基于共形几何代数的C-球壳聚类方法及其实现

提出一种新的基于共形几何代数的C-球壳聚类算法。首先C-球壳聚类分析中的模式和球壳原型,在共形几何代数中可以表示为矢量,而共形空间中模式与球壳的内积,等价于模式与球壳的距离,从而能够有效地表示球壳聚类分析中的目标函数,并且推导给出求解该目标函数最小化的新方法;介绍该算法基于VB和MatrixVB的实现,该方法将Matlab的强大计算功能与VB的windows用户界面开发方面优势结合起来,充分发挥了各自优势,缩短了软件的开发周期。实验结果表明,该算法能够有效地对球壳形数据进行聚类,计算方法正确、计算速度快、系统资源消耗少,能满足数据聚类的要求。     

基于共形几何代数的圆拟合方法实现

提出一种基于共形几何代数的圆拟合算法,通过将欧式空间嵌入到共形空间,圆可以表示为向量形式,共形空间中点与圆的内积,则表示了点与圆的位置关系.可以证明,通过附加两个变量,圆就可以表示为平面,用圆代替超平面作为决策面,可以降低某些问题的计算复杂度.针对Visual Basic数值计算能力的不足,不利于系统开发;介绍基于共形几何代数圆拟合算法及其基于VB和Matrix VB的实现,该方法将Matlab的强大计算功能与VB的Windows用户界面开发方面的优势结合起来,充分发挥了各自优势,缩短了软件的开发周期.软件测试结果表明,计算方法正确,计算速度快,系统资源消耗少,操作简便易行,能满足数据拟舍的要求.     

混合策略超球支持向量机算法

针对多类别分类超球支持向量机算法的重叠区域数据分类问题,提出了一种混合策略决策算法.首先对超球相交区域的数据分布情况分析得到数据分布的特点,然后根据数据分布特点采用不同的决策策略.如果用两球相交面直接可以把两类数据分开,则直接用相交面作为分类平面.如果两类数据近似线性可分,构造最优二分超平面作为分类平面.如果两类数据非线性可分,则引入核函数构造最优二分超平面为分类球面.如果相交区域只包含一个类别的数据,则采用排它法作为测试样本的决策规则.实验结果表明所提出的算法性能优于单一决策策略的超球支持向量机算法,在提高分类精度的同时,降低了决策规则求解的复杂度.     

基于共形对应的球面图像的计算全息图

研究了基于共形对应的球面图像的计算全息图(CGH)的生成和重现.通常,当用平面波照射全息图时,所重现的图像一般显示在平面上.共形对应在计算机图形学中被广泛应用,它可以将平面图像和任意曲面对应.相对于简单的坐标变换,共形对应关系具有很多优点,如它可以保持变换前后图像之间的几何形状不变性等.将共形对应引入计算机全息图的生成过程中,利用平面与球面的共形对应关系,生成显示于球面的二维图像的计算全息图,并由所生成全息图得到原始图像,从而实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟.二维图像重现于球面实际上了产生三维显示,因此上述方法在从计算全息图重现三维图像方面起到重要的作用.     

基于稀疏表示的THz信号分类方法

基于几何代数的太赫兹时域光谱(Terahertz time domain spectroscopy,THz-TDS)信号分析的研究表明:THz信号可表示为几何代数结构下的实矢量,同类THz信号矢量位于与其物质相对应的二维特征子空间中,并且在研究同厚度目标样品或菲涅耳损耗可忽略的情况下,同类THz信号矢量间具有线性相关的特性。THz信号矢量可以用已知同类的信号矢量的线性组合来表示。在此基础上,本文从信号的稀疏表示方法出发,采用已知THz信号矢量构建冗余字典,对THz信号矢量进行基于冗余字典的稀疏表示,并将THz信号分类问题描述为线性方程组的求稀疏解问题。本文提出了基于稀疏表示的THz信号分类方法。该方法首先基于已知类别的THz信号矢量构建冗余字典,然后对待分类信号运用最小化l1方法来求解线性方程组中的系数,最后根据稀疏系数来确定该信号矢量的类别标识。本文详细讨论了该方法中的每个步骤:基于THz信号矢量的几何分布和代数结构特性,提出了冗余字典的优化构建方法;通过引入噪声因素,对信号分类问题的线性方程组模型进行了修正;在确定类别标识的问题上分别提出了以最大系数和最小残差作为分类依据的方法。实验验证了本文方法的可行性和有效性。      

基于核函数和相似度的动态聚类算法

提出了基于最优超球面与支持向量机思想的动态聚类算法。该方法借鉴了最优超球面思想，通过构造一个二次规划问题．运用支持向量代替样本构造相似度度量矩阵，从而解决了不确定问题维度对计算复杂性的影响。仿真试验表明：该方法可以解决相互缠绕和凹聚类问题。并具有较好的抗干扰能力。     

基于Clifford代数传感器网络覆盖理论的 平面目标覆盖分析

 平面目标覆盖问题是传感器网络对目标覆盖的基本问题之一.本文提出了基于Clifford代数传感器网络覆盖理论的平面目标覆盖分析方法,利用Clifford几何代数表示平面目标,并给出了传感器网络中节点对平面目标的覆盖率计算方法,通过该方法,提出基于平面目标的传感器网络最大间隙路径算法,通过实验验证其有效性和实用性.     

值域空间超球面上的判别分析

Fisher线性判别分析(LDA)是模式识别中使用最广泛的线性分析方法之一。然而,实际应用中,样本数量相对于样本空间的维数而言是很少的,即样本在高维空间中呈稀疏分布。LDA采用基于欧式距离的度量方法将会使判别向量趋向于较大的类间距离。从而,可能融合距离较近的类。我们用超球面模型表示数据在高维空间中的结构信息,提出一种值域空间中的超球面判别分析方法(RHDA)。RHDA方法将数据映射到其值域空间的单位超球面上;在值域空间超球面上计算各个子类的判别子空间;最后,计算测试样本与各个判别子空间中子类均值向量间的距离。RHDA将测试样本判别为第 类仅当测试样本与第 类的均值向量的距离最小。超球面判别分析采用单位超球面上数据的归一化向量来表示样本向量的结构信息,它主要针对于基于欧式距离的判别分析所引起的判别向量偏离问题。最后本文还提出了值域空间超球面核判别分析方法。超球面核判别分析方法为高维空间中对不同数据采用不同映射提供了可能。在不同数据库上的分类实验结果证实了RHDA相对于 LDA及其相关推广算法的优良性。      

基于VB与MatrixVB的模糊C均值方法实现

针对Visual Basic数值计算能力和图像处理能力的不足,不利于系统开发,介绍了模糊C均值法的原理及其基于VB和MatrixVB的实现;该方法将Matlab的强大计算功能与VB的Windows用户界面开发方面优势结合起来,充分发挥各自优势,缩短了软件的开发周期.软件测试结果表明,该计算方法正确,软件界面友好,计算速度快,系统资源消耗少,操作简便易行,能满足数据分类的要求.     

基于计算几何的非线性可视化分类器设计

分类界面的计算是分类器设计的基本问题之一.本文以训练样本的空间表示为出发点设计了基于计算几何的区域主动生长的类界面求取方法.该方法首先对表示空间进行空间量化,并将量化后的点集按照信息表示分为基点与非基点,通过对基点区域的主动生长,使得整个表示窄间任意区域均可进行类别表示,从而完成分类界面的计算过程.在具体分类器设计中....     

基于四阶偏微分方程的图像去噪方法实现

针对VB数值计算能力和图像处理能力不足,以及不利于系统开发的缺点,介绍基于VB和MatrixVB并利用四阶偏微分方程实现图像去噪的方法。利用VB作为主要编程语言,借助MatrixVB矩阵运算函数库建立了处理系统,实现了图像去噪功能。该方法将Matlab的强大计算功能与VB的Windows用户界面开发方面的优势结合起来,缩短了软件的开发周期。软件测试结果表明．计算方法正确,方法稳定可靠,算法设计优化,所开发的应用软件具有界面友好,计算速度快,系统资源消耗少,操作简便易行,能满足图像滤波的要求。     

Development of a graphical user interface for the conformal finite-difference/time-domain (CFDTD) software package

We present the development of the graphical user interface of a conformal FDTD software package utilizing the Visual Basic programming language. We describe a complete interface, including the drawing of three-dimensional objects, the generation of non-uniform and conformal mesh, interfacing with AutoCad and GID, and data post-processing. The engine for the software package is based on a conformal FDTD algorithm, designed to handle general electromagnetic problems, including curved PEC and dielectric surfaces, without the use of "staircasing". To illustrate the versatility of the package, we present several representative simulation examples, viz., the modeling of a microwave stripline, a patch antenna, a triangular antenna, and the evaluation of the surface impedance of Earth. We also provide a comparison between the numerical results derived by using this package and other commercial software for a patch antenna.     

基于单片机USB接口的PC主机驱动程序和应用程序设计

介绍了与51单片机USB接口的PC主机在Windows环境下软件设计过程。驱动程序由DriverStudio生成,动态链接库和应用程序分别采用Visual C＋＋和Visual Basic编写。实现了PC机与单片机之间通过PDIUSBD12芯片进行数据通讯的功能。     

基于Matlab的雷达系统仿真软件包设计与实现

针对雷达系统抽象复杂的特征,利用Matlab的图形用户界面开发设计出一套包含密码登陆界面、雷达系统主界面和各子界面的软件包,以方便教师教学和学生自学。在实现过程中引入Matlab,VC混合编程方法,以充分利用两种语言的各自优势。在VC环境下编写mexrun函数并通过混合编程生成MEX文件,编译后产生的动态链接库文件可以供Matlab调用。在Matlab平台的实验界面设计中提高了软件运行效率,精简了程序代码。运行结果表明,该软件包具有友好的用户界面、详细的雷达系统分析实例和强大的人机交互功能。     

基于Google Earth的无人机中继布局优化软件

建立了一个无人机作为中继的通信网络系统,并通过对中继链路和高空中继覆盖区域进行几何建模,推导获得了无人机在一定飞行高度的信号覆盖区域。在此基础上,基于Google Earth和Visual C++6.0软件平台,开发了一套无人机中继系统可视化网络优化软件。测试结果表明,该软件操作简便且运行稳定,能够实现无人机的静态最优布置与动态飞行路径规划,对于解决网络节点高速和大范围移动导致的网络中断问题,具有重要的工程应用价值。     

风电系统动态稳定性分析的编程实现

随着风力发电的逐步发展，风电系统的稳定性愈加重要。目前国内并未有成熟的风电计算软件，文中首先设计了风力发电系统的动态数学模型，并用Fortran语言编程实现了风电系统动态稳定性综合分析软件，最后利用Visual FoxPm语言编制相应的友好可视化界面。     

MAX-DOAS监测系统软件设计

介绍了MAX-DOAS监测系统软件的设计与实现,包括对光谱仪及探测器单元、望远镜探测方向单元、温度控制单元的控制。软件使用Microsoft Visual Basic 6.0 编写,界面简洁直观,操作简便,实现了光谱数据的实时采集及痕量气体垂直柱浓度的反演。系统实现长时间无人值守连续工作。     

基于RCM理论的某型雷达故障诊断专家系统

针对雷达电路故障诊断难度大,提出从电路的最底层元器件入手进行可靠性分析,利用Visual Basic编译环境与PSpice软件进行有效连接,实现故障知识获取。此方法降低了知识获取的工作量以及对专家的依赖性,为研制开发出界面友好、具有防差错能力的雷达内部电路专家系统奠定了基础。     

智能型继电保护综合测试装置的研制

采用单片机和传感器技术开发了智能型继电保护测试装置。介绍了装置的构成及工作原理,设计了一种新的控制调幅、调频、调相的数字合成电路。PC机控制软件采用VB 6.0编写,界面友好美观,可完全实现各软件模块功能。理论与实验表明:该装置是一个能自动模拟各种电压暂态波形以检验被检装置的整体动作性能的测试装置,也能准确地测试发电机的温度、转速、油耗等非电气参数。