用随机起伏信号(dither)方法改善ADC的SFDR指标

介绍了随机起伏信号 ( dither)的种类和基本应用 ,分析了 ADC的特性并建立了接近实际ADC性能的模型 ,在此基础上实现了一个基于 L abview平台的 ADC仿真系统。通过仿真说明了 dither对改善 ADC的 SFDR指标的作用。

一种改进的随机起伏海面的仿真方法

根据线性滤波器模型的基本原理,提出了一种改进的基于高阶滤波器的随机起伏海面仿真方法.利用Pierson的半经验海浪谱模型,得到了各种不同风速条件下海面随机起伏的仿真结果,并且对仿真结果进行了比较和讨论,结果表明,利用高阶滤波器方法能更加准确地仿真不同风速下的实际海面、更好地再现随机起伏海面的海浪谱特征.这一方法的提出为海浪的物理模拟实验提供了更为准确的数值计算方法,也为研究目标与海面共存条件下高频地波雷达信号的回波特性提供了更好的数值仿真平台.

背景各向异性不均匀的随机起伏电离层中高频电波散射的几何光学近似

本文讨论了背景为各向异性、不均匀的随机起伏电离层中高频电波的传播和散射问题。在几何光学近似下，给出了电子浓度不均匀体散射引起的高频电波的相位与振幅的起伏，并在此基础上，讨论了起伏的统计特性。结果表明，由各向异性引起的侧向偏移与极化效应对高频电波波场的起伏有显著的影响，往往不能忽略。

随机起伏对大气光传播的影响

一般在大气对激光雷达信号的影响中只考虑大气折射率或介电常数随空间和时间做大幅度规则变化的系统误差，实际上围绕平均值起伏的随机误差对激光雷达信号也有一定的影响，它使得激光雷达信号的幅度与相位发生起伏，从而影响其精度。本文分析了大气随机起伏误差及其对激光雷达信号幅度与相位的影响，对激光雷达设计和精度分析具有一定的实际意义。

海面随机起伏对噪声场空间特性的影响规律

对于1 k Hz以上声波,海面起伏会对浅海声传播产生显著影响,现有的噪声预报模型在建模过程中基本没有考虑海面起伏的影响.针对这一问题,本文基于传输理论建立了随机起伏界面下噪声场垂直相关性和指向性模型,仿真分析了海面起伏对噪声强度、垂直相关性与指向性的影响.结果表明,对于表面噪声,海面随机起伏使声波能量从中间阶简正波向低阶和高阶简正波转移,而对噪声强度起主要贡献的一般是中间阶简正波,所以海面起伏使得噪声强度减弱;简正波之间能量的耦合导致垂直平面上不同掠射角方向上到达的声波响应发生变化,经由海面反射大掠射角到达的声波响应以及中小角度到达的声波响应变弱,而经由海底反射大掠射角到达的声波响应变强;海面随机起伏还会扰动各阶简正波相位,使不同阶简正波互相关性变弱,致使噪声场的空间相关性也变弱.

随机起伏海面数值仿真中的滤波器设计算法研究

本文利用Pierson—Moscowitz谱，讨论了随机起伏海面仿真中海浪谱的分解方法，给出了满足线性滤波器要求的海浪谱分数有理多项式拟合算法，并对拟合结果进行了详细的分析。结果表明，与四阶滤波器相比，利用满足六阶滤波器要求的海浪谱分数有理多项式拟合算法，能更好地拟合实际海浪谱，这为实际海面的数值仿真提供了更加精确的算法。

自由空间连续变量量子密钥分发的信道透射率起伏特性仿真研究

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量,因此在精确表征透射率方面存在局限性。文中从大气湍流的物理本质出发,采用分步传输结合相位屏平板方法对自由空间量子信道进行数值仿真研究,并将仿真结果与已有的数学模型进行了对比分析。对自由空间量子信道数值仿真执行10~5次,计算透射率并进行数理统计,得到自由空间量子信道透射率的概率密度,结果表明,采用改进Von Karman大气湍流谱模型能够精确实现真实的自由空间量子信道,而采用Kolmogorov大气湍流谱模型仿真计算得到的自由空间量子信道透射率被高估,最大误差达到5.28%;将数值仿真精确实现的透射率概率密度与已有的椭圆光束近似模型和光束漂移模型进行比较,发现这些模型均低估透射率,与真实的自由空间量子信道情况存在一定差异。研究结果能够精确表征自由空间量子信道透射率的随机起伏特性,可用于准确评估自由空间连续变量量子密钥分发的安全性。

随机浅海声传播简正波起伏(英文)

随机浅海环境中声传播起伏的研究,对于随机海洋环境声场预报及海洋环境参数反演和遥测都有十分重要的意义。文中对随机浅海中声传播的简正波起伏进行了研究,利用L.B.Dozier统计耦合模式方程,通过MonteCarlo数值模拟分析声速场随机变化所产生的声场起伏规律。随机声速场模型由海上温度链测量数据统计规律分析得到。结果表明,声速场随机起伏所导致的简正波幅度起伏远高于声压的起伏;当声源处在某一阶简正波的敏感深度位置时,该阶简正波的闪烁系数会比简正波幅度起伏方差高2～3个量级;在所分析随机声速场模型下,声压起伏方差、简正波幅度起伏方差及简正波闪烁系数随距离的增加基本上是线性增大。

水面水下声起伏特性建模仿真与分析

为了解决水面和水下目标进行分类这一难题,本文从起伏特性的角度出发,对舰船辐射噪声进行特征提取。首先利用PM海浪谱模拟随机起伏界面,运用积分方程方法近似计算了海面起伏界面的散射强度,根据散射强度模拟信号幅度包络的变化规律,并基于信号的物理特征和幅度包络的特征设计了相关器。这样对接收到的信号进行包络提取,并将提取到的包络通过相关器处理得到相关系数,最后根据对相关系数的判断实现对水面和水下目标的分类。本文测试了不同深度下的声源,仿真结果验证了根据相关系数判断水面水下目标是可行的,并通过实验数据进一步验证了算法的有效性。

浅海起伏海底环境下的声传播

起伏海底对浅海声传播有着极大影响。文章利用一次东海夏季水文数据,结合蒙特卡洛方法统计分析了浅海长距离起伏海底环境下的声场特性,并利用射线模型分析了海底起伏对声场不确定性影响的机理。结果表明,高频声波对海底起伏的变化更为敏感,传播损失的概率分布更为分散。负跃层环境下,当声源位于跃层下方时,起伏海底对位于跃层下方接收点的声传播影响更为明显。等温层环境下,起伏海底对声传播的影响相比于跃层环境影响更小。起伏海底的倾斜度越大,声传播损失越大。对于相同倾斜度的起伏海底,相对起伏的大小,即起伏海底高度与海深的比值,比起伏周期的变化对声传播的影响更大。

高速垂向运动声源声场干涉特性及其可观测性

以高速垂向运动声源宽带连续谱噪声为研究对象,基于射线理论分析了声场干涉现象的产生机理,推导了干涉条纹的轨迹方程,讨论了影响干涉结构特性的因素,揭示了声场干涉结构的特性和规律。理论和仿真结果表明:干涉周期与多途信号时延差成反比关系;减小接收深度或增大接收距离可以提高干涉条纹的可观测性;较大的海面起伏易使干涉条纹形成断点,可观测性降低。湖试数据分析结果表明,干涉条纹主要由直达声-海面反射声干涉条纹构成,干涉条纹宽度和干涉周期随水平距离的增大而增大。该结果可为高速垂向运动声源运动状态分析、环境参数反演等提供参考。

近距离水声模拟测量舰船目标雷达一维距离像

雷达目标回波特性测量所需的远场条件给实验室条件下的目标缩比测量带来困难,为此研究了舰船目标由于水面波动引起波场起伏和目标摆动,降低目标各散射点之间的相干性,从而降低远场测量距离要求的问题。分别从波场起伏和目标摆动起伏两个方面推导了接收场强表达式,以反平方规律变化为条件给出了动态测量实验条件下的远场判据,所给出的远场条件大幅降低了实验要求。通过水声模拟测量舰船目标雷达一维距离像实验,并与电磁仿真计算结果进行了比对,证明了理论推导结论的正确性。

频率源稳定性对双基地SAR的分辨率影响

分析了高稳定独立频率源中随机起伏对双基地SAR分辨率的影响,确定了在随机起伏中,高斯函数可以作为最优加权函数以获得最佳均方根分辨率,并推导了最佳均方根分辨率的闭式解表达式。结果表明,该表达式能够快速准确地估计双基地SAR的系统分辨率,通过分辨率估计系统性能,并对系统的设计提供可靠的依据。

土坝漫顶后冲沟网形成模拟

根据土坝漫顶后冲沟网形成的特点,建立了能够模拟土坝漫顶后冲沟网形成的元胞自动机模型。在元胞自动机模型中采用坡降模式模拟水流运动,采用冲刷率公式模拟坡面冲刷,确定了坡面径流和坡面冲刷规则。在计算中考虑了地形随机起伏变化和坡面抗冲性能差异2个影响因素,得出不同因素对冲沟网形成的影响。结果表明:单一考虑地形随机起伏变化形成的冲沟网较顺直,综合考虑2个方面影响的计算结果比较合理。

On the stochastic dynamics of molecular conformation

An important functioning mechanism of biological macromolecules is the transition between different conformed states due to thermal fluctuation. In the present paper, a biological macromolecule is modeled as two strands with side chains facing each other, and its stochastic dynamics including the statistics of stationary motion and the statistics of conformational transition is studied by using the stochastic averaging method for quasi Hamikonian systems. The theoretical results are confirmed with the results from Monte Carlo simulation.