本期导读

与建立在连续系统偏微分方程基础上的传统数值方法不同,格子波尔兹曼方法是一种反应物质及时间和空间完全离散、运算完全基于规则化的微观运动模型,这种方法使用简单的微观模型来模拟宏观行为,是目前研究复杂系统的最为简捷并且有效的数值方法．中央民族大学徐世英等的论文《反应扩散问题的格子波尔兹曼模型》建立了用于描述化学反应扩散现象的格子波尔兹曼模型,推导出相应的二维反应扩散方程,并给出了基于HPP模型用于求解多物质反应扩散问题的LBM方法。     

厄米高斯光束在带硬边光阑分数傅里叶变换光学系统中的传输

基于硬边光阑可以展开为复高斯函数的有限级数和,得到厄来高斯光束通过带硬边光阑分数傅里叶变换光擘系统后在输出面上的先场分布的近似解析表达式,讨论了光束参数对光束传输的影响,并用Mathematica软件绘出了光强分布图,通过与直接从衍射积分得到的光场分布的结果做数值计算比较,可以看出此方法可以显著提高计算效率.     

高斯噪声信道下CCK性能分析的新方法

为分析高斯噪声信道下补码键控（CCK）的性能,在总结CCK及M元双正交键控（MBOK）编码调制特点基础上,提出了M元四正交键控（MQOK）思想,给出了MQOK编码调制及相关解调原理图,分析了MQOK相对于MBOK具有解调结构简单、更适合高速数据传输等优点,并指出CCK编码调制是MQOK的一种具体实现方式。详细推导了高斯噪声信道下MQOK的基带性能公式,结合CCK编码特点,得到了CCK的性能公式。最后对比理论曲线与Monte Carlo仿真曲线,在确定的误符号率或误比特率条件下,理论结果与仿真结果所需的信噪比（SNR）相差不到0.5 dB,验证了基于MQOK分析CCK性能方法的可行性及其性能公式的简洁有效性。     

基于混沌映射的图像加密硬件实现结构

为了使图像加密硬件化和实用化,针对图像加密系统所需的置换、替代和扩散3种基本要素,提出了一种采用双RAM连接,加/解密过程多轮次、可复用的硬件实现结构.该实现结构通过地址产生器得到置换地址,与地址计数器配合完成像素的位置置换;通过灰度扩散与像素替代单元完成灰度的扩散与替代.验证中采用广义猫映射进行像素位置置换,将单向耦合映射格点用于像素的替代,并与灰度扩散相结合,两种混沌映射多轮次交替使用.分析和实验证明,该结构具有复用性好、吞吐率高且面积节约等特点.现场可编程门阵列验证表明,在200 MHz时钟频率下,进行4轮加/解密时的吞吐率分别达到4.17 Mbyte/s 和3.85 Mbyte/s.     

基于MPI电力系统潮流P-Q分解法的并行算法

为了更快更有效地提高大规模电力系统潮流计算的速度,引入并行处理技术,文中提出了一种基于MPI的电力系统潮流P-Q分解法的并行算法,将潮流计算问题分解为多个子任务在基于MPI消息传递模式的多处理机中同时进行计算.运用该并行算法,针对不同规模的网络进行潮流计算,结果表明,该并行算法能有效地提高电力系统计算的速度,具有广阔的应用前景.     

密排六方金属自扩散的计算机模拟

应用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded-atom method, MAEAM), 研究了Re、Ru、Zr、Y、Co和Sc 6种密排六方(hexagonal closed-packed, HCP)金属(c/a＜8/3)单空位最近邻(NN,非基平面)、次近邻(NNN,基平面)和第三近邻(TNN,非基平面)原子自扩散机制. 结果表明,3种机制能量曲线均是对称的,且能量极大值出现在迁移路径的中点.根据能量最小化原理,这6种HCP金属中单空位最可几迁移路径依次为最近邻、次近邻,第三近邻原子迁移困难.     

一类反应扩散方程组平衡解的局部分歧及稳定性

研究了一类半线性反应扩散方程组在带Dirichlet边界条件下正解的存在性及稳定性.用单调解的方法给出了此解的估计,利用局部分歧理论研究了当n=1和n≠1两种情况下模型在半平凡平衡态解(θa,0)上出现的局部分歧现象,并证明了在分歧点(,θa,0)附近存在正解;利用稳定性理论得出当n=1时,若c、d异号,该共存解稳定;若c、d同号时,该共存解不稳定.     

基于TWSVMs的改进说话人识别系统

实现了一个基于双分界面的支持向量机的文本无关说话人识别系统,该系统在建立模型的过程中使用高斯混合模型进行特征提取,有效地减少了数据集的规模。与传统的支持向量机方法相比,该方法不仅达到了更高的识别率,对环境具有良好的鲁棒性,并且降低了算法的时间复杂度。由于该方法对大规模数据集的处理能力,使其比传统的方法更适合应用于实际。在相关实验中,也证实了该方法的有效性。     

槲皮素和芦丁的热分解动力学研究

采用热重法(TG)测定了槲皮素和芦丁的TG-DTG曲线.结果表明:槲皮素的DTG曲线有一个明显的失重峰,峰顶温度为349℃,失重率为33.32%.芦丁的DTG曲线有三个失重峰,在278℃的失重峰最为明显,失重率为29.71%.用TG-DTG法对两者在非等温条件下进行热分解动力学研究,把从TG-DTG曲线中取得的数据和30个不同的方程采用Achar微分法和Madhusudanan-Krishnan-Ninan(MKN)积分法对其进行非等温分解动力学研究,得到动力学参数(表观化学能E和频率因子A)和分解动力学机理及方程.得出结论:槲皮素和芦丁动力学方程均为da/dt=A exp(-E/RT)3/2(1-α)4/3[1(1-α)1/3-1]-1,其分解机理符合三维扩散机理Three-dimensional,3D.二者的表现化学能分别为93.63和107.86kJ·mol-1,ln A 分别是25.80和39.57 s-1.     

超宽带通信中的波形设计研究

本文研究了超宽带通信中几种典型脉冲波形的设计方法,对各种方法的优缺点进行了比较分析,对超宽带系统脉冲波形的研究具有一定参考意义。