Moment Method with Wavelet Expansions for Fractal Rough Surface Scattering

We study the moment method(MM) to deal with Harr wavelet basis due to the problem of electromagnetic scatering from the fractal rough surface.The vanishing moment properties and the capability of the wavelets to adjust themseves to the fractal surface lead to a sparse impedance matrix and faster computation,Compared to the measured data and the conventional MM,the result shows that the wavelet basis functions provide substantial reductions in both memory requirements and computation time.     

小波变换轮廓术中用小波脊系数幅值引导相位展开的研究

为了减少小波变换轮廓术中相位展开过程的误差传递,从小波变换的相关实质出发,提出了在小波变换轮廓术中利用以前被忽略的小波脊系数幅值作为可靠度判据指导相位展开的方法.该方法选择最大幅值的小波脊系数所在位置作为相位展开起始点,根据小波脊系数幅值的大小,确定一条由大幅值到小幅值的最优化的展开路径,最大限度减少了相位展开过程中的误差传递.由于充分利用了小波变换系数的幅值信息,最大限度减小了相位展开过程中的误差传递.计算机模拟和实验验证了基于小波脊系数幅值的相位展开方法的正确性.     

采用小波脊系数幅值导数方差质量图的相位展开法

针对小波变换轮廓术中相位无法快速准确展开的问题,提出了一种能有效抑制噪音的相位展开算法.首先,分析了小波脊系数幅值质量图和相位导数方差质量图的特征;然后依据相位值与其数学期望的偏差程度,利用小波脊系数幅值矩阵和导数方差思想构造了"小波脊系数幅值导数方差"质量图;最后分别进行软件仿真和真实模型实验,并将利用新质量图引导的相位展开效果与传统相位展开质量图法和改进的质量图法进行对比.实验结果表明,本文算法提高了相位展开精确度,相位展开误差率降低了2.61%.所提质量图易于构造,在引导相位展开时不仅能得到较准确的绝对相位值,还能有效抑制噪音的影响,从而重建出精确度高的物体三维模型.     

非单调条纹图的相位恢复新方法

在连续小波变换和展开相位拐点识别的基础上,提出一种非单调条纹图的相位恢复新方法.包裹相位通过连续小波变换的方法提取,提出小波变换尺度步长的选择准则及对粗糙尺度作迭代均值滤波的技术.基于展开相位拐点与符号歧义点的单应性,可通过检测并修正展开相化拐点的方法恢复非单调条纹图的真实相位.给出了详细的理论推导、数值模拟及实验验证过程.数值模拟包括一维及二维的含噪声信号,实验为基于显微干涉法的微桥的静动态形貌和变形测试.模拟及实验结果表明,该法只需一幅条纹图即可准确解调非单调条纹的相位,最大误差小于4%,且具有极强的抗噪能力.这为显微干涉测量提供了有效的相位恢复新手段.     

随机过程动态自适应小波独立网格多尺度模拟

在随机过程数值仿真中,由多项式混沌展开谱方法得到求解展开系数的确定性偶合方程组。该方程组比相应的确定性仿真时增大许多。并且当多项式展开阶数和随机空间维数提高时,方程维数急剧增加。由于待求未知分量为表征不同尺度波动的混沌展开模,形成节点意义下的的多尺度问题,传统的网格细分自适应逼近不再适用。为此我们采用了小波的多尺度离散,并建立基于空间细化的动态自适应系统,让每个求解点上的多个未知分量有各自独立的小波网格。本文以随机对流扩散方程为例,进行了二个算例的数值实验,论证了此方法的优点。     

非线性系统随机过程对初始条件的敏感性

将作者所提出的基于混沌展开的动态自适应小波随机数值模拟方法进一步发展应用于对非线性随机对流-扩散Burgers方程的数值分析。不仅进一步显示了其各求解分量拥有独立的自适应小波网格特点,同时也为随机系统对干扰的敏感性分析:敏感区及其随时间的演变,提供了一个直接可应用的有效方法。数值实验的结果进一步验证了非线性系统对初始条件的敏感性,并初步揭示了输入扰动向高梯度区演变的规律。     

受大气湍流影响的光学波前模拟方法研究

介绍了模拟自适应光学系统中受大气湍流影响的光学波前的四种方法，即基于Zernike多项式的K—L函数展开法、小波法、Fourier法以及ARMA法。分析比较了四种方法模拟精度和速度。结果表明，前两种方法不论是精度还是速度上都比较好，更适合湍流波前的模拟。     

可变形定向破片战斗部在不同展开模式下的性能数值模拟

为使战斗部具有多种定向毁伤模式并实现一定程度上的可控毁伤,提出了一种扇形装药的可变形定向破片战斗部,该战斗部可实现轴向展开和侧向展开2种模式。采用AUTODYN软件进行破片场的数值模拟。首先,基于战斗部单元体分析获得了距离轴心25 mm处的最佳起爆点位置;其次,对整个战斗部进行分析,在轴向展开模式下分析了轴向展开角度对破片飞散速度、破片数目和破片空间分布的影响,发现轴向展开角在60°～75°范围内毁伤效果较佳;最后,在侧向展开模式下分析了整个战斗部的破片速度和破片空间分布情况,结果表明破片具有明显的定向飞散特性。     

几种先进节块法的偏通量展开技术

比较了节块展开法(NEM)、节块格林函数法(NGFM)和节块傅立叶展开法(NFEM)的偏中子通量展开技术,证明了NFEM的精度高于任何有限阶NEM,而与NGFM相当.     

非二进制离散小波的研究

研究了非二进制离散小波, 提出了构建基本小波函数的理论与方法, 并以λ=3,4为例具体构建了小波函数. 对非二进制小波的分解算法和回复算法进行了理论推证, 并针对λ=3,4的情况具体研究了变换矩阵问题. 提出了本文所得结果在高能碰撞研究中的重要应用前景.     

相互作用玻色子模型的非厄米Dyson玻色子展开途径

通过Dyson玻色子展开及修正的Jancovici和Schiff代换,得到费米子集体S,D对态空间与相互作用玻色子模型s,d空间之间的一一对应.费米子算符的玻色子像被唯一确定,IBM哈密顿量具有非厄米形式.费米子矩阵元能够在玻色子空间内直接计算,并且,当需要清除伪态时,相应的投影计算也能在玻色子空间进行.     

柱坐标中格林函数展开法

本文讨论柱坐标下格林函数构造的一般规律和同一边界条件下格林函数不同形式表达式之间的关系．     

利用双频外差和时空相位展开实现三维测量

为了使用高频条纹实现对物体三维形貌高精度快速测量,提出了一种利用双频外差和时空相位展开实现三维测量的方法。该方法仅投影两套高频条纹图片,利用双频外差方法计算出一个频率较低的截断相位分布,经空间相位展开得到其对应的连续相位,用于指导高频条纹截断相位展开,获得三维重建需要的绝对相位分布。该方法对双频外差后的低频截断相位上进行空间相位展开,降低了空间相位展开难度,增加了双频条纹投影三维测量的适用范围。实验结果表明该方法的STD误差为0.06 mm。该方法利用两套高频正弦条纹、不增加投影第三个频率条纹图的情况下,实现了高精度快速三维形貌测量。     

基于边缘软判决的小波域自适应图像去噪

提出了一个新的图像去噪方法。该方法基于非抽样小波变换的多分辨分解,在各尺度下对小波系数进行了边缘和非边缘分类,并根据它们的不同统计特性运用了不同的估计技术。鉴于边缘分类的不确定性,提出了依概率的软分类技术,通过计算边缘发生的概率,判决当前系数应该采用哪一种估计。仿真结果表明:该方法在滤除图像噪声的同时,边缘得到了保持,较目前存在的一些方法更具有优越性。     

用迭代特征函数展开方法分析非线性平面介质波导

根据新近发展起来的迭代特征函数展开方法(IEEM),提供了一个分析任意非线性平板介质波导中TE波和TM波传播特性的途径。和有限元分析的结果比较,证明该方法在处理此类非线性问题时是非常有效的,而且很容易被推广到各种几何形状的非线性介质波导的分析中去。     

基于双曲线截断混沌多项式展开的地磁感应电流敏感度分析

地磁感应电流(GIC) 可能会引起变压器直流偏磁从而威胁电力设备和电网的安全。鉴于GIC计算所需的很多输入参数是不确定变量, 全面评估电网GIC水平及对电网的威胁有必要研究GIC的不确定度及GIC对输入变量的敏感度。基于混沌多项式展开(PCE) 提出了一种GIC的不确定度量化方法, 利用双曲线截断技术进一步提高了计算效率, 计算了GIC对输入参数的敏感度指标。以新疆750kV规划电网为例, 利用提出的方法对GIC进行了不确定度量化, 得到了GIC的均值和标准差等统计量。根据混沌多项式系数计算了Sobol敏感度指标, 得到了GIC对电场幅值和电网直流电阻等输入参数的敏感度。与蒙特卡罗法(MC) 相比, 此方法在保证精度的前提下大大提高了计算效率。     

结合小波域变换和空间域变换的图像增强方法

提出了一种结合了小波域和空间域处理方法的图像增强算法. 该算法首先对小波域中的高频系数进行修正,使图像具有更好的局部对比度和更丰富的细节,由于双树复小波变换（Dual-tree Complex Wavelet Transform,DT CWT）具有更好的方向选择性,在小波变换的过程中选用了这一方法;然后,通过空间域中的非线性变换,调整图像的整体对比度. 该算法可根据图像本身的特性实现参数的自动选择. 经过本文方法的处理所得的图像,无论在视觉效果上还是在统计上,都优于前人工作的结果.     

基于混合自适应小波基的织物疵点检测算法

为了改进具有复杂纹理织物的疵点检测效果,提出了一种基于混合自适应小波基的织物疵点检测算法,采用各自优化的自适应小波基实现对不同层织物图像的分解变换。首先对正常图像和其经一层小波分解后的低频子图像优化得到混合自适应小波基,然后用该小波基将织物疵点图像进行二层小波分解,最后采用阈值法对径向子图像进行分割得到检测结果。实验结果证明,本文提出的算法能有效实现疵点检测,具有较好的疵点分割和定位结果。