不同干扰强度下三种鱼雷自导检测器的性能

副本相关器、副本相关积分器和分段副本相关器分别是理想信道、时间扩展信道和频率扩展信道(又称快速衰落信道)中的最佳似然比检测器。针对这三种检测器在背景干扰功率变化的应用情况，推导了背景干扰功率为σ^2时检验统计量的分布，在此基础上，依据奈曼-皮尔逊准则，可确定此时强度背景下的检测门限，并进一步确定其检测概率，最后将理论的结果与Monte-Carlo实验进行了比较，结果与推导的一致。     

小波域的频率扩展信道的信号检测

由于海洋动力学和目标起伏引起发射信号包络的时变衰减，相应于频域就是频率扩展，这种信道称为频率扩展信道，又名快速衰落信道(FFD)。在FFD信道中，理想信道的最佳检测器——匹配滤波器的性能将有所下降，Baggenstoss已经证明FFD信道的最佳检测器是分段副本相关器(SRC)。近年来出现的小波变换具有和宽带相关处理相似的计算结构，所以文章拟从连续小波变换的理论和性质出发，推导FFD信道小波变换域最佳检测器的形式，并针对一个仿真算例，进一步用Monte-Carlo实验计算出该检测器的性能曲线，结果表明该检测器的性能优于小波域的副本相关器。     

基于Lattice分段的高质量混淆网络快速生成方法

针对现有混淆网络生成方法难以兼顾速度和质量的问题,研究了基于横断一致性的Lattice分段方法和基于最大置信度的Lattice分段方法,研究了用这两种Lattice分段方法来减少对混淆网络质量的影响。提出了一种基于Lattice分段的高质量混淆网络快速生成方法。该方法把原始大规模Lattice分割成小尺寸的Lattice,分别生成混淆网络,从而可减小计算规模,提高网络生成速度。同时通过分段数目来调节速度和质量之间的平衡。实验结果显示,与词聚类算法相比,所提方法显著提高了混淆网络的生成速度,而对混淆网络质量影响很小。从解码性能看,在相同速度下所提方法获得了比采用剪枝的词聚类算法更低的错误率。     

混合分段算法计算涡轮分子泵的压缩比北大核心CSCD

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮分子泵在过渡流态下压缩比的计算精度,本文在比较两种方法的计算精度和适用范围的基础上提出了混合分段算法。通过与实验值的对比,发现通过混合分段算法得到的最大压缩比与实验值的最大误差为10.5%,相对于连续流态方程法和特征系数法分别减小了34.0%和44.7%,证实了混合分段算法的适用性。该方法可以分析整个流态区域内涡轮分子泵的抽气性能,为分子泵压缩比的全流域计算提供参考。     

混合分段算法计算涡轮分子泵的压缩比

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮分子泵在过渡流态下压缩比的计算精度,本文在比较两种方法的计算精度和适用范围的基础上提出了混合分段算法。通过与实验值的对比,发现通过混合分段算法得到的最大压缩比与实验值的最大误差为10.5%,相对于连续流态方程法和特征系数法分别减小了34.0%和44.7%,证实了混合分段算法的适用性。该方法可以分析整个流态区域内涡轮分子泵的抽气性能,为分子泵压缩比的全流域计算提供参考。     

基于FPGA的多通道动态光散射自相关器的研制

为提高多角度动态光散射(MDLS)实验的测试效率与测量精度,开发了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道动态光散射自相关器。该自相关器利用FPGA同时采集4个散射角度的光子脉冲信号,实现高频脉冲计数和自相关计算;设计双计数器模块保证高频无丢失计数,结合片内环形寄存区与片外DDR3芯片实现动态存储数据;提出multi-tau相关器结构设计自相关器的相关计算模块,通过USB通信模块传输自相关计算结果。该自相关器利用有限的FPGA内部硬件资源,实现了多通道自相关运算,解决了大量计数数据的存储问题,提高了MDLS实验的测试效率。利用自相关器对50～200 nm的聚苯乙烯颗粒进行MDLS实验,实验结果与样品的标称粒径表现出良好的一致性,表明该设计能有效地表征颗粒粒径信息。     

基于分段速度规划的机器人臂运动平滑减振方法

目的 保证机器人臂在生产作业时,其末端速度、加速度、jerk曲线光滑且连续,避免机器人臂在高速运行时发生剧烈振动。方法 提出一种基于分段速度包络轨迹规划方法,该方法与传统样条算法相比,边界条件的确定和计算量大大简化,仅需给定运行轨迹点和期望运行时间,就能实现机器人臂末端轨迹的速度、加速度以及jerk曲线光滑连续,并且通过调节因子和分段时间间隔可以单独控制加速度、jerk曲线的波动幅值和整体运动周期。结果 在双臂并联机器人平台上,依次进行本文算法与三次样条算法的对比实验,以及本文算法在不同调节因子取值下的对比实验。在第1组实验中发现采用本文算法运行机械臂更加平稳,所得轨迹也很平滑,而三次样条算法运行机械臂振动较大;通过第2组对比实验可得,在分段时间间隔一定的情况下,调节因子取值越大机械臂运行就会越流畅,振动也会进一步减小。结论 文中提出的方法能够有效抑制机器人臂振动,可以使机器人高速平稳的运行。     

Alpha-Shapes分段改进算法在三维模拟树枝体积扫描测量中的应用

针对树木与树枝分叉部分体积计算困难,三维扫描建模易产生黏连现象等问题,提出一种Alpha-Shapes分段改进算法。通过三维激光扫描技术获取三维模拟树枝的点云数据,利用Alpha-Shapes算法计算出三维模拟树枝的点云边缘轮廓并进行三维重建,利用分段算法对三维重建数据进行体积分割计算,通过点云最高层补偿以此保证分段算法的准确度。最后用Alpha-Shapes算法计算各个分段体积并进行累加。实验使用标准塑料直管段、三通管段和四通管段对树干以及树枝的分叉情况进行模拟并通过扫描真实树枝进行验证,通过三维激光扫描技术获取点云数据,实验充分考虑树枝分叉情况、检测精度、黏连问题,结合不同模拟树枝分叉特点,对比选择最合适的半径α值与分段高度β值。实验表明该改进算法的体积计算误差值在4%-5%之间,较改进前降低5%。     

噪声温度计中新型数字相关器设计

分析了噪声温度计中相关器的基本原理和特点,设计了一种基于商用数据采集卡和LabVIEW软件的新 型数字相关器,用于极小幅度的热噪声谱的测量。通过调节外部参考时钟的相位,控制相关器两个通道的精确同 步采样,能够实现淹没在测量电路噪声背景下的微弱信号的测量。实验结果表明,该数字相关器设计切实可行,性 能可靠,为噪声温度计测量热力学温度奠定了基础。     

基于液晶光阀微分处理的实时联合变换相关器

提出了一种用液晶光阀实现对输入图像的微分预处理和对功率谱微分处理的实时联合变换相关器。两个液晶光阀均处于非线性变换态,分别在输入面和频谱面上实现对输入图像和联合功率谱的微分处理。微分功率谱经傅里叶透镜变换后得到相关输出。实验表明,该相关器采用全光方式不仅保证了实时性,而且锐化了相关峰;经该相关器微分后的图像,其相关性能明显优于常规联合变换相关器输出的结果。     

一种快速的基于稀疏表示的人脸识别算法

基于稀疏表示的人脸识别算法（SRC）识别率相当高,但是当使用l1范数求最优的稀疏表示时,大大增加了算法的计算复杂度,矩阵随着维度的增加,计算时间呈几何级别上升,该文提出利用拉格朗日算法求解矩阵的逆的推导思路,用一种简化的伪逆求解方法来代替l1范数的计算,可将运算量较高的矩阵求逆运算转变为轻量级向量矩阵运算,基于AR人脸库的实验证明,维度高的时候识别率高达97%,同时,计算复杂度和开销比SRC算法大幅度降低95%。     

Bio‐inspired algorithms for the optimization of offshore oil production systems

This work describes the development, implementation, and assessment of enhanced variants of three different groups of bio‐inspired methodologies: genetic algorithms, particle swarm optimization, and artificial immune system. The algorithms are implemented on a computational tool for the synthesis and optimization of offshore oil production risers that connect a floating platform at the sea surface to the wellheads at the sea bottom. Optimization procedures using bio‐inspired algorithms for such real‐world engineering problems require the calculation of the objective function through a large number of time‐consuming finite element nonlinear dynamic analyses, for the evaluation of the structural behavior of each candidate configuration. Therefore, the performance of the algorithms may be measured by the smaller number of objective function evaluations associated to a given target fitness value. The results indicate that the artificial immune system approach, incorporating some enhancements presented in this work, is more effective than the genetic algorithms and particle swarm optimization methods, requiring a smaller number of evaluations to obtain better solutions. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

深海波导中目标低频声散射特性研究

针对深海环境中目标的主动探测问题,建立了深海波导中目标低频声散射仿真的简正波耦合边界元理论模型。首先仿真了深海波导中Munk声速剖面条件下的声传播特性,然后根据深海波导中的声传播特性,仿真计算了声源位于不同深度时,波导中目标低频散射回波强度随声源与目标之间水平距离变化的特性。仿真结果表明,当声源深度为100 m(近海面)与1 400 m(声道轴)时,受完全声道的影响,在会聚区附近范围内散射回波强度较大;声源深度为4 900 m(近海底)时,受直达波与一次海面反射波的影响,在中近距离(小于40 km)范围内散射回波强度较大;对于接收水听器而言,置于临界深度以下时主动探测的距离更远。     

Comparison of phase-unwrapping algorithms by using gradient of first failure

The comparison of phase-unwrapping algorithms has been an enigma because there has been no quantitative means of comparison. Noting that unwrapping routines are sensitive to noise and the local gradient of the phase array as well as fringe modulation, we have linked unwrapping performance to the gradient of first failure of the algorithm. When the gradient of first failure is plotted versus the signal-to-noise ratio, this can be used as an indicator of which algorithm to use in a given situation without the need for user intervention during the measurement and calculation. This study introduces three algorithms developed for their trade-offs in speed versus pixel noise (pointwise) sensitivity. The algorithms developed have been applied to live, noisy measurement data and have been proven to be robust.     

火灾后型钢混凝土柱抗震性能有限元计算模型

该文建立了型钢混凝土柱温度场计算模型,计算结果与实测结果吻合较好。同时,还提出了型钢混凝土柱过火最高温度场的计算方法,并在考虑型钢与混凝土之间以及钢筋与混凝土之间的界面粘结滑移特性的基础上提出了火灾后型钢混凝土柱抗震性能的有限元计算模型,计算结果与试验结果吻合较好。该文模型可用于型钢混凝土柱火灾后抗震性能的计算与分析。     

近海面水层中声传播损失估计和分析

近海面水层通常存在声速梯度变化,并随着季节的更替而改变。根据南海典型中等深度海在春季、夏季、秋季和冬季的声速剖面,分析近海面水层中12 km水平距离内声传播损失的空间分布和频率变化规律。结果表明:春、夏两季由于负梯度声影区现象,声传播损失约在1 km的距离超过80 d B;秋、冬两季的典型特征是存在表面声道现象,当声源在近海面混合层内部时,混合层中声传播损失在截止频率以上小于球面扩展损失,而当声源深度大于混合层深度时,表面声道现象不明显。     

实腹式型钢混凝土异形柱框架刚度与承载力试验研究

通过2榀实腹式配钢的型钢混凝土(SRC)异形柱框架的低周反复加载试验,获得其破坏特征和荷载-位移滞回曲线,分析其刚度和承载力。结果表明,实腹式配钢的SRC异形柱框架具有良好的抗震性能,破坏机制为梁铰机制;刚度退化由快到慢,呈现出较好的规律性;对SRC异形柱框架的弹性层刚度进行计算,结果与试验结果符合较好;承载力衰减随加载位移的增加而增大,但当位移小于5#x00394;_y时,同级位移下承载力衰减较小;实腹式SRC异形柱框架的层间受剪承载力可采用柱底塑性铰法进行计算。     

航道边界形状对移动载荷激励冰层位移响应特性的影响研究

基于欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,针对移动载荷激励冰层响应问题开展了数值模拟。对均匀水深条件下的冰层位移响应进行了数值计算并与实验结果进行对比分析,发现二者获得的临界速度值、冰层位移响应波形特征以及最大下陷值都吻合较好,说明所采用的数值计算方法是可靠、有效的。针对限制水域不同航道边界形状条件下移动荷载激励冰层位移响应和载荷临界速度进行了数值模拟,得到了航道边界形状对位移响应和临界速度的影响规律,结果表明:不同截面形状直航道条件下,当矩形截面变化到梯形截面时,临界速度变小,且各速度下冰层最大下陷位移也相应变小;矩形截面形状弯曲航道条件下,临界速度仍存在,且该临界速度对应的冰层最大下陷位移幅值比直航道条件下大。     

一种改进的无线信道中压缩视频码流的错误隐藏算法

无线信道传输环境不稳定,容易产生随机和突发误码,这对码流相关性很强的压缩视频信号将产生很恶劣的影响,并将在解码端扩散.本文分析了传统错误隐藏算法的原理和局限性,针对信源语义错误隐藏技术计算量大、可能不能得到目标片的缺点,提出一种新的算法,根据无线信道误码的特点,产生与信道情况相关的候选片,利用压缩感知技术的模糊匹配特性,用解析方式得到目标片,并可在此基础上对信道恶劣的情况提出重传建议,计算简单,客观恢复质量较好.     

Fast approximate calculation of multiply scattered lidar returns

An efficient method is described for the approximate calculation of the intensity of multiply scattered lidar returns. It divides the outgoing photons into three populations, representing those that have experienced zero, one, and more than one forward-scattering event. Each population is parameterized at each range gate by its total energy, its spatial variance, the variance of photon direction, and the covariance of photon direction and position. The result is that for an N-point profile the calculation is O(N2) efficient and implicitly includes up to N-order scattering, making it ideal for use in iterative retrieval algorithms for which speed is crucial. In contrast, models that explicitly consider each scattering order separately are at best O(Nm/m!) efficient for m-order scattering and often cannot be performed to more than the third or fourth order in retrieval algorithms. For typical cloud profiles and a wide range of lidar fields of view, the new algorithm is as accurate as an explicit calculation truncated at the fifth or sixth order but faster by several orders of magnitude.