导波光学概论

本文是有关导波光学的理论评述。在概述电介质平板波导本征模式的基础上,给出了微扰波导的耦合模方程和它的解。处理的课题包括导模和辐射模的耦合、两个导模的耦合、导模的衍射、TE-TM模转换,以及与此有关的光波导器件。     

航空瞬变电磁一维正演的连分式算法研究

针对快速Hankel变换精度不高的问题,改进了连分式算法,使之能够计算余弦变换,并与快速汉克尔变换算法作了比较,结果表明：无论是计算积分收敛或核函数快速衰减的余弦变换,还是计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分时, 连分式算法都具有精度高、计算稳定的特点,而滤波法计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分的误差较大.最后,把连分式算法应用于航空瞬变电磁一维正演模拟计算,得到了满意的瞬变响应,其计算精度、速度和稳定性很好,为瞬变电磁模拟计算提供了一种新的计算方法.     

带权重因子相关函数对数字图像算法性能的影响

在传统数字图像相关算法中,图像子区中每个像素点对相关系数的贡献是一样的,这与实际变形情况存在差异.采用一种带高斯权重因子的相关函数计算物体变形前后2幅图像的位移场,并将其与传统计算方法的计算结果进行了比较.结果表明,与传统计算方法相比,采用高斯权重因子相关函数后,数字图像相关算法的计算精度有了显著提高.     

超短余弦-高斯脉冲的能量分析

研究了超短余弦-高斯脉冲的能量与绝对相位以及余弦函数的参数之间的关系,给出了余弦-高斯脉冲能量的解析表达式.研究结果表明,当脉冲宽度较小时,绝对相位对脉冲能量有很大影响;余弦函数的参数Ω在一定取值范围内对脉冲能量也有很大影响,它会导致脉冲宽度大于一个光学振荡周期的几周期余弦-高斯脉冲能量有较大的变化.     

基于小波变换的粒子滤波目标跟踪算法

针对纯方位被动目标跟踪中粒子滤波算法固有的计算复杂性问题,提出了一种基于小波变换的粒子滤波算法(WMPF).对粒子权重进行小波多分辨率分解,通过设定阈值对高通部分的粒子权重进行滤波,再根据重构后的粒子权重去掉重复粒子,生成新的粒子集来近似后验概率密度函数,从而在保证滤波精度的同时大量减少粒子数,提高粒子滤波的计算效率.将WMPF算法与标准粒子滤波算法应用于具有非线性非高斯特点的纯方位目标跟踪问题,仿真结果表明,WMPF算法的跟踪精度与标准粒子滤波算法相当,计算效率却远高于标准粒子滤波算法,增强了跟踪的实时性,并且该算法有望进一步扩展粒子滤波的应用范围.     

高纯度分馏塔的建模及其非线性控制

以高纯度分馏塔为对象,研究其建模及控制策略.以变参数线性(LPV)动态模型结构为基础,分别对多项式权重和高斯权重进行改进.采用带约束的多项式权重,构造拉格朗日函数进行参数寻优,避免LPV模型增益符号的错误;将高斯函数改进为分段形式,使其能够应用于工作点非均匀分布的系统.分馏塔产品纯度输出拟合和阶跃响应曲线对比结果显示,基于上述2种权重函数的LPV模型均能够较好地拟合系统输出,最优匹配率达到74%以上,并符合实际对象阶跃响应特征.基于所建LPV模型设计非线性内模PID控制器,给出工作点上局部线性模型及控制器参数关系式,采用与辨识LPV模型时相同的方法对局部控制参数进行插值计算.仿真控制结果显示该方法能够有效地将2个输出控制在设定范围内,且具有参数整定简便,抗干扰性强的优点.     

余弦高斯光束通过负折射率介质的传输特性

在傍轴近似情况下,利用柯林斯公式计算出了余弦高斯光束通过负折射率介质的光强解析表达式。研究了负折射率材料工作频率和余弦高斯光束的调制参数对余弦高斯光束光强的影响。计算结果表明:可以利用负折射率介质的工作频率控制余弦高斯光束的光强。此研究结果提供了一种控制余弦高斯光束传输特性的新方法和技术。     

基于改进粒子滤波算法的动力锂离子电池荷电状态估计

传统电池荷电状态(SOC)估计中常用的扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)方法仅适用于线性系统和高斯条件,虽然粒子滤波(PF)算法能用于非线性和非高斯系统,但PF算法在滤波更新时存在粒子退化现象,使粒子集无法表示实际后验概率分布,导致估计精度降低.采用改进的扩展粒子滤波(EPF)和无迹粒子滤波(UPF)算法对电池SOC进行估计,抑制了粒子权重退化.以Thevenin模型对电池进行建模,利用带遗忘因子的最小二乘方法进行模型参数辨识,结合改进后的滤波算法对电池SOC进行估计.实验结果表明,以UKF为建议密度函数进行重采样的UPF方法平均估计误差为0.71%,低于以EKF为建议密度函数的EPF方法平均误差(1.09%),两种方法的估计误差均小于PF估计误差(1.36%),有效抑制了粒子权重退化.     

基于自适应模糊阈值小波的图像去噪

针对小渡变换多分辨分析(MRA)的特点，本提出一种多尺度分级的自适应模糊权重中值滤波的去噪方法．首先，利用开关控制策略的模糊理论建立隶属函数，用高斯自适应模型对噪声点进行预检测，然后在每一级小波变换过程中应用自适应模糊中值滤波(AFWMF)算法进行噪声滤波．实验表明，常规的小波去噪方法只能去除图像中的高斯噪声。该方法既能去除高斯噪声也能去除非高斯噪声．与中值滤波方法相比，该方法在去噪的同时能保留大量的原图像边缘、细节等重要信息，具有更好的去噪效果．     

二维余弦高斯光束基于魏格纳分布函数的分数傅里叶变换

基于分数傅里叶变换和魏格纳分布函数旋转的等效性,推导出二维余弦高斯光束的光强分布和束宽的解析表达式.由此表达式,研究在分数傅里叶变换面上分数阶数对此种光束变换属性的影响并且给出数值计算例.所得表达式提供了一种研究二维余弦高斯光束的分数傅里叶变换的方便工具.     

高斯型良导体随机粗糙面散射系数的数值计算

采用矩量法计算狄利克莱边界条件下一维高斯型随机粗糙面的收发分置的散射系数，运用脉冲基函数和点匹配的矩量法，在入射波为锥形波的条件下，分析了两种频谱函数下的仿真结果。结果表明，该随机面仿真粗糙导体面效果较好，为电磁环境建模提供了一种方法。     

基于gλ模糊测度的加权模糊聚类方法及其应用

文章从传统的目标函数聚类方法的思想出发,在基于gλ模糊测度的聚类方法基础上,提出基于gλ模糊测度的加权模糊聚类方法,并给出基于统计特性的权值计算方法;分别利用图像的一维灰度特征与一维灰度直方图加权和二维灰度特征与二维灰度直方图加权,将2种加权的模糊聚类方法应用于图像分割;分别给出带有强高斯白噪声灰度图像和强黑白像素点噪声灰度图像的加权前后分割结果比较。     

s域SISO系统概率鲁棒设计新方法

通过引入随机向量截尾分布描述系统不确定性，并对优化性能指标进行概率加权，提出了一种新的鲁棒控制器设计方法。所得结果保守性低，兼顾了鲁棒稳定性和鲁棒性能，且控制器性能在标称情况和最坏情况之间得到概率折衷，实现了整个参数平面的一体化设计。仿真结果表明该方法的有效性。     

一种基于减少内存访问的Pruning Fast DCT算法改进

随着数字信号处理在计算机领域的广泛应用,各类正交变换的应用和研究也日益深入,尤其在图像处理和语音识别方面。其中应用最广泛的变换就是离散余弦变换（dct）及在其基础上发展的各类快速算法,如pruning fast dct（简写为pruning fct）等。本文介绍了一种运行于dsp处理器的pruning fct改进算法,在该算法中,通过对pruning fct系数的分解,减少了pruning dct系数的个数,合并了算法中的步骤,由此减少了运算中内存访问的次数,在TI TMSC320C64x DSP处理器上的运行结果显示,与未修改的pruning fct算法相比,改进后的算法可以减少大约40%的内存访问次数和30%的内存空间。     

变异特征加权的异常语音说话人识别算法

常用的加权算法难以跟踪非常态语音特征的变异,为此,文中提出了一种变异特征加权的异常语音说话人识别算法.首先统计大量正常语音各阶MFCC特征的概率分布,建立正常语音特征模板;然后用测试语音特征与正常语音特征模板之间的K-L距离和欧氏距离来度量语音的变异程度,确定K-L加权因子和欧氏加权因子;最后利用加权因子对测试语音的MFCC特征进行加权,并将加权后的特征输入高斯混合模型进行异常语音说话人识别.实验结果表明,文中提出的K-L加权和欧氏加权的异常语音说话人识别算法的整体识别率分别为46.61%和42.25%,而基于各阶特征对说话人识别贡献的加权算法和不加权算法的整体识别率分别为39.68%和36.36%.     

一维平板外源驱动次临界系统动态参数权重函数研究

在准静态框架下,动态参数由权重函数、动力学量算符、形状函数的卷积得到.传统方法的权重函数并不能满足外源驱动次临界系统的中子动力学分析的要求.基于改进的准静态方法,选取临界权重函数模型和全局稳态权重函数模型分别计算一维次临界平板堆启堆过程和断束工况下的中子动力学结果,通过与时空动力学方程直接求解结果对比来深化对权重函数的认识:在外源驱动次临界系统中,权重函数应具有"次临界堆中子价值"物理意义;共轭外源项表征了堆芯内某一位置对外源中子的响应,与外源中子在该位置存在的概率有关.在此基础上提出的局部稳态权重函数模型,用裂变因子乘以权重系数作为共轭外源项.实践表明,采用局部稳态权重函数模型获取的中子动力学结果的准确性得到了提升.     

一种基于离散余弦变换的汽车牌照定位方法

提出了一种新的基于离散余弦变换的汽车牌照定位方法，该方法首先对图像进行快速离散余弦变换并利用面积标记法去掉一些小区域，再结合水平投影和差分运算从图中切割出牌照所在的水平条，最后结合垂直投影直方图及牌照的几何特征得到牌照的准确位置．实验结果表明该方法是有效的。     

求解层合板内残余应力的边界单元法

本文导出基于边界元理论的一种数值方法，用以计算正交层合板的温度应力，对于板的平面问题的应力分析，采用格林基本解答做为权函数，导出板的边界积分方程。对于有侧向载荷的板壳，同时采用两种不同的基本解为权函数，建立一组边界积分方程。数值计算结果收敛，和实验结果基本相符，证实了方法的可行性。     

基于GMM统计参数和SVM的说话人辨认研究

支持向量机(SVM)是以统计学习理论为基础,解决模式识别问题的有力工具,但是它训练算法复杂,难以处理大量样本,限制了其在说话人识别方面的使用。针对这个问题,提出了一种基于GMM(高斯混合模型)统计参数和SVM的说话人辨认系统,以GMM模型的统计参数来训练SVM说话人辨认模型,有效解决了大样本数据下SVM模型的训练问题。实验表明,该方法有良好的效果,并且与倒谱加权方法结合后,可以增强系统的健壮性,进一步提高系统的识别率。     

一种用于图像检索的幂归一化深度卷积特征加权聚合方法

针对图像检索中基于部位的加权聚合(PWA)方法存在的视觉突发问题,提出一种幂归一化的深度卷积特征加权聚合方法。首先简化了原PWA方法中用于确定空间权重的归一化和幂变换操作,直接将所选择的有区分性的通道特征图作为空间权重矩阵,然后引入新的幂变换函数并选取合适的参数对加权聚合后的通道响应进行归一化处理,最后通过PCA降维和白化处理形成图像的全局特征表示形式。在4个标准数据库上的图像检索实验结果表明,该方法能有效调节PWA聚合特征响应的突发度并提高图像检索的准确率。