一种计算旋转对称目标散射的有限元算法

本文给出了一种混合使用有限元和圆柱完全匹配层计算旋转对称目标散射的有限元算法。使用矢量棱边基函数表示横向场分量,用标量节点基函数表示角度场分量。矢量基函数的使用消除了伪解问题,圆柱坐标完全匹配层(PML)的使用缩减了有限元网格,从而避免了无用的计算。这种方法能够处理大型的实际雷达目标,同时与标准目标的计算结果符合得很好。     

时域有限差分法在超声波声场特性分析中的应用

超声波无损检测结果与超声波换能器的声场特性密切相关,运用数值方法可以有效地进行超声波声场特性分析。介绍时域有限差分法(Finite difference time domain method,FDTD),分析二维流体运动方程并建立相关有限差分模型,使时域宽带超声波信号的分析更易于实现;应用完全匹配层(Perfect matched layer,PML)方法对FDTD计算的边界进行吸收处理,取得了理想的边界吸收效果;通过数值计算和仿真,研究超声波声场传播特性及圆盘声源声场分布特性,与相关文献的对比表明该算法有效可行;对脉冲波信号激励的聚焦超声波换能器分别进行有限差分法数值仿真和实际测量试验,声束轴向切面的声场分布试验结果表明两者的分布特性有很好的一致性。研究结果为超声波声场特性分析提供一种新方法。     

内循环流化床颗粒流动特性的直接数值模拟

内循环流化床是一种新型式的流化床，采用多风室非均匀布风实现床料颗粒的大尺度循环流动，从而增强了颗粒的横向混合。内循环流化床已应用于城市生活垃圾的焚烧制能，其燃烧速度、燃尽率及污染物排放优于传统的链条炉或鼓泡床。但是，目前设计的内循环流化床普遍较小，还不能满足城市垃圾的处理要求．根本原因在于对床内的气-固流动特性，特别是颗粒的运动规律没有深入的认识。内循环流化床内的气一固流动属于稠密的两相流，通过试验手段，如PIV、PDA也很难获得床内单个颗粒的运动特征。因此，采用前言的DEM(Discrete Element Method)模型对二维内循环流化床内的颗粒流动进行直接数值模拟．模拟结果表明非均匀布风内循环流化床内确实存在颗粒的大尺度循环流动。图4表1参5     

基于匹配滤波的液压流体颗粒污染度检测

为准确的确定液压流体的污染状态,及时地对液压系统进行主动预防性维护,提出了采用匹配滤波原理进行微弱颗粒信号幅值检测的新方法。讨论了匹配滤波器的基本原理及匹配滤波器应用于信号幅值检测时滤波器系数的确定方法并进行了检测误差分析。在对检测系统特性进行分析的基础上,设计了广义匹配滤波器并应用于液压流体污染度检测系统。结果表明该滤波器具有设计简单、计算时间短等优点,能够从强背景噪声中提取出微弱的颗粒信号并很好地恢复了原信号的幅值,有效地提高了检测系统的检测精度和在线检测能力。     

近似完全匹配层边界条件吸收效果分析及衰减函数的改进

完全匹配层边界条件存在两个问题,一是如何减少实际应用带来的额外存储量以及提升计算速度,另一个是如何提升匹配层的吸收效果。对于第一个问题发展了多种非分裂形式,本文采用一种直接对波场进行变换的新型非分裂方法,相比卷积完全匹配层具有不改变方程的形式以及易于实现等优势。对于如何进一步提升完全匹配层吸收效果,没有太大的进展。这是因为离散差异使匹配层的吸收问题更为复杂,一般采取增加匹配层层数的措施缩小离散差,但是又会导致计算量和存储量的增加。本文以在不增加匹配层层数以及不减小理论误差的情况下减小离散差异所带来的虚假反射为目的,分析传统的衰减因子,研究匹配层的吸收机理,设计新的衰减因子,以提高完全匹配层的吸收性能。新衰减因子能够进一步削弱虚假反射振幅,在匹配层层数为5~20层时,对应的边界反射振幅只有改进前的40%~80%。     

RAINBOW压电陶瓷与形状记忆合金的集成

采用物理气相沉积法在RAINBOW压电陶瓷上沉积了形状记忆合金膜,分析了不同制备工艺对膜层的影响,优化了工艺参数.划痕试验结果、XRD图谱以及电镜照片表明,膜层质量较好,而且与RAINBOW压电陶瓷还原层能形成良好的结合界面,为今后形状记忆合金（SMA）与RAINBOW压电陶瓷的进一步集成设计提供了可靠的依据.     

基于张量滤波器的多波段红外目标辨识

红外多光谱成像在面对红外干扰和红外隐身时具有全色红外成像手段无法比拟的优势,通过目标在不同波段响应的差异,能有效地克服干扰和检测隐身目标.但传统基于向量的方法在处理多波段图像时没有有效地利用光谱和空间之间的相关性,通过在张量框架下设计辨识方法时,可以综合利用多光谱图像的光谱和空间特性.在设计张量辨识方法时,多光谱图像被...     

基于噪音谱分析的新型指数空间匹配滤波器设计

光学相关识别过程中,为减小输入场景中背景噪音对输出相关点的影响,通过分析背景噪音和目标图像的傅里叶谱,在匹配滤波函数中引入一由背景噪音傅里叶谱确定的指数函数,通过指数函数对匹配滤波函数振幅进行非线性调制,使设计的指数型空间匹配滤波器对背景噪音谱透过率小于目标图像谱透过率,从而增加输出相关平面上的信噪比,以实现相关点的正确探测。模拟结果表明当参量m由0增加到1.2时,相关峰值下降2.28倍,信噪比增加3倍。模拟和实验结果均表明:与纯相位匹配滤波器相比其抗噪能力得到明显改善。     

采用WiMAX信号的无源SAR成像方法

无源雷达自身不发射信号,依靠外部照射源实现对目标的探测或成像。现代通信的发展为无源雷达提供了更多的可用外部照射源,如全球移动通信信号、卫星导航信号、无线网络信号(WiFi)等。WiMAX是一项新兴的基于IEEE 802.16标准的宽带无线城域网技术,其作为无源雷达照射源,相比已有照射源具有距离分辨率高和探测距离远的优点。文中给出了一种利用WiMAX信号进行无源SAR成像的方法,推导出获得一维距离像的匹配滤波器,并实现了二维WiMAX-SAR成像。仿真结果验证了采用WiMAX信号进行SAR成像的可行性。     

基于主成分分析的MACH滤波器设计

针对解决畸变不变目标识别中选择目标样本数目过多的问题,提出了一种基于主成分分析的MACH匹配滤波器设计方法,这是使用去除冗余的本质特征图像来替代目标样本图像的一种方法,能够减少匹配滤波器设计的样本数量,在对一定范围内的畸变目标进行识别,只需要少数几个匹配滤波器就可以完成,而且同一匹配滤波器还可以对不同的畸变方式(如尺度缩放、角度旋转、运动模糊失真)目标进行识别,实验结果表明,这种匹配滤波器在较大的畸变范围内仍然能够得到较尖锐的相关峰。