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基于EKF的集中式融合估计研究 被引量:43
1
作者 葛泉波 李文斌 +1 位作者 孙若愚 徐姿 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期816-825,共10页
以一类非线性多传感器动态系统为对象,基于扩展Kalman滤波器(Extend Kalman filter,EKF)介绍三种典型非线性集中式融合算法,并以此为基础研究部分线性动态系统融合理论在非线性系统中的推广与完善.首先,利用EKF的一种信息滤波器形式(Ext... 以一类非线性多传感器动态系统为对象,基于扩展Kalman滤波器(Extend Kalman filter,EKF)介绍三种典型非线性集中式融合算法,并以此为基础研究部分线性动态系统融合理论在非线性系统中的推广与完善.首先,利用EKF的一种信息滤波器形式(Extend information filter,EIF)给出测量值扩维融合、测量值加权融合和顺序滤波融合算法公式,进而研究三种非线性融合算法的估计性能比较以及测量值融合更新次序是否满足可交换性.结果表明:当各传感器的测量特性相同时,集中式测量值扩维和测量值加权融合算法的估计精度功能等价;非线性顺序滤波融合与其他两种融合算法之间不再具备线性多传感器系统中估计功能的完全等价特性;在融合精度不变前提下非线性顺序滤波融合中,各传感器观测更新次序不再完全满足可交换性.4个基于纯方位目标跟踪的数值仿真被用来验证文中所得结论的有效性和正确性. 展开更多
关键词 非线性系统 扩展信息滤波 集中式融合 等价性 协方差阵
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基于最小二乘准则的多传感器参数估计数据融合 被引量:12
2
作者 段战胜 韩崇昭 陶唐飞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第15期1-3,共3页
为了从含有加性测量噪声的线性测量数据中更加准确地估计未知的常值参数,测量噪声互不相关的多传感器测量系统得到广泛使用。在最小二乘准则下,提出了多传感器测量系统在多次同步测量时的集中式和分布式参数估计数据融合算法,两种算法... 为了从含有加性测量噪声的线性测量数据中更加准确地估计未知的常值参数,测量噪声互不相关的多传感器测量系统得到广泛使用。在最小二乘准则下,提出了多传感器测量系统在多次同步测量时的集中式和分布式参数估计数据融合算法,两种算法完全等价,且都是全局最优的。数值仿真实验的结果表明,新算法可以明显改善传感器测量参数的估计精度。 展开更多
关键词 集中式融合 分布式融合 参数估计 多传感器测量系统 最小二乘准则
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雷达组网数据融合系统性能分析 被引量:8
3
作者 陈志杰 饶彬 +1 位作者 李永祯 宗志伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1526-1531,共6页
针对雷达组网数据融合系统,对其系统性能进行了详细分析。介绍了2种典型雷达组网模式(集中式融合和分布式融合)的工作原理,对其抗干扰、反隐身、融合精度、融合识别和通信量等方面的性能进行了定量研究。研究表明,集中式雷达组网的实质... 针对雷达组网数据融合系统,对其系统性能进行了详细分析。介绍了2种典型雷达组网模式(集中式融合和分布式融合)的工作原理,对其抗干扰、反隐身、融合精度、融合识别和通信量等方面的性能进行了定量研究。研究表明,集中式雷达组网的实质是多雷达探测信息的"并",利用信息互补,具备航迹合成功效;分布式雷达组网的实质是多雷达探测信息的"交",利用信息冗余,具备电假目标航迹鉴别功效。研究结果可为新一代智能雷达组网数据融合系统的建设提供一定的参考意义。 展开更多
关键词 雷达组网 数据融合 集中式融合 分布式融合 性能分析 系统仿真
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集中式多传感器融合系统中的时间配准研究 被引量:6
4
作者 李林 黄柯棣 何芳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2445-2449,共5页
建立了集中式多传感器融合系统的时间配准模型.在已有时间配准算法的基础上,提出了配准频率的概念,给出了配准频率的选择方法.将配准频率与拟合计算相结合,提出了单目标条件下和多目标条件下的时间配准算法,并对配准实现中可能出现的问... 建立了集中式多传感器融合系统的时间配准模型.在已有时间配准算法的基础上,提出了配准频率的概念,给出了配准频率的选择方法.将配准频率与拟合计算相结合,提出了单目标条件下和多目标条件下的时间配准算法,并对配准实现中可能出现的问题进行了分析.分别在单目标条件下和多目标条件下对所提算法的应用效果进行了仿真.仿真结果验证了所提算法的有效性. 展开更多
关键词 信息融合 多传感器 集中式融合 时间配准
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空空导弹制导引信一体化信息融合技术研究 被引量:7
5
作者 温银放 王琼 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第4期67-70,90,共5页
在空空导弹制导引信优化控制的研究中,为了提高一体化引信的引战配合起爆控制精度,提出了红外成像/激光测距一体化引信异步信息融合方法,在分析红外成像和激光测距两种探测模式的测量信息在种类及时序上的差异的基础上,利用数字系统控... 在空空导弹制导引信优化控制的研究中,为了提高一体化引信的引战配合起爆控制精度,提出了红外成像/激光测距一体化引信异步信息融合方法,在分析红外成像和激光测距两种探测模式的测量信息在种类及时序上的差异的基础上,利用数字系统控制方法实现了红外成像/激光测距测量信息的同步关联,给出一种UKF一体化引信集中式信息融合滤波算法。通过仿真表明:提出的方法能有效提高引信系统复杂交会条件下的起爆控制预测算法精度,实现引战配合精确起爆控制。 展开更多
关键词 一体化引信 起爆控制 信息融合 不敏卡尔曼滤波 集中式融合
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雷达组网数据融合系统仿真实现 被引量:5
6
作者 陈志杰 饶彬 +1 位作者 李永祯 宗志伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期205-212,共8页
针对雷达组网数据融合系统,对其仿真实现问题进行了详细分析。研究了雷达组网数据融合系统的功能、组成和实现流程。设计了一种基于CPC I(Compact PCI)工控机加多DSP(Digital Signal Processing)并行处理器的硬件实现架构,给出了每种组... 针对雷达组网数据融合系统,对其仿真实现问题进行了详细分析。研究了雷达组网数据融合系统的功能、组成和实现流程。设计了一种基于CPC I(Compact PCI)工控机加多DSP(Digital Signal Processing)并行处理器的硬件实现架构,给出了每种组网模式(集中式融合和分布式融合)的软件实现流程和典型战情仿真实验结果。该系统的设计可为电子对抗条件下的雷达组网性能评估提供仿真验证平台。 展开更多
关键词 雷达组网 数据融合 集中式融合 分布式融合 性能分析 系统仿真
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基于IMM-CSRF的多平台机动目标被动跟踪方法 被引量:4
7
作者 刘梅 陈锦海 +3 位作者 高扬 王骏 林超 张声杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-7,共7页
针对仅有角度测量信息条件下,单平台的机动目标被动跟踪存在固有的强非线性和弱可观测性问题,研究多平台融合机动目标被动跟踪技术,提出了集中式漂移瑞利滤波器(centralized shifted Rayleigh filter,CSRF)来解决多平台目标被动跟踪问题... 针对仅有角度测量信息条件下,单平台的机动目标被动跟踪存在固有的强非线性和弱可观测性问题,研究多平台融合机动目标被动跟踪技术,提出了集中式漂移瑞利滤波器(centralized shifted Rayleigh filter,CSRF)来解决多平台目标被动跟踪问题,进一步提出并推导了基于交互式多模型的集中式漂移瑞利滤波器(interacting multiple model centralized shifted Rayleigh filter,IMM-CSRF),实现对机动目标的被动跟踪。仿真实验表明,该算法跟踪精度高,稳定性好,具有良好的实际应用价值。 展开更多
关键词 角度跟踪 机动目标 集中式融合 交互式多模型 漂移瑞利滤波器
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带相关噪声的加权观测融合估计算法及其全局最优性 被引量:4
8
作者 王欣 朱齐丹 孙书利 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2057-2061,共5页
针对多传感器线性离散定常随机控制系统,当具有相关噪声且每个传感器带不同观测阵时,基于矩阵满秩分解与加权最小二乘理论,提出了新的加权观测融合估计算法。该算法首先将多个传感器的观测折算到一个等效的传感器上,对等效的传感器系统... 针对多传感器线性离散定常随机控制系统,当具有相关噪声且每个传感器带不同观测阵时,基于矩阵满秩分解与加权最小二乘理论,提出了新的加权观测融合估计算法。该算法首先将多个传感器的观测折算到一个等效的传感器上,对等效的传感器系统进行估计,证明了其估计结果相同于集中式融合稳态Kalman估计结果,因而它同样具有渐近全局最优性,且可明显减小计算负担,便于实时应用。仿真实验结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 相关噪声 满秩分解 加权观测融合 集中式融合
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多速率马尔科夫跳变系统的序贯融合估计 被引量:1
9
作者 张洋洋 林红蕾 田甜 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2023年第6期730-738,共9页
对带噪声相关的马尔科夫跳变系统,提出了在多传感器多速率均匀采样情形下的序贯融合估计算法。系统中状态均匀更新,不同传感器以状态更新周期的正整数倍进行观测采样,同时不同传感器间的观测噪声不仅同时刻相关,而且与过程噪声相关。根... 对带噪声相关的马尔科夫跳变系统,提出了在多传感器多速率均匀采样情形下的序贯融合估计算法。系统中状态均匀更新,不同传感器以状态更新周期的正整数倍进行观测采样,同时不同传感器间的观测噪声不仅同时刻相关,而且与过程噪声相关。根据状态更新点处的传感器观测采样情况,建立状态更新点的单速率状态空间模型。对转化后的单速率马尔科夫跳变系统状态进行扩维,进而将对原系统状态的估计等价地转化为对扩维后状态的估计,在此基础上,提出了在线性最小方差(Lineor minimum variance sense,LMSE)意义下的最优集中式融合估计算法和最优序贯融合估计算法。所提出的序贯融合估计算法通过对传感器观测数据的实时处理,可获得状态的实时融合估值。同时证明了集中式融合估计和序贯融合估计的等价性。仿真实验进一步验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 马尔科夫跳变系统 序贯融合 集中式融合 多速率采样 相关噪声
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基于卡尔曼估计融合算法的油水两相流测量 被引量:4
10
作者 董峰 李峰 谭超 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期903-908,共6页
针对采用单一传感器无法对油水两相流流量准确测量的问题,将电导环阵列和内锥式差压2种传感器相结合,采用卡尔曼集中式融合估计方法与并行式融合估计方法分别实现油水总流量的测量.前者是根据局部各个传感器的测量值来重构全局的油水两... 针对采用单一传感器无法对油水两相流流量准确测量的问题,将电导环阵列和内锥式差压2种传感器相结合,采用卡尔曼集中式融合估计方法与并行式融合估计方法分别实现油水总流量的测量.前者是根据局部各个传感器的测量值来重构全局的油水两相流总流量,后者是根据局部各个传感器测量值的估计值来重构全局的油水两相流总流量.实验测试结果表明,这2种方法均可以实现油水总流量的较准确测量,且并行式融合结果优于集中式融合结果. 展开更多
关键词 油水两相流 流量测量 电导环传感器阵列 内锥式差压传感器 卡尔曼估计 集中式融合 并行式融合
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舰船组合导航系统的顺序滤波融合算法 被引量:3
11
作者 汤天浩 闻春红 +1 位作者 王天真 葛泉波 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第3期206-209,226,共5页
舰船组合导航系统Kalman滤波的集中式融合与分布式融合方法存在滤波精度与计算性能、容错性不可兼顾的缺点。且船舶运动受海洋环境等的影响,其噪声基于白噪声建模过于理想化。针对上述问题,提出了舰船组合导航系统的顺序滤波融合算法。... 舰船组合导航系统Kalman滤波的集中式融合与分布式融合方法存在滤波精度与计算性能、容错性不可兼顾的缺点。且船舶运动受海洋环境等的影响,其噪声基于白噪声建模过于理想化。针对上述问题,提出了舰船组合导航系统的顺序滤波融合算法。该算法的基本思想是采用一阶Markov过程建立舰船运动的噪声模型,并用状态扩维方法将状态方程转化为符合标准Kalman滤波的基本方程,然后每一时刻检查各导航子系统的有效性,对有效的导航子系统引入顺序滤波融合思想实现导航定位。与传统的顺序滤波融合算法相比,新算法在保留与集中式融合同样高的滤波精度、计算性能好的优点的基础上,新增了实用性强、容错性好的优点。理论分析和舰船SINS/GPS组合导航仿真结果表明了新算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 组合导航 集中式融合 分布式融合 容错性 顺序滤波融合 状态扩维
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网络化不确定系统集中式融合鲁棒稳态估值器
12
作者 陶贵丽 李爽 刘文强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1466-1478,共13页
对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、... 对于一类在状态转移阵和系统观测阵中带相同的状态依赖乘性噪声、带噪声依赖乘性噪声、一步随机观测滞后、丢包和不确定噪声方差的多传感器网络化系统,文章研究其鲁棒集中式融合稳态滤波问题.应用增广方法将系统转换为带随机参数矩阵、相同过程和观测噪声的集中式融合系统.应用去随机化方法和虚拟噪声技术,系统进一步转化为仅带不确定噪声方差的集中式融合系统.根据极大极小鲁棒估计原理,本文提出了鲁棒集中式融合稳态Kalman估值器(预报器、滤波器和平滑器),证明了所提出的集中式融合估值器的鲁棒性,给出了鲁棒局部与集中式融合估值器之间的精度关系.本文提出了应用于多传感器多通道滑动平均(MA)信号估计的一个实例,给出了相应的鲁棒局部和集中式融合信号估值器.仿真实验验证了所提出方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 集中式融合 鲁棒稳态估值器 一步随机滞后 丢包 不确定噪声方差 极大极小鲁棒估计原理
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基于异步航迹融合的乱序数据处理算法 被引量:3
13
作者 李林 何芳 黄柯棣 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期458-461,共4页
针对集中式融合系统中从传感器到融合中心的传输延迟时间存在差异而导致融合中心出现乱序数据的问题,提出了一种能够处理单步延迟和多步延迟的乱序数据处理(ATFOOSM)算法.首先利用乱序时刻(乱序数据的采样时刻)前的滤波结果,通过卡尔曼... 针对集中式融合系统中从传感器到融合中心的传输延迟时间存在差异而导致融合中心出现乱序数据的问题,提出了一种能够处理单步延迟和多步延迟的乱序数据处理(ATFOOSM)算法.首先利用乱序时刻(乱序数据的采样时刻)前的滤波结果,通过卡尔曼滤波来获取乱序时刻的目标状态,再采用异步航迹融合的方式实现对当前时刻目标状态的更新.仿真中采用ATFOOSM算法和重新排序算法对单步延迟和多步延迟下的乱序数据进行处理,结果表明ATFOOSM算法能够获得与重新排序算法相近的滤波精度. 展开更多
关键词 集中式融合 异步航迹 乱序数据 航迹融合
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一种新的混合式数据融合方法及其在雷达组网中的应用 被引量:2
14
作者 鹿瑶 张佳琦 赵旺 《现代导航》 2020年第4期277-282,共6页
针对雷达组网中多型雷达数据融合存在的问题,本文对多型雷达在探测距离、探测精度、数据率以及处理时延等方面的差异进行研究,提出一种新的混合式数据融合方法。该方法对组网内同型雷达进行聚类并对聚类内雷达量测数据采用集中式融合策... 针对雷达组网中多型雷达数据融合存在的问题,本文对多型雷达在探测距离、探测精度、数据率以及处理时延等方面的差异进行研究,提出一种新的混合式数据融合方法。该方法对组网内同型雷达进行聚类并对聚类内雷达量测数据采用集中式融合策略生成局部融合航迹,对不同聚类间的局部融合航迹采取分布式融合策略,并在每个融合节点形成一致的全局融合航迹。通过仿真实验验证,该方法与组网内所有雷达均采用集中式融合方法相比在航迹精度、航迹实时性以及航迹连续性等方面均有不同程度的提升,证明该方法是一种可行的工程化实现方法。 展开更多
关键词 雷达组网 分布式融合 集中式融合 混合式融合
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多传感器融合在探测巡航导弹中的应用 被引量:1
15
作者 皇甫流成 李侠 叶波峰 《电子信息对抗技术》 2008年第5期31-34,59,共5页
概述了巡航导弹的航迹特点,建立其运动模型与观测模型。介绍两种集中式、分布式传感器融合算法,进行了仿真实现。通过仿真分析,对比单一传感器,多传感器融合对于探测巡航导弹能够提高精度,减小测量误差。
关键词 巡航导弹 集中式融合 分布式融合
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一种就地-集中融合式配网自愈技术研究 被引量:2
16
作者 黄爽 《现代工业经济和信息化》 2021年第6期137-139,共3页
配网自愈技术使用自动化设备或系统,实时监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障,判断出故障区间并进行隔离,最后对非故障区间进行恢复供电。目前常用的两种典型自愈控制技术集中型和就地型各存在自身缺陷,于是文章介绍一种就地集中... 配网自愈技术使用自动化设备或系统,实时监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障,判断出故障区间并进行隔离,最后对非故障区间进行恢复供电。目前常用的两种典型自愈控制技术集中型和就地型各存在自身缺陷,于是文章介绍一种就地集中融合式配网自愈技术,该技术结合了集中型和就地型的优点,具有自动化程度高和可靠性强的特点。 展开更多
关键词 配网自愈 就地型 集中型 融合式
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多传感器集中式恒虚警率检测融合技术 被引量:2
17
作者 孙红亮 吕泽均 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第11期3957-3960,共4页
为提高传感器的检测性能,将一种经典的恒虚警率检测器CA-CFAR与多传感器集中式检测相结合。给出了多传感器集中式CA-CFAR检测器在均匀杂波环境中的虚警概率解析表达式。对两传感器集中式恒虚警率检测器和三传感器集中式恒虚警率检测器... 为提高传感器的检测性能,将一种经典的恒虚警率检测器CA-CFAR与多传感器集中式检测相结合。给出了多传感器集中式CA-CFAR检测器在均匀杂波环境中的虚警概率解析表达式。对两传感器集中式恒虚警率检测器和三传感器集中式恒虚警率检测器的检测概率进行了仿真,仿真结果表明,多传感器集中式恒虚警率检测器相对于单传感器恒虚警率检测器的检测概率有明显提高。 展开更多
关键词 多传感器 集中式 恒虚警率 检测融合 单元平均
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不受约束的全局最优加权观测融合估计 被引量:1
18
作者 王欣 朱齐丹 孙书利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第24期22-25,76,共5页
利用矩阵满秩分解方法,基于加权最小二乘理论提出了一种不受各传感器观测阵是否相同、观测噪声是否相关约束限制的加权观测融合估计算法。证明了其估计结果每时刻恒同于集中式融合Kalman估计结果,因而具有全局最优性,且可明显减小计算负... 利用矩阵满秩分解方法,基于加权最小二乘理论提出了一种不受各传感器观测阵是否相同、观测噪声是否相关约束限制的加权观测融合估计算法。证明了其估计结果每时刻恒同于集中式融合Kalman估计结果,因而具有全局最优性,且可明显减小计算负担,便于实时应用。通过对GPS目标跟踪系统的两种方案进行仿真说明了它的功能等价性、快速性以及最优性。 展开更多
关键词 满秩分解 加权最小二乘 加权观测融合 集中式融合
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分布式融合算法在WSANs中的性能分析 被引量:1
19
作者 伍昕宇 李才对 +1 位作者 李亚秀 杨春曦 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第16期118-122,共5页
在无线传感器执行器中,执行器节点接收传感器节点传来的信息并执行相应的动作。为了满足执行器节点及时地采取行动,无线传感器执行器网络对时延有严格的限制。构建了一种一般性的分布式融合算法并与集中式融合算法比较。通过从网络传输... 在无线传感器执行器中,执行器节点接收传感器节点传来的信息并执行相应的动作。为了满足执行器节点及时地采取行动,无线传感器执行器网络对时延有严格的限制。构建了一种一般性的分布式融合算法并与集中式融合算法比较。通过从网络传输时延、节点能量消耗、网络寿命、有效传输次数等方面分析了这种算法在无线传感器执行器网络中的特性。在三种典型拓扑结构下的仿真实验表明,在相同条件下,分布式融合算法比集中式融合算法具有更小的网络传输时延,更长的网络寿命,同时节点的能量消耗更加均匀。 展开更多
关键词 无线传感器执行器网络 分布式融合 集中式融合
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彩铃网关集中化方案研究
20
作者 晁玉元 徐小峰 +4 位作者 韩宗祥 赵金铭 邱玮 武庆良 周昶 《通信与信息技术》 2022年第S01期30-33,共4页
彩铃业务是通信运营商历史最为悠久的增值业务产品之一,历经10余年发展,已成为通信运营商用户接受度最高的产品。但现网彩铃系统采用传统架构分省建设,不利于业务的集中运营与推广,文章基于彩铃网关云化集中建设方案,实现业务敏捷迭代,... 彩铃业务是通信运营商历史最为悠久的增值业务产品之一,历经10余年发展,已成为通信运营商用户接受度最高的产品。但现网彩铃系统采用传统架构分省建设,不利于业务的集中运营与推广,文章基于彩铃网关云化集中建设方案,实现业务敏捷迭代,支撑网络演进,推动网络的数字化转型,使用户感知通信技术和互联网信息技术新融合。 展开更多
关键词 彩铃 云化 集中化 数字化转型 新融合
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