神經網絡在智能機器人導航系統中的應用研究1神經網絡在環境感知中的應 用 對環境 的感 知 ，環境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 環境中的障礙物的幾何形狀是不確定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用冊格法表示范圍較大的工作環境，在滿足 精度要求 的情況下，必定要占用大量的內存，并且采用柵 格法進行路徑規劃，其計算量是相當大的。Kohon~n自組織 神經瞬絡為機器人對未知環境的蒜知提供了一條途徑。 Kohone~沖經網絡是一十自組織神經網絡，其學習的結 果能體現出輸入樣本的分布情況，從而對輸入樣本實現數 據壓縮 。基于 網絡 的這些特 性，可采 用K0h0n曲 神經元 的 權向量來表示 自由空間，其方法是在 自由空間中隨機地選 取坐標點xltl【可由傳感器獲得】作為網絡輸入，神經嘲絡通 過對大量的輸八樣本的學習，其神經元就會體現出一定的 分布形 式 學習過程如下：開 始時網絡的權值隨機地賦值 ， 其后接下式進行學 習： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神經元 1在t時刻對 應的權值 ；a(∽ 謂整系 數 ； (『l網絡的輸八矢量；Ⅳ()：學習的 I域。每個神經元能最 大限度 地表示一 定 的自由空間 。神經 元權 向量的最 小生成 樹可以表示出自由空問的基本框架。網絡學習的鄰域 (，) 可 以動 態地 定義 成矩形 、多邊 形 。神經 元數量 的選取取 決 于環境 的復雜度 ，如果神 經元 的數量 太少 ．它們就 不能 覆 蓋整十空間，結果會導致節點穿過障礙物區域 如果節點 妁數量太大 ．節點就會表示更多的區域，也就得不到距障 礙物的最大距離。在這種情況下，節點是對整個 自由空間 的學 習，而不是 學習最 小框架空 間 。節 點的數 量可 以動態 地定義，在每個學習階段的結柬．機器人會檢查所有的路 徑．如檢鍘刊路徑上有障礙物 ，就意味著沒有足夠的節點 來 覆蓋整 十 自由窯 間，需要增加 網絡節點來 重新學 習 所 138一 以為了收斂于最小框架表示 ，應該采用較少的網絡 節點升 始學習，逐步增加其數量。這種方法比較適臺對擁擠的'E{= 境的學習，自由空間教小，就可用線段表示；若自由空問 較大，就需要由二維結構表示 。 采用Kohonen~沖經阿絡表示環境是一個新的方法。由 于網絡的并行結構，可在較短的時間內進行大量的計算。并 且不需要了解障礙物的過細信息．如形狀、位置等 通過 學習可用樹結構表示自由空問的基本框架，起、終點問路 徑 可利用樹的遍 歷技術報容易地被找到 在機器人對環境的感知的過程中，可采用人】：神經嘲 絡技術對 多傳 感器的信息進 行融臺 。由于單個傳感器僅能 提 供部分不 完全 的環境信息 ，因此只有秉 甩 多種傳感器 才 能提高機器凡的感知能力。 2 神經 網絡在局部路徑規射中的應 用 局部路徑 規刪足稱動吝避碰 規劃 ，足以全局規荊為指 導 利用在線得到的局部環境信息，在盡可能短的時問內
上傳時間： 2022-02-12
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一臺數控機床的先進程度衡量著一個國家制造業的先進水平，而數控機床最核心的部分就是數控機床控制系統。近年出現的ARM數入式系統具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優點，FPGA技術具有可重復編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優點。為了克服傳統的數控機床成本高、控制精度低、實時性差，可靠性低等缺點，研究基于ARM+FPGA架構的新型數控機床系統，具有重要的社會經濟意義和重大的經濟價值本文以數控機床為工程背景，以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數控系統的實現平臺，從提高何服系統位置環控制的自適應能力，提高位置環、速度環和電流環等復雜運算的處理速度，提高系統管理與控制程序開發的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結論如下：（1）在對比分析了幾種控制系統架構基礎上，提出了一種基于ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案。該系統采用以ARM作為系統主控與運動軌跡計算芯片，FPGA作為何服系統運動控制芯片，而其中的FPGA運動控制系統包括自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分（2）針對提出的 ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案，進行了有關數學模型的建立占推導，并借助MATLAB工具建立系統仿真模型進行仿真。系統仿真結果表明，該系統位置響應超調量小，響應時間短，系統性能優越（3）為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度，根據運動控制系統的模型，提出了一種FPGA實現的運行控制系統的結構，井詳細進行了自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內部各模塊的設計，之后利用HDL進行了有關模塊的程序設計和PGA實現仿真（4）針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統，進行了系統控制界面的設計，FPGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設計，進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設計關鍵字：數控機床：水磁同步電機：自適應模糊控制：ARM:FPGA
上傳時間： 2022-03-11
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本文以某油田數字化改造項目為背景，研究內容主要分為如下四個部分（1）三維激光掃描儀在掃描作業中會產生精度不符合項目要求的問題，導致后續的維模型精度無法達到要求。本文系統分析了掃描儀的誤差來源，采用單邊法和交叉雙邊法的標定實驗方案，可以較快、較準確的檢驗三維激光掃描儀的精度，為后續數據獲取奠定了良好的基礎（2）傳統的紋理圖片采集方法沒有規則，拍攝的圖片較多，數據量較大，且有時會遺漏部分場景信息。通過對比分析研究前后幾次采集的大量紋理圖片數據，提出了一種快速、全面的紋理采集方法，提高了采集效率，降低了數據量。通過研究降噪、增強特征等算法，對紋理圖片進行處理，獲取了較好的模型顯示細膩感。最后，通過對比實驗分析了上種不同理貼圖方法在模型真實度、內存占用量和操作易程度等力面的影響，得出各個貼圖方法的優缺點及適用范圍，為后續的高質量、快速度的紋理貼圖提供了理論依據（3）針對地面激光掃描儀在點云拼接時出現無法識別標靶球的問題，分析研究了大量其它站掃描的點云數據和標靶擺放位置，提出了相應的擺放規則，提高了識別標靶的成功率和點云拼接效率。復雜的曲面類模型在正向建模軟件中的操作難度較大，且操作復雜，作者通過轉換格式將點云放置在逆向軟件中使用曲面擬合建模方法進行三維建模，提高了建模效率。非規則類模型在通過交集、并集和差集操作時會出現模型消失的問題，經過實驗和研究，詳細提出了其建模步驟，減少了該類問題的出現。團隊協同作業的模型整合階段容易出現材質和模型重復問題，結合項目的建模技術要求提出了相關的模型建模規范，提高了模型整合效率
標簽： 數據融合
上傳時間： 2022-03-17
上傳用戶：XuVshu
信道編碼技術能夠顯著改善通信系統的性能，帶來編碼增益，提高通信系統的容量。一直以來，人們都在尋找一種信道容量可以達到香農極限的編碼。2007年，E.Arikan提出了一種名為極化碼（Polar Code）的編碼技術，在二進制離散無記憶信道條件下，理論上被證明可以達到香農極限，并且編解碼具有較低的算法復雜度，成為信道編碼史上一個重大突破。極化碼作為一種新興的編碼技術，引起了無線通信界廣泛的關注，成為編碼領域最受矚目的研究熱點之一。本文系統的闡述了極化碼，分析了極化碼的編解碼原理，然后將其與Turbo碼、LDPC碼進行了仿真比較。首先介紹了信道極化現象（Channel Polarization），然后詳細討論了信道合并（Channel Combining）和信道拆分（Channel Spitting）的過程，以及信道極化的重要特性。接著重點介紹了極化碼的編解碼構造方法，系統地推導了極化碼生成矩陣的形成過程，總結了極化碼信息位選取的方法，并深入研究了極化碼的錯誤概率的上下界限。最后，對極化碼的編解碼進行了仿真實現，探討了不同的編碼塊長度、不同的編碼速率及不同的迭代次數對極化碼性能的影響。并將極化碼與Turbo碼、LDPC碼進行仿真比較，分析了這三種編碼的性能以及優缺點。關鍵詞：信道編碼、極化碼、信道極化現象、sC解碼、Turbo碼、LDPC碼本章中，首先簡單地描述了數字通信系統，概述了信息傳輸過程中具體的信道模型，然后詳細回顧了信道編碼理論與技術的研究現況和發展歷史，以及簡要地概述了極化碼的發展歷程、編解碼特點、硬件方面及其應用研究，最后簡要概括了本文的主要工作，并給出了全文的詳細內容安排。
標簽： 極化碼
上傳時間： 2022-06-15
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在雷達信號處理中，通常可以延長積累時間以增加實際應用的能量，達到降低信號信噪比要求的日的。隨著積累時間延長，特別是當目標進行變速、轉彎等機動飛行時，目標的多普勒回波是時變的，不再能看作中穩信號，傳統的基于FFT的相參積累不再適用。本文以新體制米波舌達研制為背景，研究微弱信號長時間積累檢測的新理論和新方法，主要研究內容包括：1，對目前微弱信號長時間積累檢測問題的研究現狀進行了分析，明確了對多項式相位信號及跨距離單元積累問題研究的必要性2，研究了多項式相位信號的檢測問題，提出了先對雷達的多晉勒回波信號進行時頻分析，再利用隨機Hough變換（RHT）對得到的時頻圖進行多項式曲線檢測的方法。隨機Hough變換是針對圖象處理中直線、圓和橢圓等幾何圖形的檢測問題而提出的，本文將其借鑒到微弱信號長時間積累檢測中，克服了以往使用Hough變換通常只能分析線性調頻信號的局限。本文對影響其檢測性能的關鍵因素進行了分析，并進行了仿真，結果表明隨機Hough變換具有參數空間無限大、參數精度任意高、時間和空間復雜度低的優點，特別適合于雷達信號的長時間積累檢測。3，在雷達的長時間積累過程中，目標在整個積累時間內，可能由于徑向運動導致其回波分段出現在幾個不同的距離單元中。如果不考慮距離的走V/動，儀儀簡單地將同一個距離單元上的信號進行亂累，就無法有效地利用信號的能量。這就需要在信號處理中進行跨距離單元的積累檢測。本文將信號的時頻圖推廣到時間-多普勒頻率-距離三維空間中，將應用于二維圖像的RHT算法推廣到三維空間的檢測中。利用時間-多普勒頻率距離三維空間的直線檢測，來克服雷達回波散布在不同距離單元所帶來的信號積累問題。4，在實際應用中，隨著積累時間增加，目前有關多項式相位信號檢測和估計的方法需要的資源量，特別是存儲量也大大增加，因而很難直接應用于微弱信號的檢測。本文在高階模糊函數的基礎上，采用時域分幀處理方法，每幀進行門限預處理，剔除大部分干擾噪聲，僅保留包含目標在內的部分HAF譜成分以作后續的幀間累加，最后再進行二次門限檢測。目標多普勒回波進行兩級門限處理的方法可以有效地應用于微弱信號的檢測，減少運算量和存儲需求，有利于應用于實時信號處理系統。
上傳時間： 2022-06-17
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摘要：隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網，引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題，并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先，本文介紹了無功功率的基本概念，介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用，并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次，本文詳細分析了靜止無功補償器（SVC）和靜止無功發生器（SVC）的基本結構，控制方法和工作原理，以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次，本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe，本完成了（利t功補t控制器的設計，該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片，實現電網參數的精確深樣與計算，在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器，實現了電容器的快速，無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關；無，SVG，svc，STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展，大量大功率、非線性負荷的接入電網中，使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源，造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz，電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中，A，B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后，電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征，這些特征嚴重地危害著電網的電力供應，可表現在：電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等，這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下：
上傳時間： 2022-06-17
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微弱信號檢測的目的是從噪聲中提取有用信號，或用一些新技術和新方法來提高檢測系統輸出信號的信噪比。本文簡要分析了常用的微弱信號檢測理論，對小波變換的微弱信號檢測原理進行了進一步的分析。然后提出了微弱信號檢測系統的軟硬件設計，在闡述了系統的整體設計的基礎上，對電路所選芯片的結構和性能進行了簡單的介紹，選用了具有14位分辨率的4路并行A/D轉換器AD7865作為模數轉換器，且選用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA邏輯器件作為控制器，控制整個系統的各功能模塊。同時，利用FPGA設計了先入先出存儲器，充分利用系統資源，降低了外圍電路的復雜度，為電路調試及制板帶來了極大的方便，且提升了系統的采集速度和集成度。系統的軟件設計采用Verilog HDL語言編程，在Xilinx ISE軟件開發平臺上完成編譯和綜合，并選用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。關鍵詞：微弱信號檢測；信號調理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息時代需要獲取許多有用的信息，多數科學研究及工程應用技術所需的信息都是通過檢測的方法來獲取的。若被檢測的信號非常微弱，就很容易被噪聲湮沒，那么很難有效的從噪聲中檢測出有用信號。微弱信號在絕對意義上是指信號本身非常微弱，而在相對意義上是指信號相對于強背景噪聲而言的非常微弱，也就是指信噪比極低。人們進行長期的研究工作來檢測被噪聲所覆蓋的微弱信號，分析噪聲產生的原因以及規律，且研究被測信號的特點、相關性以及噪聲統計特性，從而研究出從背景噪聲中檢測有用信號的方法。1微弱信號檢測（Weak Signal Detection）技術2.3.41主要是提高信號的信噪比，從噪聲中檢測出有用的微弱信號。對于這些微弱的被測量（如：微振動、微流量、微壓力、微溫差、弱光、弱磁、小位移、小電容等），大多數都是利用相應的傳感器將微弱信號轉換為微弱電流或者低電壓，再經過放大器將其幅度放大到預期被測量的大小。
標簽： 微弱信號檢測
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：canderile
為滿足信息技術發展的需要，在信息傳輸中起連接作用的關鍵元件-射頻同軸連接器呈現向小型化、高頻率、大功率和高可靠性發展的趨勢，特別是通信基站用射頻連接器，在電壓駐波比、射頻泄漏、功率容量等方面還有較高的要求。本課題首先就射頻連接器設計中的關鍵理論和技術進行了分析和論證，重點就傳輸線方程及其解，傳輸線的工作狀態做出了闡述。目前國內對射頻連接器的s參數仿真技術研究較少，有鑒于此論文對射頻連接器的Ansoft HFSS仿真進行了研究，諸如電K度，反射損失，插入相位及如何通過評估TDR降低s，，不連續電容及電感的補償等。由于SMA連按器使用范圍廣，其結構具有一定的通用參考價值，論文在上述仿真研究的基礎上，計算和設計了標準尺寸的SMA射頻連接器中心導體常用的倒扣和滾花補償尺寸，使回損提高了10-15B，對于SMA系列連接器的設計，具有較好的實際參考價值。在Ansoft HFSS中，不僅對s參數仿真進行了研究。還采用專門用于功率仿真的模塊Ephysics，研究了不同的負載和散熱條件，仿真射頻連接器的溫度分布，找出系統耐熱薄弱點以便分析改進。
標簽： 射頻連接器
上傳時間： 2022-06-20
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激光探測技術是激光技術的一個最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、單色性好等特點，因此在國防和民用領域中正發揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術作為激光探測技術的一種方式，正在成為世界研究的熱點。本文以激光雷達為研究背景，在通過增大接收系統口徑提高回波信號信噪比的前提下，從理論和實驗上研究了脈沖激光回波信號特性對探測性能的影響。在理論和設計方面，本文首先對幾種激光探測技術進行深入的研究。對脈沖激光測距中回波信號進行分析，并建立信噪比測距方程，在此基礎上，推導回波信號功率和系統噪聲公式。定量分析了接收系統三種主要的噪聲，并從接收系統出發，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設計上，采用大口徑物鏡以提高回波信號強度，采用雪崩光電二極管（APD）作為光電探測器件，通過干涉濾光片和視場光闌降低系統背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導放大電路結構，有效地對APD所輸出的微弱電流信號進行放大。在實驗方面，通過大量的實驗和實驗數據，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關系，發現回波信號幅值越大，系統的測距誤差和測距不確定度越小。研究了脈沖激光回波信號的幅值和上升時間的統計分布。分析了測距系統帶寬對于系統探測概率和漏測率的影響，發現過小的系統帶寬會使系統探測特性發生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續系統的研制和探測指標的改善有很好的參考價值。
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：得之我幸78
現代雷達系統日益復雜，在設計、調試雷達系統的過程中，不可避免的需要雷達的回波信號，為了提高雷達設計效率，人們逐漸開始對雷達回波信號模擬技術進行研究，以求用模擬產生的信號代替實際的雷達回波信號，把雷達系統設計和維護過程中所需的費用降到最低。現在，雷達信號模擬技術逐步取得發展，成為雷達技術的一個重要分支，而雷達信號模擬器的研制成為國內外軍事研究領域的熱門方向.所有無線電系統中都會包含射頻前端，射頻前端的主要作用是將基帶信號經過調制、上混頻、放大后送至天線發射，或是將天線接收到的信號放大、下混頻、解調，最后輸出基帶信號.本課題正是對某機載相控陣雷達目標模擬器射頻前端的研究。該射頻前端系統包括兩個部分：發射機通道和射頻功率合成網絡，發射機通道由三條雜波信號通道和一條目標信號通道組成，每條通道相當于一臺射頻發射機.在發射機通道中首先對基帶1、Q信號進行調制，然后兩次上混頻使輸出信號到達x波段。射頻功率合成網絡主要的功能是使用功分器將目標信號一分為四，利用數控衰減器對四路目標信號進行方向圖增益調制，調制后其中一路信號送至天線系統，另外三路分別與三路雜波信號功率合成，最后輸出至雷達，該項目中筆者主要負責對整體方案和指標的論證，多路信號幅相平衡度的調整，x波段0/i移相器的設計與實現，整機的功能指標測試，與其它分機聯調等工作.本文首先介紹了該機載相控陣雷達目標模擬器的整體方案，然后對無線發射機系統進行了分析，接下來對射頻前端方案進行論證，之后詳述了多路信號幅相校正的方法與0/n移相器的研制，給出了射頻前端系統的測試結果.
標簽： 雷達
上傳時間： 2022-06-20
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