基于最佳一致逼近法的逆海洋滤波器设计

针对海水低通特性会使水下超低频段大气噪声波形畸变,使接收超低频信号时信噪比变差的问题,研究了海水在超低频段的幅频特性,仿真了在不同深度上海水对超低频大气噪声的影响,并采用最佳一致逼近法设计了逆海洋滤波器,对畸变的大气噪声波形进行频率补偿。当采样率fs=1kHz时,在30m^200m深度上最大采用9阶IIR滤波器,可以使逆海洋滤波器的幅频特性与理论值的最大偏差小于0.5dB,能够很好的还原超低频大气噪声尖峰的锐利程度,提高了接收信号的信噪比。

区间上最佳一致逼近解的割平面算法

本文给出了一个求区间上最佳一致逼近解的新方法,该方法用一系列线性规划问题的最优解逼近最佳逼近解,每次迭代充分利用了前次迭代的信息,使计算量大大减少,算法具有一些良好的性质。

基于最佳一致逼近的高阶矩量法及其应用

文章应用最佳一致逼近理论构建了一种高阶基函数方法,并将其应用于二维电磁散射问题的求解。将计算结果与传统矩量法及解析解比较可知,该高阶矩量法在较低的剖分情况下,具有很高的计算精度。将此新型的高阶基函数方法用于电大导体和其它形状散射问题中,计算结果依然有较高的计算精度,从而有效降低了计算复杂度。

切比雪夫最佳一致逼近法及误差函数特性研究

在介绍切比雪夫一致逼近定理和切比雪夫多项式的基础上,讨论了利用切比雪夫最佳一致逼近法设计FIR滤波器,并对设计过程中误差函数的极值特性进行了讨论.

结合IQGA和最佳一致逼近优化设计的双阻带UWB天线

在超宽带天线设计中采用一种快速有效的优化方法.该方法将改进的量子遗传算法与基于矩量法的体面积分方程相结合,利用最佳一致逼近快速分析天线的宽频带特性,得到优化函数的适应度值.用该方法设计一副具有3～4 GHz和5～6 GHz双阻带特性的UWB天线并制成实物,将实测电压驻波比与优化结果进行比较,两者较为吻合,说明该方法是正确的、有效的.

基于FIR优化滤波的旋转高频信号注入法及其应用

针对传统旋转高频信号注入法中信号处理精度低、延时时间长及过程复杂等缺陷,提出一种基于有限冲激响应(finiteimpulse response,FIR)优化滤波的改进旋转高频信号注入法。该方法采用等纹波最佳逼近FIR滤波器提取高频电流信号,实现高频电流信号提取误差最小。通过对高频电流作外差处理,提取转子位置误差信号,省去旋转高频信号注入法中的同步轴系滤波单元,降低系统的复杂性。通过线性相位补偿,实现转子速度与位置估计最小延迟。构建无轴承永磁同步电机无速度传感器矢量控制平台,验证算法的有效性。仿真实验结果表明:通过离线优化设计FIR滤波器及线性相位补偿,该方法在全速范围内能够准确估计转子的位置与速度,与卡尔曼滤波相比,其估计精度更高,鲁棒性更强。

数字滤波器参数的设计

通过调用MATLMB信号处理工具箱函数,实现有限冲激响应数字滤波器(FIR)和无限冲激响应数字滤波器(IIR)的参数的设计,分析了仿真输出幅频响应的图形,同时讨论了FIR和IIR数字滤波器的设计的各自特点。

准方波脉冲形成网络的理论分析与设计

针对微波驱动源、固态调制器等对宽平顶脉冲源的应用需求,开展了基于脉冲形成网络输出准方波的理论研究与分析设计。首先采用Prony算法获得准方波波形的解析表达式,然后基于最佳一致逼近的优化控制思路,列出极点控制方程,采用数值方法求解非线性方程组,获得优化波形参数。在此基础上采用阻抗函数匹配的算法求解出脉冲形成网络的元件参数初始值,根据工程设计的实际情况舍弃部分参数并对个别参数进行优化后,获得最终的元器件参数。通过理论分析与数值模拟相结合的方法,系统地给出了获取长脉宽、低纹波准方波脉冲形成网络的设计方法以及设计准则。该方法可用于设计任意阶低纹波系数的准方波脉冲源,也可用于设计其他输出波形要求的脉冲源。

一种快速计算雷达散射截面空域特性的方法

将最佳一致有理逼近理论和矩量法(MoM)相结合,提出了一种新的二维外推技术并对任意形状复杂目标雷达散射截面的空域二维特性进行了快速计算。与渐进波形估计(AWE)技术相比,Maehly逼近的优势在于不需要计算阻抗矩阵元素的高阶导数,能在更宽的范围内精确逼近MoM计算结果,并且很容易和MoM计算机代码相结合。与MoM逐点计算相比,Maehly逼近结合MoM能有效地提高计算效率。数值结果表明Maehly逼近结合MoM与MoM逐点计算的结果吻合良好,证明了该方法的有效性。

一种基于IQGA的UWB陷波天线的设计

给出了一种改进的量子遗传算法(IQGA),克服了其易陷入局部极值的缺点,再将其与基于矩量法的体面积分方程和最佳一致逼近结合,加速了超宽带天线的特性分析,设计优化了一副采用微带线馈电的超宽带陷波天线。该天线在3.1～10.6GHz频带范围内反射系数低于-10dB,而在5.8GHz的窄带范围内具有反射系数高于-10dB的陷波特性。最后制作出了该副天线,优化结果与实测结果的比较反映了该方法的正确和有效性。

高准确度的传感器建模方法及应用

通过对纸张定量传感器采用插值法、最小二乘法、最佳一致逼近法建立的模型的比较,提出了一种高准确度的传感器建模方法,并对所建模型的统计特性进行了分析,其所建模型已在纸机上应用。该法也可用于其它类传感器模型的建立。

应用梅利逼近分析目标宽带电磁散射特性

将最佳一致逼近理论引入到电磁散射宽带计算中,通过对给定频带内的切比雪夫节点和节点处目标表面电流的求解,获得了关于电流的最佳一致多项式逼近,并转化为有理逼近以提高计算精度。结合组合场积分方程,对任意形状三维导体目标的宽带电磁散射特性进行了分析,并与渐近波形估计进行了比较,结果表明:在不占用更多内存的前提下,所提方法大大提高了计算效率。

数值积分的一种改进方法

采用最佳一致逼近多项式的方法,对传统梯形公式做了改进,从而进一步提高了数值积分抛物插值预处理法的精确度.同时,应用具体例题说明了改进后方法的优点.

解非线性方程的“区间一点迭代法”

对于求解非线性方程f(x)=0 (1)已形成许多方法。本文只叙述如何用区间一点迭代法求(1)的实根(后文所及也均指实根),至于求虚根将另文叙述。

基于GPU加速的高阶矩量法研究与应用

矩量法(MOM)在求解电磁场散射问题时,当未知量数目比较大时,其内存占用和计算时间非常大。基于最佳一致逼近理论构造了高阶矩量法,并引入了计算统一设备架构(CUDA)技术,在图形处理器(GPU)上实现了并行加速计算二维电磁散射问题。实例结果表明,在与快速多极子算法(FMM)相对比下,该方法在较低剖分的情况下,具有很高的计算精度,并且在阻抗矩阵填充和矩矢相乘时的速度大大提升,适用于电大尺寸目标的散射问题。

用Matlab设计FIR数字滤波器

采用窗函数法、频率抽样法和切比雪夫最佳一致逼近法,通过调用Matlab信号处理工具箱中的函数设计低通数字滤波器。针对采用Matlab设计的程序和对应的幅频响应特性曲线,分析了三种设计方法各自的特点,比较了在相同滤波器长度下采用上述三种方法设计的滤波器对给定滤波器的逼近程度。结果表明采用窗函数法和切比雪夫最佳一致逼近法 (调用remez函数 )设计过程简单,而采用频率抽样法设计过程复杂。从逼近程度看,采用切比雪夫最佳一致逼近法设计的滤波器在整个频段误差最小,性能最优。

MATLAB在FIR滤波器设计中的应用

数字滤波器作为数字信号处理的基本组成构件,如何设计滤波器在数字信号处理中有着重要意义。本文根据FIR滤波器的原理,提出了在MATLAB环境下采用等波纹最佳一致逼近法(Parks-McClellan最优法)的FIR滤波器的设计。文中给出了设计实例,仿真结果表明设计的各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行。

海洋重力测量中低通滤波器的设计与应用

海洋重力测量中由于载体的运动加速度和动态角运动，重力仪观测值中不可避免混入高频噪声，因此需对其进行滤波以获得高精度重力值。本文针对噪声剔除问题，基于最佳一致逼近法和频率采样法设计了两种适用于海洋重力测量的有限脉冲响应（Finite Impulse Response，FIR）低通滤波器。以窗函数法设计的滤波器为依据，采用模拟垂直加速度数据方法检测滤波器性能，结果表明，两种滤波器对高频扰动噪声的滤波效果明显优于对弱随机噪声的滤波，适用于海洋重力测量数据处理。在相同设计指标下，采用最佳一致逼近法设计的滤波器比采用频率采样法设计的滤波器具有更好的低通滤波效果，将设计的低通滤波器应用于海洋实际重力测量数据分析，重力异常精度与窗函数法滤波器结果吻合较好。

应用超宽带特征基函数法快速计算目标宽带RCS

提出了一种快速求解目标宽带RCS的有效方法;方法将超宽带特征基函数法与最佳一致逼近相结合,首先求解出频率最高点处的特征基函数作为超宽带特征基函数,该基函数在每个切比雪夫节点能反复应用,大大节约每个切比雪夫节点处电流的求解时间,然后利用最佳一致逼近便可很快得到带宽内所有频点的电流分布信息,由此达到快速求解目标宽带RCS的目的;与传统超宽带特征基函数法相比,计算效率有了明显的提升,数值计算结果证实了该方法的精确性与有效性。

面向申威异构众核处理器的初等函数算法研究

基础数学库作为高性能计算机的底层基础软件,开发针对处理器特点的高精度、高性能基础数学函数,对于充分发挥高性能计算机的性能优势有着非常重要的作用。初等函数的算法设计是基础数学库开发的首要任务,对函数的基础性能和精度以及后续优化实现起决定性作用。在分析现有算法的基础上,结合SW26010处理器特点,提出初等函数算法设计原则和两种算法设计模式,并以指数函数为例介绍了其在主核和从核平台的算法设计。实验结果表明,采用此算法,与GNU库相比,典型函数的精度与GNU总体保持一致,主核函数的性能平均提高52.4%,从核函数的性能平均提高75.3%。