矩形空间滤波器的SFV空间滤波特性

从数学角度对矩形空间滤波器的窄带通空间滤波特性进行了研究。以空间滤波测速法(SFV)为基础,对矩形空间滤波器的滤波特性、滤波器的关键参数选择进行了研究,介绍了空间滤波测速的原理和特性,并从数学角度对图像光强分布的空间滤波效应进行了介绍;通过研究矩形空间滤波器的功率谱密度函数,对影响空间滤波特性的影响因素进行了讨论,包括窗口区域的尺寸和形状以及狭缝个数等。分析结果对于优化空间滤波器的参数设计从而提高测速精度来说具有较强的理论指导意义。

三维空间相关风场的计算机模拟及Matlab程序实现

利用线性自回归过滤器的模拟技术对考虑时间和空间相关的风场进行了计算机模拟,介绍了风荷载基本参数的取值方法.基于Matlab软件编制了相应的风速记录模拟程序,对程序的编制过程和一些关键问题进行了说明.通过与目标功率谱密度和相关函数的对比,表明本文所编制的程序是可靠的.

浙江省夏秋季降水量时空分布特征及趋势演变规律

夏、秋季是浙江省旱涝灾害最为频发的时段,研究夏、秋季降水量的时空分布特征和趋势演变规律,对防旱抗涝、防灾减灾有着重要的指导意义。根据1971-2009年浙江省65个台站6-11月的逐月降水量资料,利用趋势分析、等值线分布和EOF分解等方法研究浙江省近39a夏、秋季降水量的时空分布特征,再运用Morlet连续小波变化及功率谱检验等方法分析降水量的周期性演变规律。结果表明:近39a来,浙江省夏、秋季降水量总体呈现缓慢上升趋势,约每10a增加10.92mm。在空间上呈现东南沿海地区偏多,其它地区相对偏少的"东-西"向分布特征,在时间上存在不同时间尺度的周期振荡,以6～10a周期的振荡较为明显,并且8.7a周期振荡最显著,功率谱通过了95%的置信度检验。

多维自回归(AR)模型计算地震动空间相干函数的适用性研究

传统周期图法求解地震动相干函数时需要进行功率谱的人为加窗平滑,且仅能考虑记录两两之间的空间相关性。针对以上缺陷,该研究采用多维自回归(autoregressive,AR)模型代替周期图法进行相干函数计算,并从多个方面对其合理性加以评估和验证。首先以中国台湾SMART-1台阵数据为算例,对比AR模型以及周期图法计算相干函数的结果,从记录的重构效果、功率谱和相干函数等多个角度讨论了不同维度下AR模型的计算结果差异。最后通过采取对已知台站记录进行空间多点地震动模拟,与目标地震动对比,探讨不同维度下AR模型求解地震动空间相干函数的合理性。结果表明:不同维度下的AR模型均可实现对强震动加速度记录的精确重构,但是维度的不同会导致传递矩阵的差异,进一步影响功率谱及相干函数的计算结果;对于彼此间距较小的内环台站记录,不同维度AR模型下所求的功率谱和相干函数差异较明显。基于三维AR模型所求相干函数得到的模拟地震动与目标地震动在时程和功率谱上均较周期图法更为接近。随着记录台站间距的增大,彼此相关性减弱,AR模型维度对相干函数和结果的影响减弱,此类工况采用多维AR模型计算相关函数得到的空间地震动效果并未优于传统周期图法。

部分相干厄米高斯光束在海洋湍流中光束传输质量的变化

利用近年来发展的描述海洋湍流的空间功率谱函数,结合数值积分的方法计算并绘制了广义惠更斯菲涅耳积分中湍流项的大小随湍流参数变化的曲面图。继而通过魏格纳分布函数和光束二阶矩的定义模拟了部分相干厄米高斯(PCHG)光束的M2因子在海洋湍流中的变化情况,分析了光源参数的选择对于光束传输质量因子的影响。最后通过M2因子矩阵,计算了非旋转对称二维PCHG光束传输质量随旋转角α变化的轨迹图。发现随着传输距离的增大,在接收面上,光斑因x,y方向上模式的不同而造成轨迹图的形状的不同将逐渐消失,趋近于相同的圆形轨迹。

三维空间域多普勒功率谱及其多天线系统性能

在三维(3 dimensional,3D)空间域信道建模中,针对波达信号仰角(elevation angle,EA)在不同覆盖区散射体环境中的分布,提出了指数型EA仰角概率密度函数并对其信道特征实现建模.在假设波达信号方位谱为均匀分布时,采用近似算法在对称和非对称两种情况下导出其多普勒功率谱密度(power spectral density,PSD)闭合表达式.从分析结果可发现PSD与仰角函数式及波达信号边界角度参数βmin和βmax关系密切,并与多普勒频移密切相关.对该三维空间域中的多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)多天线信号衰落相关性(spatial fading correlation,SFC)进行了推导和仿真.结果表明MIMO多天线阵元间SFC与βmin和βmax关系密切,而EA仰角概率密度函数参数n对SFC影响较小.本文引入的指数型EA仰角概率密度函数可应用于多种无线通信环境下的信道参数估计,且与传统模型对比表明本模型的信道参数估计结果符合理论和经验值,拓展了对3D空间域统计信道的建模与MIMO多天线分析计算.