机载雷达相干杂波模型研究

在载机和天线处于任意姿态时,对基于雷达发射信号形式的机载雷达相干杂波模型进行了深入研究,着重分析了任意姿态下的方位角变化量,采用距离环地面散射单元划分方法,得到了载机和天线处于任意姿态下的机载雷达相干杂波模型,仿真给出了典型情况下的距离-多普勒频率二维杂波图,仿真结果证实了该仿真模型的有效性。     

Lindblad型开放量子系统最优控制

对于伴随着松弛和耗散的Lindblad型开放量子系统,采用基于Liouville超算符变换的方法,将开放量子系统的动力学微分方程的矩阵表达形式转化成向量表达以简化微分方程的求解。以系统被控状态到达目标状态的期望值为性能指标,对变换后的开放量子系统进行最优控制律的设计,以达到状态转移的目的。在MATLAB环境下以2能级开放量子系统为例进行了系统仿真实验。对控制参数的变化对系统的布居数转移概率及其控制时间的影响进行了对比实验,并对实验结果进行了对比分析。

Abstract：

In order to solve the state of an open quantum system with relaxation and dissipation,the dynamical equation of the system in matrix was transformed into vector form in Liouville space. Taking the expectation value for the state under control reaching the target state as performance indicators,an optimal control function was derived for the system transformed. The control a 2-level open quantum system was simulated on in MATLAB. The influence to population transfer probability and control time caused by changing of parameters were analysed contrastively.     

基于Simulink的磁悬浮控制系统仿真

在MATLAB/Simulink环境下,对电磁型(EMS)磁浮列车,利用Lagrange方程,结合动力学和电磁学基本理论,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型,给出了采用线性二次最优控制策略的系统仿真模型,分析了影响该系统动态性能的主要因素.仿真结果表明,所提出的方法是对磁悬浮系统建模和控制进行研究的有效途径.     

一种新的非相干超宽带自适应同步方法的仿真与分析

超宽带系统使用纳秒级的短脉传输数据,能够克服短距离通信中的多径影响,特别适合短距离高速数据通信.针对超宽带系统的快速低复杂度同步问题,基于非相干脉冲超宽带系统,结合相干超宽带系统中的一些快速捕获算法,提出一种新的快速同步方法.在子积分窗口部分重叠时,该同步方法能够比文献[1]中的方法更快速达到同步.经仿真验证,本方法在同步性能上均优于现有方法[1].     

一种高效的实值权均匀圆阵去相干波束形成算法

提出了一种未经相移只采用实值权的均匀圆阵的去相干波束形成算法.均匀圆阵在模式空间中被转换为一虚拟线阵,利用此虚拟线阵的特殊阵列模型结构可构造一特殊矩阵,使其秩只与信源个数有关.该特殊矩阵的虚部所张成的空间包含干扰信号子空间,所以得到干扰信号子空间的正交补空间.利用此干扰信号子空问的正交补空间可以构造出一实值权向量.该算法不需空间平滑就可以抑制相干干扰,较传统的空间平滑算法具有更小的计算量,且在小快拍数下就能收敛且性能稳定.仿真结果显示出算法的有效性.     

高速公路网路径诱导与匝道控制集成

应用非线性最优控制方法,探索了高速公路网的匝道控制和路径诱导的集成问题,构造了集成控制的最优控制模型.最优控制模型以路网总耗时最小为优化目标,以经典的METANET高速公路网交通流模型作为最优控制问题中的网络交通流模型,能够考虑控制变量(路径分流比例、匝道调节率)的更新周期约束.最优控制问题的求解采用粒子群优化(PSO)技术.仿真测试显示,实施集成控制,较之仅采用路径诱导和仅采用匝道控制,能更大幅度地减少路网总耗时,从而显著提高路网时空利用效率.对于算例路网的仿真测试验证了集成控制的有效性和优越性.     

单次快拍波达方向矩阵法

提出了一种新的基于阵列系统单次快拍数据的相干信源二维波达方向(direction of arrival, DOA)快速估计方法--单次快拍波达方向矩阵法(single snapshot DOA matrix method, SS-DOAM)。该方法保持了原DOA矩阵法无需二维谱峰搜索和参数配对的优点,利用阵列系统结构特点,构建单次快拍数据矩阵,通过对单次快拍波达方向矩阵进行特征分解,解决了二维DOA估计问题并实现了相干信源完全解相干。由于该算法只利用一次快拍数据,不需要快拍累计和进行相关运算,计算复杂度大幅降低,适用于对二维DOA估计实时性要求高的应用背景。针对单快拍算法在低信噪比时估计误差较大的问题,进一步提出了利用同相数据叠加来改善估计精度的对策。仿真结果证明了该方法的有效性。     

车辆电子稳定系统的最优控制与仿真分析

在建立了车辆动力学模型的基础上,运用线性二次最优控制理论设计了车辆电子稳定控制系统,针对车辆电子稳定系统的最优控制器,分析了其能控性与能观性.以车辆质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,在MATLAB/SIMULINK环境下对该系统进行了仿真分析.仿真结果表明,利用最优控制理论设计的车辆电子稳定控制系统能有效防止车辆侧滑,提高了车辆在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下的操纵稳定性,使驾驶员能够对车辆进行正常地操纵.     

矢量阵相干宽带MVDR聚焦波束形成

研究了两种矢量阵相干宽带MVDR聚焦波束形成方法:CSS-MVDR聚焦算法和STMV聚焦算法。两种方法将相干宽带MVDR高分辨方位估计方法及矢量阵信号处理技术与聚焦波束形成相融合,较常规聚焦波束形成具有更高的分辨力和更低的旁瓣级,能解决左右舷模糊问题并提高处理增益,可有效提高辐射噪声源近场定位识别效果。两种方法均可直接处理相干宽带信号,对于实际水声信号具有更高的适用性,具有较高的工程应用价值。通过仿真研究验证了相干宽带聚焦算法具有优越的空间分辨能力。     

相控阵雷达相干视频信号建模与仿真方法研究

针对导弹防御系统中典型地基相控阵雷达系统的仿真应用,经过对相控阵雷达的系统结构和工作原理的分析,研究了相控阵雷达相干视频信号建模方法,给出了相控阵雷达相干视频信号仿真系统的框架结构、关键模型和仿真流程,并实现了实际的仿真软件系统,为导弹防御系统中典型地基相控阵雷达的分析研究提供了平台支持。仿真结果验证了建模方法和数学模型的有效性、正确性。     

Establishing formal state space models via quantization forquantum control systems

1.INTRODUCTION Quantumtheoryisoneofthemostimportantachieve mentsinthe20thcentury,anditdisclosesthestruc tures,characteristicsandmotionlawsofmatterinthe microcosmicfieldandleadsusfromthemacroscopical worldintomicrosystems.Aseriesofnewphenomena whicharedifferentfromclassicalsystemshavebeen discovered,suchasquantumentanglement,quantum coherenceanduncertainty.Meanwhile,quantum theoryandquantummethodsarealsowidelyusedin differentfieldssuchaschemicalreaction,geneticen gineering,atomicphysicsandi…     

Optimal Noise Suppression of Phase Damping Quantum Systems via Weak Measurement

One qubit subjected to the effect of phase damping in a two-level quantum system with arbitrary pure initial state is studied in this paper. The aim of this paper is to find the optimal control scheme to correct the qubit back as close as possible to its initial state. The strength-dependent measurements and control correction rotation in different bases are designed to protect the arbitrary pure state of qubit. The authors design the optimal weak measurement strength to achieve the best trade-off between gaining the information of the system and the disturbance through measurement.The authors study the suppression of phase damping in two cases: There is and isn't the y component in initial state. The authors deduce the optimal parameters and performances of the control schemes for the various initial state situations. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed control schemes.     

Nonlinear Langevin model with product stochasticity for biological networks: The case of the Schnakenberg model

Langevin equation is widely used to study the stochastic effects in molecular networks, as it often approximates well the underlying chemical master equation. However, frequently it is not clear when such an approximation is applicable and when it breaks down. This paper studies the simple Schnakenberg model consisting of three reversible reactions and two molecular species whose concentrations vary. To reduce the residual errors from the conventional formulation of the Langevin equation, the authors propose to explicitly model the effective coupling between macroscopic concentrations of different molecular species. The results show that this formulation is effective in correcting residual errors from the original uncoupled Langevin equation and can approximate the underlying chemical master equation very accurately.     

基于Markov链的分布式仿真系统可用度研究

根据HLA仿真系统的特点及不同进程对仿真结果的重要程度，提出了分布式仿真系统的故障模型，并将仿真进程分为关键仿真进程和次要仿真进程；根据处理机是否在进行仿真运算，将处理机的计算时间分为有效时间和无效时间，并以此为基础定义了分布式仿真系统的可用度，然后利用Markov链分析了分别采用两级恢复策略和传统容错策略的分布式仿真系统的可用度。结果表明，在发生故障时，在将仿真节点重启时间算入恢复开销的前提下，两极恢复策略会降低系统的可用度，而传统容错策略由于可立即在备份机上进行故障恢复，所以可使系统获得更高的可用度。最后用一组数据验证了该结论的正确性。     

基于惯性参考系线性滤波传递对准方法

提出一种机载武器捷联惯导系统任意失准角情况下的传递对准方法。该方法以两个相对惯性空间指向不变的坐标系为基础,将姿态四元数分解为可由子惯导陀螺仪输出计算的四元数、可由主惯导传递的信息计算的四元数以及需要估计的常值四元数。对比力方程进行数学变换,得到了线性量测方程。建立了任意失准角情况下的线性传递对准模型。设计了一种自适应卡尔曼滤波算法以解决观测噪声方差阵难以精确计算的问题。仿真结果表明,该方法在任意失准角情况下都能得到较高的对准精度,为机载武器捷联惯导系统提供了一种有效的传递对准方法。     

不可分动态离散系统的两级最优控制算法

讨论了不可分动态系统的最优控制问题 .提出了一种两级最优控制算法 .该算法首先把不可分问题转化为多目标最优控制问题 ,并用加权 Lagrangian公式产生非劣解 ,然后从非劣解集中挑出最优解 .建立了算法的理论基础 ,证明了算法的收敛性 .对两个例子的仿真结果表明算法是有效的 .     

虚拟阵列下的相干信号测向算法

大多数解相干测向算法只能应用于均匀线阵,而不能用于均匀圆阵。针对这一问题提出了一种基于虚拟均匀线阵的快速解相干波达方向估计算法,该算法对均匀圆形阵列的输出信号进行模式激励,使其成为虚拟均匀线阵,在色噪声协方差矩阵为复对称Toeplitz结构的情况下,利用空间差分方法和矩阵重构相结合来估计相干信号,并且去除非相干信号以及色噪声。该算法提高了阵列的信源过载能力,不需要进行高阶累积量的计算以及特征分解,计算机仿真结果证明了算法的有效性。     

二层线性规划模型及其下层极值函数的几种表示

本文在给出层次系统决策过程和讨论两种实际二层线性系统规划模型的基础上，提出了一类具有广泛典型代表性的二层线性系统规划模型。给出了这类二层系统线性规划模型解的两种等价形式和下层极值函数的几种表达式。     

Application of Hierarchical Optimal Control Theory to Coordinative Management for Water Resources Utilization and Regional Economic Development

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＯｐｔｉｍａｌＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙｔｏＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｖｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔｆｏｒＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＥｃｏｎｏｍｉｃＤｅｖｅｌｏｐｍｅ...