运动目标的多维度微运动特征提取研究

微多普勒特征提取作为一种常用的时频分析工具,对微动目标特征的提取重构具有重要意义.为了更好地研究多运动的微多普勒效应,提出了一种运动姿态分类方法.按照目标频移是否随时间变化可以将运动姿态分为频移时变运动和频移时不变运动.频移时变运动包括平移、翻滚和振动.针对这种运动应分析对比不同时间对应的瞬态频移,频移时不变运动主要为旋转运动.本文通过微多普勒效应理论结合电磁波频域模型,实现3D运动目标微动特性提取的仿真建立目标,分析不同环境条件例如晴天阴天、有无湍流对探测的影响,为后续实验研究奠定理论基础.开展基于收发同置系统的多特征运动目标的微多普勒频移探测实验,实验结果表明,不同目标位置上频移的幅度、正负性和谱线宽度旨在反演目标形状、运动姿态、运动方向和速度.利用FFTshift函数对一维数据进行解调分析,实现三维时间-频率-强度关系的研究.本研究实现了对目标宏观形状特性的测量以及微观运动信息的提取,为雷达探测和识别奠定基础.     

原子运动与场频率变化操控下的场熵演化及量子态制备

在旋波近似下,同时考虑原子运动和光场频率随时间作正弦函数变化,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中场的量子约化熵的演化规律.运用数值计算的方法分别给出了在不考虑原子的运动和考虑原子的运动的情况下场熵随时间的演化曲线,讨论了原子运动、场模结构、场频率的幅值和角频率变化对场熵的影响.根据Schmidt分解定理,解析制...     

淀粉自由基弛豫发光

为了研究淀粉自由基的变化规律,以生物光子辐射理论为基础.根据化学发光的动力学模型,建立了淀粉自由基的发光动力学方程,并根据自由基发光强度与自由基浓度的关系,通过分析得到了淀粉自由基的湮没方程,得到了光强随时间的变化函数.通过拟合发现,函数在不同温度下随时间的变化曲线与实验曲线的相关系数都在0.98以上,能很精确地刻画自由基的弛豫发光规律.     

对“变质量方程”的讨论

《伯克利物理学教程》第一卷<力学>一书 6.3变质量系统这一节中写道:“在第三章中,牛顿第二定律被表示为其中P是动量Mv。对于恒定质量的物体,这个式子变为大家熟悉的F=Ma.但是,在有一类力学问题中,运动物体的质量不是恒定的,因此,在我们表达dP/dt时,必须要看到M对时间的依赖关系,于是,第二定律变为许多有意义的重要问题都可以用式(6.19)来处理,这包括火箭运动,卫星在大气作用下运动的减慢,以及运动的部分随着时间而变化的象链子这一类物体的运动”. 笔者认为以上所引论述是错误的.理由如下。一(6. 19)式的来源缺乏理论根据 首先应区分两…     

位移图像之应用

s-t位移图像直接展示出了物体做直线运动时位移和时间的变化关系,将运动过程表现得全面,对运动过程记录得细致、直接,因而具有便捷、直观的应用价值.     

两种不同的运动观

马克思主义者认为:世界是物质的,物质都是运动的。物质为什么会运动?因为有矛盾。一切物质内部都是一分为二的,都有矛盾的两个侧面,它们都相互依存又相互斗争,这就构成了运动。“矛盾即是运动。” 对于机械运动,即物体在空间中随时间的推移所发生的相对位置变化的运动,上述辩证唯物论的运动观认为:一个物体在同一瞬间内,既在某处又在别处,“同一瞬间内在某处”作为矛盾的一个方面而存在,“同一瞬间内又不在某处”,“同一瞬间内又在别处”,则作为矛盾的另一个方面而存在。它们二者间矛盾着,正是这种矛盾才构成了机械运动。其中任何一个方面都…     

黑格尔的时间空间观念初探

黑格尔在<自然哲学>一书中对空间和时间作了深入的分析与讨论,提出了自己的时空理论.按照这个理论,空间和时间都是物质存在和运动的形式,空间不能和充实于其中的东西分离开,时间是现实事物的历程,时间与空间是不可分离地统一的,它们从属于运动.黑格尔的这一理论应当被看作是牛顿和爱因斯坦理论之间的一个过渡,起到了一个承前启后的作用,有着重要的历史价值.     

自旋标记法研究PEG/PVP体系的链运动

用自旋标记方法将氮氧自由基连接在聚乙二醇分子末端,研究了聚乙二醇/聚乙烯吡咯烷酮合金体系的链段运动.测得了体系在不同温度时的ESR谱,混合体系的ESR谱图由快运动和慢运动两部分组成,且两组分相对比例随着温度变化发生变化,表明混合体系中氮氧自由基处于不同的环境中.根据谱图参数计算得体系中快运动部分的旋转相关时间τ_c在10^-9～10^-11s之间,并由2A_ZZ′获得了体系的T_5mT. 结果表明由于体系中聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮异种分子间的相互作用,体系中高分子链运动发生了变化.     

原子运动与场频率变化操控下的场熵演化及量子态制备

在旋波近似下,同时考虑原子运动和光场频率随时间作正弦函数变化,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中场的量子约化熵的演化规律.运用数值计算的方法分别给出了在不考虑原子的运动和考虑原子的运动的情况下场熵随时间的演化曲线,讨论了原子运动、场模结构、场频率的幅值和角频率变化对场熵的影响.根据Schmidt分解定理,解析制备了光场与原子的纠缠态、光场偶数态及原子相干叠加态,获得了调控和制备上述量子态的系统参量.研究结果表明:场熵的演化受场频率变化的调制,场频率变化的幅值增大会削弱场与原子的相互作用,场熵演化的周期性与场频率变化一致|原子的运动导致了场熵演化周期加倍|在场频率变化的角频率一定的情形下,场熵演化规律与场模结构参量的奇偶性有关|无论原子运动与否,都可周期性制备场-原子的近似EPR态.     

弹簧摆运动的研究

由初值用差分递推方法模拟弹簧摆的运动,把小球的运动分为横向和径向两个方向,经过研究得出:初始摆角的增大会影响径向的周期运动规律,而劲度系数的变化会影响横向的周期运动规律,大的劲度系数也会对径向周期振动的幅度造成起伏,选择小的摆角和合适的劲度系数可以近似地使小球在横向和径向两个方向上都作周期性运动,且两个方向上运动的耦合影响都很小.     

基于动态粒子群优化的目标跟踪算法

目标跟踪问题的关键在于如何寻找与目标运动状态匹配的运动模型。交互式多模型算法的模型集是根据先验信息确定的,它不随时间变化而变化,并且要求在模型集中任意时刻都存在描述目标运动模型。在实际中需要大量模型来描述运动。将粒子群优化和变结构多模型算法相结合,不仅能充分利用系统的实时量测信息,还能根据其先验信息调节优化算法结构。仿真表明,运用动态自适应粒子群优化算法实现模型集自适应,可以提高目标跟踪的精度和实时性。     

耦合时间精度对模拟飞行器自由运动特性的影响

将亚迭代技术引入流体动力学和刚体动力学方程的耦合求解,获得细长三角翼极限环运动的规律.探讨耦合时间精度对飞行器非定常运动特性的影响,细长三角冀的大迎角自由滚运动最终形成极限环振荡的周期性自维持运动,不同攻角自由滚振幅阶跃式的变化特点较好地吻合了自由滚试验的规律.对于多系统耦合问题,亚迭代耦合求解(耦合时间精度为二阶)对物理时间步长的依赖性不明显;而存在一阶时间滞后的解耦推进方法的数值结果强烈地依赖于物理时间步长选取,稍大的时间步长将导致非物理的数值结果.     

非均匀水流中涌浪运动对水下量子通信性能的影响

涌浪运动是非均匀水流中的一种非线性运动,是常见的海洋运动形式之一.在进行水下量子通信时,会对光量子信号的传输造成极大的影响.然而,有关涌浪运动造成量子通信信道参数变化的研究,迄今尚未展开.为了研究涌浪运动对水下量子通信性能的影响,首先对涌浪运动的传播建立了数学模型并分析了其频谱特性.针对退极化信道,提出了涌浪运动与水下量子通信信道纠缠和信道容量的定量关系,并对量子密钥分发过程中误码率的影响进行了分析.仿真结果表明,当海面风速在0—20.5 m/s变化时,随着传播周期逐渐增大,信道纠缠度由0.0012逐渐增加到0.8426,信道容量由0.8736减小到0.1024,密钥分发过程中,量子误码率由0.1651增加到0.4812.由此可见,涌浪运动对于水下量子通信性能有着明显的影响.因此,在进行水下量子通信时,应根据涌浪运动的不同程度,自适应调整系统参数.     

非接触式测量电控喷油器针阀响应特性的研究

为了精确测量电控喷油器针阀的运动规律,以汽油机低压电磁阀喷油器为研究对象,采用了霍尔传感器测量电控喷油器针阀响应时的电磁阀电流信号,并引入高速摄像对整个喷雾过程进行同步观察的方法。通过对比分析针阀运动时的喷油器电路中电流信号变化规律和高速摄像系统观察到的实时喷雾图像之间的对应关系,表明针阀的运动响应和霍尔元件传感器的输出电压存在确定的关系,并对针阀运动引起的磁路变化、电流变化进行了理论分析验证。在无需对喷油器进行任何改造的前提下,设计了一套电控喷油器针阀开启及落座滞后时间的测量系统,实现了对电磁喷油器喷油时针阀运动的实时、精准测量。     

基于稳定矩阵的动态图像运动目标检测

为了对视频序列中的运动目标进行快速、准确地提取,提出了一种自适应背景模型估计方法.利用背景与前景图像在时域中不同的变化特性,构造图像的稳定矩阵函数,通过稳定矩阵元素的变化自动区分背景点和前景点,并对稳定矩阵设置上、下饱和值,使算法能在短时间内自动感知背景的突变,从而快速地建立背景图像模型并对其实时更新.同时还分析了动态图像序列的配准问题,选取局部特征模板图像,采用投影匹配原理简化计算,快速估计出全局运动矢量.实验证明,背景估计算法收敛速度快,只需10 frame图像即可建立稳定背景,对于500 pixel×200 pixel动态图像序列,整个算法时间只需35 ms,完全满足工程上25 frame/s处理能力的要求.     

在一般情况下导出多普勒效应的一种简单方法

本文通过考虑有确定位相差的两振动状态在发射与接收时的时间间隔的变化,给出多普勒效应的一般推导。特别对波源S与探测器D在空间任意方向运动的情况,它比其它方法 (如考虑空间波形的畸变、D接收到波数的变化等)的推导更为简捷,容易为学生掌握。 为了便于理解,先从简单的情况开始讨论。 1.设探测器D不动,波源S以υ;运动。 设在t=t1时,υs与SD连线的夹角为θ,SD间的距离为r1。此时S发出的具有某一位相1的振动将在时刻到达D,其中u为波速。若在时间间隔凸t后,S运动到B点,则此时发出的波动将在时刻到达D。 因为在t;、t;十面【时刻S发出波…     

驱动马达定向运动的随机动力学模型

本文在非对称周期势中考虑驱动马达的机械化学耦合,基于布朗马达的工作原理,利用MATLAB数值模拟驱动马达在一定实验条件下的运动特征.我们首先模拟了单个驱动马达的位移和速度随时间变化的图像,然后分别计算了多个驱动马达运动的平均速度,最后计算了不同负载力条件下马达运动速度的系综平均值.模拟结果表明驱动马达在定向运动中存在等...     

两粒子自旋系统量子纠缠的时间演化

研究了两个具有海森伯耦合的自旋为1/2的粒子在随时间变化的磁场中的运动情况.系统的哈密顿量具有SU（2）代数结构,运用代数动力学方法对此系统进行求解,得到了时间演化算子的严格解.基于严格解,求得两粒子体系随时间变化的波函数,从而计算得到两粒子体系的纠缠.对不同初始波函数,研究了系统纠缠随时间的变化情况.讨论了外场影响纠缠的条件. 关键词： 二粒子系统纠缠 代数动力学解法     

基于Tracker软件的学生居家探究实验——以蹦极运动为例

本文设计了基于Tracker软件模拟蹦极运动的学生居家探究实验,用橡皮筋和橘子来模拟蹦极运动,再用Tracker软件分析所录制的蹦极运动视频,得到橘子在竖直方向上运动的位移、速度和加速度随时间变化的图像,通过与弹簧振子的运动过程进行对比,进而分析二者的运动规律并绘制出两者的机械能图像,是学生基于Tracker软件对真实生活情境进行自主研究性学习的一次探索.     

试议加正交匀强磁场后,对做平抛运动的带电小球飞行落地时间的影响

很多参考书、复习资料上都有求加正交匀强磁场后,对做平抛运动的带电小球落地时间影响的题目,但求解都没有详细过程,只是在竖直方向上讨论一下平均加速度直接得出结果,学生总觉得雾里看花,模糊不清.其实不妨从运动的合成与分解着手,采用图像法作一定性分析.