基于GPU的并行遗传算法在时频差估计中的应用

互模糊函数可以估计时频差参数,但在弱信号条件下,需要大量采样点才能获得较好的估计结果,面临巨大的计算压力,现有算法大都基于遍历思想进行时频二维搜索,实时性较差。针对此问题,提出基于GPU加速的并行遗传算法进行时频差快速估计,该算法针对互模糊函数的特点,结合GPU设计高速并行的遗传进化架构,通过对适应度函数的并行化计算,选择、交叉、变异的并行化操作,提升算法的执行效率。实验表明,文章设计的GPU加速算法能够带来较大的速度提升,可以快速得到时频差估计结果.     

一种基于HAF的多分量多项式相位信号参数估计算法

多项式相位信号（PPS）的参数估计是雷达信号处理的一个重要内容,最大似然估计法、时频分析以及高阶模糊函数法因为自身的缺点而很难进一步提高参数的估计精度。文章提出了基于高阶模糊函数（HAF）和迭代法相结合的估计算法,不仅可以避免交叉项的影响,而且能以较小的计算量有效提高估计的精度。MATLAB仿真验证了该算法的有效性和可行性。     

到达时差和频差搜索算法的非线性约束最优化研究

基于复模糊函数的到达时差和到达频差无源定位方法研究较多,但实际工程应用往往受到估计精度和计算量的矛盾制约。通过研究复模糊函数的特性,并结合硬件代价受限的实际应用需求,对抽取因子、搜索步长等相关参数进行非线性最优化,提出了到达时差和到达频差的搜索优化算法。经过仿真验证,所提出的算法在不降低精度的条件下大大降低了运算量,缩短了运算时间。     

基于AF切片与FrFT的STLFM信号检测与参数估计算法

针对基于Radon-Ambiguity变换(RAT)和分数阶Fourier变换(FrFT)的对称三角线性调频(STLFM)信号参数估计算法运算量较大的问题,在分析RAT变换估计调频斜率和STLFM信号模糊函数特征基础上提出了一种基于模糊函数(AF)切片和FrFT的STLFM信号参数估计新算法。该算法首先通过对观测信号固定时延点AF切片的计算估计出调频斜率,然后得到相应的FrFT最优变换阶数,最后利用两次FrFT估计出STLFM信号的调频带宽、调频周期和中心频率等参数。整个算法只需3次FFT的计算量即可估计出STLFM信号的所有参数。仿真实验表明了该算法能实现STLFM信号参数的快速有效估计。     

降采样固定时延估算法在声回波对消系统中的应用

提出一种基于降采样的固定时延估计算法,该算法在进行时延估计之前先对语音信号进行白噪声化和降采样,有效抑制互相关函数中的局部极大值旁瓣,克服了传统归一化互相关函数时延估计算法应用于声学回波对消系统中时估计误差大、鲁棒性差的问题;并以基于降采样的固定时延估算法为基础,设计实现声学回波抵消系统。计算机仿真结果证明：该算法运算量低、收敛速度快、性能稳定。     

基于稀疏表示的非平稳信号时频分析

为实现多分量非平稳信号的高精度时频分析,给出一种基于稀疏表示的时频分析算法。对信号建立时变自回归模型,选择一组基函数对模型中的时变参数进行稀疏表示,将非平稳信号时频分析转化为一个稀疏表示问题,利用正交匹配追踪算法得到时变参数,从而获得非平稳信号的时频谱。选取一段时长为0.5s的非线性调频信号进行仿真,与短时傅里叶变换和维格纳-维尔分布相比,时频谱和数据显示,所给方法具有更高时频聚集性和频率估计精度。     

基于小波变换的MFSK信号符号率估计算法

首先根据morlet小波函数的时频特征以及多进制频移键控（Mary frequency—shift keying,MFSK）信号的时频分布,提出了一种基于morlet小波变换的MFSK信号符号率估计算法,该算法通过对小波脊线过零点的检测实现;然后对2FSK、4FSK信号符号率估计性能进行了仿真,仿真结果表明：在信噪比为-5dB情况下,2FSK、4FSK信号仍可实现4％的符号率相对估计精度。     

带时频区间精度小波神经网络的信号仿真研究

研究了小波神经网络的带时频区间精度集中理论,并应用于信号的仿真.首先利用小波变换和神经网络把信号信息集结为时域区间数与频域区间数形式;再通过预设时域和频域区间数精度,构造s(x)仿射小波框架,保证代价函数的凸性,使其局部极值极小值与全局极小值相一致;然后计算给出带时频精度的理想信号表达式及其算法;最后以具体信号给出基于小波网络框架带时频精度的信号仿真形式.     

带时频区间精度小波神经网络的信号仿真研究

研究了小波神经网络的带时频区间精度集中理论,并应用于信号的仿真．首先利用小波变换和神经网络把信号信息集结为时域区间数与频域区间数形式;再通过预设时域和频域区间数精度,构造s（x）仿射小波框架,保证代价函数的凸性,使其局部极值极小值与全局极小值相一致;然后计算给出带时频精度的理想信号表达式及其算法;最后以具体信号给出基于小波网络框架带时频精度的信号仿真形式．     

一种多分量调频信号瞬时频率估计方法

针对多分量调频信号的相位结构分析问题,提出了一种基于维特比算法的瞬时频率估计方法。该算法受多目标跟踪中的航迹关联思想启发,将瞬时频率轨迹追踪同多目标航迹跟踪相结合,建立了一种新型隶属度惩罚函数,解决了原维特比算法只适用于单分量信号的问题。此外,还提出了一种新型时频交叉点的处理方法,能够提高多分量信号瞬时频率交叉时的估计精度。仿真表明,相较于现有的同类型算法,该方法能够准确地获取复杂相位结构的多分量信号瞬时频率信息,有效地提升了维特比算法在多分量信号瞬时频率估计上的适用性和稳健性。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.