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多传感器数据的Fisher判别法.doc

多传感器数据的Fisher判别法.doc

上传者: wang瑞娟j 2017-10-18 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《多传感器数据的Fisher判别法doc》,可适用于综合领域,主题内容包含多传感器数据的Fisher判别法年第卷第期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies),,,计算与测试符等。

多传感器数据的Fisher判别法年第卷第期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies),,,计算与测试,多传感器数据的Fisher判别法万树平(江西财经大学信息管理学院江西南昌)摘要:在多传感器信息融合过程中,有时要利用多传感器对某一对象进行不同方面观测,而数据融合的目的是要对研究对象进行类型识别,根据判别分析的含义,给出了一种Fisher判别法该方法不需要知道总体的分布类型,可以避免丢失重要的极端数据,使结论更符合实际关键词:多传感器数据融合特征指标中图分类号:Tl~文献标识码:A文章编号:()MethodofFisherdiscriminationformultisensorsdatafusionWANShuping(CollegeofInformationTechnology,JiangxiUniversityofFinanceandEconomic,Nanchang,China)Abstract:Duringinformationfusionofmultisensors,sometimeobjectshouldisobservedfromdifferentaspects,thegoalofdatafusionisdiscriminatingthebelongingtypeoftheresearchobjectBasedontheconnotationfordiscriminantanalysisanewmethodofFisherdiscriminationformultisensorsdatafusioniSproposedThemethodneedn'tknowthedistributionfunctionandCanavoidlosingtheimportantextremedataandmaketheconclusionmoresuitableforthepracticeKeywords:multisensorsdatafusioncharacteristicindex引言传感器信息融合又称数据融合,它是对多种信息的获取,表示及其内在联系进行综合处理和优化的技术传感器信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合,得到多种信息的内在联系和规律从而剔除无用的和错误的信息保留正确的和有用的成分,最终实现信息的优化传感器信息融合可以定义为:它是将经过集成处理的多传感器信息进行合成,形成一种对外部环境或被测对象某一特征的表达方式单一传感器只能获得环境或被测对象的部分信息段,而多传感器信息经过融合后能够完善地,准确地反映环境的特征当将传感器数据组之间进行相关或将传感器数据与系统内部的知识模型进行相关,而产生一个新的信息表达时,这种处理就称作融合根据研究问题的不同,数据融合的目的各不相同一般说来,数据融合的目的大致可分为种lJ:一是希望通过数据融合的研究对象的特征数据,对研究对象的某一特征进行重复测定,在这类观察中,各传感器可认为是同类的另一类问题是希望通过数据融合,最终,能确定研究对象的特性归属,而此类问题中,传感器往往是不同类,各传感器分别研究对象的不同特征进行测定由于在第二类问题中,所需处理的数据各自代表了研究对象的不同性质,数收稿日期:一o据之间往往无法直接进行数据融合本文针对第二类问题,研究对象类型判别问题而由于各传感器数据反映的是对象的不同方面的特性,应该视各传感器数据均为有效根据判别分析的含义,提出了一种新的数据融合方法一Fisher判别法测量模型对待判别的研究对象,已知其可能的不同类型有m种,每种类型由n个不同的特征指标来刻画,各特征指标可由传感器测得其表现值现利用n个传感器对某一未知类型的研究对象进行观察设第『个传感器测得该对象第『个特征指标的表现值为置(J=,,…,n),则数据融合的任务就是要根据X,,…,的取值状态,判定该研究对象的归属为叙述方便,引入下列符号…=(d,,…,),=(n,,…,),X=(Xl,X,…,X),式中,分别为第i种类型的均值向量和标准差向量为利用传感器测的的测量值数据融合对未知类型的研究对象,通过n种不同途径和方法,传感器与微系统第卷获得反映的n个不同特征的数据分别是,,…,以,则在此数据融合就是要通过对,,…,所含信息的融合,最终判定该研究对象的类型即对于研究对象X=(,,…,),如何判定的归属,即究竟是属于m种类型中的哪一种类型判别分析是根据所研究的个体的观测指标来推断该个体所属类型的一种统计方法为叙述方便,下面只讨论种类型的情况设个,l维总体为不,不,且都有二阶矩存在Fisher的判别思想是通过适当的线性组合变换多元观察到一元观察Y,使得由总体仃和仃产生的Y尽可能的分离开来设两总体不,不的均值向量分别为,',且有相同的协方差矩阵,由文献中相关定理得到Fisher判别函数为()=(一(,',')),(,'pt)Fisher判别规则为:当使得()时,判XE不当使得(X)时,判XE不如果总体的均值向量以及公共的协方差矩阵未知时,可以用两总体的样本来估计设"(i=,,…,,l),(i=,,…,,l)分别是不I和不的样本,令nl",=nl,A=("一x")(一x"),A=(一x)(一x但),主=南(A)则判别函数可取为()=(一('))主一(一()实验以文献中的例子来说明本文的方法文献中的例子是要根据个传感器对某一物体的测定数据,最终,确定该物体是属于A还是B,其实验的数据如表l表文献】中测量参数及测量值TabMeasurementparameterandmeasuredvalueinreference】=l,=(l=(第期潘晓涛等:卫生洁具水包内流速的应变式测试,叻速度mS图速度应变关系曲线FigVelocitystrainrelationship~tlrve时间,s图实验得到的速度曲线FigVelocitycurveofexperiment传感器误差消除方法要提高应变式流速测量系统的测试精度和量程比,必须采取相应的软件,硬件措施来提高或补偿传感器的性能由于被测流体与标定流体都是水,密度相同,故无需考虑流体密度的补偿零点的修正应变电桥的零漂包含空载零漂和温漂若用硬件调节,可在桥臂加上调零电阻和温度补偿电阻若用软件修,可在二次仪表中通过单片机检测传感器零点电压正由于本测试和标定的流体都为室温状态的水,由于本测试要求不高,故二次仪表模拟器件由于环境温度的变化而产生温漂可忽略不计本智能化DH动态应变测试分析系(上接第页)结束语本文针对多传感器信息融合中的类型识别问题,提出了Fisher判别法该方法不需要知道总体的分布类型,可以充分利用所有传感器的信息,尤其是可以利用隐含在传感器数据中的一些极端信息,极端信息在信息融合中的作用应该说是十分重要的,从而可以避免丢失重要的极端数据,使结论更符合实际参考文献:万树平,涂国平多传感数据的判别分析方法J传感器技统能进行应变电桥的零漂的软件修正在靶式流速传感器每次移动位置后,仪表对零点进行修正,消除误差另外,为了消除靶杆的非弹性变形,仪表运行一段时间以后,对传感器零点进行了重新修正线性补偿应变式速度传感器的非线性主要是由速度系数,应变电桥的非线性,AD转换的非线性造成的,通过软件修正达到很好的效果即采用查表一内插法,选取适当的内插点,特别是在误差大的区域(如小速度区)多加几个内插点,便可大大地提高仪表的测试精度和量程范围当测量精度要求较高时,可在传感器标定曲线的基础上,利用数学软件工具MATLAB进行多项式逼近,再根据传感器灵敏度要求,提出理想线性化特性,将逼近多项式与理想线性化特性比较,从而得到线性化修正曲线结论本文提出的基于电测法的非稳态流场点速度的测试方法,可用于测量恒定流和非恒定流流场一点的速度进行测量,尤其是对于带自由面的薄层水流有优势通过对卫生洁具水包内速度的实例的测试,证明这种测量方法和设计的测量装置能够满足卫生洁具水包内非稳态速度的要求如果改只应变计为只应变计,改进贴片方法并做好后续数据处理,此方法有望得到更为广泛的应用参考文献:王文海,吴俊奇,欧云锋用动态体积法测定卫生洁具排水流量曲线J给水排水,,():吴俊奇,欧云峰,王文海,等关于建筑排水横管水流研究的探讨J给水排水,,():吴俊奇,黄忠臣,欧云峰排水横管流量的特性及其测定J北京建筑工程学院,,():盛键,梁国伟流体计量与测试M北京:中国计苏彦勋,量出版社,作者简介:潘晓涛(一),女,湖南冷水江人,博士研究生,从事产品现代数字化制造研究,计算流体动力学术,():涂国平多来源数据的概率融合方法J传感器技术,,l():王婷杰,施惠昌一种基于模糊理论的一致性数据融合方法J传感器技术,,():孙文爽,陈兰祥多元统计分析M北京:高等教育出版社,ll作者简介:万树平(一),男,江西抚州人,博士,研究方向为控制理论与控制工程,数据挖掘与处理lOOlllllOOOO

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