基于奇异值曲率谱的有效奇异值选择

为了实现有效奇异值的自动选择,提出了奇异值曲率谱方法.首先分析了Hankel矩阵方式下理想信号和噪声信号的奇异值特点,发现理想信号的奇异值曲线存在一个很大的转折点,噪声信号的奇异值曲线则很平坦.然后提出了奇异值曲率谱的概念,并利用它来描述含噪信号奇异值曲线的转折点情况,分析了曲率谱计算时需注意的问题.研究结果表明,根据曲率谱的最大峰值位置可以确定有效奇异值个数:如果奇异值曲线在曲率谱最大峰值的位置坐标k处是凸出的,则有效奇异值的个数为k;如果奇异值曲线在k处是凹进的,则有效奇异值的个数为k-1.利用此方法来确定轴承振动信号的有效奇异值,提取到了由于滚道损伤而引起的调制现象,据此可靠地判断出了滚道剥落坑总数.     

奇异值曲率谱理论及其在信号处理中的应用

有效奇异值的确定一直是奇异值分解（Singular value decomposition, SVD）中的重要问题,在信号处理时尤其如此。分析了在Hankel矩阵方式下理想信号和噪声的奇异值特点,指出理想信号的奇异值曲线存在一个很大的转折点,而噪声的奇异值曲线则很平坦。进而提出了奇异值曲率谱的概念,利用它来描述含噪信号奇异值曲线上的转折点情况,并提出根据曲率谱最大峰值位置即奇异值最大转折点来确定有效奇异值个数。如果奇异值曲线在曲率谱最大峰值的位置坐标k处是凸出的,则有效奇异值的个数为k;如果奇异值曲线在k处是凹进的,则有效奇异值的个数为k-1,通过信号处理实例证实了这种结论。基于曲率谱的SVD准确地提取到了轴承振动信号中由于滚道损伤引起的调制现象,并据此可靠地判断出了滚道剥落坑总数。     

一种新的病态问题奇异值修正方案及其在大地测量中的应用

根据观测方程设计矩阵奇异值的分布特点,将病态问题分为具有均匀下降型奇异值和阶梯型奇异值两种类型.针对均匀下降型奇异值提出了一种新的奇异值修正方案,其核心是将奇异值分成两部分分别修正.这种方案兼顾了解的分辨率与方差之间的折中,是一种更加合理的奇异值修正方案.经过实例验证,当法矩阵的条件数小于1010时,这种方案是非常有效的,与其他方法相比较,显著地提高了计算结果的精度.     

基于数字实例的奇异值分解教学研究

考虑到奇异值分解涉及的理论性较强,试图从奇异值分解的基本原理出发,通过图像压缩与恢复和图像降噪2个具体的实例,结合MATLAB数学软件来阐述奇异值分解的作用,注重应用奇异值分解理论解决相关的实际问题,以期加深学生对奇异分解理论的理解,领会奇异值分解的意义和价值.     

随机增量张量奇异值分解与人脸识别新算法

本文新提出随机增量张量奇异值分解方法.当数据逐步增加时,新方法能够在保持原数据的随机奇异值分解基础上,通过计算新增数据的奇异值分解得到更新后数据的张量奇异值分解.基于随机增量张量奇异值分解建立新的人脸识别模型.数值实验表明新模型与已有人脸识别模型相比具有较高的识别率.     

基于统计特征的人脸识别研究

奇异值特征向量是用于图像识别的有效代数特征,但直接用奇异值特征向量做匹配进行人脸识别,识别率极低。通过对人脸图像奇异值向量和其对应的左右正交特征矩阵分析,发现图像的奇异值向量与图像的灰度范围具有相关性,即最大奇异值反映了图像灰度范围的位置,其他奇异值反映了灰度范围的宽度,而且与图像奇异值向量对应的左右正交特征矩阵能够表现图像轮廓的结构信息。基此,提出基于奇异值分解（singular value distribution,SVD）的基空间人脸识别算法,并通过ORL和ORL-IC数据库进行仿真,实验结果分析证明了图像的左右正交特征矩阵能够表现图像轮廓的结构信息。     

广义导算子的奇异值不等式的推广

利用增生算子的性质及奇异值最大最小值原理研究了广义导算子的奇异值.给出一些奇异值不等式,推广了最近一些关于导算子的结果.     

奇异值分解定理的几何意义

该文从线性映射表示矩阵的化简问题以及函数的极值问题引进矩阵的奇异值分解定理,从而解释奇异值的几何性质以及矩阵奇异值分解的几何意义.     

基于奇异向量频谱的工频干扰消除方法

针对旋转机械振动信号中的工频干扰问题,提出了基于奇异向量频谱的消除方法.振动信号经奇异值分解后,信号中的有用成分和工频分量被分解到不同的正交子空间.因奇异值谱表征信号中各个成分的能量分布,故先由奇异值谱估计与工频相应的奇异向量所在的子空间范围,然后在该范围的子空间内根据奇异向量的频谱特征确定与工频成分对应的奇异向量,进而确定工频成分对应的奇异值,将这些奇异值置0,用其余的奇异值和奇异向量重构为时域信号,从而达到消除工频干扰的目的.仿真和试验结果表明,所提出的工频干扰消除方法是有效的,在消除信号中工频干扰成分的同时不会影响信号的其他成分.     

非线性稳定性与奇异直的关系

研究了奇异值的大小与基流的非线性稳定性和不稳定性的关系.结果表明,它们两者之间存在很好的对应关系;奇异值的大小随着基流的稳定性(不稳定性)加强而变小(增大).稳定情形下最大奇异值明显小于不稳定情形下的最大奇异值.     

S-粗信息矩阵与它的两类形式

利用粗信息矩阵,提出了S-粗信息矩阵概念,给出了S-粗信息矩阵的结构和特征。S-粗信息矩阵具有两类形式:单向S-粗信息矩阵,单向对偶S-粗信息矩阵,双向S-粗信息矩阵。给出了S-粗信息矩阵与粗信息矩阵、S-粗集、Z.Pawlak粗集的关系定理。     

关于复正交矩阵的一个分解式的注记

研究了复正交矩阵的某些性质，根据文中复正交矩阵的一个矩阵分解式，给出了复正交矩阵的奇异值分解和一些有关结果，并进行了证明。     

任意矩阵近似奇异值估计

奇异值在数值代数的计算中占有重要地位,广泛应用于各个学科.借助于Rayleigh商、矩阵特征值和奇异值之间的关系以及矩阵中的相关理论,研究任意矩阵的奇异值的迹的扰动界限,得到了高阶的扰动结果.     

正交投影矩阵的一个性质

证明了秩为~$k$~的正交投影矩阵, 一定存在~$k$~阶主子阵, 其~Rayleigh~商有一个正的下界. 证明中综合使用了矩阵的奇异值、特征值、范数之间的优超关系以及酉矩阵和复合矩阵的性质, 为进一步揭示正交投影矩阵的性质提供了一种可能.     

四元数矩阵的奇异Beta分布和F分布

应用四元数矩阵的奇异Wishart分布的密度函数表达式和奇异四元数矩阵奇异值分解的工具,求得了奇异四元数矩阵变换X=BYB~T的Jacobi行列式.利用奇异四元数矩阵的广义逆定义了四元数矩阵的奇异Beta分布和F分布,结合奇异四元数矩阵数乘变换的Jacobi行列式,给出了四元数矩阵的奇异Beta分布和F分布的密度函数表达式.最后,给出了满足两种分布的奇异四元数矩阵的非零特征值的联合密度函数.     

SVD row or column symmetric matrix

A new architecture for row or column symmetric matrix called extended matrix is defined, and a precise correspondence of the singular values and singular vectors between the extended matrix and its original (namely, the mother matrix) is derived. As an illustration of potential, we show that, for a class of extended matrices, the singular value decomposition using the mother matrix rather than the extended matrix per se can save the CPU time and memory without loss of numerical precision.     

广义变时滞区间系统的鲁棒H∞弹性控制

研究了一类广义变时滞区间系统的鲁棒H∞弹性控制问题.利用区间矩阵的一种等价描述形式,将所讨论的广义区间系统转化为一般的广义变时滞不确定系统,基于系统参数矩阵不等式和锥补线性化算法,得到了此类系统鲁棒弹性H∞控制器存在的充分条件。数值例子说明方法的可行性。     

一类矩阵方程的反对称正交反对称解及其最佳逼近

定义了一种新的矩阵类：反对称正交反对称矩阵,研究了一类矩阵方程的反对称正交反对称解的存在性及其最佳逼近问题。利用矩阵的广义奇异值分解,得到了该矩阵方程有反对称正交反对称解的充要条件及其通解表达式,并且给出了矩阵方程的解集合中与给定矩阵的最佳逼近。     

广义逆矩阵A{1},A{1,3}A{1,4}通式的分块表示

在很多情况下要求给出奇异矩阵或长方矩阵的某种类型的逆矩阵。在不同的目下,它们有不同的逆矩阵,即广义逆矩阵。为了方便以后的计算,主要研究了广义逆矩阵A{1},A{1,3},A{1,4}通式的分块表达形式并给予了证明,然后推出了广义逆矩阵A{1,2,3}的分块表达及特殊情况。     

广义系统反馈稳定性问题的一种算法

针对广义系统的反馈稳定性问题,该文应用亚负定矩阵、矩阵的广义左逆等给出了广义系统反馈稳定性问题的一种算法。引入状态反馈律得到广义系统的闭环系统;求出该闭环系统的解;令闭环系统的解的指数部分的矩阵等于某一亚负定矩阵,即可求出使广义系统稳定的反馈矩阵。最后给出算例说明所给方法的应用。