非线性色散光纤中光脉冲传输模型的数值计算研究

超短光脉冲(T0>10fs)在非线性色散光纤中传输满足广义的非线性薛定谔方程。该方程一般情况下不适合于解析求解,通常需做数值处理。文章介绍了求解此方程的数值方法———分步傅立叶方法,并提出非线性效应也在频域内计算的改进方法。研究了分步傅立叶方法的精度,为了进一步提高精度,介绍了该方法的修正算法———对称分布傅立叶方法。     

一种新型两相流检测ERT图像重建算法

针对目前电阻层析成像(ERT)应用于两相流领域重建图像算法存在成像精度较低和速度较慢的问题,基于BFGS最优化方法,提出一种新型图像重建算法.为满足两相流在线参数测量的要求,对BFGS算法进行了改进.改进的BFGS算法(MBFGS)选取了不精确的迭代方向,并用单位矩阵近似代替目标函数的Hessian矩阵.数值实验证明,新算法较为稳定和快速,重建图像的质量优于目前常用的灵敏度系数法和线性反投影算法,算法以较小的速度代价重建较高质量的图像.     

相干光正交频分复用系统定时同步的改进算法

分析了当前相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中Schmidl&Cox经典算法在光纤信道的定时同步,针对其产生平波现象和对光纤色散(CD)的缺点,提出了改进算法,并通过MATLAB在光纤信道中对两种算法进行了仿真,结果表明,在光纤信道下,改进方法的性能有远优于经典算法,因此改进方法更适合于光纤信道。     

基于ε-SVR与PSO-DE的岩层弹塑性参数反演及应用

针对岩土力学参数正算反演方法存在的瓶颈问题,研究了将支持向量回归机(ε-SVR)与粒子群-差分演化杂交智能优化算法(BBDE)相结合的参数反演方法,采用ε-SVR的预测功能代替耗时的数值仿真计算,将其嵌入到改进了控制参数取值方法的BBDE算法中建立了相应的反演程序,应用该程序对一个实际工程进行了弹塑性力学参数反演,并对...     

基于模板匹配的掌纹识别自适应阈值选取方法

结合在线掌纹的特点,对模板匹配算法进行了改进.首先为了去除噪声,在匹配之前对掌纹图像做小波滤波处理;然后对匹配之后的数值矩阵采用各向异性的自适应阈值处理方法,以克服光照不均匀及光的方向性等问题,有效提取掌纹线特征;最后应用本算法对不同掌纹图像进行识别,验证了方法的有效性.     

求解Poisson方程的一个各向异性网格自适应算法

针对实际问题中由于解的奇异性存在很难提高计算精度的情况,提出了一种各向异性网格的自适应算法.此算法主要给出了各向异性三角形单元的加密方向,并且更新了数据结构.数值实例说明了该方法能大幅度地减少计算中所用的自由度,提高了计算精度.     

基于自适应阈值参数的改进各向异性扩散模型

针对传统的各向异性扩散PM模型在对图像去噪时会产生阶梯效应,并且会丢失细节的问题,提出了一种改进的各向异性扩散IPM模型.该模型用梯度模、局部方差以及基于差分曲率的自适应边缘阈值参数构造了新的扩散系数,在边缘、细节、平坦区域进行不同强度的扩散.实验结果表明,IPM模型在去噪的同时不仅能有效保持边缘、细节等信息,还能克服阶梯效应,与其他基于偏微分方程的图像降噪算法相比,信噪比(SNR)、峰值信噪比(PSNR)和平均结构相似度(MSSIM)都得到了提高.     

应用于色散CDMA信道中的三级PIC多用户检测算法

分析了应用于色散码分多址(CDMA)信道中的三级并行干扰对消(PIC)多用户检测算法.通过建立色散CDMA信道的信号模型,研究了时间离散的CDMA信道的多输入多输出(MI-MO)模型,并在此基础上提出了采用非线性检测中的三级PIC算法.经过理论分析和仿真实验,表明该算法应用于色散CDMA通信系统的抗多址干扰效应有较好性能.     

Reissner Mindlin板的一种新的稳定有限元法

对于Reissner-Mindlin板,提出了一个绝对稳定的有限方法,此算法可以看作是M.Lyly稳定化方法的改进。改进后算法放松了对稳定化参数α的限制对任意的稳定化参数α>0都无条件稳定。数值实验表明,对于相同的α,本算法比Lyly中算法的收敛速度快,对稍大的α,优势更为明显。     

手征铁氧体的本构参数对偶极天线空间扫描特性的影响

应用广义谱域指数矩阵技术，研究了一种新型双各向异性手征铁氧体材料的本构参数对偶极天线远区场特性的影响，而这种复合介质是非互易手征和普通铁氧体材料的复合体。用数值方法重点分析了手征铁氧体的内部偏置磁场、手征和非工易参数的色散特性等物理量引起的偶极天线方向图变形和主波束方向偏转效应。     

特殊多层结构中电磁波传播特性研究

对各向异性导体-介质-等离子体特殊多层结构中电磁波的传播特性进行了研究。通过理论推导得到了该结构中的色散方程;并通过计算机计算,给出了色散曲线。研究了该结构中是否存在金属网层对色散曲线的影响,证明了金属网层对电磁波的耦合作用,使慢波和等离子体表面波结合产生了慢等离子体表面波。分析了金属网角度、介质厚度和介电常数对色散的影响。     

基于分向半解析有限元法的矩形杆波动特性

为了研究超声导波无损检测的技术核心,利用分向半解析有限元法对矩形杆中超声导波的频散曲线进行计算,求解了几种不同尺寸、不同物理参数的矩形杆中超声导波的相速度和群速度曲线.通过对比得出分向半解析法能够精确求解矩形杆中导波的频散特性;几何尺寸和材料参数的变化对不同导波模态的影响并不相同.最后,搭建试验装置,对具体模型进行试验验证,进一步验证了计算方法的准确性.     

椭圆外区域各向异性问题的一种数值解法

给出了椭圆外区域上各向异性问题的一种数值解法．文中巧妙地利用坐标变换以及位势函数,借助于NystrOm方法给出了各向异性问题的数值解法,并且给出了数值例子,证明了文中方法的可行性与有效性．     

利用各向异性扩散去除SAR图像中的斑点噪声

合成孔径雷达(SAR)图像受到相干斑点噪声的干涉,严重影响合成孔径雷达图像的质量。我们利用各向异性扩散方程抑制合成孔径雷达(SAR)图像中的斑点噪声,只要选择合适的扩散方向和速度,就能较好地保留图像的边缘和细节信息。最后对合成孔径雷达图像进行去噪实验,并与小波去噪滤波方法进行比较,各向异性扩散方程具有更好的抑制噪声的效果。     

饱和岩石各向异性弹塑性损伤模拟

自然界岩石是各向异性的,其破坏性也是非均匀的,岩石各向异性力学特性研究非常必要.提出了一种弹塑性破坏模型,该模型可以描述弹性变性、损伤不可逆变形和塑性变形,以二阶张量来描述损伤的扩展,损伤演化相关于微裂纹扩展标准.并以应变自由能获得有效弹性刚度矩阵,推导出了损伤参数限制范围,提出了以室内试验决定损伤参数的相应表达式.模拟了不同加载路径情况下的岩石力学行为,数值结果和试验结果较为一致.该模型被推广应用于不同加载路径的岩石水力学行为的模拟之中,数值结果显示该模型能模拟岩石孔隙水力学基本特征.     

利用Love波弥散特性对有关土参数的反分析

本文利用阻尼最小二乘法推导了Love面波法反分析成层地基中土的有关参数的公式。文献[1]利用有限元与半无限元相结合的方法已能精确有效地求解成层地基中Love面波的理论弥散曲线。在此基础上,本文给出了利用实测的Love面波的弥散曲线反分析土层参数的方法,并编制了相应的计算机程序。最后,通过计算实例验证了本文方法的可靠性和实用性。     

二维磁等离子体目标FDTD分析的移位算子方法

采用移位算子(SO)方法把时域有限差分(FDTD)法推广应用于二维磁化等离子体中.证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下,电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波),而且TM波的散射特性与外磁场无关,而TE波的散射特性与介质电磁参数密切相关,同时对其物理原因进行了分析.采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系,得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式.计算了轴向磁化等离子体涂敷Von Karm an型导体柱的TE波双站雷达散射截面(RCS),分析了涂层厚度以及等离子体参数对其双站RCS的影响.结果表明,恰当地选择等离子体参数能有效地减少目标在一定散射角范围内的RCS.     

三维各向异性功能梯度材料的有限体积法

为了研究三维各向异性功能梯度材料的线弹性问题,发展一种弹性结构的有限体积方法,该方法采用四面体网格,对不规则形状问题的适用性强．空间上采用交错非结构有限体积法进行离散,位移、速度、加速度定义在节点上,应力、材料属性定义在单元中心上且在单元内均匀分布,时间上采用欧拉格式进行离散．数值结果表明, 本方法计算结果与其他数值方法结果吻合良好,计算速度快且内存消耗少,可以有效模拟三维各向异性功能梯度材料的弹性问题．     

几类各向异性介质中震源的数值模拟

本文根据弹性理论中的几个基本方程。导出弹性均匀各向异性中的Christoffel 方程。及由此得出地震波的传播速度与介质的弹性参数间的数值关系,并利用有限元法计算出波场.     

双相介质半空间中瑞利波的研究

应用Biot弹性波理论对双相介质中的瑞利波作了分析和计算,导出了复波数的频散方程和位移场失量的解析表达式.在一定介质参数范围内对频散方程进行了数值求解,得到频散曲线和衰减曲线.(1)在地震波频域内存在轻微的负频散,高频区域则有较强的正频散;(2)衰减因数随频率、孔隙度和渗透系数的增大而迅速增大;(3)对某一确定介质存在一相应的反转频率f_t,当频率小于f_t时,固相质点的偏振呈现完全相同的规律,偏振特性与频率及介质参数无关,偏振轨迹为沿波传播方向的前进型椭圆,频率大于f_t时,偏振特性与弹性半空间中的瑞利波有某些类似之处.