变步长技术在电离层射线追踪中的应用

从射线的矢量微分方程出发,采用龙格－库塔方法求解射线参数方程,实现了电离层中的射线追踪。根据电子密度梯度的变化,相应地改变积分步长,即采取所谓的实时变步长技术,并以二维球面分层准抛物电子密度模型和赤道双峰模型为例,采用了变步长射线追踪技术,讨论了该方法在计算速度和精度方面对原有方法的改进,结果表明,采用变步长技术既能使计算快速进行,又保证了很好的精度。     

一种频率自适应的同步相位与对称分量检测方法

电网不对称故障时,快速、准确地检测同步相位和对称分量是电力电子装置实现控制与保护的关键问题之一.分析了负序分量对传统三相锁相环检测性能的影响,设计了一种频率自适应的同步相位与瞬时对称分量检测新方法.该方法利用瞬时对称分量理论在两相静止坐标系下实现对称分量的实时检测,利用广义二阶积分器实现90°相移,用测得的基波正序电压q轴分量作为锁相环的输入,用锁相环的输出角频率作为相移电路的谐振角频率,达到谐波抑制与频率自适应跟踪,是一个闭环的实时检测系统.分析了该方法的实现机理,给出了检测电路的实现框图,进行了实验验证.结果表明,该方法既能在被测电压不对称时准确检测同步相位和对称分量,又能消除电压频率变化对检测同步相位和对称分量的影响.     

非齐次光纤介质中非线性薛定谔方程的相似变换与精确解

基于李群理论和符号计算, 获得了具有增益/损耗项和频率啁啾项的非齐次光纤介质中的非线性薛定谔方程的相似变换; 利用所得变换, 把具有群速度参数、克尔非线性效应参数、相位调制参数和增益/损耗参数的变系数非线性薛定谔方程约化为相应常系数非线性薛定谔方程. 通过一个广义的直接求解方法, 构造了常系数非线性薛定谔方程的一组亮孤子解和一组暗孤子解, 进而得到了变系数非线性薛定谔方程丰富的精确解. 最后对所得亮孤子解和暗孤子解进行了动力学分析与讨论.     

基于自适应和变游走方向的改进狼群算法

针对狼群算法涉及参数较多、步长参数无法动态调整、游走方向固定等缺点,提出了一种基于自适应和变游走方向的改进狼群算法.该算法改进了游走行为、召唤行为、围攻行为3个主要步骤的移动步长,特别是当游走行为的试探方向改进后,每头狼都能根据头狼位置的变化自动调节移动步长、更换游走方向,从而简化参数设定,提高收敛速度和求解精度.仿真结果表明,改进算法在低维单峰函数求解精度上较原算法有明显改善,亦进一步提高了高维多峰函数的求解精度.     

一类群体平衡方程的尺度变换群分析及显式精确解

研究了一类既存在增长过程又存在破损过程的群体平衡方程的精确解法。用尺度变换群分析法得到群体平衡方程的部分对称、群不变解和约化积分-常微分方程。用试探函数法探求约化积分-常微分方程,得到群体平衡方程的显式精确解,并分析了该显式精确解的动力学特性。所得群不变解能解释实体模型,显式精确解可检验数值解的正确性和精确度。     

电路过渡过程的计算机辅助分析

电路过渡过程所列方程是微分方程，本文中采用的是方框图模型分析法，即将微分方程的复杂示解分解成最基本的加（减）、乘（除）、积分（微分）、增益等运算，采用VB设计用户界面产进行计算，并给出了一算例。     

基于磁场数据的水中目标航迹解算方法

针对近场水中目标航迹态势感知问题,提出一种基于磁场测量数据的航迹解算方法。根据水中目标特性,分别建立了相应的运动模型和信号模型;在目标航迹接近传感器测量点过程中的不同阶段,将航迹解算问题等效扩展为状态空间内的参数估计问题,构建了基于解析粗估计-批量数据航迹起点回归-卡尔曼滤波实时递推的三级级联结构航迹解算方法。该方法仅需要目标的三轴磁场测量数据即可完成其航迹解算,相比基于声学测量的航迹解算方法具有实施简单,成本低以及近场定位精度较高的优势。分别通过仿真实验对比和实测数据验证表明了本文方法的有效性。     

关于b-度量空间的若干问题研究

本文在b-度量空间中引入半序≤和一个具有混合单调性质的算子φ。利用它们的性质,得到一个φ-耦合不动点定理及相关推论。作为应用,研究一类积分方程的解的问题来阐明得到的结论。     

基于泽尼克多项式的单压电变形镜PID控制

为了提高变形镜的控制精度及简化控制, 提出采用基于泽尼克(Zernike)多项式的PID控制算法, 实现对单压电变形镜的闭环反馈控制. 首先, 建立基于Zernike多项式的PID闭环控制模型. 其次, 搭建基于哈特曼波前传感器的自适应光学测试平台, 使用62单元单压电变形镜进行闭环控制实验. 最后, 通过相位片模拟扰动像差, 并对扰动像差进行实时PID闭环校正. 实验结果表明: 在相位片旋转速度和外界扰动像差相同的条件下, 采用基于Zernike多项式的PID控制算法对波前像差进行校正, 比采用直接反馈方法校正精度提高了50%左右. 证明采用基于Zernike多项式的PID控制算法能提高单压电变形镜动态像差的校正精度以及简化控制系统.     

基于子载波快跳频的短波BICM-OFDM/FH系统

为了提高短波跳频系统数据传输的实时性和可靠性,提出了一种将比特交织编码调制(BICM)与正交频分复用(OFDM)相结合以获得编码增益的BICM-OFDM/FH系统,进行理论分析,并采用Matlab进行数值仿真.仿真结果表明:在比特误码率为1.0×10-5条件下,BICM技术可有效地改善短波多径衰落信道的性能,使编码增益达到5dB;若辅以子载波快速跳频技术可获得10dB的编码增益.     

一种新的三阶非力梯度辛积分算法

基于分部的Runge-Kutta离散形式,引入了相位误差最小的思想,给出了一种新的三级三阶非力梯度辛积分算法,并通过数值试验与经典的Ruth、McLachlan&Atela以及Iwatsu的三级三阶非力梯度辛算法从稳定性、长时程、保结构性等方面进行了对比.结果显示新推导的三级三阶非力梯度辛算法稳定性较好、长时程运算误差小,表明该算法具有好的保结构性和较强的长时程跟踪能力.进一步通过数值试验与力梯度辛算法比较,也显示出该算法的有效性和具有较高的精度.     

求解Schrdinger方程的高阶紧致差分格式

基于Richardson外推法提出了一种求解Schrdinger方程的高阶紧致差分方法.该方法首先利用二阶微商的四阶精度紧致差分逼近公式对原方程进行求解,然后利用Richardson外推技术外推一次,得到了Schrdinger方程具有O(r~4+h~4)精度的数值解.通过Fourier分析方法证明了该格式是无条件稳定的.数值实验验证了该方法的高阶精度及有效性.     

浅水波方程的一类改进的格子Boltzmann模型

提出了一种改进的格子Boltzmann模型来模拟浅水流动. 新模型通过在演化方程中添加修正项, 一个可调参数被引入到黏性系数与无量纲松弛时间的关系中, 从而使得无量纲松弛时间的值在黏性系数固定时是可调的. 为了验证模型的精确性与稳定性, 对圆柱绕流、流量驱动无外力浅水流进行了模拟. 数值结果表明, 相较于以往模型, 新提出模型在提高精度的同时, 计算效率和稳定性也得到了改善.     

基于Shannon-Cosine小波精细积分法的壁画降噪修复方法

为修复受破损且噪声点众多的壁画图像,提出了用偏微分方程（partial differential equation,PDE）扩散的方法对图像进行降噪修复。针对PDE法求解精度较低的问题,提出了一种Shannon-Cosine小波精细积分法,运用小波数值方法对偏微分方程进行离散处理,降低其方程组规模,并采用精细积分法求解,有效提高了计算速度。试验结果表明,采用该算法对受损壁画降噪处理后,视觉上,图像边界更清晰,且噪声点得到有效减少,达到了保边降噪的效果,更符合人眼的视觉效果;客观上,与中值滤波、均值滤波和维纳滤波方法相比,采用本算法处理后的图像其PSNR值和SSIM值均最大。因此,运用Shannon-Cosine小波精细积分法求解图像的PDE模型是可行的,取得了较好的图像降噪效果。     

基于Shannon-Cosine小波精细积分法的壁画降噪修复方法

为修复受破损且噪声点众多的壁画图像,提出了用偏微分方程（partial differential equation,PDE）扩散的方法对图像进行降噪修复。针对PDE法求解精度较低的问题,提出了一种Shannon-Cosine小波精细积分法,运用小波数值方法对偏微分方程进行离散处理,降低其方程组规模,并采用精细积分法求解,有效提高了计算速度。试验结果表明,采用该算法对受损壁画降噪处理后,视觉上,图像边界更清晰,且噪声点得到有效减少,达到了保边降噪的效果,更符合人眼的视觉效果;客观上,与中值滤波、均值滤波和维纳滤波方法相比,采用本算法处理后的图像其PSNR值和SSIM值均最大。因此,运用Shannon-Cosine小波精细积分法求解图像的PDE模型是可行的,取得了较好的图像降噪效果。     

断裂或接触力学问题中第二类柯西奇异积分方程的一种解析方法

第二类柯西奇异积分方程因涉及复奇异因子往往造成求解困难,而适用第一类奇异积分方程的高效数值方法并不能推广至第二类奇异积分方程,即便是第二类奇异积分方程,其数值解法仍是一个难题.为此提出了构造第二类奇异积分方程解析解的一种新方法.通过分解柯西奇异项,并利用雅克比多项式的正交性,推导针对右端载荷项为单项式(monomial)的递推解析解,进而借助级数展开的方法推广至一般的载荷问题.提出的基于递推的解析解构造方案,能完美地结合maple软件编程,从而提供一种方便、快捷、有效的算法.由给出的算例可见,本方法适用于处理界面断裂或接触分析问题中含复数奇异因子的复杂情形,从而为研究该类典型力学问题提供了一种可供选择的方法.     

KA6916重型数控落地铣镗床结构热态设计研究

阐述了目前机床结构热态特性优化设计的主要方法，针对某重型数控落地铣镗床，进行改进设计。现场考核表明改进后机床的热态精度得到明显的提高     

一种新型的单电子数值比较器

基于单电子晶体管的I-V特性,在构建反相器的基础上,推出了或非门及与或非逻辑门,并最终实现了一种新型的2位单电子数值比较器,利用SPICE模拟器验证了电路设计的正确性.该比较器结合了单电子晶体管与MOS管的优点.分析结果表明:与仅由单电子晶体管实现的比较器相比,电路的驱动能力提高的同时减少至少12个晶体管;与具有相同逻辑结构的CMOS实现的电路相比,该新型比较器使用了简单的单电子器件,使得电路的结构尺寸得到了极大的缩小,电路的功耗仅在10-10W数量级上,为将来超大规模集成电路进一步微型化奠定了基础.     

基本解方法求解各向异性材料中热传导方程的时间反向问题

最近,HON和WEI给出了求解各向同性热传导反问题的基本解方法．该方法提供了一种在整个时间空间区域上的行之有效的数值格式．本文尝试将该无网格方法推广应用于求解各向异性材料中热传导方程的时间反向问题．首先,通过变量转换得到该问题的控制方程的基本解．接着,应用截断奇异值分解和L-曲线准则求解所得的高度病态的线性方程组．最后给出几个数值例子展示本方法的有效性,并分析了解的精度跟参数T、最终时刻的关系．     

分布式高频地波雷达阵列幅相误差的校准方法

针对分布式高频地波雷达系统,研究了阵列幅相误差的校准方法.该方法利用方位已知直达波信号的多普勒谱来估计阵列幅相误差,不需要估计协方差矩阵和进行特征分解.与利用海洋回波中的单DOA谱点进行通道校准的传统自校准方法相比,该方法的计算量和时间损耗大大地降低.仿真和实测数据的对比验证分析表明了通过直达波进行阵列幅相误差校准可以获得稳定的幅度、相位校准值,校准后MUSIC谱估计的准确性和稳定性得到明显的提高.