韦伯分布布谷鸟搜索算法颗粒粒径分布反演

韦伯分布在非线性寻优问题中具有较好的寻优精度和全局搜索能力,为此提出一种基于韦伯分布的布谷鸟搜索（WCS）算法来解决颗粒粒径分布反演的问题。使用WCS算法对服从Johnson’s S_B分布、Rosin-Rammler分布和正态分布的单峰颗粒系和双峰颗粒系进行颗粒粒径分布的反演,并分别与其他传统算法的处理结果进行比较。结果表明,WCS算法的整体效果优于人工鱼群算法和人工蜂群算法,且改进后的4种重尾分布CS算法的标准差比原CS算法提升2～3个数量级。目标函数散射光能加入噪声后,WCS算法比其他三种重尾分布的相对均方根误差值至少可降低1/2。使用小角前向散射测量系统对单峰颗粒系和双峰混合颗粒系进行实验研究,发现WCS算法的相对均方根误差比原CS算法降低约为40%。     

基于科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器

太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段的滤波效果,世界各地的研究人员利用不同的结构、材料和控制方式实现了功能各异的太赫兹滤波器,但是考虑到设计的器件要应用到太赫兹系统中,成本低廉、结构简单、性能优越的太赫兹滤波器一直是研究人员的追求。分形概念自提出以来在很多研究领域都有了快速发展,但是在太赫兹波段的应用还不是很常见,特别是应用于太赫兹功能器件的设计。引入分形中科赫曲线的概念设计并制备了一种新型的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到该滤波器时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立科赫曲线分形结构滤波器模型进行计算,探究分形结构应用于太赫兹波段进行滤波的可行性,在进行多次计算之后得到优化后的尺寸和结构,然后根据优化后的尺寸加工出科赫曲线分形结构太赫兹滤波器样品,并且将样品放在太赫兹时域光谱系统中进行实验测量,得到实验数据后与仿真结果进行比较。在仿真中利用了时域有限差分法模拟科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器的传输特性,优化后的仿真结果表明:滤波器的谐振频率为0.715 THz,透射系数能够达到0.92,-3 dB带宽为21.9 GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器样品的电磁参数,这在理论上分析了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统制备了尺寸优化后的科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器样品,然后使用太赫兹时域光谱系统对样品的传输特性进行测试,对实验得到的时域数据进行快速傅里叶变换之后得到频域数据,再把频域数据进行归一化处理后与之前的电磁仿真结果进行对比,发现实验测得的结果与电磁软件仿真得到的结果较为吻合。     

Multi-path propagation of acoustical wave and time reversal field in a solid plate

The multi-path effect of the acoustical wave in a solid plate is studied. The multireflection and wave conversion of the cylindrical compressional and shear waves, which are excited by an infinite strip on a free surface of the solid plate, are analyzed thoroughly by the far-field approximation method. The concise analytical representations of the cylindrical waves are obtained. The time reversal processing is then applied to the propagation of the cylindrical waves and analyzed theoretically and experimentally. It is shown that the waves coming from different array elements and different paths all arrive at the original place after the time reversal operation. It indicates that the time reversal can compensate automatically the wave aberration caused by the multi-path effect. The self-adaptive focusing of the time reversal field is also analyzed quantificationally by the focusing gain and the ratio of the principal to the second lobe. The effects of the focus position and the aperture of the transducer array on the focused field are also investigated. It shows that theoretical and experimental results are consistent to each other very well.     

基因算法在参数反演问题中的应用研究

提出了一种利用改进的基因算法求大气压强精确公式的参数反演方法。运用基因算法反演求出由多态方程推导大气压强公式中的大气比热比γ ,从而得到大气压强精确计算公式 ,并与文献给出的大气压强公式进行比较。结果表明 ,用基因算法所确定的大气压强公式所得计算值与实测值更加吻合 ,说明基因算法在反演问题中具有很高的应用价值。同时经数据分析得出改进基因算法比传统基因算法精度高、速度快。     

一类二元有理插值

应用文[1]新近建立的Gould-Hsu反演的双变量形式,本文研究了一类二元有理插值公式的构造,确定了该类插值函数所表现的函数类,并给出了差分表计算的递归公式     

莫比乌斯与反演问题

 去年,英国“自然”杂志“新闻与评介”专栏登载约翰·麦道克司(John Maddox)文章,对我国学者陈难先教授应用数论中莫比乌斯定理证明物理上的反演问题,作了高度评价.现请中科院化冶所赫彤同志译述如下,以飨读者.     

模拟退火法在吸收薄膜的椭偏反演算法中的应用

将一种广泛用于求解复杂系统优化问题的技术－－模拟退火法－－用来求解椭偏反演方程。首先假设一个薄膜模型，计算出其相应的椭偏参数（Ψ，Δ）的值，在这个计算值的基础上加入不同标准偏差的高斯噪声；然后将加入噪声后的值（Ψm,Δm)作为模拟的测量数据，采用模拟退火算法进行求解，验证得知这种方法求得的薄膜参数很接近于假设的薄膜模型参数的真值，与其他文献的报道结果一致，而且在扩大搜寻范围时，仍然可以得到准确解，从而证明了该方法的可行性以及有效性。     

全球大气重力波联测期间电离层扰动的台阵观测

本文利用武汉电离层观象台的加密频高图和三站Doppler图记录及新近提出的短波扰动反演方法,分析了1985年全球大气重力波联测(WAGS)期间10月18日这天白天的重力波扰动,发现在该日扰动中有两列不同形态的波列分别属于中尺度的内重力波和大尺度的导制重力波。本文还进一步估算了这两列重力波的水平传播参量,深入分析了它们的频谱结构的高度变化特征,发现了重力波功率谱谱峰的分裂和偏移等重要现象。本文结果表明,新的反演方法使电离层无线电汉诊断的简易短波实验系统,也能成为探测和研究重力波一类大尺度电离层动力过程的有效手段。     

唯一分解整半群上的Mobius函数及其反演公式

陈兆斗首先在文献[1]中定义出了有单位元并满足消去律的唯一分解交换半群上的Mbius函数.本文我们首先证明了Mbius函数作为半群(M1,*)上的元素是常值函数ζ(·)的逆函数.其后获得了该Mbius函数的一些相关结果并给出了三个Mbius反演公式.