相位恢复:理论、模型与算法

相位恢复在多个不同领域均被提出,如量子力学、光学成像等.相位恢复即具有多种应用背景,亦具有丰富的数学内涵,因而近期该问题吸引了多个不同领域专家的关注,如计算数学、数据科学、最优化、代数几何等.本文将主要介绍相位恢复中的理论基础问题,特别是最少观测次数问题,并介绍求解相位恢复的模型性能,以及求解算法等.本文也介绍了一些当前相位恢复中研究的热点方向.     

频率源噪声的时域特性分析

针对频率源的5种噪声,建立了一种新的时域模型——动态模型.以此模型为基础并结合“降阶-积分”方法,首次推导出了全部5种噪声在相位上的自相关函数,得到了比Allan方差更为广泛、更为一般的时域噪声特性.作为一个结果,本文还给出相位噪声3个常用统计量的统计性质.     

不确定半马尔可夫跳变系统的滑模观测器设计

考虑了相位型半马尔可夫跳变系统的滑模观测器设计问题.利用补充变量法及模型转化,将有限相位型半马尔可夫过程转换为其伴随马尔可夫链.因此,相位型半马尔可夫跳变系统可等价地转换为其伴随马尔可夫跳变系统.针对这类系统设计了滑模观测器并给出了观测器可解的充分条件.最后,通过数值算例表明了文章给出方法的有效性.     

信号交叉口车辆的延误分析

针对路段上交通流的特性,以及信号交叉口交通流的动态流通特征,分析了车辆到达信号交叉口的规律以及车辆越过停车线的特点,从而建立了停车延误模型;又分析了单个相位停车线的长度与交叉口几何特征的关系,及车辆在通过信号交叉口之间的路段过程中的运行特性,建立了相位延误模型;从而得到一个在信号交叉口处适用任何饱和度的排队延误模型,使得结果更贴近车辆在信号交叉口的实际延误时间.     

具有相位阻尼的Milburn主方程控制的双光子JC模型

该文利用超算子技术求出了相位阻尼下非共振双光子JC模型主方程的解析解，研究了其相位阻尼对光子数分布振荡，原子数反转与恢复和亚泊松光子分布等非经典效应的影响。研究表明：相位阻尼能抑制原子反转与恢复和腔场的非经典效应。     

褶积模型参数的估计及模拟试验

在褶积模型中关于混合相位子波反演问题一直受到人们的广泛的关注,这类模型在地震记录反演过程中起着特别重要的作用．该文在引入介入子波的概念的基础上拟订了一套算法将统计递归算法与以高阶标准累积矩作为判据的迭代算法结合起来,最终获得的不是反子波的估计,而是混合相位子波的估计．模拟试验表明该文所拟订的算法对混合相位子波(其反子波具有有限长度)的估计是有效的．     

平稳非最小相位 AR(p)模型参数估计中的非线性方程组

近年来由于实际应用的需要,对非最小相位系统的辨识以及非最小相位时间序列模型的参数估计问题引起了许多作者的兴趣。非最小相位时间序列的参数估计中总是引出非线性问题,它们的分析和实际计算比线性问题要复杂得多。1978年 Wiggins 提出了一种称为最小熵反褶积(MED)处理方法。他的方法实际上就是求目标函数     

X射线相位衬度层析成像的数学模型

X射线成像技术在医疗诊断和无损检测等领域有着广泛的应用。对于软组织等弱吸收物体,传统的吸收成像无法获得高对比度的图像。为了解决这个问题,产生了X射线相位衬度成像技术。本文介绍类同轴全息测量下的X射线相位衬度层析成像技术,重点讨论该成像技术的Bronnikov模型和基于Helmholtz方程的模型,及相应的重建方法。     

光子结构的猜想及其数学仿真

通过研究光的波粒二象性,对光子结构进行了研究并提出了自建光子模型.自建光子模型具有以下特性:①光子与原子核存在引力作用;②光子的电场与磁场交替变换使其具备了相位效应,且光强由光子数与光子相位和两个因素决定.在此基础上,通过借鉴天体物理中关于二体运动的三种轨迹,利用其中结论对大量原子核的引力作用进行概率分析,使用中心极限定理提出出射角度基本符合高斯分布的假设.接着对光子的相位叠加效应进行了分析.最后,对大量光子进行模拟仿真,并将仿真结果与单缝衍射、双缝干涉、多缝干涉现象等实验现象进行了对比.     

相位阻尼信道条件下量子斗鸡博弈模型均衡解分析

利用量子博弈的相关理论,以噪音强度和记忆强度为参量,建立了相位阻尼信道条件下的量子斗鸡博弈模型,求出了模型的量子纳什均衡解,讨论了两参量对均衡解稳定性的影响,得出在无记忆相位阻尼信道条件下,当噪音强度小于阈值0.24时,纳什均衡仍然为帕累托最优解,当噪音强度大于0.24时,均衡解演变为另2个均衡解,不再是帕累托最优;在有记忆相位阻尼信道条件下,当噪音强度小于0.24,且记忆强度大于0.5时,均衡解是稳定的.特殊地,当信道是完全记忆时,均衡解的稳定性与噪音强度无关.     

一维正方准晶中裂纹和刚性线夹杂的封闭形式解（英文）

通过引入广义复变函数方法,研究含裂纹和刚性体夹杂物的反平面模型的一维正方准晶问题.对于一维正方准晶,考虑周期平面为(x_1, x_2),含有宏观裂纹或刚性线夹杂,具有准周期x_3方向的原子结构存在相位位移,本文重点研究相位位移对相关物理量的影响.利用广义复变函数方法,将这两个模型简化为Riemann-Hilbert问题,得到反平面的声子场与相位场的封闭解.同时求得声子场和相位场的应力强度因子的显式解,这在断裂力学和工程领域具有广泛的应用价值.结果表明,反平面情形下,含裂纹和刚性体夹杂物的声子和相位的应力强度因子,与声子场和相位场的耦合无关.     

涉及Yang-Lee理论的Fatou集

考虑金刚石型等级晶格上的Potts模型, 研究了复相位对应点集的性质. 这些集合事实上是一族有理映射的Fatou集. 就其拓扑结构给出了比较完备的刻画.     

跳扩散对偶模型在带壁分红策略下的分红函数

考虑了带干扰的古典风险模型的对偶模型,讨论了模型在带壁分红策略下的一些结论．通过研究过程的局部时,证明了所讨论函数的边界条件．用在没有分红策略下模型的函数,给出了期望折现分红函数的显示表达．在最后一节,对于跳服从相位分布的情形,给出了数值例子,并讨论了最优分红边界的存在性．     

基于已知部分支撑信息的相位恢复

主要研究了在已知部分支撑信息条件下的相位恢复问题,当测量矩阵满足强约束等距性质(SRIP)时,通过极小化加权的?1最小化模型能稳定恢复原信号.     

考虑右转机动车影响下的信号交叉口行人过街时间模型

为了弄清信号交叉口右转机动车对行人过街的影响机理,应用穿越间隙理论,分析行人穿越机动车的分布规律,并推导了行人过街时间模型公式,通过定量分析及模型算例,找出了行人过街时间的主要影响因素及其定量关系,模型精度基本满足要求,具有较高的理论和实用价值,为信号交叉口的信号设计,特别是行人专用信号相位的设置、分析和研究提供了新思路和新方法.     

八次对称二维准晶Ⅱ型单边裂纹的动力学问题

依据准晶弹性-流体动力学模型,采用有限差分方法,探讨了八次对称二维准晶Ⅱ型单边裂纹的动力学问题.首先分析了相同载荷的不同加载时间、不同的加载位置以及不同的试样尺寸对裂纹尖端处声子场应力强度因子的影响;其次分析了不同的声子场相位子场耦合弹性常数对相位子场位移分量的影响;最后分析了板端加载与裂纹面加载对动态应力强度因子的影响.计算结果表明:大小相同的脉冲载荷,加载的时间越长,无量纲化的应力强度因子越大,其曲线逐渐趋近于阶跃载荷下的曲线;试样宽度越宽,应力强度因子由零到非零需要的时间越长,无量纲化的应力强度因子值越小,说明应力强度因子与试样的尺寸有关系;声子场相位子场耦合弹性常数越大相位子场的位移分量也越大,这是因为相位子场的边界没有载荷,相位子场位移的作用力来自声子场,声子场起主导作用;而裂纹面加载和板端加载是不等价的,前者的无量纲化应力强度因子的变化幅度比后者大,这与板端加载更容易导致材料断裂的事实相一致.     

刻画函数型数据形状的局部非线性参数模型（英文）

函数型数据分析区别于多元数据分析的一个关键问题是不但需要考虑幅度变差,还要考虑相位变差(由翘曲函数描述).翘曲函数的非参数估计不一定能有很好的解释,也不一定能相互比较.本文提出一个局部非线性参数模型,用参数来描述主要的局部变差,包括相位变差和幅度变差.这些参数具有可解释性,不同曲线的参数很容易相互比较.本文的模拟和实际数据分析进一步验证了此方法的优势.     

CFD-半解析模型混合的管束结构流弹失稳预测方法

横向流作用下管束结构传统流弹失稳模型的建立或多或少需要获取实验流体力参数作为输入条件.因此非常需要开发一种不依赖实验数据的管束结构流弹失稳模型.该文提出了一种改进的CFD仿真与半解析方法混合的管束结构流弹失稳预测方法.采用CFD仿真方法获取半解析模型中关键的相位延迟函数,并根据速度将其表示为简单的分段函数.最终预测了横...     

具有频率依赖性耦合的神经振子群相响应同步

考虑频率依赖性耦合神经振子群在外部谐波刺激下的动力学模型,引入相位概率密度函数导出序参数的演化方程.数值模拟结果表明,当固有频率的众数较低时,频率依赖性耦合对神经振子群相响应同步无显著影响;而当固有频率的众数较高时,频率依赖性神经振子群在外部弱刺激下几乎达到完全相位同步,随着刺激强度的增加转为无规则的振荡,最终达到同步周期振荡.     

跟踪-微分器输出信号相位损失影响因素分析

针对跟踪-微分器滤波产生相位损失的问题,研究了信号相位损失与跟踪-微分器各参数及输入信号频率之间的关系.通过仿真实验与理论研究,分析得到了跟踪信号最小相位损失与相关参数之间的关系,并基于Lagrange插值理论,给出了近似的函数方程,对跟踪信号的相位补偿具有一定的指导意义.