时域光学拓扑成像方法的模拟和实验研究

针对现有的以修正的朗伯-比尔定律(modified Lambert-Beer law,MLBL)为理论模型的光学拓扑方法存在量化度不准确的问题,提出了一种基于最小二乘拟合算法的时域光学拓扑成像方法.该方法利用时域扩散方程在半无限空间条件下的解析解和测量曲线实现最佳匹配以计算相邻的源点与探测点之间的待测组织吸收系数变化值.对该时域光学拓扑成像方法进行了一系列的模拟验证,并以基于时间相关单光子计数(time-correlated single photon counting,TCSPC)技术的多通道时间分辨测量系统为平台进行了实验验证.结果表明:所提出的最小二乘拟合算法总体上优于传统的基于经验值光程的MLBL方法.     

六角形几何多群中子扩散的解析节块法

通过寻找二维亥姆霍兹方程解析试验解的方式来求解六角形几何多群中子扩散方程,并利用对称性原理和群论确定节块内的中子通量分布．求解过程不采用横向积分技术,且得到的解在节块内任意点上都满足扩散方程．对ＩＡＥＡ基准题的校核计算表明,该方法具有很高的精度,最大组件功率误差小于２％．     

解析时间相关荧光各向异性衰减曲线的新方法

推导出了时间相关荧光各向异性衰减曲线的特点,并给出解析常见二指数形式衰减曲线的新方法。该法原理和计算简单,无需编程,一般仅需迭代数次即可得到满意结果。枯草杆菌蛋白酶荧光体系被用于计算,结果与真值一致。     

与KDV相关方程的解析解(英文)

自从孤立波发现以来．KDV方程作为一个典型的非线性与色散平衡模型就出现在流体力学、大气科学、空间等离子体物理等领域,它也是非线性科学中谈论较多的模型。故此,关于它的研究广泛而深入,仅其解析研究就有大量工作。本文对有关KDV方程的解析研究结果给予了总结,并对一般高阶色散情况给出了求解公式。     

半无限区域上常系数对流扩散方程的解析解

主要在半无限区域内研究均匀介质、稳定流条件下的二维对流扩散方程的解析解,针对常系数下两个问题：采用Laplace变换和Fourier变换相结合,求得连续一致输入浓度的下对流扩散方程的解析解;变坐标变换和Laplace变换,求输入连续增长性质下对流扩散方程的解析解.在得出相应的解析解后,与已有的解析解进行和数值解进行比较.     

基于时间分辨反射测量的混浊介质光学参数计算方法

发展了一种基于时间分辨反射测量技术的混浊介质光学参数重构方法．采用半无限空间扩散方程解析解卷积时间定标测量曲线获得模拟时间扩展曲线,将此与基于时间相关单光子计数技术实测的全时间分辨曲线进行归一化拟合;在对一个已知光学参数的定制模型验证的基础上,通过对4个参数未知的混浊介质进行测量,显示了方法的可行性和有效性．     

与年龄相关的非线性种群扩散方程广义解的存在唯一性

讨论了一类与年龄相关的非线性时变种群扩散方程广义解的存在唯一性.利用截断函数方法,采用先验估计、紧性定理等证明了当μ在r=A附近无界时,系统(p)广义解的存在唯一性.为讨论这一系统最优控制等问题提供了严格的理论依据.     

理想非线性双组分色谱方程解析解与GC实验结果的比较

在理想非线性单组分色谱分析的基础上，用ＧＣ做了理想非线性双组分色谱的流出曲线。在非线性条件下，得出了各组分不同温度下的保留时间和最大浓度值。理想非线性双组分色谱的数学模型的解析解则通过双组分模型的理论公式结合计算机求解，解析解与实验结果进行了比较。     

非齐次反常次扩散方程的解析解

扩散、对流-扩散和Fokker-Planck型的分数阶动力方程为描述在复杂系统中由反常扩散控制的传送动力学提供实用的近似.利用分离变量方法和Laplace变换分别导出在Dirichlet、Neumann和Robin边界条件下的非齐次反常次扩散方程的解析解.这个技巧可以推广到解其它类型的反常扩散方程.     

分数阶反应扩散方程解的存在性与惟一性的单调迭代方法

利用单调迭代方法研究非线性分数阶反应扩散方程初边值问题解的存在与惟一性。另外把上下解引用到分数阶反应扩散方程,且在文末给出两个例子验证了定理。     

几种漫射光学成像图像重建算法的比较研究

针对漫射光学成像(DOT)选择不同的逆问题求解算法将直接影响成像质量的问题,对4种常用重建算法的重建效果进行了比较研究,采用双异质模型,利用Rytov方法对扩散近似方程进行近似,假设散射系数是已知常量,重点关注吸收系数图像的重建.通过使用Tikhonov正则化、截断奇异值分解(TSVD)、代数重建算法(ART)和同时迭代重建技术(SIRT)4种常用重建算法,对不同条件下的双异质图像的逆问题进行求解,研究不同算法重建后图像的空间分辨率、抗噪声能力和成像速度.研究结果表明:低噪声条件下,Tikhonov正则化算法重建图像的空间分辨率最好;当信噪比小于20 dB时,TSVD算法具有最佳的抗噪声性能;当源-探测器结构不变,成像的感兴趣区域的尺寸和体素划分固定时,Tikhonov正则化算法的速度最快.总体上讲,子空间技术优于代数重建技术,研究结果对不同成像条件下选择合适的重建算法具有一定的指导意义.     

基于有限分析法和高阶紧致格式的新计算方法

将有限分析法和高阶紧致格式两种计算方法相结合,并提出了一种新的压力方程修正方法,发展了一种新的流体力学计算方法,并用它求解三维N-S方程组,计算结果表明,此算法较适应于复杂流动问题的计算。     

光学相干层析成像系统与实验研究

从光学相干层析成像(OCT)系统结构出发,介绍了OCT系统的成像原理,组建了OCT系统,实现生物组织表面的层析扫描成像,并对系统的性能和结果做了分析。     

一种基于数字图像的信息安全传输方案

结合了加密及信息隐藏技术,给出了一种基于数字图像的信息传输方案.方案中密钥集灰色迭代生成方法提高了传输的抗攻击性,分存技术的应用提高了传输的成功率,数字签名认证则保证了传输的准确性.     

基于行波调制器的光量化器

介绍了一种基于行波调制器的光量化器.调制器的量化工作是建立在Pockels效应原理之上.当极化光通过加有电压的电光晶体时,光的极化方向发生偏转,偏转的角度正比于电压.用多个不同半波电压的行波调制器并联.这些调制器对同一输入射频电压,使用序列光脉冲分别进行量化,并构成二进制多bit位输出的光数字信号.依据这种结构原理,可以制成8-bit,12-bit等高精度量化器.量化速率可达100 GS/s.量化噪声不随bit位增加而增加.给出了4-bitA/D量化器的计算机仿真结果.     

基于光通信的语音传输系统的设计

光纤语音传输是以光波为信息载体,以光纤为传输媒介的一种新型通信方式。提出了一种基于光通信语音传输系统的设计方案,该设计以光纤通信技术为核心,进行语音传输系统中音频信号产生、话路滤波、音频放大、数据采集单元的电路设计。提供了系统各个组成单元的优化选择以及最终的设计方法。     

一种基于光标记交换技术的全光网络的设计方案

光标记交换（OLS：Optical Label switch)是一种新的光交换新技术，OLS是光包交换（OPS：Optical Packet Switch)的实现形式，90年代以来，OLS从器件、系统、网络诸方面正以惊人速度向前发展，并逐步向实用化迈进。提出了一种基于光标记交换技术的全光网络的新的设计方案，叙述了这种方案的设计原理和该网络的功能，给出了光标记交换全光网的拓扑结构和OLS节点的结构。     

卫星混合载波混沌相位扰码安全传输方案

针对卫星通信信号在传输过程中易被截获的问题,提出一种混合载波混沌相位扰码(HCLogistic)传输方案。首先将信号源在基带上进行QPSK映射,映射所得信号经过加权类分数阶傅里叶变换处理后,再将该信号与Logistic映射产生的混沌相位扰码结合,得到最终的基带加密信号;最后将信号经数模转换和上变频过程后送入卫星信道。仿真结果表明,信号经HC-Logistic方案加密,星座图的特征难以识别,且由于Logistic映射具有初值敏感性,截获该方案所需的计算代价是传统加权类分数阶傅里叶变换的10~(20)倍。     

一种基于光标记交换技术的全光网络的设计方案

光标记交换（OLS：Optical Label Switch)是一种新的光交换新技术,OLS是光包交换(OPS:Optical Packet Switch)的实现形式,09年代以来,OLS从器件9系统9网络诸方面正以惊人速度向前发展"并逐步 向实用化迈进:提出了一种基于光标记交换技术的全光网络的新的设计方案"叙述了这种方案的设计原理 和该网络的功能"给出了光标记交换全光网的拓扑结构和)OLS节点的结构。