一类矩阵方程组带有子矩阵约束的最小二乘中心对称解

约束矩阵方程问题在控制理论、振动理论、工程和科学计算等领域具有重要应用.基于共轭梯度法的思想,本文构造了一种算法,以寻求一类矩阵方程组的带有子矩阵约束的最小二乘中心对称解.在没有舍入误差的情况下,该算法经过有限步迭代得到了矩阵方程组带子矩阵约束的最小二乘中心对称解,而且,通过选择一种特殊的初始矩阵,得到了矩阵方程组的带子矩阵约束的最小范数最小二乘中心对称解.数值实验显示该算法具有较快的收敛速度.     

分裂四元数矩阵方程$AXB+CYD=E$的最小二乘$\eta$-埃尔米特解问题

分裂四元数矩阵方程求约束解问题在数学研究和物理应用中有重要的科学意义,针对分裂四元数矩阵的范数定义所造成的最小二乘解求解困难问题,研究了分裂四元数矩阵方程$AXB +CY D = E$的最小二乘$\eta$-埃尔米特解。首先定义分裂四元数反对合变换和$\eta$-埃尔米特矩阵,其次引入分裂四元数矩阵的Frobenius范数,通过基于分裂四元数矩阵的复表示,解决最小二乘解的求解困难问题。最后利用矩阵的Moore-Penrose广义逆以及Kronecker积,推导出分裂四元数矩阵方程的最小二乘$\eta$-埃尔米特解以及唯一极小范数解的表达式。数值实验验证了该方法的可行性。     

求一类矩阵方程组的最小二乘中心对称解及其最佳逼近的迭代法

本文提出了求一类矩阵方程组的最小二乘中心对称解的一种迭代法.通过这种方法,对任意初始的中心对称矩阵,在没有舍入误差的情况下,经过有限步迭代,得到它的一个最小二乘中心对称解.并且,通过选择一种特殊的初始中心对称矩阵,得到它的最小范数中心对称解.另外,给定中心对称矩阵,利用此方法可得到它的最佳逼近中心对称解.数值例子表明,这种方法是有效的.     

四元数矩阵的对角化及其算法

四元数矩阵的对角化在四元数力学等四元数应用学科的理论研究和数值计算中起到重要的作用。本文通过引入友向量的方法,进一步研究了四元数矩阵的对角化问题,构造性地给出了四元数矩阵对角化的实用算法。     

四元数Wishart矩阵分布及其在通信中的应用

利用奇异的四元数Wishart矩阵的密度函数以及特征值的联合密度函数计算出了四元数随机MIMO信道模型的信道容量.此模型包括信道系数矩阵Hnr×nt,它可分为nt≤nr和nt＞nr这两种情况.文中对这两种情形分别计算了部分数据.     

四元数量子力学中一类特征值反问题及其应用

本文研究了四元数量子力学中一类要求其解是正规或可对角化四元数矩阵的特征值反问题。并给出了其有解的充要条件和通解的表达式。讨论了四元数量子力学中带有谱约束的最小二乘解反问题,得到了此问题有解的充分条件。最后给出了数值算法和数值例子。     

一类矩阵方程组的对称解及其最佳逼近

本文建立了求矩阵方程组AiXBi+GiXDi=Fi(i=1,2)对称解的迭代算法.使用该算法可以判断矩阵方程组是否有对称解.在有对称解时,能在有限步迭代后得到矩阵方程组的对称解;当选取特殊初始矩阵时,可得极小范数对称解.另外,在上述解集合中可得到给定矩阵的最佳逼近矩阵表达式.     

基于四元数矩阵奇异值分解的彩色图像分解

讨论了四元数矩阵的奇异值分解（QSVD）,四元数矩阵的奇异值仍是正实数,但两个酉矩阵是含有四元数的四元数矩阵。给出通过四元数矩阵的等价实矩阵求解QSVD的有效算法。最后应用QSVD进行彩色图像分解,并给出了在Fruits、Baboon等图像上的实验结果。QSVD使许多基于SVD的图像处理方法可以推广到彩色图像处理上而不用再将彩色图像分解成三个通道图像进行处理。     

求解四元数矩阵方程AHXA=B的基于矩阵半张量积的新方法

四元数线性系统在控制理论和工程中有广泛的应用。利用矩阵半张量积对四元数矩阵方程进行研究,提出四元数矩阵的一种实向量表示并研究其性质。结合实向量表示与矩阵半张量积,给出四元数矩阵方程A^HXA=B的极小范数Hermitian解的存在条件及通解表达式,并且给出相应算法。数值实验证明了实向量表示方法的可行性。     

基于四元数小波混合统计模型的图像去噪

图像的去噪和压缩一直是图像处理的经典问题,传统的方法中很难将二者同时兼顾。四元数小波变换是实小波、四元数理论及二维希尔伯特变换相结合的产物,是一种新的多尺度分析图像处理工具。图像经四元数小波变换后,其小波系数不仅在尺度内具有相关性,而且在尺度间也具有一定的相关性。文中提出一种混合统计模型,该模型包括尺度间的二元非高斯分布模型和尺度内的广义高斯分布模型,然后运用最小均方误差（MMSE）估计从噪声图中的小波系数恢复原图的系数,从而达到去除图像的噪声的目的。仿真实验表明,论文方法不仅可以获得信噪比上的提高、视觉上达到明显的去噪效果,而且取得了较高的压缩比。     

矩阵方程AX-BY=Z的最小二乘中心对称解及其最佳逼近

本文研究矩阵方程AX-BY=Z的最小二乘中心对称解,给出了AX-BY=Z的最小二乘中心对称解的表达式,导出了AX-BY=Z有中心对称解的条件。讨论了在AX-BY=Z的最小二乘中心对称解集合中求与给定矩阵最佳逼近的解,并将所得结果应用于研究一类中心对称矩阵的广义特征值反问题。     

对称的广义中心对称矩阵逆特征问题的最佳逼近

在结构设计中,矩阵逼近问题通常用来校正刚度矩阵或质量矩阵,使得它们具有给定谱约束条件.本文基于逆特征值理论讨论了线性流形上的一类对称的广义中心对称矩阵逼近问题,给出了它们的最小二乘解的显示表达式及其最佳逼近,提供了一个数值方法并给出了数值例子.     

一类双变量Riccati矩阵方程组对称解的迭代算法

基于求线性矩阵方程组约束解的修正共轭梯度法,讨论了由Nash均衡对策导出的一类双矩阵变量Riccati矩阵方程组(R-MEs)对称解的数值计算问题.提出用牛顿算法将R-MEs的对称解问题转化为双矩阵变量线性矩阵方程组的对称解或者对称最小二乘解问题,并采用修正共轭梯度法解决后一计算问题,建立了求R-MEs对称解的新型迭代算法.新型迭代算法仅要求R-MEs有对称解,不要求它的对称解唯一,也不对它的系数矩阵做附加限定.数值算例表明,新型迭代算法是有效的.     

矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解及其最佳逼近的迭代算法

本文建立了求矩阵方程AXB=C的中心对称最小二乘解的迭代算法。在不考虑舍入误差时,对任意给定的初始中心对称矩阵,该算法能够在有限步迭代后得到此方程的中心对称最小二乘解。当选取特殊的初始矩阵时,可得到极小范数中心对称最小二乘解。另外,在上述解集合中也可得到给定矩阵的最佳逼近矩阵的表达式。     

Cline分块矩阵的极小范数广义逆

矩阵广义逆的递推算法在统计推断、模式识别以及解析动力学等领域有着广泛的应用背景.本文利用范数极小化方法给出了计算Cline分块矩阵的极小范数广义逆及逆的两个一般递推表示式,推广了已有的结果.     

解管段方程组的Excel矩阵运算迭代解法

利用Excel提供的矩阵运算功能和迭代功能就可以通过极少的几步操作,轻松地完成给水管网解管段方程组的繁杂的求解过程,不需要编制复杂的计算机程序,计算过程简单、快捷.     

四元数分形的生成与研究

为实现三维分形,应用四元数作为迭代变量生成四维Julia集。在介绍了如何实现三维显示以及迭代方法选择之后,详细说明了生成四元数分形的具体过程,并给出图形实例。因为改进了逃逸时间算法的判别标准,因此,目标集合是边界点集。最后通过观察与分析,总结了四元数Julia集的某些特征,比较了它与复平面Julia集异同点,说明了两者之间的联系。     

矩阵和关于广义逆的混合第二吸收律

本文研究了广义逆运算理论,定义了两个矩阵和关于广义逆的混合第一和第二吸收律的概念,利用矩阵的广义Schur补概念与秩方法,对于混合第二吸收律有关的矩阵表达式的极秩进行了研究,推导了这些矩阵表达式的极大秩与极小秩公式,并利用这组公式建立了两个矩阵和关于｛1｝-逆与{1,3｝-逆、{1｝-逆与{1,4}-逆的混合第二吸收律...     

四元数射影空间的全实调和叶层

研究了四元数射影空间的全实调和叶层，对四元数射影空间全实调和叶层的一个重要猜想给出了部分肯定回答。     

基于四元数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法

目的提高彩色图像数字水印的抗攻击性能,包括缩放、旋转、平移、噪声攻击等。方法基于坐标变换和四元数傅里叶变换提出一种彩色图像数字水印算法。介绍彩色图像四元数表示形式及其双侧傅里叶变换,并分析笛卡尔坐标和极对数坐标之间的变换关系。选择四元数傅里叶变换后实部的中低频部分作为嵌入区域;为提高算法的抗几何攻击能力,给出笛卡尔坐标系和对数极坐标系之间对应点的位置关系;详细论述水印嵌入和提取的流程。结果针对噪声、滤波、剪切等攻击进行了实验研究,结果表明所述算法可以提高提取信息的准确率和水印的抗攻击能力。结论该算法在保证水印隐蔽性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足版权保护和数字防伪的需要。