二维电大尺寸目标电磁散射特性的特征基函数法分析

特征基函数法是近几年提出的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法基于分块和高层基函数的概念,通过对子域大小的选择来控制生成矩阵的维数,是一种新颖的矩阵降阶方法.应用特征基函数并结合区域分解法对二维电大尺寸导体柱和介质柱的雷达散射截面进行了计算,且通过扩展子域边界的办法来消除直接划分子域所带来的电流不连续性问题.结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算效率得到较大的提高.     

基于曲面重构中点模型的面元简化的研究

点云数据的曲面重构是逆向工程的关键技术。为了有效简化密集采样点模型,本文在分析现有重构方法局限性的基础上提出了一个曲面重建和简化的算法.在每个采样点附近重建一个函数曲面,根据给定误差得到置信邻域,重新计算函数曲面,得到更大的置信邻域,反复迭代,并在更大范围内逼近原模型的面元.采用面元简化方法对点模型进行简化,删除了相互重叠而形成的冗余面元,从空面元集开始,每次选出一个最佳面元添加到该集,直到该集完全覆盖原模型表面。     

基于径向基函数的自适应序列分块采样算法

以自适应序列采样方法为基础,提出了一种分块算法来加速径向基函数响应面的构建过程.通过在每次加入新采样点后对当前的采样点集按区域进行划分,然后定位新增点所在的区域,在迭代过程中只计算该区域附近内的新增采样点与已有采样点集之间的最小距离,而忽略其他区域内的点.将该方法用于标准模型测试,加快了响应面的构建过程,测试结果证明了该方法具有实用性和有效性.     

考虑变换域融合方法的刀具磨损区域三维重构

针对数控机床加工领域刀具磨损区域的三维重构精度提高的问题,提出了变换域融合方法。将非下采样轮廓波变换和小波变换相结合,对非下采样轮廓波变换得到的低频系数采用小波变换方法进行融合,对得到的高频系数构造区域方差进行融合,突出刀具磨损图像的整体灰度信息和边缘细节信息,从而获得更为清晰的二维刀具图像,以及更为准确的磨痕形貌及磨痕体积。对基于非下采样轮廓波变换、小波变换方法和变换域融合方法得到磨损区域三维形貌和磨损体积与显微镜的观察结果进行了对比分析,发现提出的方法得到的三维形貌与显微镜结果最接近,且计算出的磨损体积平均相对误差小于10%。分析和实验数据表明,所提方法无论在图像的清晰度和磨损体积的准确性方面都有一定的优势,该方法对于刀具磨损区域三维重构精度较高,优于单独采用非下采样轮廓波变换和小波变换方法得到的结果。     

有限覆盖点插值无网格方法及其应用

数值流形方法能够统一地处理连续与非连续变形问题, 有限覆盖技术是这种方法的核心.无网格方法的前处理比较简单, 点插值法是其中的一种计算格式.为此,将有限覆盖技术与点插值方法相结合发展了有限覆盖点插值无网格方法, 从而综合了数值流形方法与点插值方法的各自优点, 能够有效地处理非连续性问题.在简要阐述了该方法基本原理的基础上, 对其进行了分片检验和曲线拟合试验, 由此证明了这种方法的收敛性, 同时表明由这种方法所构造的形函数具有Kronecker δ-函数属性, 曲线拟合精度较高.     

求解OSAT问题的高效仿真算法

提出一个基于拟物思想的求解OSAT问题的仿真算法.该算法在映射过程中充分利用了连续性转换,通过竞争方式得到结果,并对最小码覆盖问题进行分析.     

聚合物压力拖拽流的有限元分析及数值计算

使用基于Navier-Stock方程的牛顿流体模型对压力拖拽流下的低剪切速率聚合物流体进行了数学建模,利用有限元法对计算区域进行网格离散,并采用插值函数得到了流体连续性方程与运动方程的权函数.通过设定网格结点数据、结点坐标及相关边界条件,建立了流变模型的有限元总体方程.其计算结果通过Tecplot软件后处理得到平板间流体流动的速度及压力分布,数值计算结果表明:速度分布在复合条件作用下与在两种边界条件单独作用下完全相等,且压力分布也符合边界条件设定,证明了其求解的正确性;通过更改网格划分及设定方式,此方法亦可用于其他形状规则的牛顿流体二维流变模型有限元分析.     

采样级数对平稳过程的逼近

平稳过程香农采样定理是随机信号处理的基石.但其中的sinc函数处理是一项繁琐的工作.为解决这一问题,用sinc函数Taylor展式的有限和对其进行逼近,并对变动后的采样级数进行误差分析显得十分重要.文章得到了变动后的采样级数均方收敛的条件,并计算出了整体的截断均方误差上界估计.     

各向异性介质覆盖导体柱电磁散射特性的FEM/BEM分析

应用有限元-边界元耦合法计算任意截面形状二维各向异性介质覆盖导体柱的雷达散射截面,对介质柱内、外区域分别应用有限元和边界元法进行分析,然后通过场的连续性进行耦合,形成待求矩阵方程,最后应用内观法结合多波前法求解该方程.作为算例,分别计算了无限长各向同性介质覆盖导体方柱和圆柱在平面电磁波照射下的雷达散射截面,结果与有关文献一致,在此基础上计算了各向异性介质覆盖导体方柱和圆柱的雷达散射截面.     

不完全覆盖的模糊多状态系统可靠性计算方法

针对实际工程中多状态系统的性能及其概率分布无法准确获得和不完全覆盖的问题,提出了一种可靠性计算方法.该方法利用模糊发生函数来分析多状态系统,根据分解定理,用截集的形式来表示元件的性能.对于计算系统处于各状态的概率分布和并发执行结构的性能,结合扩张原理,采用模糊数排序准则采比较元件的状态与运算冗余结构,以及串行结构的性能,解决了已有算法的计算结果只能得到近似值的问题.采用将不完全覆盖与系统模型分离的方法,使得模糊发生函数能够分析不完全覆盖的模糊多状态系统,既解决了未覆盖失效带来的元件相关性,也降低了分析的复杂性,从而为计算机编程提供了方便.     

基于小波-Contourlet变换的区域能量加权图像融合算法

为了消除Contourlet变换中拉普拉斯金字塔分解存在的信息冗余,提出了一种基于小波-Contourlet变换的图像融合算法.该算法采用了不同的窗口函数计算图像高频分量和低频分量的区域能量;以区域能量计算的归一化权值对各小波-Contourlet系数进行加权,得到融合小波-Contourlet系数.实验结果和均值、方差、熵与交叉熵等客观评价数据表明,在相同融合规则下,小波-Contourlet变换能够取得比Contourlet变换更好的结果;在相同变换条件下,基于不同窗口函数的区域能量融合规则的融合效果好于基于均值窗口函数的区域能量融合规则和低频采用均值与高频取最大值的融合规则.     

基于蒙特卡罗的伪随机信号研究

利用蒙特卡罗算法和伪随机信号序列重要性采样,以伪随机信号的产生,建立目标分析模型,对伪随机信号概率密度函数和累积概率分布函数进行了分析计算,给出了采样信号S的均值和信号误差函数,仿真结果逼近理论计算结果.     

一种改进的基于图像分割的立体匹配算法硏究

针对立体匹配中在低纹理及遮挡区域容易导致误匹配的问题,提出一种改进的基于图像分割的立体匹配算法.首先,采用自适应多边形窗口来对左右图像进行初始匹配,同时通过左右一致性检测得到可靠匹配点;然后根据颜色信息将图像分割为不同区域,运用得到的可靠点计算不同区域的视差模板;将得到的模板结果作为视差估计和能量函数的参考项构造能量函数,使用树形动态规划最小化能量函数计算最优视差.将该算法应用于标准库进行实验,结果表明该算法能够有效地匹配图像,具有较高的匹配精度.     

基于径向基函数的DIRECT全局优化方法

针对DIRECT全局优化方法估值次数多、收敛速度慢的缺点,提出一种基于径向基函数元模型的改进DIRECT算法.通过分析DIRECT算法的采样点信息,从中识别包含局部最优或全局最优点的最优区域.收集最优区域中的采样点构造径向基函数元模型,并在该元模型上搜索全局最优点,从而提高了DIRECT算法的收敛速度.最后,将该方法应用于数值计算以及压力容器的优化设计,结果证明了该方法的实用性与工程有效性.     

抛物型Hessian方程的第三初边值问题

给出了一类抛物型Hessian方程第三初边值问题解的情况.在一定条件下,利用辅助函数和闸函数得到了上述问题严格凸解的先验估计结果,进而利用连续性方法得到了所述问题严格凸古典解的存在唯一性.     

一类导数和定积分的有限迭代计算方法

利用计算多项式函数在某点函数值的H-M方法,通过对多项式的系数进行有限迭代计算,得到相应函数在确定点的各阶导数值和指定的区域上的定积分,并对其复杂度进行分析.     

一种改进的快速计算多层媒质闭式格林函数的直接DCIM

Somm erfeld积分是计算多层媒质空域格林函数必须首先解决的问题,该文提出一种对直接DC IM的改进方法,与传统的一级和二级DC IM相比,这种方法求解得到的空域格林函数在近场区、中间场区和远场区都是准确的,并且不用提取准动态项和表面波分量,从而克服了传统DC IM提取这些项的困难.与直接DC IM相比,这种方法将直接DC IM中第一级近似采用的路径一分为二,在不同的路径上采用不同的采样参数,从而在不降低计算精度的前提下,通过减少总的采样点数,有效地减少计算量,缩短CPU时间,达到快速计算格林函数的目的.通过对微带结构格林函数的计算,数值仿真结果与相关文献吻合很好,证实了该方法的正确性.     

开尔文源格林函数数值积分方法

分析了开尔文源格林函数近场扰动项的奇异性与远场波动项的振荡特性,分别给出了相应的积分方法;通过改变积分表达式来消除扰动项的奇异性,并对变形后的函数采用改进的梯形法进行计算;采用变量代换方法计算波动项,对变量代换后函数出现的"伪奇异点"区域进行局部加密处理;根据波动项的衰减特性,提出其积分区间上下限截断误差的控制方法.数值计算结果表明:所提出的计算方法能够同时兼顾精度与效率,适用于对单个浮体的静水航行兴波进行数值模拟及多个浮体的兴波干扰进行数值分析.     

基于视觉显著性的Wang-Landau蒙特卡罗采样突变目标跟踪算法

突变运动目标的鲁棒跟踪是计算机视觉领域的一个具有挑战性的问题.提出了一种基于视觉显著性的Wang-Landau蒙特卡罗采样(WLMC)跟踪算法,用于解决复杂场景下目标发生运动突变的跟踪问题.该算法首先对全局场景进行分块获取子区域,然后使用WLMC方法进行目标状态采样来跟踪发生运动突变的目标.算法将视觉显著性作为先验引入跟踪框架,提出了结合显著性先验的接受函数,通过每个子区域的显著性计算来引导马尔可夫链的构造.和以往方法相比,该算法既保留了WLMC采样方法对全局状态空间的广度覆盖性,又以视觉显著性特性引导采样,避免了全局采样的盲目性,从而提高采样效率.实验结果表明,该算法对发生运动突变的目标进行跟踪,具有良好的鲁棒性.     

径向成层介质的Green函数及其在随钻电磁波电阻率测量中的应用

采用递推矩阵方法计算径向成层介质的Green函数,根据圆柱形层界面处电场和磁场的连续性条件得到确定待定系数的矩阵方程组,并通过递推方法快速求解.采用将变型Bessel函数的指数项单独列出的方式有效地解决了Green函数计算中的上溢问题.用得到的Green函数对随钻电磁波电阻率测量仪器进行数值模拟,分析钻铤的影响规律、井眼校正方法和仪器的径向探测深度.结果表明,只须改变方程组中源项元素的位置,可以方便地得到源点和场点在任意层时的Green函数,形式简洁,易于编程.在仪器测量范围内金属钻铤对随钻电磁波电阻率测量仪器的影响可近似视为恒定,在井眼直径较小且钻井液电导率较低的情况下无须对随钻电磁波电阻率测量仪器进行井眼校正,仪器的径向探测深度并非只取决于仪器参数,也与侵入带电导率、地层电导率以及井眼因素有关.所得到的结论可为随钻电磁波电阻率测鼍仪器的研制和使用提供理论指导.