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《中国科学技术大学》 2006年
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智能传感器侦察网络中的地面目标识别算法研究

黄琦  
【摘要】:本文结合中科院知识创新工程重大项目,针对智能传感器侦察网络中的地面目标识别问题展开研究工作。研究对象主要是利用被动式声(阵列)传感器实现战场环境下的地面目标识别。围绕信号的特征提取与选择、分类器设计、多目标识别这三个内容进行了深入研究,主要研究内容和成果如下: 对地面目标声信号识别中的特征提取和选择算法进行了全面、深入、系统的讨论。首先从地面目标声信号的物理产生机理入手,结合实测信号的时频分析,定性分析了地面目标声信号的分类特征;接着对目前应用于地面目标声信号识别中的特征提取算法进行了归纳和总结;重点研究了基于小波包分析的特征提取方法。在基于小波包能量特征提取算法的基础上,讨论了其分解层数、分解形式对特征维数和特征分类性能的影响,并基于类别可分离性判据对小波包分析中的相关参数进行了优化,得到了一种以信号各子带能量分布为特征的最优特征提取方法。 提出了一种新的基于计算智能方法的地面目标声信号识别算法。针对地面目标声信号不确定性对系统识别性能的影响,首次将智能计算方法引入到地面声目标识别的研究中。将地面目标声信号的产生视为一个动态过程,利用其信号特征在一定时间内的变化范围作为分类特征;然后基于粗神经网络设计分类器,使得分类器的输入不仅可以是单值数据,而且可以是一个输入范围,具备了处理定性或混合性输入信息的能力。通过相关实验结果证明,比较于现有的分类算法,基于智能计算方法的分类器明显的提高了系统的正确识别率和稳定性。 首次将单类分类算法引入到地面目标声信号识别的研究中,并提出了两种新的单类分类算法,以解决现有识别算法存在的系统误识别率高、学习样本数目不均衡情况下性能恶化的难题。首先对基于支持向量描述的单类分类算法进行推广,针对该方法难以有效处理大样本数据的问题,提出了一种新的二步训练方法,使其能够应用于大样本学习的情况,更能满足实用系统要求;然后,基于仿生模式识别思想,提出了一种新的基于主曲线分析的单类分类算法,实验结果表明,该算法在低训练样本数量的情况下能够获得比现有单类分类算法
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP212.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 刘辉;杨俊安;王一;;基于去相关邻域保持判别投影的声目标特征提取[J];电子测量与仪器学报;2010年10期
2 刘辉;杨俊安;王一;蔡学良;;基于改进测地距离的等度规映射及其在声目标特征提取中的应用[J];兵工学报;2012年10期
3 鲍必赛;楼晓俊;李隽颖;刘海涛;;主成分分析在震动信号目标识别算法中的应用[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年07期
4 管鲁阳;鲍明;张鹏;李晓东;;基于流形学习的单类分类算法及其在不均衡声目标识别中的应用[J];声学学报(中文版);2009年01期
5 刘辉;杨俊安;周志增;;听觉模型倒谱系数及其在声目标识别中的应用[J];应用科学学报;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邢怀飞;智能光纤传感器网络地面目标识别若干问题研究[D];中国科学院研究生院(半导体研究所);2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 巩华,郑链,宋承天;粗神经网络在雷达目标识别中的应用[J];电光与控制;2005年01期
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3 梅晓丹,孙圣和;粗神经网络的禁止搜索训练算法研究[J];电子学报;2001年S1期
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9 王守觉,潘晓霞,徐春燕,陈旭,安冬,曹文明;一种基于高维空间覆盖动态搜索方法的非特定人连续数字语音识别的研究[J];电子学报;2005年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张连蓬;基于投影寻踪和非线性主曲线的高光谱遥感图像特征提取及分类研究[D];山东科技大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于海涛;Rough集理论在数据约简中的应用[J];安徽教育学院学报;2004年03期
2 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
3 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
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6 周玉华;李景杰;;不完备决策表的一种属性约简方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
7 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
8 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
9 杨萍,万上海,陈耿;一种基于可变支持度的缺省规则挖掘算法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
10 周元一;王建平;;汉字多属性认知特征提取研究及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 危前进;董荣胜;孟瑜;崔更申;;基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
2 ;Fuzziness in Covering Generalized Rough Sets[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李雄;党生;;基于Rough集理论的战场侦察情报处理[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论建立中老年肺炎中医症候诊断标准[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 龚锦红;杨辉;衷路生;;稀土萃取分离过程的Rough集案例推理方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Influence Diagram Based on Rough Set Theory[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;The Prediction of Soil Moisture Based on Rough Set-Neural Network Model[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
6 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
8 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
9 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
10 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
4 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
6 岳海亮;信息论在粗糙集连续属性离散化中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
7 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
8 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
9 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
10 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马元锋;陈克安;马苗;张成;;一种新的可应用于声目标识别的倒谱系数[J];兵工学报;2009年11期
2 刘辉;杨俊安;许学忠;;基于MFCC参数和HMM的低空目标声识别方法研究[J];弹箭与制导学报;2007年05期
3 聂伟荣,朱继南,郭亚军,夏虹;地震动信号的分析与目标识别(英文)[J];电子科技大学学报;2003年01期
4 刘琚,何振亚;盲源分离和盲反卷积[J];电子学报;2002年04期
5 曹红兵;魏建明;刘海涛;;无线传感网中多传感器特征融合算法研究[J];电子与信息学报;2010年01期
6 侯臣平;吴翊;易东云;;新的流形学习方法统一框架及改进的拉普拉斯特征映射方法[J];计算机研究与发展;2009年04期
7 屈百达;李金宝;徐宝国;;基于二维PMCC鲁棒特征参数的语音识别[J];计算机应用;2007年10期
8 陈克安;王娜;伍莹;马苗;张冰瑞;;基于音色属性辨识声目标的主观评价实验研究[J];科学通报;2010年08期
9 张学工;关于统计学习理论与支持向量机[J];自动化学报;2000年01期
10 朱继南,张元春,聂伟荣;多层介质中瑞雷波传播的数学模型[J];南京理工大学学报;2000年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 聂伟荣;多传感器探测与控制网络技术——地面运动目标震动信号探测与识别[D];南京理工大学;2002年
2 王国强;嵌入邻域判别关系的子空间人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2008年
3 邢怀飞;智能光纤传感器网络地面目标识别若干问题研究[D];中国科学院研究生院(半导体研究所);2008年
4 王庆刚;流形学习算法及若干应用研究[D];重庆大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王一;杨俊安;刘辉;;基于保局判别投影的声目标特征提取算法[J];电路与系统学报;2011年05期
2 刘辉;杨俊安;王一;;基于去相关邻域保持判别投影的声目标特征提取[J];电子测量与仪器学报;2010年10期
3 马春庭;谭业双;李荣祥;杜杰;;声定向聚能系统性能测试研究[J];电子测量技术;2012年07期
4 刘辉;杨俊安;王一;蔡学良;;基于改进测地距离的等度规映射及其在声目标特征提取中的应用[J];兵工学报;2012年10期
5 鲍必赛;楼晓俊;李隽颖;刘海涛;;主成分分析在震动信号目标识别算法中的应用[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年07期
6 高文曦;于凤芹;;基于局部线性嵌入算法的汉语数字语音识别[J];计算机工程与应用;2012年31期
7 刘辉;杨俊安;王一;;基于流形学习的声目标特征提取方法研究[J];物理学报;2011年07期
8 王一;邹继伟;杨俊安;刘辉;白京路;;加权邻域重构及其在声目标识别中的应用[J];应用科学学报;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张文娟;基于听觉仿生的目标声音识别系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王洋;车辆声目标探测识别技术及工程实现[D];中北大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾永红;人工神经网络在多源遥感影像分类中的应用[J];测绘通报;2000年07期
2 朱长青,杨启和,朱文忠;基于小波变换特征的遥感地貌影像纹理分析和分类[J];测绘学报;1996年04期
3 郭志恒,张彤;应用神经元网络方法实现目标分类[J];电光与控制;1998年01期
4 朱长青,杨晓梅;具有更佳分辨率小波分解的遥感影像纹理分类[J];地理研究;1997年01期
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6 万余庆,张凤丽,闫永忠;矿物岩石高光谱数据库分析[J];地球信息科学;2001年03期
7 张凤丽,万余庆;利用高光谱数据进行植被生化成分反演方法研究[J];地球信息科学;2001年04期
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10 黄修武,杨静宇,郭跃飞;基于隶属度的人脸图像特征抽取和识别[J];电子学报;1998年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 常冬霞;张贤达;;基于小生境技术的人脸分类算法[J];电视技术;2009年S2期
3 唐德玉;杨进;;基于数据挖掘的IDDM入侵检测系统模型的设计和实现[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年14期
4 周屹;;基于Naive Bayes的文本分类器的设计与实现[J];黑龙江工程学院学报;2007年02期
5 周德全;郭艳清;;离散贝叶斯分类算法雷达目标一维距离像识别[J];电光与控制;2007年05期
6 黄国宏;刘刚;;一种新的RBF神经元网络分类算法[J];计算机仿真;2008年08期
7 武建华;沈钧毅;方加沛;;提取有效规则的关联分类算法[J];西安交通大学学报;2009年04期
8 李广奎;高明霞;毛国君;姚文集;;同构XML流层次分类研究[J];微计算机信息;2010年30期
9 张宇波;基于信号处理的声音模式识别过程及方法研究[J];计算机仿真;2004年09期
10 霍颖瑜;王晓峰;;一种新的SVM多类分类算法[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈杰;阎兆立;陈笑然;程晓斌;李晓东;;水泵空化的声信号监测方法研究[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
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5 张国荣;;基于SVM分类算法的电力变压器故障诊断[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 李晓波;;集成分类对比:Bagging NB & Boosting NB[A];2010年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集[C];2010年
7 唐玉志;董永锋;郭艳;常建斌;;地下爆炸次声信号的测量和分析[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
8 鲍明;管鲁阳;苗浩;李晓东;;基于声信号的改进MFCC特征的地面车辆分类[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
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10 周田华;何宁;张德琨;;水下声信号激光检测与处理技术研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 本报记者 刘纯友;南极科考新话题[N];安徽日报;2006年
8 记者 刘纯友;中科大今年仍不扩招[N];安徽日报;2006年
9 张树真;合肥良机VS上海良机[N];中国企业报;2008年
10 何聪;少年班30年,成败如何看[N];人民日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄琦;智能传感器侦察网络中的地面目标识别算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 程敬原;海洋油气勘探仪器参数设计研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 杨柱;以树枝状聚(醚—酰胺)合成的两亲性树枝状聚合物及其药物包裹/缓释行为的研究[D];中国科学技术大学;2007年
4 朱永春;水、醇体系合成金属Ni、Co纳米材料[D];中国科学技术大学;2006年
5 王唯先;铜氧化物高温超导体中Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)单晶磁通动力学研究[D];中国科学技术大学;2005年
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7 庞文宁;电子动量谱仪的多参数获取系统研制和He原子的电子动量谱测量[D];中国科学技术大学;1995年
8 赵力;塑料闪烁体型飞行时间计数器的研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 程龙玖;团簇结构的优化算法与应用研究[D];中国科学技术大学;2006年
10 朱学林;电化学检测的PMMA集成毛细管电泳芯片制作工艺研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王小燕;文本分类相关技术与应用研究[D];西北大学;2007年
2 武婷婷;分类器性能评价研究[D];北京交通大学;2010年
3 潘世瑞;基于分类器集成技术的数据流分类研究[D];西北农林科技大学;2011年
4 王一蕾;基于FOIL算法的Web文本分类器[D];福州大学;2005年
5 蔡晰;半监督联合训练分类方法研究及其应用[D];福建师范大学;2010年
6 郭琛;数字图书馆的中文网页文本分类器研究[D];武汉理工大学;2005年
7 余力涛;直推式迁移分类算法与应用研究[D];大连理工大学;2012年
8 张宇波;声音信号识别研究及在机械运行状态预测中的应用[D];湖南大学;2005年
9 甄田甜;基于UFFT的数据流集成分类器研究[D];合肥工业大学;2010年
10 黄海龙;面向CRM的分类算法及应用研究[D];重庆大学;2002年
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