基于Remez迭代算法求解差分系数的双相介质自适应有限差分正演模拟

利用传统有限差分方法对基于Biot理论的双相介质波动方程进行数值求解时,由于慢纵波的存在,数值频散效应较为明显,影响模拟精度.相对于声学近似方程及普通弹性波方程,Biot双相介质波动方程在同等数值求解算法和精度要求条件下,其地震波场正演模拟需要更多的计算时间.本文针对Biot一阶速度-应力方程组发展了一种变阶数优化有限差分数值模拟方法,旨在同时提高其正演模拟的精度和效率.首先结合交错网格差分格式推导Biot方程的数值频散关系式.然后基于Remez迭代算法求取一阶空间偏导数的优化差分系数,并用于Biot方程的交错网格有限差分数值模拟.在此基础上把三类波的平均频散误差参数限制在给定的频散误差阈值和频率范围内,此时优化有限差分算子的长度就能自适应非均匀双相介质模型中的不同速度区间.数值频散曲线分析表明:基于Remez迭代算法的优化有限差分方法相较传统泰勒级数展开方法在大波数范围对频散误差的压制效果更明显;可变阶数的优化有限差分方法能取得与固定阶数优化有限差分方法相近的模拟精度.在均匀介质和河道模型的数值模拟实验中将本文变阶数优化有限差分算法与传统泰勒展开算法、最小二乘优化算法进行比较,进一步证明其在复杂地下介质中的有效性和适用性.

带约束的复FIR数字滤波器Chebyshev设计算法

本文主要讨论了复FIR数字滤波器的频域不等式约束Chebyshev设计问题.作者首先把文献[1]中的复交错点组定理扩展到有不等式约束的情况,之后根据扩展定理中对最优解特性的描述,并结合复Remez算法[1]及赖晓平的迭代Remez算法[2][3],提出了一种有效的算法来解决频域带不等式约束的复FIR数字滤波器的Chebyshev设计问题.如果问题的解存在,则算法能保证收敛到最优解.作者用MATLAB语言对上述算法进行了实现并做了仿真分析.

复FIR数字滤波器幅值约束Chebyshev设计

L.J.Karam和McC lellan最早得到了有关复数域Chebyshev逼近的复交错点组定理,并提出了以此定理为基础的复Remez算法用于复FIR数字滤波器的Chebyshev设计.本文首先给出并证明了复交错点组定理在带不等式约束条件下的扩展定理,之后,根据此扩展定理中对最优解极值频率点特性的描述,提出了一种有效的算法来解决带幅值不等式约束的复FIR数字滤波器的Chebyshev设计问题.这一新算法中还结合了复Remez算法及赖晓平提出的迭代Remez算法,并且如果问题的解存在则保证收敛到此解.作者把上述算法做成了MATLAB语言程序,并进行了大量的实例设计实验,仿真结果表明此算法有效而可靠.