电磁散射研究中的自适应修正特征基函数法

该文提出了一种新的特征基函数法——自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method,AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块的初次电流以及初次基函数系数的模来构造反映块间耦合的二次基函数,计算出其系数以及更为精确的电流,高次基函数的求解依此类推,应用一种新的精度判断方法方便地控制电流误差以停止计算更高次的基函数。讨论了不同模型时,不同特征基函数法的精度收敛性能,AMCBFM在基函数阶数较低时收敛性能优于已有的方法。还分析了在尽可能提高计算速度时分块数目与未知数个数的关系。数值结果表明,AMCBFM具有有效降低计算矩阵的尺寸,精度高,计算速度快,误差易控制等优点。

基于径向基函数响应面方法的超大跨悬索桥有限元模型修正

基于径向基函数响应面建模和遗传算法相结合的有限元模型修正方法,得到能反映结构真实状态的超大悬索桥有限元分析模型。首先利用灵敏度分析方法选取待修正参数和可用的特征量信息,以中心复合试验设计方法构造不同摄动水平下的待修正参数样本,通过有限元模型的静动力分析计算不同参数水平下的特征量样本;然后,以待修正参数样本和特征量样本为结构系统输入和输出,建立能逼近大型结构系统设计参数与特征量之间复杂隐式函数关系的径向基响应面模型;最后,基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法对结构有限元模型进行修正。以国内湖南某超大跨钢桁架悬索桥为对象,采用高斯径向基函数响应面模型,基于成桥静动力试验监测数据,对该桥的三维有限元模型进行修正。研究结果表明:修正后的有限元模型能够更真实地反映结构的物理状态,较好地体现了该桥梁结构的真实静动力特性。

基于径向基函数响应面方法的大跨度斜拉桥有限元模型修正

采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型。基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量。采用实验设计方法生成参数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型。通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数。以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数。基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正。结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型。

基于PO和EEC的特征基函数快速构造方法

特征基函数的构造是特征基函数方法(characteristic basis function method,CBFM)的关键步骤之一,传统的CBF构造方法(construction of characteristic basis functions,CBFs)是在子区域上应用矩量法(methodof moment,MoM),因此需要消耗大量的计算时间。为降低构造过程的计算量,提高电大目标电磁散射的计算效率,提出了基于高频近似方法的特征基函数快速构造方法,针对边缘效应引入了等效边缘流(equivalent edge currents,EEC)修正,可以在保持算法通用性的同时显著提高包含边缘结构的目标散射计算精度。数值结果验证了方法的正确性及高效性。

大型阵列结构电磁特性分析的特征基函数方法

运用基于矩量法的特征基函数方法分析了大型阵列结构的电磁辐射与散射特性。特征基函数方法首先对阵列结构进行分区,通过区间互耦构造高层级基函数,大大降低了生成的全局矩阵的尺度,能够对矩阵直接求解。将特征基函数方法运用于对大型阵列结构的分析中,通过深入的研究,给出了加速计算和节省内存的手段。数值结果表明方法的准确性和高效性。

一种基于径向基函数与模糊自适应共振的电子商务推荐方法

针对协同过滤推荐算法面临数据稀疏特征时推荐效果较差,存在冷启动、稀疏性、可扩展性等问题,提出应用径向基函数神经网络(RBFN)去解决传统协同过滤的缺点,有效地对稀疏性数据进行平滑处理,得到消除稀疏性后的完全评价矩阵。并提出通过模糊自适应共振神经网络对用户相似性聚类进行改进,进行实时推荐。实验评价结果表明,该方法与传统协同过滤推荐方法相比,无论在推荐精度还是推荐相关性上都更为有效。

基于径向基函数的自适应网格方法

本文给出了一种基于径向基函数的自适应网格方法.该方法利用网格依赖方法的解与径向基函数插值解的信息来细化或粗化网格,充分利用了径向基函数计算格式简单、节点配置灵活的优点与网格依赖方法的稳健性.提出的算法很容易编程实现.数值算例表明该算法可以在解变化剧烈的区域加密网格,在解变化平缓的地方粗化网格,从而在保证相同数值求解精度的情况下,能够极大地节省计算量.

基于通用特征基函数的目标宽带RCS自适应计算

通用特征基函数法是分析目标宽带电磁散射特性的有效方法之一,但该方法在低频点应用最高频率点构造的特征基函数计算时存在大量的冗余计算。通过提出一种基于通用特征基函数法的目标宽带RCS自适应计算方法,将待分析频段自适应划分为多个子频段,并分别在每个子频段的最高频率点构造通用特征基函数,从而可以在各个子频段使用各自的通用特征基函数计算RCS,最后将各个子频段的RCS数据进行拼接,实现待分析频段宽带RCS的计算。与传统方法相比,该方法有效的减少了在低频点的冗余计算,减少了计算时间。数值计算结果证明了该方法的有效性和精确性。

特征模基函数法结合ACA算法求解电大目标双站RCS

针对传统矩量法(MoM)在分析电大目标电磁散射特性时存在内存需求大、求解效率低的问题,提出一种基于分块理论的特征模基函数法结合自适应交叉近似算法(ACA)快速求解电大目标双站雷达散射截面的方法。首先,将目标剖分为多个子域,实现未知数的离散和矩阵维数的降维,通过分别求解各子域的特征模,有效减少特征模的求解时间。其次,在构造缩减矩阵计算互阻抗元素时,应用ACA算法计算互阻抗元素,加快矩阵向量积的运算并且减少了内存消耗。数值结果表明,与传统的MoM相比,在保证精度的前提下,该方法内存需求更低,计算效率更高。提出的新方法为电大目标电磁散射特性的分析提供了一种新的方案。

基于叠层基函数的有限元P自适应方法研究

在进行有限元求解电磁场问题时,随着求解问题规模扩大、求解问题复杂度提升,全求解区域的高阶基函数的引入会带来大量内存消耗。文章提出了一种基于先验知识的有限元自适应方法,相比传统有限元方法,引入了高阶叠层基函数和适合的阶数预估方法,在不同的求解区域采用不同阶数的基函数,在保证精度的前提下降低了内存消耗。文章首先介绍了有限元自适应方法的理论基础,然后给出了同轴馈电的微带PIFA天线的算例,通过与商业软件比较计算结果,验证了算法的正确性。最后给出了自适应阶数与高阶基函数和低阶基函数辐射特性与资源消耗对比图,验证了该方法的可行性和可靠性。

应用通用特征基函数求解目标宽带雷达散射截面

基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而快速获得期望频段的目标电磁散射特性.应用自适应交叉近似算法加速阻抗矩阵元素的计算,提高次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.与传统方法相比,计算精度和计算效率都得到了大大提高,数值结果证明了所提方法的精确性和有效性.

特征基函数法快速分析导体目标电磁散射特性

提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)为基础,并将自适应交叉近似(Adaptive Cross Approximation,ACA)算法应用于子块矩阵的低秩压缩计算.该方法将子块矩阵用一个列占优矩阵和一个行占优矩阵的乘积形式表示,从而加快次要特征基函数(Secondary Level Characteristic Basis Functions,SCBFs)的产生,提高缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.本方法和传统矩量法(Method of Mo-ments,MoM)相比,计算时间和内存消耗都得到了有效缩减,数值结果证明了本方法的精确性和有效性.

一种改进的基于径向基函数图像变形方法

图像变形是计算机动画中常用的方法之一,通过该项技术用户只需指定待处理图像上的某些变化特征就可以得到他们所期望的变形效果。本文在径向基插值算法的基础上,通过加入一次项和仿射可微条件,适当选择核函数,转化原优化问题为齐次线性问题,从而使该线性系统获得稳定的唯一解。此外,本文还给出在目标图像中建立径向基函数的算法,为采用反向重采样技术以获得光滑的变形效果提供了必要的支持。实验结果表明,本文算法可以实现多控制点准确插值下的平滑渐变变形效果。

基于方向信息测度约束的自适应血管跟踪方法

针对血管的叠加与分叉问题 ,本文提出了一种基于象素方向信息测度约束的自适应血管跟踪方法 .在启发式血管追踪过程中 ,本文构造了一种边缘度量函数来检测血管边缘 .同时 ,本文还引入了一些措施来提高血管追踪精度 ,如步长自适应调整、方向惯性机制、四边形修正方法等 .试验结果表明 ,本文方法在血管发生叠加和分叉时 ,可以正确的对血管进行跟踪 。

自适应多小波基函数构造与机械故障诊断应用研究

设备在运行中萌生的故障(即早期故障),特征信息微弱且往往被机械设备运行过程的强噪声所淹没,给故障诊断与预示带来困难,已成为国内外此领域研究的热点和难点。文章深入研究了机械故障动态信号与基函数的内积变换原理;提出了若干自适应多小波基函数构造方法;改进了几种多小波邻域区间和局部阈值降噪方法。利用典型的工程案例分析和阐述了重油催化裂化装置、连铸连轧机组、空分机、电力机车和船载卫星通信地球站传动系统在运行状态下,微弱动态信号的特征增强和复合故障特征提取的工程应用实效。

多谐波互信息特征的自适应Prony提取方法

针对电力系统中多谐波源相互影响的谐波具有非持续性和突变性的特征,传统的prony算法具有误差较大、精度不高的缺点以及谐波信号采样值具有高维数据的特性,提出自适应Prony方法提取多谐波相互影响的信号互信息特征,通过方差修正量调整互信息提取的精度;对采样数据矩阵进行奇异值分解,秩后的矩阵中的元素值即为多谐波源互信息提取的数据。研究结果表明:该方法实现了多谐波源互信息特征的提取和谐波频谱的分析且精度较高,验证了该方法的正确性。

结合P-FFT算法和特征基函数分析大型阵列散射

特征基函数方法利用特征值分解提取目标散射特征,构造基于特征向量的基函数可以高效的缩减矩量法分析所需的未知量数目,有利于分析有限周期阵列电磁散射或辐射问题。然而,对于电大尺寸电磁阵列散射问题,直接求解由特征基函数组成的矩阵方程,仍然面临着计算量较大等问题,难以适用于单机计算。本文结合特征基函数和预修正傅里叶快速算法求解体面结合积分方程,分析了大型金属介质混合有限周期阵列的散射特性,该算法有效减少了计算量和计算时间,并且改善了迭代求解收敛性能。

基于自适应投影学习算法的RBF神经网络多用户检测方法

自适应投影学习算法是一种简单有效的构造和训练径向基函数神经网络的方法,该方法能迭代地确定径向基函数的个数,中心的位置以及网络的权系数。本文将基于自适应投影学习算法的径向基函数神经网络应用于CDMA系统多用户检测,仿真表明:这种方法对远近问题不敏感,具有良好的误码率性能和抗多址干扰性能。

基于径向基函数的自适应微分方程数值解法研究与应用

径向基函数作为一种有效的处理数据拟合问题的函数,在神经网络、统计学习、金融学、经济学中应用广泛。基于径向基函数的无网格方法在微分方程数值解中应用广泛。由于径向基函数方法在求解微分方程时节点的灵活性,本文考虑结合自适应方法构造一种自适应无网格方法。数值实验显示本算法具有高效、稳定的特点。

应用通用特征基函数法快速求解目标宽带RCS

提出了一种快速计算目标宽带RCS的有效算法。传统通用特征基函数法构造的特征基函数可以用于求解整个频段的电磁散射特性,但在求解低频点电磁散射特性时会加大计算的复杂度,从而增加RCS的求解时间。本文提出的一种基于通用特征基函数法的加速算法,该方法采用自适应计算技术降低了低频点的冗余计算。数值结果证明了该方法的有效性和精确性。