基于指数梯度和凸组合的稀疏自适应滤波算法

在稀疏自适应滤波器算法中,改进的比例仿射投影算法(IPAPA)对于回声消除是非常具有吸引力的,因为它结合了仿射投影算法(APA)良好的收敛特性和改进的比例归一化最小均方(IPNLMS)算法的增益因子。尽管对于稀疏的回声路径,其性能改善是比较显著的,但在参数选择方面仍然受到一些制约。采用组合方案将2个独立的IPAPA自适应滤波器的输出进行自适应组合,使得参数选择更加简单,不仅可以缓解收敛速度与稳态失调之间的矛盾,同时也可以增加其对系统的不同稀疏特性的适应性。另外,由于在每一个瞬间组合系数的正确估计决定了组合方案的优劣,因此在研究其迭代过程的基础上,提出一种基于指数梯度(EG)的组合系数更新方法。理论分析和仿真结果验证了其有效性。

指数梯度半无限介质中波的传播

为了解无限介质中波的传播特性,研究特殊速度梯度的半无限非均匀介质中声波的传播。基于点源声波特殊性,给出适当边界条件,并对波动方程进行Laplace变换后变量分离处理,通过对Bessel方程求解获得速度势函数的积分表达式。该方法可为大气层中声波、电磁波传播及地震波研究提供参考。

带有自适应学习速率的矩阵指数梯度在线量子态估计算法

针对连续弱测量中存在高斯噪声的情况,提出一种带有自适应学习速率的矩阵指数梯度在线量子态估计算法.将量子态估计问题转化为含量子约束的凸优化问题,通过引入Von Neumann散度(量子相对熵),在一阶最优条件下,推导出指数型的量子态迭代公式,保证量子态密度矩阵的半正定性.再通过对迭代结果进行迹为1的投影,得到最终的量子态估计值.同时在迭代公式中设计自适应的学习速率,进一步加快算法的收敛速度.将所提出的算法分别在1,2,3和4个量子位系统上,进行了在线量子态估计的数值仿真实验,并与现有的在线量子态估计算法进行了性能对比.实验结果表明,所提出的算法具有更好的快速收敛性,以及更高的状态估计精度.

近地层大气折射指数梯度分布模拟模型及其应用试验

以大气折射指数梯度的统计分布模型为基础 ,给出了近地面大气折射指数梯度分布的模拟模型 ,利用地面高空资料 ,可以方便地模拟近地层的大气折射指数梯度分布。计算和试验表明 :大多数地方近地层大气折射指数梯度的统计分布 ,仅用地面大气折射指数就能够进行模拟。

在线投资组合选择的半指数梯度策略及实证分析

针对传统投资组合策略的高频资产配置调整产生高额交易成本从而导致最终收益不佳这一问题,提出基于机器学习与在线学习理论的半指数梯度投资组合(SEG)策略。该策略对投资期进行划分,通过控制投资期内的交易量来降低交易成本。首先,基于仅在每段分割的初始期调整投资组合而其余时间不进行交易这一投资方式来建立SEG策略模型,并结合收益损失构造目标函数;其次,利用因子图算法求解投资组合迭代更新的闭式解,并证明该策略累积资产收益的损失上界,从理论上保证算法的收益性能。在纽约交易所等多个数据集上进行的仿真实验表明,该策略在交易成本存在时仍然能够保持较高的收益,证实了该策略对于交易成本的不敏感性。

我国大气折射指数梯度对BPL地波时号的影响

本文讨论了我国大气折射指数梯度的分布值及其对BPL地波时号的二次相位因子的影响.采用了我国102个高空气象站十年的实测资料,求得了我国大气折射指数梯度的月平均值.根据这些数值绘制了春秋季、夏季和冬季的《中国大气折射指数梯度分布图》.用这种方法计算的地波时延预测值与地波时延的实测值做了比较,结果表明,本文提供的修正值比标准大气的修正数据更接近实测值.

沿轴向指数分布的功能梯度Timoshenko梁的频率精确解

通过对状态空间变量进行变量替换,求得了沿轴向指数分布的功能梯度Timoshenko梁的状态空间传递矩阵方程。通过传递矩阵法计算了多种边界条件下结构固有频率的精确解,并与解析解进行对比。通过分析梯度参数对结构固有频率与模态振型的影响,该计算结果表明频率与材料梯度变量之间的关系曲线是连续光滑的,并未出现部分文献中的跳跃现象,并且采用有限元法该计算结果进行验证。通过对比不同梁理论的计算结果,定量的分析了剪切刚度和转动惯量对结构固有频率的影响。计算结果表明,该方法物理概念清晰,降低问题求解难度的同时可以减少计算量。

Ni基指数分布梯度熔覆层低应力多碰趋表效应

目的研究在低应力多碰条件下,在零件表面激光熔覆制备指数分布梯度涂层的效应。方法采用网格坐标划分法,在低应力条件下通过对Ni基指数分布梯度熔覆层的0Cr18Ni9试件进行多碰试验,获取变形数据,计算获得变形率,绘制规律曲线。借助工具显微镜,获得碰撞前后组织金相图。结果采用的碰撞应力仅有115 MPa,远低于涂层材料与基体的静压缩屈服强度,但指数分布的梯度涂层发生了可测的塑性变形,第一网格层变形率最为明显,达到了18.97%,第二网格层变形率为15.03%,靠近基体的最后一个网格层的变形率为0.29%,可以表明指数分布梯度涂层在低应力多碰后的形变具有"趋表效应"。基体的形变情况与梯度涂层的形变基本一致,从距表面6 mm处开始,涂层与基体结合处由于有瞬间激光高温熔覆,出现了应变的突变现象,宏观塑性变形增大,变形率突增到3.92%,但基体的形变总的来说也符合"趋表效应"。同时借助金相图看到的晶体滑移现象也证实了这一点。结论在低应力多碰作用后,试件表层的累积变形量最大,随着涂层深度的增加梯度减小,表明具有"趋表效应",同时抗多冲形变的能力显著增强。

视觉匀度分析的改进梯度指数法及其应用

以纸张为研究对像,利用计算机视觉方法,在分析了标准匀度检测方法的基础上,采用类金字塔结构方差给出了改进的梯度指数纹理分析算法,它既体现了微观匀度特性,又体现了宏观匀度特性.实验结果表明,该方法对于分析纸张匀度是可行的,并具有较高的鲁棒性能.

二极铁磁场一阶和二阶梯度指数修正

本文采用表面修正线圈对二极铁磁场一阶(α线圈)和二阶(β线圈)指数进行修正。当分别通电流I=3 A时,α=0.052、β=0.27。实验结果与理论设计符合得很好,α值相差约1%,β值相差约2%。

基于径向梯度指数的肺结节假阳性筛除方法

针对肺结节自动检测中假阳性率高影响检测结果的问题,提出一种筛除方法。采用基于径向梯度指数的方法降低假阳性率,生成CT图像的基于径向梯度指数图,设定基于径向梯度指数滤波器滤除假阳性结节。实验结果表明,该方法能有效降低肺结节自动检测的假阳性率。

影响前庭神经鞘瘤放射外科治疗计划的梯度指数的因素研究

目的探索影响前庭神经鞘瘤(VS)放射外科计划梯度指数(GI)的因素。方法收集上海伽玛医院神经外科2020年1月—2021年9月收治的所有VS患者的治疗计划。根据因素对GI的影响是患者固有特性决定的还是治疗计划决定的分为两大类,再对上述因素和GI的关系进行统计分析研究。结果研究共纳入309例患者的治疗计划,患者固有特性决定的因素中,肿瘤最大直径、肿瘤体积和GI的相关性有统计意义;而对治疗计划决定的因素的单因素分析发现,各计划参数与GI的相关性均有统计意义;综合患者因素和计划因素的多因素分析发现,病灶最大直径、是否有手术史和覆盖指数的相关性有统计意义。结论VS治疗计划中,GI同时受到患者固有因素和治疗计划本身因素的双重影响,病灶大小和既往手术史对于GI的影响可能最大。

一种功能梯度Timoshenko梁的损伤识别方法

为了获得功能梯度材料的高精度损伤识别方法,本文基于动力学方法,通过对状态空间变量进行变量替换,求得了沿轴向指数分布的功能梯度Timoshenko梁的传递矩阵,通过分析裂纹对结构局部柔度的影响,采用扭转弹簧模拟裂纹对结构局部柔度的贡献,建立了功能梯度Timoshenko梁的表面裂纹传递矩阵,并且推导了复杂边界条件下多跨梁的理论模型。通过将非线性方程组转化为单一目标函数优化问题,并将增广拉格朗日算法与差分进化算法相结合对结构进行损伤识别。计算实例表明,本文提出的方法具有精度高、收敛快等特点,且适用于复杂边界条件下多损伤模型的损伤识别。

梯度材料中孔洞对剪切波的散射与动应力

为研究无限大指数梯度材料中孔洞对反平面剪切波的散射,以实际工程中梯度材料不连续结构处在动载荷作用下的应力问题为背景,基于弹性动力学理论,采用波函数展开法,结合数值分析,计算无限大功能梯度材料中圆孔对反平面剪切波的散射和动应力集中,得到问题的解析解,给出圆孔动应力集中因数的数值解,分析入射波数以及材料非均匀参数对动应力集中因数的影响.分析表明:梯度材料的非均匀参数对孔洞周围动应力集中因数的值和分布有很大影响,反平面剪切波的入射波数也是影响动应力的重要因素.

水中有限长功能梯度材料圆柱壳声辐射研究

研究了径向简谐集中力激励下的水中功能梯度复合材料有限长圆柱壳的振动和声辐射问题。从有限长功能梯度材料振动方程出发,利用模态叠加法,推导出了圆柱壳在径向集中力激励下,平面振动平均振速和声辐射效率表达式。通过数值仿真计算了不同梯度指数下圆柱壳的平均振速、辐射功率和辐射效率。为功能梯度材料圆柱壳声辐射的研究提供了一种有效方法。

功能梯度材料板的弯曲问题

基于一阶剪切变形理论推导了功能梯度材料矩形板的基本方程 ,并用一种新型的数值方法——微分容积法求解了该方程 ,讨论了边界条件。

半无限功能梯度材料结构中圆孔对弹性波的多重散射

基于弹性波多体散射理论,采用波函数展开法,研究了半无限指数梯度材料中圆孔对弹性波的多重散射和动应力集中,得到了问题的解析解,给出了圆孔动应力集中系数的数值解,分析了圆孔与边界的距离、入射波波数以及材料的非均匀参数对圆孔周围动应力集中系数的影响。分析表明:梯度材料的非均匀参数小于零时对最大动应力影响较小,但是对动应力在圆周的分布有较大影响;大于零时对最大动应力和动应力在圆周的分布影响都很大,特别是在圆孔与边界的距离较小时影响更大。

风廓线雷达反演大气比湿廓线的初步试验

基于湍流散射理论,运用边界层风廓线雷达(WPR)联合RASS(Radio Acoustic Sounding System),GPS/PWV(Global Position System/Precipitable Water Vapor)进行全遥感系统的大气比湿廓线反演试验,并对影响因子进行分析。利用2011年8—9月云南大理综合探测试验数据的反演结果与探空数据进行比较分析,结果表明:WPR联合探空的温度廓线和起始边界比湿(q_0)反演大气比湿廓线,与探空大气比湿廓线相比具有相同的变化趋势,标准差为0.84 g·kg^(-1),误差随高度增加呈递增趋势;WPR联合RASS,GPS/PWV数据反演大气比湿廓线,与探空大气比湿廓线的标准差为0.85 g·kg^(-1)。参加反演的数据中,折射指数结构常数C_n^2与谱宽σ_(turb)~2对反演影响最大,反演算法中大气折射指数梯度M符号的判断对反演精度也有较大影响。

基于数值模拟大气环境预测海上微波传播损耗

针对数值天气预报模式应用于电磁波传播预测的性能,比较数值模拟和无线电探空剖面,计算并对比以两者为输入的路径损耗。对于近地面1km大气修正折射率梯度,两者间误差均值和标准差分别为4.4M/km和16.6M/km。通过在典型频点上的传播计算,发现频率较低或距离较近时,路径传播损耗误差较小,随着频率或距离的增加,误差逐渐增大。结果表明了数值天气预报技术在海上电波传播特性预测中的适用性。

功能梯度声子晶体中SH波带隙结构的精确解

【目的】以精确方法分析研究具有指数分布特性的功能梯度弹性声子晶体中斜入射剪切水平(shear horizontal,SH)波的带隙结构。【方法】首先,利用应力变换并结合Snell定理和状态空间法,精确地获得了斜入射SH波的位移、应力解及显式特解;然后,根据应力、位移连续条件和Bloch理论,应用传递矩阵法,导出了带隙结构的特征值方程。【结果】通过计算特征值方程得到了色散曲线,并与层合模型和传输率结果进行比对后验证了本研究方法的准确性;在数值算例中,指数梯度和入射角对带隙宽度及频率中心的影响规律表明,单梯度声子晶体对带隙调谐具有更好的性能。【结论】本研究给出的精确解析解可作为各类近似解与数值解的检验基准。