基于内插阵列变换的相干源测向方法研究

利用内插阵列变换和前/后向空间平滑技术在阵列信号处理中的优点,提出了一种对相干信源进行超分辨测向的有效方法.该方法首先在不同的内插区间将均匀圆阵虚拟成等距均匀线阵,使其阵列流型具有Vandermonde矩阵形式,然后使用基于前/后向空间平滑技术的MUSIC算法对相干信号的波达方向进行有效地估计.该方法的主要优点在于,当相干信源数多于阵元数时仍可有效地估计出相干信源的二维波达方向,并且可实现全方位、无模糊的角度估计.计算机仿真证明了其有效性.     

高强度聚焦超声相控阵列的优化设计方法

高强度聚焦超声相控阵列的诸多参数直接影响着该系统的性能和制作成本。为此，提出了一种高强度聚焦超声相控阵列设计参数优化方法，用此法优化球面相控阵列的参数，合理地选择阵列排列方式、激发频率、阵元大小和球面曲线，可大大减少阵元的数目，从而实现了具有高性价比的高强度聚焦超声相控阵列。该方法对球面不等间距同心圆阵列的优化设计结果，既表明了这种优化设计方法的可行性，又给出了阵列优化设计中的一些有价值的规律。     

空间非均匀噪声下应用Bootstrap技术的信源数检测

针对阵列系统接收数据有限且存在空间非均匀噪声的信源数估计问题,提出一种基于Bootstrap技术和空间正交性的新方法.该方法首先估计任意信号的入射角度,然后对阵列协方差矩阵进行特征分解,提出了以特征向量和阵列流型矢量内积为基础的一系列假设检验,数据分布未知,并且应用Bootstrap方法估计零假设下提出的检测统计量分布.通过仿真证明了所提方法,在低信噪比(SNR)和小快拍数的情况下有较好的性能.     

冲激噪声背景下基于虚拟阵列变换的DOA估计

目前,大多数的DOA(direction of arrival)估计算法是应用在高斯噪声环境下的.随着冲激噪声的应用越来越广泛,利用虚拟阵列变换的方法,解决了在冲激噪声背景下对任意阵列进行DOA估计的问题.该方法将任意阵列虚拟成等距均匀线阵,使其阵列流型具有Vandermonde矩阵形式.然后结合分数低阶矩的特点,利用FLOM-MUSIC算法对来波方向进行有效的估计.经计算机仿真,证明了该方法的有效性.     

2个通电圆线圈轴线上磁场分布均匀性分析

从基本物理原理出发,推出了2个同轴通电圆线圈在线圈间距任意的情况下轴线上任意一点处磁感应强度的一般表达式,利用理论分析和实验测量相结合的方法确定了最佳磁场均匀度对应的线圈间距.结果表明:2线圈之间的距离为线圈半径的1.18倍时与通常认为的1倍相比,线圈间磁场均匀度更好一些.     

基于改进交叉熵算法多目标不等间距阵列综合

将模糊C均值聚类算法与传统交叉算法相结合,提出改进交叉熵算法.利用该算法成功完成阵元个数分别为6、8、10、12不等间距阵列综合,解决了不等间距阵列综合中峰值旁瓣电平和波束宽度的多目标优化问题,得到了对应情况下不等间距阵列的峰值旁瓣电平和波束宽度的平衡曲线.优化结果表明,给定波束宽度,阵元个数相同的不等间距阵列的峰值旁瓣电平比均匀阵列下降近30%.在均匀阵列超出截止间距时,可以更加有效准确地找寻峰值旁瓣和波束宽度的折中点.     

交叉潮汐透平阵列能量输出的数值研究

为了使交叉潮汐透平阵列得到更好的应用,针对交叉透平阵列的特性对建立在叶素理论(BE)、激盘模型和计算流体动力学(CFD)技术基础上的计算潮汐透平水动力性能和流场的BE+CFD方法做了进一步的完善.通过该方法深入研究了交叉透平阵列结构参数对阵列透平能量输出特性的影响,结果表明:透平阵列最优横向间距为2.5倍透平叶轮直径;透平阵列纵向间距越大,透平的能量输出越高,纵向间距为6倍透平叶轮直径时,4排交叉透平阵列的相对功率系数可达3.74;最优结构参数时,前两排透平的能量输出较相同条件的单机透平提高了11%.据此,提出了一种新的交叉透平阵列布置方式,经过比较发现,新的交叉透平阵列布置方式较原交叉阵列的优势更为显著,从流场周围吸收的能量更多,透平阵列的能量输出更高.     

面元细分技术浅析

在常规三维观测系统中,接收线间距是震源间距的倍数,震源线间距是接收器间距的倍数,这使得在震源线和接收线的每个交点处震源和接收器是重合的。这种布置理论上使得所有CMP点都在每个面元的中心。可分面元观测系统震源线的间距为道间距的非整数倍,接收线间距也不是炮点距的整数倍,接收线间距与震源线间距之比的余数决定了接收线方向和震源方向所期望的次反射面元。CMP点均匀分布在一个共反射面元内,面元具有可分性,地震处理人员可根据不同的地质任务选择面元大小,增加了资料处理和解释的可选性。     

一种适合任意阵列流型的相干信号波达方向估计算法

针对多径环境中相干信号波达方向(DOA)估计问题,提出了一种适合任意阵列流型的相干信号波达方向估计算法(DOA-CSAA).先通过联合使用时域和空域相关函数估计出每个用户组的广义导向矢量,再估计出每个用户组内多条路径上的波达方向.由于DOA-CSAA算法所利用的信号的空域相关信息和时域相关信息均为信号的二阶统计量,因而运算量远小于基于四阶统计量的算法.此外,DOA-CSAA算法由于未使用子空间平滑算法,所以不受阵列流型限制,且阵列孔径没有降低,因此当使用M个阵元的任意阵列流型时,可估计出的DOA个数最多可达M(M-1)个.仿真实验表明,与经典子空间平滑算法相比,DOA-CSAA算法在均方根误差为10-4～10-3时可获得20 dB左右的信噪比增益.     

对称阵列斜翅热沉自然对流数值研究

针对LED散热冷却问题,研究了一种自然对流条件下竖直放置对称阵列斜翅热沉的换热性能,分析了翅片高度、纵向间距对换热性能的影响,讨论了对称阵列斜翅热沉换热特点。结果表明:努塞尔数随瑞利数增加而线性增大;当热沉翅片高度大于40 mm时,努塞尔数达到最大值;随后努塞尔数随翅片高度增加不再明显变化。翅片纵向间距从25 mm到15 mm,其间距愈短,努塞尔数下降的愈快;从四列热沉到八列热沉,基板温度场自下而上分层现象愈来愈明显,高温区域集中在基板上部两角位置。相对四列热沉和八列热沉,六列热沉瑞利数随努塞尔数变化的拟合曲线斜率要比四列热沉高约5%,其具有更少的高温区域,有效地改善换热性能。     

用于自由臂三维重建的换能器阵列指向性研究

使用超声探头进行自由臂三维重建时,手持超声探头的换能器阵列形式会对探头的指向性产生影响.根据声波叠加原理,结合手持超声探头的尺寸范围,从单个阵元的指向性问题入手,推导了线阵、凸阵和面阵三种自由臂三维重建常用的换能器阵列形式的声压表达式.提出一种适合手持超声探头的指向性评价方法,通过调整换能器阵列的相关参数,计算出当前的各项指向性指标.最后通过改变换能器阵元的尺寸、数量、间距、排列方式等参数,对评价方法做了大量的测试,分析和对比相同参数下不同阵列形式的指向性,找到一种适合在自由臂三维重建的线阵超声换能器阵列,对自由臂三维重建的研究提供了参考.     

关于Smarandache伪10倍数数列的研究

对Smarandache伪10倍数数列进行了研究.首先,用初等方法给出数论函数{1n}关于第一类、第二类伪10倍数数列的渐进公式,其次给出对任意函数通用的伪10倍数数列渐近公式,最后给出关于第一类、第二类伪10倍数个数的计算公式.     

形理论在油气水多相流流型识别中的应用

用分形的特征参数--关联维数来表征油气水多相流流动的分形性质.对水平管内油气水多相流流动的瞬态压差信号序列运用相空间重构法进行处理,计算出各种流型的压差信号的关联维数.分析结果表明,各种流型的信号序列在重构的伪相空间中具有不同的关联维数,反映了各个流型的动力学形成机制的不同,所以关联维数可用于多相流流型的识别.实验结果证明,这种采用分形理论对多相流流型进行识别的新颖方法是十分有效的.     

两个Schwarazschild黑洞叠加时空的拓扑反常

用Gauss-Bonnet定理证明:2个Schwarzschild黑洞中心连线之间的弱奇点存在拓扑反常,即包围该连线任意一部分的二维闭合曲面上Euler示性数不是整数,包含这种拓扑反常的时空不是Lorentz流形.这一结论对Einstein的经典引力理论提出了一个挑战.     

基于数值模拟的语言计算方法

为了描述模糊信息并建立模糊逻辑,研究了基于扩展原理和符号化模型的语言计算方法,提出基于数值模拟的对称分布语言变量表示及计算模型.该模型用特征值和标准方差二维数值反映语言的共性和特性.为了扩大运用范围,针对用任意三角模糊数表示的语言变量,提出基础语言集的寻找方法,以实现语言变量统一,完成模糊语言之间的逻辑运算.在此基础上...     

W-Gorenstein平坦维数

设W是包含所有内射模的模类.通过在任意结合环上引入模的覆盖W-Gorenstein平坦维数,刻画W-Gorenstein平坦模类的投射可解性,并证明了:对任意R-模M和任意正整数n,若模M的覆盖W-Gorenstein平坦维数为n,则存在R-模的正合列0→K→H→M→0,其中fd(K)=n-1,H是W-Gorenstein平坦模;W-Gorenstein平坦维数不超过覆盖W-Gorenstein平坦维数,且当覆盖W-Gorenstein平坦维数有限时,二者相等.     

图像块流形维数及其证明方法研究

在概述流形理论的基础上,首先给出等间距地嵌套在高维空间中的图像块流形维数公式,然后借助微分几何的一些基本工具,从两个不同的角度给出该公式的详细证明过程.一方面,将函数在流形上的梯度看作环绕空间中的向量来计算流形维数;另一方面,利用流形在任意一点处切空间的标准正交基来导出流形维数公式.图像块流形维数公式的推导可以为流形的...     

二维波达方向估计的非酉联合对角化方法

针对高斯白噪声中的二维角度估计问题,提出一种非酉联合对角化方法.该方法利用平移不变结构阵列信号子空间的旋转不变性,构造一组具有对角结构的空时相关矩阵,通过降维相关矩阵组的联合对角化,估计出阵列导向矢量矩阵,实现二维波达方向估计,所得二维角度能自动配对.该方法的计算量小于交替列对角化中心(ACDC)算法,且由于每步迭代具有精确的最小二乘闭式解,消除了ACDC算法的误差积累问题,其估计精度比二维旋转不变子空间方法和ACDC算法至少高5dB和2dB.     

基于平面圆阵的被动式静电探测系统阵列优化

对于采用平面圆阵布设的被动式地面静电探测系统,根据误差理论分析结果研究了其阵列参数,即探测阵列半径、探测阵列的阵元个数以及探测器电极尺寸对探测阵列目标定位精度的影响;探讨了被动式地面静电探测系统平面圆阵阵列参数的优化方法. 利用均匀设计法对阵列参数进行优化,其回归和方差分析的结果表明:在一定条件下,探测阵列半径为300 m,探测阵列圆周上的阵元个数为44,探测器电极半径为1.4 m时,系统定位精度最高.     

基于三维仿射变换的数字图像置乱算法

针对数字图像的特点,基于有限整数域上的二维置乱变换、仿射变换和整数提升变换,提出了适用于任意大小、任意长宽比图像的三维置乱加密算法.考虑了变换矩阵中部分参数取负整数或小数的可行性,明确给出了参数的具体设置方法.该算法引入实数作为参数,扩展了参数选择范围;置乱像素位置的同时改变像素值,改善了置乱效果,加大了置乱周期,提高了数字图像的安全性.