改进的模拟退火算法及其在正交偶极子各向异性反演中的应用

正交偶极子各向异性反演中一般采用快速模拟退火算法(VFSA)。为了提高VFSA算法的分辨率，提出了一种改进的VFSA算法，此算法需结合局部优化算法，即在VFSA算法的每一循环中随机产生3个点，然后运用单纯形算法进行局部寻优，所得最优解作为下一循环的初始点继续下一循环。使用改进的VFSA算法处理了大庆某井的正交偶极子声波测井数据，并将该算法与传统的VFSA算法的处理结果进行了比较。结果表明，改进的VFSA算法比传统的VFSA算法具有更好的收敛特性。若合理地选择计算参数，则改进的VFSA算法的速度下降并不明显。     

基于DFT变换信道估计的阈值滤波改进算法

在信道估计中,传统的基于DFT的信道估计算法复杂度低于MMSE算法,性能要优于LS算法.但由于传统算法单纯地将所有样点认为是有用信道冲激响应,忽略了噪声的影响.提出了一种基于2次噪声估计原理的改进算法,算法首先利用循环前缀长度以外的序列点估算出噪声方差,再利用估算出的噪声方差将循环前缀长度以内的噪声样点区别开,利用新的噪声样点进行2次噪声估计得到门限值,从而对信道时域冲激响应进行阈值滤波,进一步消除噪声对系统的影响.仿真结果表明,改进后的算法性能优于传统算法.     

一种正交频分复用符号同步的改进算法

同步是OFDM(正交频分复用)系统中极为关键的一个环节。OFDM同步方面比较经典的算法有SC算法和PARK算法,然而SC算法存在平台效应,PARK算法在信噪比低的情况下定时效果不佳,鉴于此,提出一种改进的符号同步算法。该算法通过改进训练序列前置的循环前缀CP,基本消除了传统算法中因循环前缀的存在而产生的平台效应。仿真结果表明,改进算法可以消除以上两种算法所存在的缺陷,消除平台效应的同时,在低信噪比以及多径衰落的信道环境下仍然具有较为理想的同步效果。     

一种OFDM符号同步的改进算法

同步是OFDM(正交频分复用)系统中极为关键的一个环节.OFDM同步方面比较经典的算法有S&C算法和PARK算法,然而S&C算法存在平台效应,PARK算法在信噪比低的情况下定时效果不佳,鉴于此,提出一种改进的符号同步算法.该算法通过改进训练序列前置的循环前缀CP,基本消除了传统算法中因循环前缀的存在而产生的平台效应.仿真结果表明,改进算法可以消除以上两种算法所存在的缺陷,消除平台效应的同时,在低信噪比以及多径衰落的信道环境下仍然具有较为理想的同步效果.     

一种结合DWT与DCT插值的OFDM信道估计新方法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)的正交频分复用(OFDM)信道估计算法去除噪声不够理想的问题,提出了一种结合离散小波变换(DWT)与DCT插值的OFDM信道估计新方法.在对信号进行最小二乘(LS)估计后,利用DWT对信号进行阈值量化消噪处理,然后将循环前缀(CP)内各采样点上的能量均值作为DCT线性插值过程中的阈值,对循环前缀内的噪声进行再次处理,从而进一步降低噪声的影响.对算法的误码率(BER)和均方误差(MSE)等进行了试验仿真.仿真结果表明:文中算法的性能明显优于经典的LS算法、传统的DFT算法、基于改进阈值的DCT信道估计算法.新算法使循环前缀内的噪声得到了有效的抑制,与基于改进阈值的DCT信道估计算法相比,在相同BER下,文中算法的SNR提升了约1 dB;当MSE相同时,文中算法SNR约有2 dB提高.     

改进的非常快速模拟退火算法

在研究模拟退火机理分析的基础上，提出了一种改进的算法（MVFSA算法）的具体方案，目的是为了改进原算法（VFSA算法）中存在的缺陷，以提高算法的效率．在模型试验中，对改进后的算法与原算法的过程和结果进行了一系列的比较，发现改进后算法不仅保持了原算法全局寻优的优点，而且提高了算法的稳健性和效率．这就为模拟退火算法在更多方面的实际应用打下了良好的基础．     

基于局部性质的改进正交匹配追踪算法

正交匹配追踪算法是一种重要的压缩感知重构算法,针对正交匹配追踪算法中当前信号的最优估计,每一个采样点都有它的局部性质,且相邻采样点之间必然相互影响.本文基于局部性质,对正交匹配追踪算法进行改进,提高了对稀疏参数的估计精度,实现了信号的重构,实验证明了该方法的有效性.     

改进Rosenbrock算法求包含平面多边形的最小圆

针对求包含平面多边形的最小圆问题,提出应用Rosenbrock算法求包含平面多边形的最小圆。指出对于上述求最小圆问题,Rosenbrock算法搜索极值点的成败与算法初始点的选择有关。分析了当Rosenbrock算法搜索失败时,目标函数在初始点附近取值情况;对Rosenbrock算法进行了改进：若算法在初始点X0沿初始标准正交向量组的搜索没有取得进展,将初始标准正交向量组作一旋转,得到新的标准正交向量组,算法在初始点X0沿新的标准正交向量组继续搜索。仿真实验表明,改进Rosenbrock算法有更好的搜索效果。     

基于改进k-means算法的可见光通信非线性补偿技术

可见光通信系统中,正交频分复用技术的高峰均功率比会加大发射信号产生非线性失真的概率。为了降低系统的误码率,提出了一种改进的k均值(k-means)算法的非线性补偿技术。该算法考虑了信号的传输特性,运用Dijkstra算法优化了k-means算法中初始点的选择,能够准确地找到接收信号星座图的聚类中心,避免了传统k-means算法在选择初始聚类点时陷入局部最优解。仿真结果表明,相比于传统的k-means算法,改进的k-means算法能更准确地找到非线性失真后信号的星座点位置,因此能有效地解决可见光通信系统的非线性问题,降低了系统的误码率。     

一种稳健的低照度岩心样本图像拼接算法的实现

以往的基于SIFT BBF RANSAC算法对岩心图像进行拼接的过程在白光岩心扫描工程应用中取得较好的效果, 但当面对低照度、特征不明显的岩心荧光图像、以及受消光性和干涉色影响的岩石薄片正交偏光图像时, 传统的BBF算法无法很好地粗剔除误匹配特征点对, RANSAC算法就无法实现图像的正确拼接.本文提出了一种改进算法, 首先根据实际应用中待匹配岩心荧光、岩石薄片正交偏光图像的特点对图像进行模糊增强, 然后对图像利用SIFT算法提取特征点, 最后基于改进的BBF RANSAC剔除误匹配算法, 实现了低照度、重合量很小的岩心荧光图像以及岩石薄片正交偏光图像拼接. 〖HTH〗关键词: 〖HTK〗岩心样本图像拼接; 图像增强; 剔除误匹配     

用改进的局域非线性迭代方法计算三维井间电磁场

提出了用改进的局域非线性迭代 (MLNI)计算体积分方程的方法 ,并计算了三维井间电磁场。将井间大尺度电导率异常体分为近场区域和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变。对近场区域影响的计算采用局域非线性近似 ;将远场区域的影响作为外部激励源 ,采用迭代方法进行计算。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运算 ,因而与体积分方程的直接解法相比 ,所需的机时更少 ,并减少了对内存的要求。数值计算结果显示 ,该方法也适用于高电导率对比地层 ,且计算精度与体积分方程直接解法的精度相当 ,是一种计算井间大尺度异常体散射场的有效方法。     

求一类多维函数总极值点的综合数值方法

本文综合三咱较为有效的求总极值的确定型方法和随机型方法，提出自动寻找好的初始迭代点以较为方便地获取一类多维函数的总极值点的数值方法，这种方法只需在求局部极值算法程序中加入一个初值点选择模块就可获得总极值点求解程序，多个算便表明，该方法对一类多维函数的总极值点求解是很有效的。     

解约束优化问题的QP-free方法及其全局收敛性

对于约束优化问题,基于Fischer-Burmeister NCP 函数提出了一类新的QP-free方法.为了避免Maratos效应,引入了一个高阶修正方向.同时,算法采用线搜索以代替弧搜索.与其他传统的SQP方法不同,这个方法只需要在每步迭代中求解不多于三个线性系统的方程组,并且具有总体收敛性.在不需要假设聚点是孤立点的情况下,证明了序列的每个聚点都是优化问题的KKT点.     

二维井间电磁场的正反演计算

提出了一种改进的逐次逼近解法 ,并用该方法对轴对称二维井间电磁场进行了正反演计算。与逐次逼近解法相比 ,该方法收敛性强 ,应用范围广 ,可适用于高电导率对比地层。与直接求解积分方程相比 ,由于不必进行直接的大型复矩阵求逆运算 ,该方法计算速度快 ,所需内存少。反演中采用了Born迭代算法 ,将成像区域集中于一定范围内。考虑到信息量和计算机内存的限制 ,采用双重面元分割法 ,将反演区域分割为一定数目的大面元 ,每个大面元被分割为几个小面元。属于同一大面元的不同小面元具有不同的磁矢势 ,但具有相同的电导率 ,从而减少了反演过程中未知量的数目。根据第一次成像结果确定出更准确的成像范围 ,并进行第二次成像。数值计算结果表明 ,改进的逐次逼近解法是计算二维井间电磁场的一种有效方法 ,将该方法用于反演过程能够得到较高分辨率的二维井间电导率图像。     

二维圆管导热反问题内壁瞬态温度的快速识别

以二维圆管为研究对象,基于控制容积积分法的导热正问题以及基于共轭梯度法的优化算法来构建二维瞬态导热反问题数学模型,分别采用Gauss-Seidel点迭代法与托马斯算法（tridiagonal matrix algorithm,TDMA）线迭代法对导热正问题离散方程进行求解。为了探究Gauss-Seidel点迭代法与TDMA线迭代法两种模型的精确性与时效性,设定了3种内壁面温度变化规律,以正问题所得到的外壁面温度值作为导热反问题的输入条件,并引入标准正态随机测量误差,探讨测量误差对反演结果精度的影响。数值试验证明了两种方法反演的精确性和抗噪性,且对比结果表明TDMA线迭代法的求解速度要优于Gauss-Seidel点迭代法,能够较快地反演得到内壁面温度波动值。     

D-最优设计的改进单纯形构造法

详细地研究了D最优设计的数值构造法以及对称算法理论,对Evans的单纯形搜索来构造D最优设计的方法进行了改进·应用改进的Fibonacci技巧来求新增设计点,考虑其对称性,引入负测度,采取双循环多点迭代的方法来构造多分量对数项混料模型的D最优设计,提出了D最优设计的改进单纯形构造法·并运用这种新方法构造了多分量对数项混料模型以及高阶对数项混料模型的D最优设计     

井间层析成像的平滑SIRT算法

井间层析成像是一个非线性反演问题 ,为了保证反演过程的稳定性 ,并提高迭代的收敛速度 ,对常规的SIRT算法进行了改进 ,即引入了平滑算子对梯度场进行动态平滑 ,并且通过线性搜索确定速度更新的步长。将这种改进的算法称为平滑SIRT算法。模型试算的结果证明 ,该方法提高了迭代的收敛速度 ,而且反演结果不受初始模型的影响 ,使反演过程的稳定性大大提高     

基于动态隧道系统的K-means聚类算法研究

针对K-means聚类算法易陷入局部极小的问题,利用动态隧道算法在解决全局最优化问题中的有效性,将算法中的动态隧道过程引入到K-means聚类算法中,提出了一种基于动态隧道算法的K-means聚类算法.该算法在K-means聚类算法寻优得到的局部极小值基础上,利用动态隧道过程寻找更小的能量盆地,再将其值提交给K-means聚类算法进行迭代寻优,重复该过程,直到找到全局最小值.理论分析和仿真实验证明,该算法的聚类效果要优于K-means聚类算法.     

钻井液流变参数的非线性最小二乘估计算法

钻井液流变模式的参数估计问题大多使用线性回归方法求解,然而,线性回归方法改变了测量误差的统计特征,使得所得到的流变参数估计不具有无偏性和方差最小等特点.针对3种非线性流变方程(幂律模式、赫巴模式和卡森模式)的特点,分别提出了非线性最小二乘估计的新算法.该算法不需要人工给定迭代初始值,迭代过程稳定收敛到最小点,不会陷入极小点陷阱,存储需求小,收敛速度很快,所得到的流变参数估计具有拟合残差近似无偏性和方差几乎最小的优良统计特征.大量的实际钻井液算例表明,新方法具有比线性回归方法更小的拟合方差,拟合残差统计特性优于线性回归方法.     

跨越函数法:一类全局优化的新策略

提出了一类求解全局优化问题的新策略:跨越函数法.与以填充函数法为代表的一类全局优化方法相比,跨越函数法直接凸显了在求解全局优化问题时构造辅助函数的目的,并能仅通过一次迭代跨越函数值比当前局部极小值高的区域,而直接找到原函数f(x)的位于函数值比当前局部极小值低的区域中的局部极小点,通过有限次迭代,找到全局最优解.