复杂自适应系统理论用于工业生态化

研究工业生态复杂系统的运行规律,对实现可持续发展有意义.研究了系统内部成员间交互作用与系统结构变化之间的因果关系,对工业系统行为进行仿真.根据复杂自适应系统理论,基于多主体(Agent)模型,通过案例模拟考察了企业产量对市场价格有影响和无影响两类不同机制下企业和政府行为变化情况.案例模型表达出企业与市场、"企业-环境-政府"之间的相互影响和不断交互的过程,验证了该方法在工业生态化研究中的可行性.     

OFDM系统中符号定时算法的改进

OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是一种多载波数字调制技术,它通过快速傅立叶反变换IFFT,将高速串行数据调制到多个并行子载波上,从而降低了每个子载波中数据的传输速率,能有效的对抗无线传输中的多径干扰。本文主要针对OFDM系统中的符号定时算法进行了研究,在Schmidl和Cox给出的符号定时算法的基础上,提出了一种改进算法,在运用MATLAB进行仿真的基础上,对两种算法进行了分析比较。从比较结果可以看出,改进算法判决峰值明显,更易于进行定时同步。     

MIMO-OFDM系统中的时频同步

从时频联合设计的角度出发,提出了一种多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)训练序列及相应的时频同步方案.首先利用提出训练序列的时域共轭对称性完成定时同步,然后利用训练序列良好的频域自相关性完成频率同步.该方案不仅具有更高的定时和频率偏移估计精度,而且频偏估计范围更大,理论上可以达到(-N/2,N/2).仿真结果表明:在多径信道下,该方案符号定时偏移估计精度更高,在小信噪比下尤为显著;当频偏估计性能在均方误差为1×10-4时,提高大约3 dB.     

存在相位噪声和信道估计偏差影响的空相关MIMO-OFDM系统的性能分析

为了进一步了解相位噪声和信道估计偏差在空相关多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的作用,对存在相位噪声和信道估计偏差影响的空相关MIMO-OFDM系统的性能进行了分析.利用模型表达了空相关MIMO-OFDM系统的复包络信号,推导了在相位噪声和信道估计偏差影响下的空相关MIMO-OFDM系统的有效数据符号的信噪比表达式,给出了在相位噪声和信道估计偏差影响下的空相关MIMO-OFDM系统的差错性能指标.研究表明,理论计算和计算机仿真的空相关MIMO-OFDM系统的差错性能结果在各种不同相位噪声和信道估计偏差影响下都比较吻合.     

高维增广相空间中完整非保守力学系统积分不变量的构造

建立了高维增广相空间中完整非保守力学系统的变分方程,并利用系统的正则方程和变分方程证明,可由第一积分直接构造系统的积分不变量,并举例说明结果的应用.     

带电胶体系统固液相变的分子动力学研究

在修正Yukawa相互作用的基础上，采用常温分子动力学方法数值研究了带电胶体系统的大离子屏蔽效应和多分散性效应对其固液边界的影响．研究结果发现，在屏蔽长度较大时，固液相变曲线出现了明显偏差．初步定性认为这种相边界偏差现象来自于系统多体效应的增强．另外，数值研究了固液相变时键接取向序参数的变化．     

控制混沌和超混沌同步

利用控制混沌的原理和现代控制理论中的极点配置方法,运用单路组合信号反馈控制的方案,实现了离散混沌系统和超混沌系统的控制同步,从理论上给出控制混沌同步的解析条件。并结合数值计算得到控制超混沌同步的参数选择范围。     

高维增广相空间中广义完整非保守力学系统的Lie对称定理及其逆定理

依据广义增广相空间中完整非保守力学系统的运动微分方程在无限小变换下的不变性,建立系统的确定方程,给出结构方程和守恒量的形式及有关结论的逆命题。     

BZ振荡反应体系的复杂动力学行为

结合动力系统的定性与稳定性理论、中心流形定理及Hopf分叉理论,分析了Belousov-Zhabotinsky反应的非线性动态现象的机理,包括随分叉参数变化时平衡点的类型及其稳定性变化。从理论上严格证明了BZ反应周期振荡的产生与消失是由于平衡点发生了2次Hopf分叉导致的。通过Matlab、Mathematica软件对模型进行数值模拟,验证了理论分析的结果。     

宿主-寄生物种群模型的复杂动态

通过数值模拟试验,分析了几种宿主-寄生物相互作用的差分方程模型随参数变化时表现出的复杂动态行为以及行为所发生的质的变化.结果表明:各种类型的模型尤其是聚集效应模型都包括多种复杂的动态:Hopf分支、倒转Hopf分支、倍周期分支、倒转倍周期分支(周期倍减)、草叉分支、倒叉分支、吸引子突变(危机),含有窄、宽周期窗的混沌段、多吸引子共存、阵发混沌及超变换行为.这些非单一的复杂动态对了解自然界种群的动态规律有重要意义.     

基于IEEE802.16OFDM系统时间同步算法

目的提出一种基于IEEE802.16标准的OFDM系统时间同步算法。方法帧检测算法,接收数据进行分组后搜索相关最大值,当满足特定条件时判断新帧出现;时间精同步算法,循环移位后的长训练序列作为新序列,与移位后接收信号序列相关获得精确的符号起始位置。结果该算法克服了前后符号相关算法精度低,与本地序列相关算法受频偏影响大的缺点。结论在低信噪比和大载波频率偏差的情况下,其算法仍可实现高精度的符号时间同步。     

一种OFDM系统载波频率同步的改进方法

载波频率同步是OFDM系统的关键技术.对Schmid方法进行了改进,提出了利用PN序列迭代的载波频率同步方法,即将频偏估计分成粗估计和精估计两个步骤,在复杂度相同的情况下提高了频偏估计的精度和范围.     

两类光学二次谐波系统的复混沌同步

研究了两类光学二次谐波系统的复混沌同步问题,根据Lyapunov稳定性理论和混沌同步相关理论设计了控制器,能够使驱动网络与响应网络达到混沌同步,得到了误差系统渐近稳定的充分性条件。研究表明,选取适当的控制器下,误差系统是复混沌同步的,数值仿真验证了该方法的有效性。     

复杂网络系统同步的临界机理研究

针对由稳定系统与非稳定系统耦合而成的复杂系统（混合复杂系统,HCS）的同步稳定性难以确定的问题,采用先分解再合成的思想,将高阶强耦合复杂系统分解为多个简单2阶系统,采用由特殊到一般的推理方法,应用基本稳定理论对HCS系统的临界机理进行深入研究,避免了高阶系统求解特征方程的困难和李雅普诺夫法只能得到保守结论的不足．研究指出混合系统临界同步稳定特性存在且解不唯一,解的范围与系统的耦合强度相关,同时得到该类系统同步稳定的必要条件．     

一类混沌系统的改进全状态混合投影同步

针对Rikitake混沌系统,以稳定性理论为基础,采用非线性反馈控制方法,通过设计合适的控制器,研究该系统改进的全状态混合投影同步（MFSHPS）问题。理论分析证明该控制器可以使Rikitake混沌系统达到投影同步。数值仿真结果表明该控制方法有效。     

OFDM系统中一种符号定时和载波频率同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统提出了一种新的符号定时和载波频率同步算法.该算法将整个OFDM符号分成多段,在连续多个OFDM符号中采用相关累加的方法得到对系统同步的估计函数.当分段长度小于相邻OFDM符号间的无符号间干扰(ISI)区长度时,算法可以分辨这一区间,从而得到最优符号定时同步以及载波频偏估计.分析表明最大似然(ML)算法和Karthik算法是它的一种特殊情况,计算机仿真结果表明该算法不仅可以跟踪时变信道而且其均方估计误差(MSE)要远远小于最大似然(ML)估计.     

视听工作记忆的相位同步与跨频耦合研究

为了深入了解视听工作记忆中的神经机制和节律耦合规律,采集了视听工作记忆任务脑电数据,通过时频分析确定关键节律及核心电极,并使用多变量模式分析确定关键时间段。theta相位同步在记忆呈现期至关重要,其中额颞叶同步参与听觉记忆,额顶叶同步参与视觉记忆,而theta和alpha的跨频耦合只在特定记忆模态的相关脑区有显著增强。工作记忆任务相关脑区通过远端theta同步协调中央执行功能,alpha同步协调记忆存储缓冲功能,theta-alpha耦合整合不同模态功能间的信息,揭示了视听模态工作记忆的部分神经机制。     

分数阶Qi混沌系统投影同步和电路实现

对于含有三次非线性项的复杂Qi混沌系统,基于频率近似法研究了其分数阶的混沌动力学行为.通过构造合适的控制方案,实现初始值不同的2个分数阶Qi混沌系统的投影同步,并基于分数阶系统的稳定性理论,通过选择合适的控制参数,使得分数阶误差系统渐进稳定.通过改变投影同步的比例因子,可以获得任意比例于驱动系统混沌信号的信号,这为混沌系统在保密通信等方面的应用提供了技术基础.另外,利用电路仿真软件Multisim10,构造等级模块,设计了主电路驱动系统和子电路响应系统的电路图,实现了初始值不同的2个分数阶Qi混沌系统投影同步,电路实验进一步证实了理论分析和数值仿真的有效性.     

无刷直流电机混沌系统的分析与同步控制

针对一类气隙均匀无刷直流电机系统,首先,采用分岔图、Lyapunov指数谱图与复杂度分析了系统的混沌基本动力学行为。其次,基于的主动-有限时间控制理论,给出了系统有限时间的同步控制器,该控制器可进行终端吸引子系数的调节。最后,通过MATLAB软件对提出的有限时间控制器进行了仿真验证,仿真结果表明有限时间控制器比传统的控制器具有更快的响应性。     

Rapid evolution drives ecological dynamics in a predator-prey system

Ecological and evolutionary dynamics can occur on similar timescales. However, theoretical predictions of how rapid evolution can affect ecological dynamics are inconclusive and often depend on untested model assumptions. Here we report that rapid prey evolution in response to oscillating predator density affects predator-prey (rotifer-algal) cycles in laboratory microcosms. Our experiments tested explicit predictions from a model for our system that allows prey evolution. We verified the predicted existence of an evolutionary tradeoff between algal competitive ability and defence against consumption, and examined its effects on cycle dynamics by manipulating the evolutionary potential of the prey population. Single-clone algal cultures (lacking genetic variability) produced short cycle periods and typical quarter-period phase lags between prey and predator densities, whereas multi-clonal (genetically variable) algal cultures produced long cycles with prey and predator densities nearly out of phase, exactly as predicted. These results confirm that prey evolution can substantially alter predator-prey dynamics, and therefore that attempts to understand population oscillations in nature cannot neglect potential effects from ongoing rapid evolution.