二维分形海面电磁后向散射系数的分析与计算

根据改进的二维分形海面模型推导了一种在不同极化方式下(HH水平极化,VV垂直极化)新的电磁后向散射系数计算方法,对多个海浪波长区域内所有分辨单元后向散射系数进行平均统计.在时域内研究了海水介电常数、电磁波入射角、入射频率以及风速风向对后向散射系数的影响,运用盒维数方法计算了该散射系数的分形维数.最后通过数值分析方法证明了该散射系数实部与虚部曲线是分形的,并且与二维分形海面的分形维数相等,从而表明该海面的雷达回波信号也具有分形特性,为运用分形理论研究海面微弱目标检测提供了一个重要方法.

SMFSIA/CAG快速计算二维分形粗糙面的电磁散射特性

应用稀疏矩阵平面迭代/规范网格法(sparse-matrix flat-surface iterative approach and canonical grid method,SMFSIA/CAG)快速计算了二维分形粗糙面的电磁散射特性。在SMFSIA/CAG中,基于迭代法的原理,通过加快迭代收敛速度和加速矩阵向量积两个方面对该算法进行了改进,推导了关于平面展开的高阶泰勒级数展开公式,并对近场相关距离和泰勒级数展开阶数对算法效率的影响进行了分析。SMFSIA/CAG的应用降低了计算量,实现了对二维分形粗糙面电磁散射特性快速、准确地仿真计算。

二维分形海面的全极化散射模型

采用二维分形海面模型模拟海面状态,根据惠根斯原理,把海面近似为无数克希霍夫散射面,并根据驻相原理导出散射面法线的方向导数,推导出笛卡儿坐标系下椭圆极化入射时海面的散射场和局部坐标系下的散射系数矩阵,建立了二维分形海面的全极化双站雷达散射模型,并数值计算了全极化海面雷达截面。与经典单极化散射模型相比,该模型不仅保留共极化(HH极化VV极化)散射信息,还包含了多极化SAR海浪谱反演过程中必不可少的交叉极化(VH极化HV极化)信息。数值结果表明用该模型计算的共极化雷达截面与其他文献计算的结果能很好的吻合。同时给出了二维分形海面的不同接收方位雷达截面的数值模拟结果。

基于改进二维分形模型的海面模拟方法

针对粗糙海面的非线性和自相似性特点,在带限Weierstrass分形函数的基础上,建立了改进二维分形模型,描述了表面谱与空间波数之间的正幂率和负幂率关系,针对P-M海谱给出了分形参数的定量描述,实现了对粗糙海面的模拟。仿真结果表明,模型能够生成不同风速下的海面模型,反映了小尺度波浪的细微结构和大尺度波浪的浪涌特性,不同尺度的组成波之间具有较好的自相似性,可以较好地模拟粗糙海面背景。

二维分形粗糙面电磁散射的分形规律研究

采用二维归一化带限Brown分形函数来模拟二维分形粗糙面,利用基尔霍夫近似给出了该粗糙面的电磁散射场和散射强度方差的计算公式,主要讨论了散射场分布与分维的关系,获得了散射场波峰拟合线的斜率与分维D满足线性关系这一重要规律。

基于改进二维分形海面模型的分层海面电磁散射分析

用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁散射。由改进的二维分形海面模型模拟实际的分层海面,导出了平面波入射时的散射系数计算公式。通过数值计算获得了不同散射角的HH极化双站散射系数,并讨论了中间介质介电常数与厚度、摩擦风速和入射波频率对双站散射系数的影响,得到改进的二维分形分层海面散射系数的基本特征、分区特征和随频率变化的特征。结果表明:散射系数近似具有"量子化"特征。

应用小波变换与二维分形技术预测奥灰裂隙发育带

以许厂煤矿的应用为例,介绍了小波变换和二维分形技术的基本理论以及预测奥灰裂隙发育带的方法、步骤及效果。理论与实际分析表明,在预测奥灰裂隙发育带中,小波变换可以提高地震资料的分辨率和信噪比,二维分形参数有很高的参考价值,二者的结合为预测奥灰裂隙发育提供了一种有效的方法。

海地粗糙面的二维分形模拟及其散射特性

利用二维带限分形函数模拟了海地粗糙面并用克希霍夫近似法计算了其远区散射场且对粗糙面的散射特性进行了分析．

二维分形插值函数及其小波类型级数表示

本文对一类很广泛的二维分形插值函数进行了研究,给出了分形插值函数连续的充分必要条件和一种构造迭代函数系统使其吸引子是连续函数的方法,并将分形插值函数表示为一个二维小波类型级数,其“母函数”是由迭代函数系统中的位移函数所决定。这种表示方式不仅提供了一种生成分形插值函数有效方法,而且对研究分形插值函数的性质及所描述的物理对象的特性也是十分有意义。

二维fBm分形分层介质粗糙面电磁波透射特征研究

该文运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推导出不同极化状态的透射波散射系数公式。采用二维fBm分形粗糙面来模拟实际的分层介质粗糙面,结合其功率谱导出了平面波入射时的透射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化状态下二维fBm分形分层介质粗糙面透射系数随透射波的散射角变化的曲线,分形特征、基本特征、随频率变化的特征。结果表明分维、底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响是非常复杂的。

分形维数二进算法及应用

分形维数是描述复杂函数或集合问题特征参数 ,对数字信号如何合理计算其分形维数是十分重要的问题。本文基于信息分形的基本原理 ,提出分形维数的新计算方法即二进算法 ,编制二进分形维数的计算程序。通过对带有噪声正弦波和洛伦兹吸引子实例维数计算 。

基于微扰法的二维fBm分形粗糙面电磁波透射问题研究

采用二维fBm分形函数来模拟二维实际粗糙面,根据微扰法研究了该分形粗糙面下方介质2中的电磁散射,给出了透射波的散射系数,数值计算讨论了分维、介质介电常数、粗糙面参数和入射波频率对透射系数的影响,得出了二维fBm分形粗糙面透射系数的分形特征、基本特征、分区特征和随频率变化的特征并对有关结果进行了详细分析。

末态粒子相空间二维自仿射分形

在二维相空间对高能强子 -强子碰撞末态粒子的阶乘矩进行了研究 ,验证了高能粒子碰撞末态粒子相空间二维自仿射分形的性质 。

张集井田层滑构造在三维地震中的表现特征

张集井田各煤层普遍发育层滑构造,与正常层序地层相比,层滑构造的存在造成地震时间剖面上的同相轴稀疏、零乱及反射波能量减弱等特征,依据该特征,解释了矿井17248工作面层内一长轴约140m的滑变薄带;根据地震属性曲线异常区附近对应着小断层或者层滑构造、煤层变薄带等地质异常体的特点,对17278运顺方向提取了8煤层二维分形属性曲线,解释其曲线明显异常段是层滑构造的典型响应,影响长度达380m,经验证解释的煤层变薄带范围与实际基本吻合。

张集井田层滑构造在三维地震中的表现特征

以张集井田为例重点介绍了层滑构造在三维地震时间剖面以及三维地震属性中的表现特征，为利用三维地震手段预测预报层滑构造及煤层变薄区积累了一些宝贵经验。

裂隙化岩体不连续面密度的分形研究

不连续面密度是表征岩体内部不连续面分布特征的重要参数之一,但是岩体内不连续面的分布是随机的、不规则的,要想准确获得岩体不连续面密度的真实值是不可能的。基于现场调查的岩体露头不连续面特征,借助计算机模拟技术建立岩体不连续面分布的二维、三维随机裂隙网格模型,从数理统计学的角度计算岩体不连续面密度数值。并基于分形理论计算岩体不连续面分布的二维、三维分布特征,尝试建立岩体不连续面密度与分维数的数学关系。计算结果表明,岩体不连续面密度与分维数具有相同的变化趋势,随着不连续面分维数的增大,不连续面密度增大,不连续面密度与分维数之间存在线性关系。研究结果表明,不连续面分布的体密度和三维分形维数,可以更加综合地反映岩体内部不连续面的分布特征和空间信息及对岩体强度参数的影响,对工程应用具有更好的实际作用。且在此基础上,提出基于不连续面分布的体密度和三维分形维数的岩体等效抗剪强度指标的折减计算。

分形模拟粗糙面绘图分析

基于二维带限维尔斯特拉斯分形函数衍变建立的模拟粗糙面模型,通过计算机绘图模拟,验证了该模型能很好的模拟实际粗糙面.结论对于使用该模型进一步研究海平面,大气湍流等实际粗糙面的电磁波的传播、散射提供了佐证.

鹿角场-李子坝嘉陵江组碳酸盐岩裂缝预测

鹿角场-李子坝构造嘉陵江组地层为一套海相碳酸盐岩沉积,根据地质、测井、岩芯分析化验等资料研究分析其储集层类型主要为孔隙、裂缝-孔隙型。储层基质孔隙小、渗透率低,裂缝成为油气运移的重要通道。根据裂缝介质中地震波传播原理,利用二维分形算法对嘉陵江组嘉二2、嘉二1～嘉一裂缝发育进行了平面分布预测,预测结果与钻井、测井解释结果符合程度高,取得了较好的地质效果,为下一步勘探开发提供了较为直接的参考资料,具有一定的推广意义。

基于多征兆信息融合理论的转子故障诊断

在研究了Dempster-shafer证据理论及其算法的基础上,提出了一种基于多征兆信息融合理论的故障诊断方法。以转子故障为例,论述了该方法的实施过程。结果表明,多征兆信息的信息融合诊断方法具有良好的稳定性和容错性,提高了转子故障诊断的准确性和可靠性。

具有二维fBm特征的分层介质粗糙面电磁散射的特性研究

运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁散射,推出了不同极化状态下的双站散射系数公式.采用二维fBm分形粗糙面来模拟实际的分层介质粗糙面,结合二维fBm分形粗糙面的功率谱导出了平面波入射二维fBm分形分层介质粗糙面的散射系数计算公式.通过数值计算得到了HH极化下双站散射系数随散射角的变化曲线,讨论了分维、底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度及入射波频率对双站散射系数的影响,得到了二维fBm分形分层介质粗糙面散射系数的分维特征、基本特征、分区特征和随频率变化的特征.