摘要：面向空间在轨服务和碎片清除的重大应用需求,围绕空间光场复杂、空间目标尺度变化及相对姿态与位置强耦合等难题,提出了一种基于截断最小二乘与半正定规划的空间非合作目标相对位姿估计方法。基于TOF相机,首先进行体素下采样,提取快速点特征直方图(FPFH)特征,考虑目标的局部几何结构尺寸,计算两组FPFH特征的相似度并预测特征之间的对应关系,采用截断最小二乘和半正定规划方法对姿态和位置进行解耦,实现了空间非合作目标的相对位姿估计。使用非合作目标的3D模型进行仿真验证,仿真结果表明:该方法在三种不同高斯噪声强度下具有较好的估计特性,为后续的工程应用及在轨任务实施提供了理论与技术支撑。

摘要：在原始对偶内点算法的设计和分析中,障碍函数对算法的搜索方法和复杂性起着重要的作用.本文由核函数来确定障碍函数,设计了一个求解半正定规划问题的原始-对偶内点算法.这个障碍函数即可以定义算法新的搜索方向,又度量迭代点与中心路径的距离,同时对算法的复杂性分析起着关键的作用.我们计算了算法的迭代界,得出了关于大步校正法和小步校正法的迭代界,它们分别是O(n^(1/2)log n log n/∈)和O(n^(1/2)log n/∈),这里n是半正定规划问题的维数.最后,我们根据一个算例,说明了算法的有效性以及对核函数的参数的敏感性.

摘要：选择合适的核函数对设计求解线性规划与半正定规划的原始对偶内点算法以及复杂性分析都十分重要.Bai等针对线性规划提出三种核函数,并给出求解线性规划的大步迭代复杂界,但未给出数值算例验证算法的实际效果(Bai Y Q,Xie W,Zhang *** parameterizedkernel functions for linear optimization.J Global Optim,*** 10.1007/s10898-012-9934-z).基于这三种核函数设计了新的求解半正定规划问题的原始对偶内点算法.进一步分析了算法关于大步方法的计算复杂性界,同时通过数值算例验证了算法的有效性和核函数所带参数对计算复杂性的影响.

摘要：本文对经典对数障碍函数推广,给出了一个广义对数障碍函数.基于这个广义对数障碍函数设计了解半正定规划问题的原始-对偶内点算法.分析了该算法的复杂性,得到了一个理论迭代界,它与已有的基于经典对数障碍函数的算法的理论迭代界一致.同时,并给出了一个数值算例,阐明了函数的参数对算法运行时间的影响.

摘要：针对机载多输入多输出(Multiple-In Multiple-Out,MIMO)雷达资源受限,从而导致目标检测性能下降的问题,提出一种改善基于MIMO雷达的空时自适应处理(Space Time Adaptive Processing,STAP)检测性能的收发空时资源配置(Transceiver Space-Time Resource Allocation,TST-RA)方法.所提方法利用所构建包含待配置收发空时资源的MIMO-STAP模型,基于最大化输出信杂噪比(Signal-Clutter-Noise Ratio,SCNR)准则,构造收发阵元、发射脉冲、基带波形以及接收权值联合设计问题.为求解所得复杂非线性联合优化问题,基于交替迭代策略将其分解为相互独立的子问题,而后利用如下方法高效求解各子问题:基于逐次凸逼近(Sequential Convex Approximations,SCA)方法选择最优天线脉冲子集,基于半正定规划(SemiDefinite Program,SDP)及随机化方法优化发射波形,基于最小方差无畸变响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)准则设计接收权,从而获得联合优化问题的有效求解.仿真结果验证了所提算法的有效性.

摘要：提出了一种基于空频域波形设计的雷达通信共享系统,即对多输入多输出发射波形在空域和频域进行优化,利用优化的发射方向图主瓣实现对目标区域的雷达探测,通过控制通信方位的发射方向图旁瓣水平以及通信频带上的功率谱密度水平来实现通信信息传输。为此,在方向图旁瓣电平、波形功率谱水平、波形恒模等约束下,以发射方向图的匹配误差为目标函数,建立了相应的波形优化问题,并采用半正定松弛方法和高斯随机化方法来求解该问题。文中给出了通信信息的解调过程,且分别验证了雷达性能和通信性能。

摘要：针对现有的M通道过采样图滤波器组整体性能较差的问题,该文提出一种过采样图滤波器组设计的新算法。在新算法中,分两步来设计图滤波器组。首先,从频谱特性方面考虑来设计分析滤波器,以分析滤波器的通带波纹和阻带能量为目标函数,以3 d B约束为约束条件,通过半正定规划求解出频谱选择性较好的分析滤波器;然后,从完全重构特性方面考虑来设计综合滤波器,以综合滤波器的阻带能量为目标函数,以完全重构条件为约束函数。上述两个约束优化问题都是半正定规划问题,都可有效地求解。新算法综合考虑了滤波器组的重构特性和频率特性,因此可以设计得到整体性能良好的M通道双正交过采样的图滤波器组。仿真对比表明,与已有的设计算法相比,新算法设计所得的图滤波器组具备更小的重构误差。

摘要：为了满足日益增长的对高速多媒体通信的需求,同时实现终端的小型化、节能化和低成本的目标,脉冲超宽带技术成为近年来研究的热点,而对发射脉冲波形的选择则是脉冲超宽带系统成败的关键因素之一.本文首先给出了脉冲超宽带系统中的脉冲波形需要满足的五点要求以更好地评价脉冲波形的好坏.然后,介绍了几种经典的波形设计方法及一种新型的基于正交展开的正交波形设计方法,并以M eyer正交小波为例对这一正交展开方法进行说明.最后,分析了上述方法对于五点要求的满足情况并得到各自的计算复杂度,结果表明正交展开方法可以通过适当的计算复杂度较好地满足对脉冲波形的所有要求.

摘要：针对杂波条件下目标反射信号方向不确定的情况,提出一种稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计方法.在考虑各阵元发射功率相等的约束条件下,利用发射加权矩阵构造不确定集范围内关于输出信干噪比(SINR)的Maxmin优化模型;在此基础上,利用序列优化、半正定松弛和Charnes-Cooper转换,将非凸的联合优化问题转化为关于发射波形和接收滤波器的凸优化问题进行迭代求解;最后通过随机向量合成方法计算最终发射波形和接收滤波器,并对算法计算复杂度和收敛性给出分析和证明.所提方法在满足阵元发射功率一致的约束条件下,提高了算法稳健性并降低了计算复杂度.仿真实验证明了算法的有效性.

摘要：针对一类受限不确定离散Markov跳变系统,提出一种反馈预测控制器设计方法.为便于工程应用,该方法考虑了各模态下的动态系统参数存在多胞不确定性,以及各模态间的跳变转移概率部分未知的情形.通过优化无穷时域的二次型性能指标来确定预测控制器及其对应的椭圆不变集,控制器保证了闭环系统鲁棒均方稳定.同时,用所求得的控制增益在线构造了一组渐近稳定的多面体不变集,在一定程度上扩大了系统状态可行集的范围.数值示例验证了所提方法的可行性和有效性.