方向估计

摘要： 室内环境由于缺少GPS信号,室内定位问题无法直接利用GPS定位,因此本文对基于穿戴式惯性传感器室内定位进行研究,但仅采用基于微机电系统(MEMS)的惯性传感器的定位精度较低,且计算会随时间产生积累误差。本文在航向姿态参考系统(AHRS)上,提出一种基于三轴加速度计和三轴陀螺仪互补滤波融合的方向估计修正算法,补偿陀螺仪漂移误差;设计行走中零速检测算法,通过对行人静止判断,对行人零速更新修正和非零速漂移误差的剔除,最后时刻速度积分获取位置信息。实验结果表明:基于惯性传感器室内导航定位算法中方向估计准确,零速检测结果可靠,确保准确、连续的定位信息。

摘要： 针对基于MARG传感器的航姿参考系统精度不高的问题,对传感器误差补偿以及姿态数据融合算法进行了研究.利用改进之后的十二参数椭球拟合法和反向传播神经网络对磁强计进行误差补偿;通过里程计与陀螺仪的信息辅助,完成对加速度计的误差补偿;设定车辆运行的多种工况噪声,获得理想车辆姿态状态估计的最佳增益.构件基于自适应卡尔曼滤波算法多传感器信息融合的姿态测量系统.实验数据表明,该改进自适应卡尔曼滤波算法可与姿态滤波算法相配合,能有效地降低运动加速度和磁场干扰对姿态估计精度的影响,从而有助于提升AHRS在动态环境下的性能.

摘要： 针对部分阵元受壳体遮挡导致的小型嵌入式麦克风阵列枪声探测系统目标定位偏差问题,提出了一种枪声膛口波测向新方法.该方法通过分析非通视传播对阵元间波达时间差(TDOA)的不利影响,采用低秩及几何约束下的凸优化校正算法抑制实测TDOA矩阵中的随机噪声和衍射传播偏差;同时选取距离目标最近的通视麦克风作为参考阵元,进一步减小最小二乘测向偏差的统计均值与方差.外场试验结果表明,膛口波测向误差不大于实际产品指标要求的累积概率,由常规方法的0.86提升至新方法的0.94.

摘要： 采用传统方法对制导炮弹转速方向进行估计时,推导过程复杂,花费时间较长,针对该问题设计了一种制导炮弹塑料弹带转速方向非线性估计模型.首先通过具有解析控制律的非线性估计控制方法获取非线性估计控制解析形式最佳控制量,结合制导炮弹转速方向动力学模型,设计制导炮弹塑料弹带转速方向非线性离散控制器模型;然后运用基于反馈线性化理论的解耦控制方法获取解耦控制律,在此基础上通过线性外推法对某时刻的输出指令进行估计,构建离散滑膜控制器模型.分析实验结果可知,采用该非线性估计模型对制导炮弹转速方向进行估计时,响应时间维持在0.5s左右,控制响应较快,说明所提模型控制性能高,具有一定的实用价值.

摘要： 通用目标检测器面向航空影像中地面目标显示出漏检和错检较多的缺陷.为了实现在航空影像下港口场景中的车辆和船只的位置检测并估计目标方向.一种单卷积旋转不变检测器被提出以解决这种问题.基于回归网络的旋转不变检测器网络层数更少,边框分配和尺度大小更加公平,在带有角度信息的方向边框策略的配合下能够在特定场景的目标检测任务中实现更鲁棒的检测结果并能评估目标的方向.使用同一数据集与众多先进架构的对比实验和旋转边框消融实验的结果证明了提出架构的优势.

摘要： 提出一种基于四阶累积量和传播算子的近场源方向角和距离二维参数联合估计算法,算法利用均匀线阵接收的数据构造四阶累积量矩阵,采用传播算子方法估计出接收信号的噪声子空间,构造MUSIC谱函数,通过谱峰搜索方法,估计信源的方向角和距离二维参数。与传统MUSIC算法相比,所提出的算法利用传播算子方法直接估计出噪声子空间的最小二乘解,而非传统奇异值分解算法的正交解,在估计性能上略逊色于传统的奇异值分解算法,但是却具有较低的计算复杂度,仿真实验验证了所提出算法的有效性。

摘要： 当空间中强弱信号同时存在时,由于强信号对弱信号的压制,使得弱信号的方向估计性能变差,甚至无法测得.针对赋形天线系统,提出了一种基于正交投影矩阵的强弱信号闭环测向算法.利用闭环测向算法估计出强信号方向,根据强信号的方向基于线性约束最小方差(LC-MV)准则构造正交投影矩阵;对赋形天线接收数据进行滤波,抑制掉强信号;根据强信号方向产生LCMV权作为初始权值进行闭环迭代,实现对弱信号的测向.实验表明:该方法在强弱信号并存的情况下可以实现强弱信号的方向估计.

摘要： To solve the problem that ESPRIT algorithm is accurate for DOA in the impulsive noise environment,a method for DOA estimation based on ESPRIT was introduced.The robust statistics advantages of correntropy were used,the correntropy based correlation was proposed.It could be applied with ESPRIT to estimating DOAs in the presence of symmetric alpha-stable noise.Simulation results show that CRCO-ESPRIT outperforms the existing FLOS based ESPRIT algorithms especially in highly impulsive noise environments or in low generalized signal-to-noise ratio (GSNR)situations.%为解决旋转不变子空间 (estimation of signal parameters by rotational invariance techniques,ESPRIT)算法在冲击噪声环境下来波方向 (direction of arrival,DOA)估计不稳健的问题,提出基于相关熵 (correntropy)的稳健型ESPRIT算法,进行DOA估计.利用相关熵在冲击噪声环境下具有鲁棒性的优点,与ESPRIT算法相结合,在冲击噪声环境下进行DOA估计.仿真结果表明,与基于分数低阶统计 (fractional lower order statistics,FLOS)算法相比,该算法优势在高冲击噪声环境中尤其明显.

摘要： 方向估计的主要目的是计算出图像等多维信号各点的方向信息,在图像处理和机器视觉的底层处理中具有广泛的应用。在总结现有的方向估计方法的基础上,对现有方法进行了误差比较,从而有利于对这类方法进行深入研究或设计更准确的方向估计方法。

摘要： 目的:模糊图像复原是安防监控领域的一项重要技术,为提高模糊方向的估计准确度从而提高复原清晰度,对模糊图像的频谱分析、方向提取以及干扰抑制等方法进行研究.方法:首先,通过频谱图细化分块消除由边缘截断效应导致的十字亮线干扰.然后,通过Radon变换归一化降低该算法固有的对角线干扰.最后,修正频谱图中条纹倾斜角度与模糊方向的偏差,以提高任意高宽比图像模糊方向的估计准确度.结果:实验结果表明:避免了模糊方向估计曲线在0°、90°、45°(135°)方向出现干扰峰值,在非对角线方向能较准确地估计模糊方向,误差约4～6°.结论:能有效抑制十字亮线干扰和对角线干扰,且适用于任意高宽比图像。

摘要： 本文提出了一种图像局部方向估计的方法，该方法使用局部图像区域的梯度向量，优化计算局部方向的最大似然估计。该方法分别采用基于主成分分析（PCA）和协方差矩阵的特征值分解方法。为了避免噪音干扰，首先进行图像平滑，然后采用抗干扰较强的Sobel算子进行梯度计算。此技术在识别方向的过程中取得了很好的效果。

摘要： 被动阵列信号处理中，波达方向(Direction of Arrival，简称DOA)估计的常用方法有时延估计方法、波束形成方法、子空间类方法(如MUSIC、ESPRIT算法)、拟合类算法如最大似然估计(ML)、加权子空间拟合(WSF)等。其中，拟合类方法均可归结为搜索最大似然函数极值的问题。该类方法优点是鲁棒性好，缺点是多维非线性搜索具有较大的计算量。本文将Neider-Mead单纯形优化算法应用于AML波达方向估计算法中。实际应用表明，该算法的计算复杂度低于MUSIC算法，估计性能优于时延估计算法。

摘要： 在某些主动声纳系统中，接收阵列只能是稀疏布置的，即相邻阵元间的距离大于所接收信号波长的一半。此时阵列波束中存在栅瓣，回波信号的波达方向估计存在模糊。在文献[1][2][3]的基础上，本文采用波形分集方法来消除稀疏阵波束中的栅瓣;这一方法还可以用于自适应波束形成，在消除栅瓣的同时，获得抑制其它方向强干扰的能力。

摘要： 如何对水中目标进行精确的定位与跟踪是目前水声领域迫切需要解决的问题。作为目前声纳测向的主要手段，波束形成技术由于受到瑞利限的约束和对先验知识的依赖，无法分辨一个小角度扇面内存在的多个目标，除了会导致声纳漏警外，目标的定位精度也会受到影响。本文针对均匀线列阵，对基于盲分离技术的目标波达方向估计进行了研究，并提出了一种新的目标波达方向盲估计算法。

摘要： 本文在欠定盲分离思想的基础上提出了一种欠定条件下的信号波达方向估计方法,该方法通过接收信号的相位差构造一个势函数,然后通过寻找势函数的局部极大值的位置来完成信号的波达方向,可以利用两个传感器阵元实现多个信号的波达方向估计。水池实验证明了该算法的有效性。

摘要： 指纹的区域方向信息是指纹图像预处理中非常重要的信息,其准确性直接影响到指纹后续各类处理的每个环节,本文对目前基于Sobel算子的指纹区域的方向估计进行了优化和改进,并提出了一种全新的指纹方向校正方法,利用Poincare方法求奇异点时的部分结果校正错误的方向,在提高了算法速度的同时也获得了准确的指纹方向图,指纹图像增强的结果显示了本算法的优越性,具有很强的实用价值.

摘要： 本文提出了一种基于能量加权的阵列宽带信号定位算法.首先,对宽带信号使用MUSIC算法在频域进行方向估计;再根据信号在各个频点能量的大小,对相应频点的估计值进行加权,从而得到最终的方向估计值.该算法克服了随机选择频点定位算法不稳定的缺点,同时也优于对各频点方向估计值进行等权平均的算法.仿真结果验证了该算法的优越性.

摘要： 提出一种基于四阶累积量和传播算子的近场源方向角和距离二维参数联合估计算法,算法利用均匀线阵接收的数据构造四阶累积量矩阵,采用传播算子方法估计出接收信号的噪声子空间,构造MUSIC谱函数,通过谱峰搜索方法,估计信源的方向角和距离二维参数.与传统MUSIC算法相比,所提出的算法利用传播算子方法直接估计出噪声子空间的最小二乘解,而非传统奇异值分解算法的正交解,在估计性能上略逊色于传统的奇异值分解算法,但是却具有较低的计算复杂度,仿真实验验证了所提出算法的有效性.

摘要： 提出一种基于四阶累积量和传播算子的近场源方向角和距离二维参数联合估计算法,算法利用均匀线阵接收的数据构造四阶累积量矩阵,采用传播算子方法估计出接收信号的噪声子空间,构造MUSIC谱函数,通过谱峰搜索方法,估计信源的方向角和距离二维参数.与传统MUSIC算法相比,所提出的算法利用传播算子方法直接估计出噪声子空间的最小二乘解,而非传统奇异值分解算法的正交解,在估计性能上略逊色于传统的奇异值分解算法,但是却具有较低的计算复杂度,仿真实验验证了所提出算法的有效性.

摘要： 本发明涉及方向估计装置、方向估计方法、飞行装置、飞行方法以及记录介质。方向估计装置(100)具备：在基板的表面使指向性的主瓣的方向相互不同而配置的多个天线(121)；配置于基板的背面的至少1个天线(121)；取得分别入射到配置于基板的表面的多个天线和配置于基板的背面的至少1个天线的电波的信号强度的电波强度取得部(111)；和基于电波强度取得部取得的电波的信号强度来估计电波的到来方向的估计部(113)。

摘要： 本发明适用于信号处理技术领域，提供了一种二维波达方向估计方法，包括：获取天线阵列输出的快拍数据；基于加权最小二乘法自适应的构建滤波器对所述快拍数据进行处理，得到所述入射信号复幅值的估计量；基于所述入射信号复幅值的估计量，进行迭代计算得到所述入射信号在指定的二维空间中的能量矩阵；对所述能量矩阵进行二维谱峰搜索，得到所述入射信号的二维波达方向；本发明解决了现有技术中无法在短快拍条件下进行二维波达方向估计的问题，能够利用较少数量的几个快拍，实现对远场窄带信号的方位角和俯仰角的联合估计。

摘要： 一种估计指示用户的身体的方向的用户方向的方向估计设备。所述方向估计设备包括：存储单元，存储指示预先确定为当用户用特定姿态操作输入设备时的用户方向的方向的方向信息；检测单元，检测用户处于所述特定姿态；以及估计单元，基于当用户已经被检测为处于所述特定姿态时的方向信息，估计用户方向。

摘要： 本发明公开一种波达方向估计方法、波达方向估计装置及系统，方法包括：采用天线形成均匀线性阵列，根据阵列信号输入信号建立接收信号模型，确定接收信号矩阵；通过低秩矩阵估计算法对接收信号矩阵进行低秩矩阵逼近，得到低噪低维矩阵；通过低噪低维矩阵的统计参数更新最小均方算法LMS的可变步长，更新迭代计算权向量系数；根据得到的权向量系数计算天线阵列方向图和空间谱，估计信号的波达方向。本发明将接收信号矩阵通过低秩矩阵逼近方法得到低噪低维矩阵，利用低噪低维矩阵的瞬时预测误差和降噪信号功率更新算法的可变步长，由于先进行过降噪预处理，在信噪比低、天线阵列元数少、信号采样数据量少等不利条件下，依然可以保证精确的DOA估计。

摘要： 本发明公开了一种声源波达方向估计模型训练和声源波达方向估计方法，其中声源波达方向估计模型训练方法，包括：获取基于不同声场环境下多种类型的语音特征构建的模型训练数据；将所述模型训练数据输入到目标神经网络模型，对所述目标神经网络模型进行训练，直至模型估计结果满足估计要求，得到声源波达方向估计模型，其中所述目标神经网络模型包括注意力机制模块和特征融合模块。通过使用多种不同类型的语音特征构建的模型训练数据进行模型训练，使得多种不同类型的语音特征可以进行互补，提高了特征维度，继而提高了训练得到的模型估计结果的准确性。

摘要： 本申请公开了一种波达方向估计方法及波达方向估计装置，其中，该波达方向估计方法包括：基于多级维纳滤波器，对阵列天线采集的信号进行降维滤波处理；基于降维滤波处理的过程，确定信号的个数L和噪声子空间；基于预设的方向角搜索范围，确定信号在方向角搜索范围内的导向矢量；基于噪声子空间、导向矢量和MUSIC算法的谱估计公式，计算信号在方向角搜索范围内的空间谱；基于计算得到的各个空间谱的模值，对各个空间谱进行降序排列；将降序排列后的前L个空间谱的坐标确定为信号的波达方向。本申请提供的技术方案有利于降低波达方向估计的运算复杂度。

摘要： 本发明使得可以在使用两个麦克风时以高精度针对多个声源执行声源方向估计。为此，针对一麦克风对中的每个频带计算信道间相位差，该麦克风对包括彼此分开并以规定距离设定的两个麦克风。针对麦克风对的每个频带，还计算单声源掩码，该单声源掩码指示所述频带中的分量是否来自单个声源。此外，将计算出的信道间相位差和单声源掩码作为特征量输入到多标签分类器中，并且针对所述特征量输出与声源方向相关联的方向标签。

摘要： 本发明涉及方向估计装置、方向估计方法、飞行装置、飞行方法以及记录介质。方向估计装置(100)具备：在基板的表面使指向性的主瓣的方向相互不同而配置的多个天线(121)；配置于基板的背面的至少1个天线(121)；取得分别入射到配置于基板的表面的多个天线和配置于基板的背面的至少1个天线的电波的信号强度的电波强度取得部(111)；和基于电波强度取得部取得的电波的信号强度来估计电波的到来方向的估计部(113)。

摘要： 本发明适用于信号处理技术领域，提供了一种二维波达方向估计方法，包括：获取天线阵列输出的快拍数据；基于加权最小二乘法自适应的构建滤波器对所述快拍数据进行处理，得到所述入射信号复幅值的估计量；基于所述入射信号复幅值的估计量，进行迭代计算得到所述入射信号在指定的二维空间中的能量矩阵；对所述能量矩阵进行二维谱峰搜索，得到所述入射信号的二维波达方向；本发明解决了现有技术中无法在短快拍条件下进行二维波达方向估计的问题，能够利用较少数量的几个快拍，实现对远场窄带信号的方位角和俯仰角的联合估计。

摘要： 本发明提供声源方向估计设备和声源方向估计方法。根据实施例，声源方向估计设备包含获取单元、生成器、比较器和估计器。获取单元被配置成从多个传声器获取多个信道的声信号。生成器被配置成对于每个预定频率窗，计算多个信道的声信号的相位差，以生成相位差分布。比较器被配置成将相位差分布与预先对于每个方向生成的模板进行比较，并且按照相位差分布和每个方向的模板之间的相似性来计算分数。估计器被配置成基于计算出的分数来估计声源的方向。