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  • 【期刊】 四元数域宽带鲁棒自适应波束形成

    刊名:雷达学报 作者:段晓菲 ; 刘志文 ; 徐友根 关键词:四元数 ; 宽带信号处理 ; 鲁棒自适应波束形成 ; 非圆信号 机构:北京理工大学信息与电子学院 ; 北京理工大学信息与电子学院 年份:2019
    摘要:该文提出一种基于四元数的宽带鲁棒自适应波束形成方法。在利用四元数构造阵元输出的基础上,通过期望信号复包络对齐技术,建立四元数域宽带对合增广宽线性信号模型,以联合利用四元数阵列输出矢量的3种对合信息和2阶统计特性以及信号非圆信息,采用信号加干扰子空间投影方式,有效提取期望信号,抑制多个不相关干扰和噪声,进而实现四元数域宽带鲁棒自适应波束形成。同其它宽带波束形成方法相比,该方法对非圆信号的接收性能提升,可以实现阵列虚拟孔径扩展,有效克服指向误差带来的性能下降问题。计算机仿真结果验证了该方法的性能。
  • 【期刊】 基于四元数法的航向修正算法分析

    刊名:全球定位系统 作者:戚宪东 ; 郭英 ; 孙玉曦 ; 姬现磊 关键词:四元数 ; 陀螺仪 ; HDE ; 采样频率 机构:山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 山东科技大学测绘科学与工程学院 年份:2018
    摘要:目前载体的姿态解算已成为捷联式惯性导航系统精确导航的研究热点。为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,提出了一种基于启发式漂移消除算法(HDE)的改进航向修正方法。该方法采用四元数法解算载体航向,利用行人在室内环境下,行走直线时航向角偏差直接对行人航向进行修正,然后推算行人航向轨迹。实验采用低成本的智能手机,对比分析了不同采样频率以及二阶龙格-库塔法与四阶龙格-库塔法更新四元数解算航向角的精度,试验结果表明,提高采样频率能减小航向解算误差,提高定位精度。该算法对导航定位研究有一定的参考价值。
  • 【期刊】 基于四元数的卷积核编码方式研究

    刊名:电脑知识与技术 作者:鲍毛毛 ; 茅廷 ; 陈宇珽 ; 方晓 ; 邱媛媛 关键词:四元数 ; 卷积神经网路 ; 四元数编码 机构:中汇信息技术(上海)有限公司 ; 中汇信息技术(上海)有限公司 年份:2017
    摘要:近年来,随着人工智能的飞速发展,深度学习领域也得到了极大关注。卷积神经网路是深度学习研究领域中的一个重要方向。然而现有的卷积神经网路模型在卷积核层面只能处理二维数据。鉴于此目的,该文提出四元数卷积神经网络模型(Quaternions Convolutional Neural Network,QCNN),目的是在卷积核层面可以处理三维数据,充分挖掘图像信息。该文首先介绍了四元数神经元模型,然后提出了四元数感受野模型、四元数卷积神经网络的输入和四元数特征图生成模型,创建了四元数卷积神经网络,并层次递进的构建了四元数卷积神经网络模型的拓扑结构,最后用四元数BP算法训练学习整个网络。QCNN将CNN的数据处理从2维扩展到3维,并利用四元数的代数几何理论,充分融合不同维度的特征信息。
  • 【期刊】 基于对偶四元数法的AUV运动仿真

    刊名:船舶力学 作者:马岭 关键词:自治水下机器人 ; 对偶四元数 ; 计算机仿真 机构:中国船舶科学研究中心 ; 中国船舶科学研究中心 年份:2017
    摘要:本文应用对偶四元数法(Dual Quaternions)建立AUV六自由度运动学和动力学方程,然后运用数值积分对所建模型进行仿真.对偶四元数是对偶数与四元数在多维空间中的有机结合,它继承了四元数与对偶数的优点,可以在三维空间中统一表示刚体的旋转与平移,并且没有常规欧拉法存在的姿态奇异性问题.仿真结果表明,对偶四元数法表达形式简单而统一,特别适用于具有大姿态角度运动的AUV运动仿真.
  • 【期刊】 基于四维四元数频域的彩色图像双重水印算法

    刊名:吉林大学学报(工学版) 作者:王定成 ; 田翠翠 ; 陈北京 ; 田宇航 关键词:四元数 ; 信息处理技术 ; 数字水印 ; 彩色图像 ; 频域 机构:南京信息工程大学计算机与软件学院 ; 南京信息工程大学计算机与软件学院 ; 南京信息工程大学江苏省网络监控工程中心 ; 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 年份:2015
    摘要:针对现有基于四元数离散傅里叶变换(QDFT)的算法没有充分利用QDFT的四维系数空间、没有嵌入非彩色水印图像和存在水印能量损失等不足,提出了一种彩色图像盲双重水印算法,并用其将有意义的彩色和二值双重水印嵌入到QDFT频域系数的4个分量中。采用单位纯四元数k,首先建立了QDFT系数各分量与彩色图像三通道传统离散傅里叶变换(DFT)之间的关系,然后给出了修改系数嵌入水印需保持的对称性,最后结合QDFT、Arnold变换和冗余嵌入策略进行水印嵌入和提取。实验结果表明:本文算法能较好地平衡不可见性和鲁棒性。
  • 【期刊】 X型四旋翼无人机建模及四元数控制

    刊名:系统仿真学报 作者:丁少宾 ; 肖长诗 ; 刘金根 ; 文元桥 关键词:四元数 ; X型四旋翼 ; 多刚体系统 ; PD 机构:湖北省内河航运技术重点实验室 ; 湖北省内河航运技术重点实验室 ; 武汉理工大学信息工程学院光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室 年份:2015
    摘要:对X型四旋翼无人机做了合理假设以及受力分析,推导并建立了X型四旋翼无人机全面的动力学数学模型,考虑了无人机平动、转动空气阻力,并且将转子、螺旋桨和机体看成多刚体系统。在Solidworks软件中,建立了无人机实物模型以获得无人机惯性参数。直接以四元数作为反馈控制量,设计出多通道双回路矢量PD控制系统。以Matlab/Simulink为平台,对四元数反馈控系统和欧拉角反馈控制系统进行对比控制仿真。从仿真结果来看,这2种反馈模式都能对无人机模型进行位置、姿态跟踪等控制,但是四元数反馈控制系统具有过渡时间短、计算量少以及无奇点产生的优点。
  • 【期刊】 关于四元数系数多项式特殊根的研究

    刊名:广东工业大学学报 作者:姜莲霞 关键词:四元数 ; 多项式 ; 球形根 ; 孤立根 ; 复根 机构:喀什大学数学与统计学院 ; 喀什大学数学与统计学院 年份:2019
    摘要:探讨了四元数系数多项式Q(t)的球形根、实根、孤立复根、纯虚数四元数根的集合,通过将这些集合对应于由Q(t)确定的某些实(复)系数多项式的实(复)根集合,确定了Q(t)在■和■中根的集合,得到的实(复)系数多项式根的计数和分类方法可用于四元数系数多项式根的计数和分类上.
  • 【期刊】 大角度范围内欧拉角到四元数的变换

    刊名:中国惯性技术学报 作者:朱程广 ; 赵健康 ; 刘英 关键词:四元数 ; 欧拉角 ; 非合作目标 ; 牛顿插值 ; 逾界 机构:[1]上海交通大学电子信息与电气工程学院 ; [1]上海交通大学电子信息与电气工程学院 ; [2]上海机电工程研究所 年份:2018
    摘要:由于非合作目标的不规则运动,航天器参考系与非合作目标坐标系之间往往存在大角度变换。针对这一问题,提出一种基于牛顿插值的算法实现四元数与欧拉角的变换。与其它文献中提出的算法相比,新的欧拉角表示方法将欧拉角的变换范围扩展至(-∞,+∞)。为了验证该方法的有效性,也研究了非合作目标相对于航天器的相对姿态信息,并作为仿真实验的数据。实验结果显示,该方法能够有效实现欧拉角到四元数的变换,且转换精度能达到10~(-15)。
  • 【期刊】 大角度范围内欧拉角到四元数的变换

    刊名:中国惯性技术学报 作者:朱程广 ; 赵健康 ; 刘英 关键词:四元数 ; 欧拉角 ; 非合作目标 ; 牛顿插值 ; 逾界 机构:上海交通大学 ; 上海交通大学 ; 电子信息与电气工程学院 ; 上海机电工程研究所 年份:2018
    摘要:由于非合作目标的不规则运动,航天器参考系与非合作目标坐标系之间往往存在大角度变换.针对这一问题,提出一种基于牛顿插值的算法实现四元数与欧拉角的变换.与其它文献中提出的算法相比,新的欧拉角表示方法将欧拉角的变换范围扩展至(-∞,+∞).为了验证该方法的有效性,也研究了非合作目标相对于航天器的相对姿态信息,并作为仿真实验的数据.实验结果显示,该方法能够有效实现欧拉角到四元数的变换,且转换精度能达到10-15.
  • 【期刊】 基于球面矢量的四元数姿态插值

    刊名:电子世界 作者:普亚松 ; 张文斌 ; 郭德伟 ; 闵洁 机构:红河学院工学院云南省高校高原机械性能分析与优化重点实验室 ; 红河学院工学院云南省高校高原机械性能分析与优化重点实验室 ; 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 年份:2018
    摘要:姿态运动轨迹规划是工业机器人一项重要内容。本文提出用单位球面上的三维矢量进行姿态四元数插值,描述了该方法的推导与使用步骤,结合单位球面上的三维矢量,对四元数插值姿态的合成进行说明。算例验证了该插补方法合理可行。引言:工业机器人末端执行器在工作空间的运动轨迹规划是一项重要的内容,合理的运动轨迹对工业机器人的工作质量、效率和使用寿命有着极大的影响。工业机器人末端执行器的运动轨迹规划分为位移规划与姿态规划,姿态规划比位移规划更为复杂,本文仅
  • 【期刊】 基于四维四元数频域的彩色图像双重水印算法

    刊名:吉林大学学报:工学版 作者:王定成[1,2,3] 田翠翠[1] 陈北京[1,2,3] 田宇航[1] 关键词:信息处理技术 数字水印 彩色图像 四元数 频域 机构:南京信息工程大学计算机与软件学院 ; 南京信息工程大学计算机与软件学院 ; 南京信息工程大学江苏省网络监控工程中心 ; 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 年份:2015
    摘要:针对现有基于四元数离散傅里叶变换(QDFT)的算法没有充分利用QDFT的四维系数空间、没有嵌入非彩色水印图像和存在水印能量损失等不足,提出了一种彩色图像盲双重水印算法,并用其将有意义的彩色和二值双重水印嵌入到QDFT频域系数的4个分量中。采用单位纯四元数k,首先建立了QDFT系数各分量与彩色图像三通道传统离散傅里叶变换(DFT)之间的关系,然后给出了修改系数嵌入水印需保持的对称性,最后结合QDFT、Arnold变换和冗余嵌入策略进行水印嵌入和提取。实验结果表明:本文算法能较好地平衡不可见性和鲁棒性。
  • 【期刊】 一种四元数域鲁棒自适应波束形成方法

    刊名:中国电子科学研究院学报 作者:王荔 ; 徐友根 ; 刘志文 关键词:四元数 ; 阵列信号处理 ; 鲁棒自适应波束形成 ; 模型失配 机构:北京理工大学信息与电子学院 ; 北京理工大学信息与电子学院 年份:2017
    摘要:本文考虑期望信号导向矢量失配条件下的四元数域鲁棒自适应波束形成问题.首先将复数域二次约束二次规划技术推广于四元数域,以对期望信号四元数域导向矢量进行修正.进一步将四元数域二次约束二次规划问题转化为实数域问题,从而可以直接利用凸优化工具包(CVX)进行求解.最后利用修正的信号四元数域导向矢量实现四元数域鲁棒自适应波束形成.仿真结果表明,本文所提四元数域鲁棒自适应波束形成方法在导向矢量失配条件下其输出信干噪比优于现有的四元数域自适应波束形成方法.
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