基于条件熵扩维的多变量混沌时间序列相空间重构

提出一种多变量混沌时间序列相空间重构的条件熵扩维方法.首先使用互信息法求解每个变量的时间延迟,其次按条件熵最大原则逐步扩展相空间的嵌入维数,使得重构坐标从低维到高维的转换保持较强的独立性,最终的重构相空间具有较低的冗余度,为多变量时间序列的预测构造了有效的模型输入向量.通过对几个经典多变量混沌时间序列进行数值实验,结果表明该方法比单变量预测和已有多变量预测方法具有更好的预测效果,说明了该重构方法的有效性. 关键词： 多变量混沌时间序列 相空间重构 条件熵 神经网络预测     

基于径向基函数神经网络的混沌时间序列相空间重构双参数联合估计

鉴于径向基函数(RBF)神经网络模型在非线性预测方面的优良性能, 提出了利用该预测模型对混沌时间序列相空间重构的两个关键参数——延迟时间和嵌入维数进行联合估计的方法, 并以客观的评价指标为依据给出其最优估计值. 以Lorenz系统为例进行数值分析, 得到RBF单步及多步预测模型中嵌入维数和延迟时间的最佳参数估计值, 并在原模型中对估计值进行校验. 结果表明, 该方法可以有效地估计出嵌入维数和延迟时间, 从而显著提高预测精度.     

一种新的时间序列确定性辨识方法

提出一种新的基于辛几何谱的时间序列确定性检测方法，通过计算原始时间序列及其替代数据的辛几何谱，利用非参数Mann-Whitney 秩和检验方法，可有效地辨别确定性混沌过程和随机过程.通过对常见的随机过程，Lorenz，Rssler，Mackey-Glass，高维耦合方程的仿真检验，说明了方法的有效性. 并通过用Santa Fe测试集中两个序列检验了其对实际时间序列的适用性，最后研究不同数据长度和不同强度噪声对该方法性能的影响说明了其鲁棒性.     

一种混沌映射的相空间去噪方法

对于混沌映射来说,它们的频谱比混沌流的频谱更广阔,与噪声频谱的重叠率更高,所以混沌流的去噪方法对它们并不适用. 在半盲分析法的框架下,混沌系统的参数估计问题终将归结为最小二乘估计问题. 本文从最小二乘拟合的角度出发估计混沌映射的演化参数,进而通过相空间重构以及投影操作,实现对观测信号的噪声抑制. 实验结果表明,该算法的去噪效果优于扩展卡尔曼滤波器（extended Kalman filter,EKF）和无先导卡尔曼滤波器（unscneted Kalman filter,UKF）,并且能够较大程度地将信号源的混沌特征量还原. 关键词： 混沌 噪声抑制 相空间重构 投影     

Relaxation and phase space singularities in time series of human magnetoencephalograms as indicator of photosensitive epilepsy

To analyze the crucial role of fluctuation and relaxation effects for the function of the human brain we studied some statistical quantifiers that support the information characteristics of neuromagnetic brain responses (magnetoencephalogram, MEG). The signals to a flickering stimulus of different color combinations have been obtained from a group of control subjects which is then contrasted with those of a patient suffering photosensitive epilepsy (PSE). We found that the existence of the specific stratification of the phase clouds and the concomitant relaxation singularities of the corresponding nonequilibrium dynamics of the chaotic behavior of the signals in separate areas in a patient provide likely indicators for the zones which are responsible for the appearance of PSE.     

混沌时序相空间重构参数确定的信息论方法

根据信息论基本原理，研究了混沌时间序列相空间重构参数延迟时间和嵌入维数的选取.提出了用符号分析的方法计算互信息函数，确定出延迟时间，在此基础上，提出了一种估计嵌入维数的信息论方法，即根据重构向量条件熵随向量维数的变化关系来确定嵌入维数，通过对几种典型混沌动力学系统的数值验证，结果表明该方法能够确定出合适的相空间重构嵌入维数. 关键词： 混沌 相空间重构 互信息 条件熵 符号分析     

Generalized phase space method in spin systems-spin coherent state representation

A generalized phase space method for spin operators is developed. With the use of a spin coherent state representation, mapping rules from spin operators onto ac-number space are established; simple formulas to calculate the mappedc-number functions are also derived. A product theorem, which gives a way of mapping a product of operators, is obtained in an intuitive form. This can be advantageously used to transform a Liouville equation into ac-number equation. As an illustrative example, the method is applied to the Heisenberg model of a magnet.     

广义线性量子变换在相空间的新表示

用坐标和动量算子作为基本算子给出广义线性量子变换在相位空间的新表示,具体包括变换关系式、变换算子的幺正条件、变换算子的普通表达形式和正、反正规乘积形式.     

利用相空间重构时间延迟特性进行语音音质分析

在简要分析相空间重构时间延迟计算方法的基础上,利用复自相关时间延迟计算方法进行了语音信号相空间重构时间延迟的计算分析,通过对比不同信噪比下复自相关-时间延迟曲线,提出了利用时间延迟参数进行语音音质评估的方法,利用BP网络对大量试验数据进行建模,通过统计分析认为该方法具有一定的可行性。     

一类相空间中的准几率分布函数系

定义了一类相空间中的准几率分布函数系，这个准几率分布函数系直接建立在具有更加广泛意义的量子相空间Schr?dinger方程解的基础之上，其中定义_α=αp-i?q和_α=(1-α)q+i?p.发现了两个有趣的关系.(1)建立的量子相空间Schr?dinger方程的解实际上是对函数φ(λ)exp［i(1-α)qp］做窗口Fourier变换.(2)这个窗口函数g(λ)起着选择窗口形式的作用，而且不同的窗口对应着不同的分布函数.当g(λ)是一个代表Gauss窗的Gauss函数的时候，准几率分布函数就是一个类似于Husimi的分布函数f^HL_α(q,p)；当g(λ)是一个表示椭圆的复函数时，准几率分布函数就是一个椭圆分布函数f^E_α(q,p)；再在g(λ)为复函数的基础上附加α=0，就可得到标准序分布函数f^S(q,p)、反标准序分布函数f^AS(q,p)和Wigner分布函数f^W(q,p)，此时g(λ)表示高度为1/12π?而长度为λ的矩形窗. 关键词： 窗口Fourier变换 相空间 Wigner分布函数     

The delay vector variance method for detecting determinism and nonlinearity in time series

A novel ‘delay vector variance’ (DVV) method for detecting the presence of determinism and nonlinearity in a time series is introduced. The method is based upon the examination of local predictability of a signal. Additionally, it spans the complete range of local linear models due to the standardisation to the distribution of pairwise distances between delay vectors. This provides consistent and easy-to-interpret diagrams, which convey information about the nature of a time series. In order to gain further insight into the technique, a DVV scatter diagram is introduced, which plots the DVV curve against that for a globally linear model (surrogate data). This way, the deviation from the bisector line represents a qualitative measure of nonlinearity, which can be used additionally for constructing a quantitative measure for statistical testing. The proposed method is compared to existing methods on synthetic, as well as standard real-world signals, and is shown to provide more consistent results overall, compared to other, established nonlinearity analysis methods.     

基于信息熵优化相空间重构参数的混沌时间序列预测

提出一种混沌时间序列相空间重构参数的信息熵优化方法(IEOP),该方法首先使用条件熵表示信息量,建立时间延迟和嵌入维数在相空间中的信息熵优化模型,然后利用遗传算法同时求解两个重构参数,使重构坐标间既保持了良好的独立性又保留了原系统的动力学特征.通过在Lorenz和Mackey-Glass系统上的数值实验,该方法不仅能够确定合适的嵌入维数和时间延迟,而且能在优化的相空间中获得更多的信息,提高了混沌时间序列的预测精度.     

超高精度空间站共视时间比对新方法

随着科学技术的进步和发展,许多基础前沿领域要求时间比对的精度为几十皮秒甚至更高.空间站上的原子钟系统比地面钟性能更优,但传统的共视时间比对方法应用于空间站共视存在一定的局限性.本文基于广义相对论分析了精度为几十皮秒的空间站共视时间比对原理,考虑了所有的皮秒级以上的时延项;结合空间站共视时间比对原理,仿真分析了空间站对于中国几大主要地理城市的可见性,分析结果表明部分地区存在共视时间比对的工作盲区.结合理论和仿真研究了空间站轨道误差对传统共视时间比对方法的影响,研究结果表明传统共视时间比对方法不能有效地抵消轨道误差,其对共视时间比对的影响在几百皮秒量级.提出了空间站分时共视时间比对新方法,介绍了该方法的主要原理和优势.通过仿真实验验证了新方法的有效性,能够实现几十皮秒精度的两地面站远距离共视时间比对,同时解决了传统共视方法的工作盲区问题.     

A unified symmetry of nonholonomic mechanical systems in phase space

In this paper, we have studied the unified symmetry of a nonholonomic mechanical system in phase space. The definition and the criterion of a unified symmetry of the nonholonomic mechanical system in phase space are given under general infinitesimal transformations of groups in which time is variable. The Noether conserved quantity, the generalized Hojman conserved quantity and the Mei conserved quantity are obtained from the unified symmetry. An example is given to illustrate the application of the results.     

基于数据融合的多变量相空间重构方法

针对单变量时间序列和多变量时间序列相空间重构所存在的问题,提出一种新的多变量融合的相空间重构方法. 通过Bayes估计理论,将多变量在同一相空间中进行相点的最优融合,得到了更为理想的融合相空间. 应用所提出的方法对Lorenz系统及耦合Rssler系统进行了多变量融合的相空间重构. 通过多变量重构图与单变量重构图的比较,发现基于数据融合的多变量相空间重构图包含了所有单变量相空间重构图的重要信息,使重构的相空间更加完备,较全面地反映出吸引子的全貌信息. 最后应用该方法对转子油膜涡动故障得到的多变量时间序列 关键词： 多变量时间序列 相空间重构 数据融合 Bayes估计     

量子相空间纠缠轨线力学

量子相空间理论已用来研究物理学、化学等有关问题, 并为人们研究经典物理和量子物理的对应关系提供了一种有力工具. 在量子相空间中, 基于Wigner表象下的量子刘维尔方程, 建立分子纠缠轨线力学. 与经典分子力学方法不同, 分子纠缠轨线力学中的轨线不再是独立的, 而是“纠缠”在一起的, 这正是体系量子效应的体现. 这种半经典 的理论方法能给出体系的量子效应及具有启示意义的物理图像. 分子纠缠轨线力学被用来研究量子隧穿效应、分子光解反应动力学、自关联函数等. 本文综述了分子纠缠轨线力学最近的发展. 关键词： 纠缠轨线 量子相空间 半经典理论     

Research on the phase space of three- and four-body final states processes

Analytical formulae for the phase space factors and three-momenta of three- and four-body final states are derived for all sets of independent kinematic variables containing invariant mass variables. These formulae will help experimental physicists to perform data analysis. As an example, we show how to use these formulae to distinguish the different mechanisms of the begin{document}$ e+pto e+J/psi+ p $end{document} process when searching the signals of begin{document}$ P_c $end{document} states in the energy region of the Electron–Ion collider at China (EicC).     

变工况下旋转机械故障跟踪的相空间曲变方法

为实现在工况变化条件下对旋转机械的故障预测, 提出使用相空间曲变和平滑正交分解理论在变工况条件下跟踪旋转机械的故障演化过程. 首先在对目标系统的观测时间序列相空间重构的基础上, 通过量化相空间曲变构建信号损伤演化的跟踪函数, 为弥补累积模型误差和相空间点局部分布概率差异造成的误差, 将时间序列和相空间进行分割, 并以此构建跟踪矩阵; 再利用平滑正交分解方法将跟踪矩阵中分别由实际损伤劣化和工况变化造成的演化趋势进行分离, 根据平滑正交特征值提取出其中能够反映实际故障演化趋势的平滑正交分量; 最后以变转速情况下轴承外环故障退化的仿真信号为例验证算法的有效性. 计算结果表明: 本文提出的算法能够对旋转机械故障的演化趋势实现有效跟踪, 基本排除转速波动造成的工况变化影响. 关键词： 相空间曲变 平滑正交分解 变工况 故障跟踪     

相空间中非完整非保守系统的形式不变性

研究相空间中非完整非保守系统的形式不变性.给出相空间中非完整非保守系统形式不变性的定义和判据，得到形式不变性的结构方程和守恒量形式，并举例说明结果的应用. 关键词： 相空间 非完整非保守系统 形式不变性