参数t下的曲线点位置,t取值范围为0到1。 C++实现贝塞尔曲线通常涉及以下几个步骤: 1. **定义数据结构**:创建一个结构体或类来存储控制点坐标,如`struct ControlPoint { float x, y, z; }`。 2. **贝塞尔函数**:编写贝塞尔曲线的计算函数,该函数接受控制点数组和参数t,返回对应位置的坐标。对于四阶贝塞尔曲线,可以使用递归方式实现,如下: ```cpp Vector3D BezierCurve(const ControlPoint* points, float t) { if (t == 0 || t == 1) return points[t == 0 ? 0 : 3]; Vector3D p1 = BezierCurve(points, t * (1 - t)); Vector3D p2 = BezierCurve(points + 1, t * (1 - t)); return (1 - t) * p1 + t * p2; } ``` 3. **参数化处理**:根据无人机航迹需求,将时间转换为参数t,然后调用贝塞尔函数获取相应位置。 4. **生成航迹**:遍历时间轴上的多个时间点,生成对应的贝塞尔曲线点,形成完整的航迹。 osgEarth是一个强大的开源库,用于在OpenGL环境中进行地球可视化。要结合osgEarth绘制贝塞尔曲线,我们需要: 1. **导入库**:在C++代码中包含必要的osgEarth头文件,并链接库。 2. **创建场景节点**:使用osgEarth的`Feature`和`Geode`类来表示航迹点。每个航迹点都是一个`Geometry`对象,可以通过`addDrawable`添加到`Geode`中。 3. **设置样式**:通过`Style`对象配置航迹的外观,如颜色、线宽等。 4. **添加到地图**:将`Geode`对象添加到`MapNode`,并将其置于场景图中。 5. **渲染**:启动osgEarth的渲染循环,展示平滑的贝塞尔曲线航迹。 在实际应用中,可能还需要考虑航迹的实时更新、动态调整控制点以及与其他飞行控制系统的接口集成等问题。通过熟练掌握C++和osgEarth,我们可以有效地实现这些功能,为无人机提供精确、平滑的飞行路径。
2025-10-20 22:00:59 4KB
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海神之光上传的视频是由对应的完整代码运行得来的,完整代码皆可运行,亲测可用,适合小白; 1、从视频里可见完整代码的内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
2025-10-18 15:46:50 3.05MB matlab
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函数 binAveraging 通过平滑高频范围,可以更清晰地可视化湍流速度密度的功率谱密度估计。 它还可以用于将数据平均到不重叠的 bin 中。 本呈件包含: - 函数 binAveraging.m - 示例文件 Example.mlx - 包含模拟湍流速度波动的时间序列的数据集 PSD_velocity.mat 那是提交的第一个版本; 一些错误可能仍然存在。 欢迎任何意见、建议或问题!
2025-10-08 18:52:58 299KB matlab
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"Matlab高级技术:高光谱数据全面预处理与特征选择建模分析",matlab处理 高光谱数据预处理(SG平滑、SNV、FD、SD、DWT、RL、MSC) 特征波段选择(CARS、UVE、SPA),建模(PLSR,RF,BPNN,SVR) 同时可以利用matlab提取高光谱影像的光谱信息,进行上述处理。 ,高光谱数据处理;SG平滑;SNV;FD;SD;DWT;RL;MSC;特征波段选择;光谱信息提取。,Matlab高光谱数据处理与建模分析 高光谱成像技术是一种能够获取物体表面反射或辐射的光谱信息的现代遥感技术。它通过对成千上万连续的光谱波段进行分析,提供比传统影像更加丰富的地物信息。由于高光谱数据具有数据量大、信息丰富、光谱分辨率高的特点,因此在遥感、矿物勘探、农业、食品工业等领域有着广泛的应用。然而,原始高光谱数据往往包含噪声和冗余信息,因此需要进行一系列预处理和特征选择来提高数据质量,以便于后续分析和建模。 在高光谱数据的预处理阶段,常用的处理方法包括SG平滑(Savitzky-Golay平滑)、SNV(标准正态变量变换)、FD(傅里叶变换去噪)、SD(小波去噪)、DWT(离散小波变换)、RL(秩最小二乘法)、MSC(多元散射校正)等。这些方法旨在去除随机噪声、校正光谱偏差、增强光谱特征等,以提高数据的信噪比和光谱质量。 特征波段选择是高光谱数据分析的另一关键步骤,它能够从众多波段中选取最有代表性和辨识度的波段,提高后续分析的准确性和效率。常用的特征波段选择方法包括CARS(竞争性自适应重加权抽样)、UVE(未校正变量估算)、SPA(连续投影算法)等。这些方法通过不同的算法原理,如基于最小冗余最大相关性、基于模型预测能力等,来优化特征波段的选择。 建模分析是将预处理和特征选择后的数据用于构建预测模型的过程。在高光谱数据分析中,常用的建模方法有PLSR(偏最小二乘回归)、RF(随机森林)、BPNN(反向传播神经网络)、SVR(支持向量回归)等。这些模型能够根据光谱特征进行有效的信息提取和模式识别,广泛应用于分类、定量分析、异常检测等领域。 Matlab作为一种高性能的数值计算和可视化软件,提供了丰富的工具箱和函数用于处理高光谱数据。通过Matlab,研究者能够方便地进行光谱信息提取、数据预处理、特征选择和建模分析等工作,极大地提高了高光谱数据处理的效率和准确性。 此外,文档中提及的"处理高光谱数据从预处理到特征波段选择与建模"系列文件,可能包含了更为详细的理论解释、操作步骤、案例分析等内容,为读者提供了系统学习和实践高光谱数据处理和建模分析的途径。 高光谱数据处理涉及多种技术手段和算法,目的是为了更高效、准确地从复杂的高光谱影像中提取有用信息。随着高光谱成像技术的不断进步和相关算法的不断发展,其在遥感和相关领域的应用前景将会越来越广泛。
2025-09-19 16:37:51 321KB ajax
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### 二维拓扑优化设计的后处理和平滑清晰几何图形的提取 #### 背景与简介 拓扑优化(Topology Optimization, TO)是一种数学方法,用于在预定义的设计空间内对材料区域进行优化,使其在给定的要求和边界条件下满足特定的目标。这种优化能够大大缩短产品的开发周期,并且还能在满足特定目标的同时减少生产过程中的材料用量。二维拓扑优化尤其适用于平面结构的优化设计,如桥梁、框架等。 #### 问题定义 对于二维拓扑优化而言,一个简单的代码比复杂的商业软件更易于操作和理解。例如,经典的88行MATLAB代码就是一个很好的起点,它支持多种载荷情况,具有网格独立性,并且计算速度快。此外,该代码已经被广泛验证为理解和学习拓扑优化的一个优秀工具。然而,该代码也有其局限性,如处理复杂边界条件的能力较弱等。 #### 方法论 本研究主要聚焦于拓扑优化后的处理流程,即如何从优化结果中提取平滑且清晰的几何图形,并将其转换成CAD模型,以实现设计到制造的一体化。具体包括以下几个方面: 1. **拓扑优化**:采用典型的拓扑优化方法,如SIMP法(Solid Isotropic Material with Penalization)、水平集法等进行结构优化设计。 2. **几何平滑**:对拓扑优化的结果进行后处理,以去除不连续性和噪声,提高几何形状的质量。 3. **几何提取**:从优化结果中提取边界轮廓,形成清晰、准确的几何形状。 4. **设计结果CAD重构**:将提取的几何形状导入CAD系统,生成可用于制造的精确模型。 5. **边界提取**:识别并提取出优化结果中的边界,以确保模型的完整性和准确性。 #### 结果分析 为了评估所提出的方法的有效性,本研究选取了几个典型的二维结构案例进行验证,包括但不限于: 1. **材料属性**:定义材料的弹性模量、泊松比等基本属性,这些参数将直接影响优化结果。 2. **MBB梁**:通过优化不同载荷条件下的MBB梁结构,测试方法的有效性。 3. **T型梁**:进一步验证方法在复杂结构上的适用性。 4. **额外细节**:探讨诸如网格尺寸、惩罚因子等因素对优化结果的影响。 5. **结果度量**:使用几何偏差、符合度和体积分数等指标来评价后处理的效果。 6. **限制因素**:讨论现有方法可能遇到的挑战和局限性,为未来的研究提供方向。 7. **展望**:基于当前研究的基础上,提出未来可能的发展方向和技术改进措施。 #### 实现细节 所有的编程工作均使用MATLAB完成,并采用了基于图像的后处理方法。这种方法的优势在于可以直接从二维优化结果中提取信息,并且可以最小化几何偏差、符合度和体积分数的变化。通过对多个数值实例的测试,我们能够全面评估该方法的性能、局限性和数值稳定性。 #### 总结 本文提出了一种有效的二维拓扑优化后处理方法,旨在从优化结果中提取平滑且清晰的几何图形,并将其重构为CAD模型,从而实现设计到制造的一体化。通过几个典型案例的分析,证明了该方法的有效性和可行性。未来的研究将进一步探索如何提高优化效率,以及如何更好地解决实际工程应用中的复杂问题。
2025-09-17 11:56:42 1.06MB 拓扑优化 边界提取 设计制造
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高光谱与近红外光谱预处理算法集:涵盖SNV、Autoscales、SG平滑、一阶求导、归一化及移动平均平滑等功能,该算法主要用于处理高光谱和近红外光谱的原始数据,主要包括标准正态变量交化(SNV)、标准化(Autoscales)、SavitZky一Golay卷积平滑法(SG-平滑)、一阶求导(1st derivative)、归一化(normalization)、移动平均平滑(moving average,MA)等光谱预处理方法,替数据就可以直接使用,代码注释都已经写好。 ,高光谱近红外光谱处理; 标准正态变量变换(SNV); 标准化(Autoscales); Savitzky-Golay卷积平滑法(SG-平滑); 一阶求导; 归一化; 移动平均平滑(MA); 代码注释完备。,高光谱近红外数据处理算法:含SNV等预处理方法的优化代码指南
2025-09-16 16:25:03 209KB
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STM32G431高性能无感FOC驱动系统资料:方波高频注入加滑膜观测器,零速带载启动至中高速平滑过渡,全C语言代码带中文注释,方便移植与开发,STM32G431 HFI SMO FOC无感驱动资料:方波高频注入与滑膜观测器技术实现,stm32g431 HFI SMO FOC方波高频注入加滑膜观测器无感FOC驱动资料,零速带载启动,低速持续注入,实现无感驱动低速运行,堵转有力,中高速转入滑膜观测器,平滑过渡。 包括完整的cubemx配置文件,mdk工程,原理图和开发笔记,代码全C语言,宏定义选项均有中文注释,方便移植到自己的项目中。 ,关键词:STM32G431; HFI; SMO; FOC方波; 高频注入; 滑膜观测器; 无感FOC驱动; 零速带载启动; 低速持续注入; 中高速滑膜观测器; Cubemx配置文件; MDK工程; 原理图; 开发笔记; C语言代码; 宏定义选项注释。,STM32G431无感FOC驱动资料:方波高频注入+滑膜观测器,平滑过渡低速运行
2025-09-15 00:06:03 2.52MB 正则表达式
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内容概要:本文介绍了基于Matlab的升级版A*算法多AGV路径规划仿真系统。该系统实现了地图自定义导入功能,允许用户轻松创建和调整真实环境的地图。同时,系统对A*算法进行了优化,使其能够生成更为平滑的路径,减少了AGV在行驶过程中的颠簸。此外,系统还支持单机器人四方向路径规划,并修复了路径坐标无法清除的bug。系统不仅能输出详细的路径长度和时间点坐标,还可以在多AGV路径规划时生成时空图,便于后续的数据分析和故障排查。 适合人群:从事自动化物流、仓储管理、机器人导航等领域研究和技术开发的专业人士,尤其是对路径规划有较高要求的研发人员。 使用场景及目标:适用于需要高效路径规划的工厂、仓库等复杂环境。主要目标是提高AGV的作业效率和灵活性,确保路径规划的准确性和稳定性。 其他说明:文中展示了部分关键代码片段,如地图导入和平滑路径处理的伪代码,有助于开发者理解和实现相关功能。
2025-09-09 20:23:09 1.14MB
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