功率谱流形上的Jacobi场

从微分几何的角度,将功率谱的集合看成一个微分流形. 引入流形上的黎曼度量及单参数仿射联络族, 介绍了功率谱流形的几何结构, 并且给出若干随机模型的数量曲率.研究了流形上的Jacobi场,进而考虑功率谱流形上测地线的收敛性,并以随机过程模型AR(1)为例说明结果.      

基于信息功率谱的微博热点挖掘模型

微博信息具有传播速度快、数据量大、噪声大的特点,因而难以有效监测与控制.针对这些问题,提出了基于信息功率谱的微博热点挖掘模型,给出了该模型的框架结构、运作流程以及关键子算法.该模型根据微博信息流的功率谱密度变化趋势动态调整信息采集窗口,通过对信息功率谱计算对微博中的热点进行挖掘和预测,并抽取微博中的相关描述特征.仿真实验证明,该模型具有较高的预测准确度和特征覆盖度,且占用系统资源较少.     

整体拟合测定宇宙学参数

整体拟合分析对于精确测量宇宙学参数非常重要.本文讨论了微波背景光子（CMB）温度功率谱,大尺度巡天观测及超新星观测对于暗能量状态方程参数的限制,通过比较利用的温度功率谱和CMB简化信息对于暗能量状态方程参数的限制,讨论了整体拟合的重要性.     

激光与微波功率对金刚石NV色心磁强计ESR谱线的影响研究

金刚石氮空穴色心磁强计广泛采用连续波光探测磁共振脉冲进行磁测,其灵敏度指标主要受到激光功率和微波功率影响.基于金刚石氮空穴色心系综搭建了一套共聚焦磁场检测系统,调节激光功率和微波功率测量相应的电子自旋共振谱的谱线半高宽和谱线对比度.实验表明,谱线半高宽主要受到微波功率影响,谱线对比度同时受到微波功率和激光功率影响;保持微波功率不变提高激光功率,观测到了明显的谱线半高宽变窄.系统的最优参数可分两步获得,首先调整微波功率获得较好谱线半高宽,再提高激光功率获得更好的对比度和谱线半高宽.      

甚小线性调频键控调制波形的功率谱优化

甚小线性调频键控(very minimum chirp keying, VMCK)是一种高效的超窄带调制技术,其优点表现在宽带占用窄、边带抑制强、数据传输效率高等方面.直接由VMCK的信号表达式推导出的功率谱解析表达式中包含一个不可积分函数,导致结果复杂且不精确.通过正交拟合方法对功率谱进行分析,发现其功率谱中不仅包含携带信息的连续谱,而且包含携带载波的线性谱.由于线性谱并不携带发送信息,并严重影响功率谱的边带抑制,使得调制信号抑制性能降低.为得到带宽更窄、边带抑制能力更强的VMCK信号,更好地满足超窄带系统要求,对VMCK信号进行波形优化,在滤除线谱的同时,使信号调制性能得到提高.     

不同频段功率谱熵及其在心电分析中的应用

为了探究频域信号的有用信息,提出了将不同频段的谱功率作为一个独立的信源计算其信息熵的新方法.以年轻(21~34岁)与年老(68~81岁)二组健康人及一组心率不齐患者(66~89岁)的心电图(ECG)为实验数据,根据其频域特征选取多个不同频段计算功率谱熵.结果表明,在0.7~1.5 Hz和1.5~5 Hz频段内的ECG功率谱熵,年轻健康组明显大于年老健康组(P<0.01,P<0.001),年老健康组明显小于其年龄相近的心率不齐病人组(P<0.001,P<0.001),用全频段分割法也得出了类似的结果.不同频段的功率谱熵是分析ECG信号的有效指标.     

大跨度中承式拱桥时域抖振分析

根据大跨度中承式拱桥的三维空间结构形式及主拱风荷载相互干扰的特点,提出了抖振响应的非线性时域分析方法.通过节段模型风洞试验,确定了前后拱在相互干扰下的静力三分力系数.结合试验得出的两榀拱的抖振力时程数据,求出前后拱在相互干扰下的脉动风速功率谱.采用谐波合成法模拟大跨度中承式拱桥的三维风场,通过FFT变换、功率谱插值等技术提高了模拟效率.以重庆菜园坝长江大桥为工程实例,进行了考虑几何非线性的时域抖振分析,计算结果与风洞试验结果吻合较好.     

用KL信息数在频域识别机器状态

机器振动信号包含有关机器状态的大量信息,可用来识别机器状态。W.Gersch[1]和屈梁生[2]用Kallback-Leibler信息数处理振动信号以识别机器状态,取得了较好效果。但是,对一些实际情况,尤其是对于恒转速机器,Gersch方法未能充分利用已知信息。本文用KL数在频域识别恒转速机器状态。由例行检测和试验,可以得到机器各状态的样本功率谱,从其中任取一个作为基准谱。在识别过程中,求出状态样本和待识别样本功率谱与基准谱的差,称为“差谱”。差谱中只包含各状态中互不相同的成分,提高了分析信号的信噪比。用KL数度量各状态差谱间的距离,并用聚类分析方法识别状态,提高了识别精度。经初步实验验证,效果良好。     

单分量chip信号的线性正则变换域功率谱参数估计

本文利用线性正则变换域功率谱对单分量chirp信号进行了参数估计.作者首先推导了信号的LCT变换的统计特性,得到了信号的均值,相关函数并定义了线性正则变换域功率谱,进而导出了线性正则变换域中输入输出信号的相关函数与功率谱的关系,然后利用线性正则变换域功率谱对单分量chirp信号进行了参数估计.仿真结果表明该方法优于分数阶傅里叶变换域功率谱的参数估计.     

长周期随机地震作用下超大跨斜拉桥的行波效应分析

从各个国家和地区的地震记录库中寻找出一些具有良好记录质量和基本场地资料的强震记录,并从中挑选出较为典型的长周期地震波,对比分析了不同场地条件下长周期地震波和普通地震波的平均加速度反应谱及其规范形式的分段拟合曲线.选取软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,分析了基于长周期地震动加速度功率谱密度的特点.在此基础上,以某超大跨斜拉桥结构为背景,利用ANSYS软件建立三维有限元分析模型,分别以文中拟合的长周期地震动功率谱密度和普通地震动功率谱密度作为输入,采用直接求取位移的改进虚拟激励法,对超大跨斜拉桥结构进行了不同视波速下的行波效应分析.结果表明:长周期地震动功率谱密度的卓越频率明显低于普通地震动功率谱密度的卓越频率.长周期地震动功率谱作用下的桥梁左桥塔顶、右桥塔顶和桥面板跨中节点的位移响应功率谱值均明显大于普通地震动功率谱作用下的结果,桥梁塔顶位移响应功率谱均呈双峰分布.在本文算例中,考虑行波效应使超大跨斜拉桥结构的位移响应和弯矩响应结果有所减小.     

一种非正交多址接入迭代优化混合预编码算法

为了使大规模毫米波多输入多输出系统获得高频谱效率和高能量效率,采用非正交多址接入迭代优化算法和簇首选择算法,研究了无线携能通信场景中的混合预编码问题。仿真结果表明,与传统正交多址接入无线携能通信的混合预编码算法相比,所提算法能够获得更高的频谱效率和能量效率。     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中,不同的子信道经受不同的信道衰落,具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案,信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率,满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变条件下,算法根据子信道的衰落特性,自适应地分配子信道中数据比特,选择不同的信号星座和发送功率,使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下,瑞利衰落信道中最大频谱效率;其次,分析了在给定误比特率(BER)条件下,采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率,在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法;最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明:该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。     

User-controllable mesh segmentation using shape harmonic signature

Due to different shape modeling applications, partitioning a given complex 3D mesh model into some patches or meaningful subparts is one of the fundamental problems in digital geometry processing. By using the high-dimensional mean-shift clustering scheme in shape signature space, a new method is proposed which can generate user-specified segmentation results automatically for different applications. The shape signature is composed of mesh geometric attributes and its spectral harmonics. The latter one can reflect mesh frequency spectrum information. The low frequency components are essential for semantics-oriented segmentation, while the high frequency components are important for purely geometry-oriented segmentation. The effects of the proposed method are demonstrated by several examples.     

协作CDMA系统上行链路功率控制策略及优化算法研究

针对协作CDMA系统上行链路功率控制优化算法复杂度过高的问题,提出了一种新的分段式低复杂度的功率控制策略及优化算法,其中系统的功率控制分两个阶段,前后两阶段分别采用分布式的功率控制优化算法和基于几何规划的功率控制优化算法。理论分析和数值仿真结果表明,功率控制优化算法对信道信息要求低、运算量小、复杂度低、收敛速度快,且收敛于全局最优。     

粗糙表面形貌的表征及应用

将粗糙表面视为随机过程，通过表面频谱分析，给出了包含关于表面轮廓高度、梯度、曲率方面信息的表征参数，该方法是对以往仅考虑表面高度的表征方法的改进。此外，还研究了轮廓的统计特性，这些统计特性与轮廓的功率谱密度有关。     

新型宽带匹配网络在双路宽光谱AOTF成像技术中的应用

基于双路AOTF的宽光谱成像技术在偏振成像光谱仪中得到应用,其成像质量受AOTF衍射效率、光谱带宽等影响。其核心部件超声换能器阻抗失配时导致驱动功率无法最大限度的传递给换能器,使AOTF光谱衍射效率降低,3dB光谱带宽变窄,影响光谱图像有用信息的获取。采用压缩回波损耗技术,设计了一种基于LC拓扑结构及组合臂的宽频带、光谱衍射效率高的新型匹配网络。最终测得AOTF的光谱衍射效率最高达94％,光谱带宽小于5nm,提高了在420~1150nm波段范围内的光谱衍射效率及分辨率,实测目标的成像质量得到明显改善。     

Geometric quantum computation using nuclear magnetic resonance

A significant development in computing has been the discovery that the computational power of quantum computers exceeds that of Turing machines. Central to the experimental realization of quantum information processing is the construction of fault-tolerant quantum logic gates. Their operation requires conditional quantum dynamics, in which one sub-system undergoes a coherent evolution that depends on the quantum state of another sub-system; in particular, the evolving sub-system may acquire a conditional phase shift. Although conventionally dynamic in origin, phase shifts can also be geometric. Conditional geometric (or 'Berry') phases depend only on the geometry of the path executed, and are therefore resilient to certain types of errors; this suggests the possibility of an intrinsically fault-tolerant way of performing quantum gate operations. Nuclear magnetic resonance techniques have already been used to demonstrate both simple quantum information processing and geometric phase shifts. Here we combine these ideas by performing a nuclear magnetic resonance experiment in which a conditional Berry phase is implemented, demonstrating a controlled phase shift gate.     

基于6S模型的可见光、近红外遥感数据的大气校正

受大气吸收与散射的影响,电磁波在大气—目标物—遥感器途径传输过程中发生失真,造成目标地物反射辐射能量到达遥感器时被衰减。给计算地表反照率/反射率和地表温度等关键参数带来较大的误差。选择陆地卫星7号ETM+遥感影像的可见光、近红外波段数据,利用6S模型,进行大气辐射校正和反射率反演。同步气象数据用于遥感器所接受的大气顶部辐射的模拟、验证和评价6S对大气校正的可靠性。最后对ETM+可见光和近红外波段数据大气校正前后的反射辐射和均一化植被指数（NDVI）的变化进行了对比研究。     

基于Contourlet和IHS的遥感图像融合

针对目前最新发展的Contourlet变换较小波变换能提供更丰富的方向和形状,有助于捕捉图像中的几何结构,提出了一种新的基于Contourlet变换和IHS(Intensity-Hue-Saturation)变换的遥感图像融合方法,首先对多频谱图像进行IHS变换,然后对所得的亮度分量和全色图像分别进行Contourlet变换,再对得到的低频近似系数和高频细节系数采用一定的融合规则得到一个新的亮度分量,并对其做逆向的IHS变换得到融合图像.实验结果表明,该方法在保留多频谱图像的频谱信息的同时增强了融合图像的空间细节表现能力,提高了融合图像的信息量,并且优于同等条件下的小波变换方法,该方法是有效可行的.