基于整数规划下遗传算法的P码直接捕获算法优化

P码直接捕获算法包含诸如平均点数、相干积累时间、非相干积累次数、频率步进量、唐检参数及快速傅里叶变换(FFT)运算单元数等10多个参数. 当在算法检测概率、虚警概率和捕获时间满足要求的约束下,对算法消耗的多种资源进行优化时,具有多约束、多变量、非线性和整数取值等难点. 为解决如此复杂的参数优化问题,提出一种整数规划下遗传算法应用于P码直接捕获算法. 该方法借鉴遗传算法的思想,并考虑P码直接捕获算法参数的整数取值要求,适合各种条件下的算法参数优化. 数值分析结果表明,该方法获得了最优的参数值,有助于实际应用.      

具有稳定性Ising模型局部场系数h和耦合项系数J的量子退火分布式整数分解研究

分解大整数的困难程度是RSA公钥密码的安全基础,量子退火破译RSA密码与Shor算法有着本质性的不同,将整数分解问题转化为组合优化问题,利用D-Wave量子退火特有的量子隧穿效应跳出局部亚优解.本文提出一种新的分布式量子退火整数分解算法,将任意整数转变为D-Wave量子计算机可执行的稳定性Ising模型的框架.Ising模型局部场系数h、耦合项系数J的稳定性和取值范围是影响到整数分解成功率的重要因素,与普渡大学Jiang等人的算法相比,本文算法在降低使用的逻辑比特数的同时,参数h,J降低程度达到60%和40%以上,且Ising模型系数取值范围稳定;与洛克希德·马丁公司Warren的算法相比,在保证可以达到Ising模型稳定的情况下,本文算法参数h,J从10^6降低到10^2数量级.此外,Warren为了证明其提出的算法的正确性,遍历分解1000以内的整数,本文的算法遍历10000以内的整数,均成功分解.本文算法实验结果超过了目前Shor算法、普渡大学Jiang等人和洛克希德·马丁公司Warren公开文献最大分解规模.     

整数线性规划的一种新的隐数搜寻方法(英文)

提出了一种新的求解整数线性规划的隐数搜寻方法.在本算法中,目标函数作为参数变化,这样相应的目标函数超平面与线性规划松弛问题的有效锥多面体相交产生一个单纯形,变量的界可以通过目标函数超平面上的这个单纯形来确定;接下来,如果在所有变量的取值区间中都存在整数,一个带右手边参数的辅助约束将被引入到原问题中,以便通过一组不等式的迭代计算来进一步改进决策变量的界;最后,一种阻止搜寻方法被用于搜寻问题的解.该文对几个经典算例和随机算例进行了计算,初步证实本算法是方便和高效的.     

一种稳定的总体最小二乘自适应滤波算法

针对输入输出观测数据均含有噪声的滤波问题,提出了一种稳定的总体最小二乘自适应算法.该算法以系统的增广权向量的瑞利商与增广权向量最后元素的约束项的和作为总损失函数,利用梯度最陡下降原理导出权向量的自适应迭代算法,并通过对算法稳定性的分析确定了算法中学习因子的取值范围.所提出的算法稳定,计算复杂度低,既没有平方根运算,也不需要标准化处理.仿真实验表明,该算法的收敛性能、鲁棒抗噪性能和稳态收敛精度均明显高于同类其他总体最小二乘算法.     

在Wolfe步长搜索下的一类新的共轭梯度算法

研究利用共轭梯度法求解无约束最优化问题.为了保证共轭梯度方向是目标函数的充分下降方向,对共轭梯度算法中的共轭梯度方向参数确定了一个取值范围并与Wolfe步长搜索相结合,提出了新的共轭梯度算法,使算法具有更好的收敛速度,特别是在求解大规模无约束最优化问题时,此算法只需要较小的存储.     

用差异演化-粒子群混合算法确定含水层参数

差异演化-粒子群混合优化算法是利用差异演化算法变异粒子个体的历史最优位置,保持种群多样性,与粒子群优化算法相结合的一种混合优化算法。应用差异演化-粒子群混合优化算法分析直线供水边界含水层抽水试验数据确定含水层参数,并将该算法所得计算结果与其他方法的结果进行比较,分析待估参数的不同取值范围对参数估计的影响,发现差异演化-粒子群混合优化算法能够有效地确定含水层参数,且目标函数值更小,计算精度更高,可达到1.673 1×10~(-6);待估参数范围的增大对差异演化-粒子群混合优化算法的收敛性影响较小,当待估参数取值范围的上限扩大到原来的14倍时,收敛率高达97%,且得到目标函数值基本一致,由此可知,差异演化-粒子群混合优化算法对初值选取的敏感性低,寻优能力强,稳定性好。数值实验结果表明:差异演化-粒子群混合优化算法有效地避免了粒子群优化算法所出现的早熟现象,是分析抽水试验数据,确定含水层参数和计算观测孔与虚拟映射井之间距离的有效方法。     

基于评价指标的EIT算法参数选择方法研究

为客观准确地选择EIT算法参数,采用8种评价参数指标对共轭梯度算法的迭代次数和Tikhonov正则化算法的正则化因子的选择进行研究.首先,构建EIT正问题模型,并求得两种算法的逆问题解;然后,根据8种评价参数的定义,获得图像重建时的最佳参考值范围:共轭梯度迭代算法的迭代次数在70~80次,正则化因子的取值范围为0.01~0.1.为了验证上述结论,重建EIT图像,并进行对比分析.结果表明:基于评价指标获得参数重建图像的效果更令人满意;针对参数选择,提出的方法可为其他电阻抗图像重建算法提供一种客观的评价依据,为EIT图像质量评价体系的构建奠定基础.     

解带线性或非线性约束最优化问题的结合共轭梯度参数的记忆梯度Rosen投影算法

对于求解无约束规划的记忆梯度算法中的参数。作者利用Rosen投影矩阵给出了一个条件以确定其取值范围。使其在取值范围内取值均能得到目标函数的记忆梯度Rosen投影下降方向。从而建立了求解带线性或非线性约束最优化问题的记忆梯度Rosen投影算法．然后在较弱条件下证明了算法的收敛性。同时给出了具有好的收敛性质和较快收敛速度的结合FR,PR,HS共轭梯度参数的记忆梯度Rosen投影算法,从而将经典的共轭梯度法推广用于求解约束规划问题．由于算法需要较小的存储,算法适合于大规模问题的计算．数值例子表明算法是有效的．     

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.     

一种抗旋转、抗尺度变化的图像匹配算法

在研究圆投影、参数化模板、直方图不变距的基础上,提出了一种基于圆投影矢量和变换与参数化模板相结合的图像匹配算法.首先用计算量较小,并具有旋转不变性的圆投影矢量和变换的方法对输入图像进行投影,将图像投影到矢量空间当中,然后采用参数化模板的方法对图像进行可变尺度的匹配选出可能性较大的匹配点,最后利用图像的直方图的不变矩做进一步的匹配.解决了模板图像与待测图像之间存在旋转和尺度变化的问题,同时采用欧氏距离进行匹配,避免了传统方法中计算相关函数的巨大计算量.实验表明这种算法不仅提高了匹配的速度,而且在目标图像发生     

基于整数平方量化阈值和索引表的小波图像编码算法

一般小波变换，零树编码优点很多，但对于能量集中性较差的整形小波变换就显得力不从心。因此对整形小波变换存在的这一特点结合零树编码的优点提出了一种新算法。第一，根据整形小波变换后各子带系数幅值的动态变化较小；小波图像能量较一般小波差的特点，提出了利用整数平方作为量化阈值的整数平方算法，充分利用了整型小波变换；第二，提出一种基于索引表和游程编码的小波零树编码的新思路，简化了编码与解码的过程。     

基于自相关检测法和能量重心法的正弦信号频率估计算法

为了提高淹没在高斯白噪声中的实正弦信号的频率估计精度,提出了一种综合的结合自相关检测法和能量重心法的正弦信号频率估计算法。该算法首先通过多次自相关运算对输入信号进行预处理,可检测出淹没在噪声中的微弱正弦信号,来提高信噪比;然后对信号进行FFT(fast fourier transform)运算可得信号的功率谱,通过搜索最大值谱线的位置可粗估计出信号频率;最后运用离散频谱能量重心法,可精确估计出正弦信号的频率。仿真结果表明本算法在整个频段上频率估计性能比较稳定、频率估计的均方根误差更小,性能优于Rife算法、Quinn算法和能量重心法,并易于硬件实现,具有工程实用价值。     

基于纠错编码的信息隐藏算法

针对在处理及传输含秘图像的过程中存在丢失或破坏隐秘信息的问题,提出了一种鲁棒性较强的信息隐藏算法.将隐秘信息纠错编码后用混沌伪随机序列进行调制,然后将调制后的信息嵌入到整数小波变换后的较低频且幅度较小的系数中,通过提升和整数小波变换,减少了在图像小波分解及重构的过程中产生的误差.实验表明,该算法具有很强的抗破译性,对于抵抗各种噪声、压缩及滤波等攻击具有更好的鲁棒性.     

一种正交频分复用系统多径时延估计模型与算法

针对正交频分复用(OFDM)系统的时延(the time of arrival,TOA)估计未充分利用OFDM信号的时频特性及其精度较低的问题,根据OFDM信号的时频特性提出一种基于频域相偏的多径时延估计模型(Multipath Delay Estimation Based on Frequency Domain Phase-offset,FDP-MDE).并在此基础上,结合LTE(Long Term Evolution)系统的实际特点提出一种分组联合时延估计算法(Grouped Joint Time Delay Estimation,GJ-TDE).该算法首先将OFDM系统的时域接收信号转换为频域信号,然后对频域信号采样分成多组低维的接收数据矩阵并利用各采样数据矩阵组分级估计时延,最后取各时延估计值的平均作为定位时延值.仿真结果表明:在信噪比(SNR)为0dB、采样间隔为8的条件下,GJ-TDE算法的均方根误差(RMSE)比基于时域同步的Mensing算法降低了5.503 4m.     

基于整形小波变换的零树编码算法的改进

针对整形小波变换能量集中性较差的问题,提出了基于整数平方阈值的小波图像压缩算法.该算法用整数平方阚值代替传统零树编码中2的整数幂量化阈值;通过调整码字的表示方式,充分利用游程编码的优点,在提高压缩效率的同时,简化了编码与解码的过程;使零树编码在整形小波变换中得到高效应用.     

DMT-ADSL系统的自适应均衡

提出一种基于离散多频音调制非对称数字用户线 ( DMT-ADSL )系统的时域均衡器( TEQ) ,其 SNR在任意带宽占用情况下都为最大 .在时域和频域中实现这种自适应 TEQ的算法 .用计算机仿真比较了时域算法与频域算法的收敛性 .结果表明 ,两种算法收敛速度比较满意 ,并且频域算法有更快的收敛速度和更小的均方误差 ( MSE)偏差 .     

P^k元域上的二项方程和三项方程根的状况

F是一个p~k元域,n是一个正整数,x~n=d与ax~(2n)+bx~n+c=0(a≠0)是F上的方程。本文中给出方程x~n=d与ax~(2n)+bx~n+c=0(a≠0)在F中有根或没有根的条件。若方程有根,则给出根的个数。     

布尔矩阵平方根的一些性质

布尔矩阵的平方根问题是一个到目前为止尚未解决的组合问题.既没有一个通用的准则可以用来判断一个布尔矩阵是否有平方根,对于有平方根的布尔矩阵也没有一种快速的方法构造出其平方根.从布尔矩阵的结构特征出发,首先讨论有平方根的布尔矩阵具有的一些性质,指出布尔矩阵与其平方根在结构上存在的内在联系;基于这些联系,给出两种由已知平方根构造新平方根的方法;最后得到布尔矩阵存在平方根的一个充要条件,并以此给出一种构造布尔矩阵平方根的方法.     

牛顿迭代法与剖分相结合的一种多项式求根算法

牛顿迭代法是多项式求根的一种效率很高的算法,但是它有两个缺点：第一每次只能求出一个ε－根,求其它根时若采用降次处理又会产生精度降低的问题。第二有时会遇到由于初始点选择不当而使算法失效。如果将牛顿迭代法与剖分相结合,可以产生一个新的多项式求根算法。经过对１１０个１０次到２０次多项式的求根检验发现：１）一次求根率（求出根数与应有根数之比）达到８８％以上;２）已经求出的每一个根的平均迭代次数Ｋ（ｄ）＝ｃ（ｄ）·ｄ,其中ｄ为多项式的次数,ｃ（ｄ）＜１４;３）在复数域内求一个根的计算量为Ｏ（ｄ３）次实数乘法。     

基于EMD的心电信号压缩算法

针对生物医学信号特别是心电信号(ECG)的特点和数据压缩需求,提出一种基于经验模态分解(EMD)方法的ECG信号压缩算法.所提算法计算简单,无需预先或后处理.以MIT-BIH标准数据库的心律失常数据作为实验数据,通过压缩比(CR)、均方根百分差异(PRD)、归一化均方根百分差异(PRDN)、均方根(RMS)、信噪比(SNR)、质量评分(QS)6个评价参数分析所提算法性能,并与基于小波分解的压缩算法进行比较.实验结果表明,所提算法具有较好的压缩比与保真度,证明了该算法的有效性.