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Runge-Kutta Multi-resolution Time-Domain Method for Modeling 3D Dielectric Curved Objects
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作者 朱敏 曹群生 +1 位作者 赵磊 王毅 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2014年第4期440-444,共5页
A conformal Runge-Kutta multi-resolution time-domain(C-RKMRTD)method is present and applied to model and analyze curved objects.Compared with the non-conformal method,the proposed method is more accurate.The scatterin... A conformal Runge-Kutta multi-resolution time-domain(C-RKMRTD)method is present and applied to model and analyze curved objects.Compared with the non-conformal method,the proposed method is more accurate.The scattering analyses of the cylinder and ellipsoid are presented to validate the proposed method.The numerical results demonstrate that the proposed scheme perform better than the MRTD method and other higher order methods with a higher accuracy. 展开更多
关键词 conformality RUNGE-KUTTA multi-resolution time-domain(mrtd) SCATTERING
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基于Daubechies小波的MRTD在电磁散射中的应用 被引量:6
2
作者 姜宇 于少鹏 高红友 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2014-2019,共6页
研究了时域多分辨分析法,并将其应用于分析目标的电磁散射中,进而说明它的优越性。采用具有紧支撑特性的Daubechies小波作为时域多分辨分析法的展开基函数,系统推导出了该算法严格的计算公式,分析其色散特性和广义完全匹配层吸收边界条... 研究了时域多分辨分析法,并将其应用于分析目标的电磁散射中,进而说明它的优越性。采用具有紧支撑特性的Daubechies小波作为时域多分辨分析法的展开基函数,系统推导出了该算法严格的计算公式,分析其色散特性和广义完全匹配层吸收边界条件;然后,利用该算法分析介质球体的电磁散射;最后,仿真出该介质球体的二维和三维雷达散射截面,并将所得结果与其他电磁计算方法进行比较。仿真结果表明:在相同精度要求下,时域多分辨分析法不但具有更好的色散特性,而且采用的非均匀网格只有时域有限差分法的一半,计算速度提高了近3倍,计算机的存储空间和内存使用量也相对较少。实验分析表明,该方法在计算目标电磁散射方面也显示出了一定的优势。 展开更多
关键词 DAUBECHIES小波 时域多分辨分析法 数值色散 吸收边界条件 电磁散射
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基于时域多分辨分析方法的长波信号时延预测
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作者 韩欣宇 何莉敏 杜永兴 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2024年第2期178-182,共5页
长波地波传播时延是决定陆基导航定位系统精度的关键,时域有限差分(Finite Difference-Time Domain,FDTD)方法可以提高其精度。但是FDTD方法在计算长距离的模型问题时迭代次数随之增多导致数值计算误差变大。主要通过基于圆柱坐标系下... 长波地波传播时延是决定陆基导航定位系统精度的关键,时域有限差分(Finite Difference-Time Domain,FDTD)方法可以提高其精度。但是FDTD方法在计算长距离的模型问题时迭代次数随之增多导致数值计算误差变大。主要通过基于圆柱坐标系下采用具有紧支撑特性的二阶矩Daubechies小波函数为尺度函数的时域多分辨分析(Multiresolution Time Domain,MRTD)方法来提高数值计算精度。随后对MRTD方法进行色散分析,最后将该方法应用于低频地波的传播预测中,提取观测点的衰减因子相位,与使用FDTD数值算法得到的结果进行对比,结果表明:MRTD方法可以在保持精度的前提下用时比FDTD更短。 展开更多
关键词 时域有限差分法 时域多分辨方法 衰减因子相位 Daubechies小波尺度函数
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任意形状目标的多分辨时域(MRTD)散射特性分析 被引量:2
4
作者 曹群生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期655-659,共5页
应用三维多分辨时域(Three-dimensionalmu ltiresolution time-dom ain,3D-M RTD)方法研究一些具有任意形状目标的雷达散射截面(R adar cross-section,RCS),其中M RTD中的电磁场量用小波函数Battle-Lemarié的三次样条尺度函数展开... 应用三维多分辨时域(Three-dimensionalmu ltiresolution time-dom ain,3D-M RTD)方法研究一些具有任意形状目标的雷达散射截面(R adar cross-section,RCS),其中M RTD中的电磁场量用小波函数Battle-Lemarié的三次样条尺度函数展开。推导出了严格的M RTD方法的场的时空迭代关系式及M RTD方法的三维散射模型,其中包括基于最近邻网格近似的表面等价电流的计算、散射场的近-远场变换和基于离散的傅里叶(Fourier)变换的RCS计算式。采用M RTD方法(并采用其适用的近似网格剖分方法)研究了从低频(瑞利和谐振模式)到高频(准光学模式)的几种结构的双-站(Bi-static)RCS模式。与传统的时域有限差分(Finited ifference time-do-main,FDTD)法的结果进行了比较,发现M RTD方法较FDTD方法节省相当的计算空间和时间。 展开更多
关键词 多分辨时域方法 RCS计算 时域有限差分方法
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MRTD算法在目标电磁散射特性分析中的应用 被引量:1
5
作者 王丽华 吴先良 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期108-111,共4页
对基于Daubechies小波尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法进行了详细论述,推导了MRTD算法的完全匹配层(PML)吸收边界条件,为克服传统MRTD方法中基函数存在着非局部性的缺点,在源的加入上采用了纯散射场方法;并应用该算法对多目标的电... 对基于Daubechies小波尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法进行了详细论述,推导了MRTD算法的完全匹配层(PML)吸收边界条件,为克服传统MRTD方法中基函数存在着非局部性的缺点,在源的加入上采用了纯散射场方法;并应用该算法对多目标的电磁散射特性进行了分析,数值结果表明,MRTD算法与传统的时域有限差分法结果相吻合,大大节约了计算资源。 展开更多
关键词 时域有限差分法 时域多分辨分析算法 完全匹配层
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ADI-MRTD算法的数值色散性分析 被引量:1
6
作者 王丽华 吴先良 《现代电子技术》 2007年第11期17-20,共4页
针对传统的时域多分辨分析(MRTD)方法的稳定性不足问题,讨论了一种将交替方向隐式技术(ADI)与MRTD算法相结合的交替方向隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)。导出了基于Daubechies小波尺度函数的ADI-MRTD算法的差分公式和色散性方程,同... 针对传统的时域多分辨分析(MRTD)方法的稳定性不足问题,讨论了一种将交替方向隐式技术(ADI)与MRTD算法相结合的交替方向隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)。导出了基于Daubechies小波尺度函数的ADI-MRTD算法的差分公式和色散性方程,同时证明了其仍然满足无条件稳定方程。并讨论了空间步长、时间步长和电磁波传播方向等因素对ADI-MRTD算法的数值色散影响。结果表明:ADI-MRTD算法的数值色散特性优于传统的时域有限差分(FDTD)算法。 展开更多
关键词 时域多分辨分析算法 交替方向隐式时域有限差分算法 数值色散 小波尺度函数
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RK-MRTD算法的稳定性及数值色散性分析
7
作者 王丽华 吴先良 宋开宏 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第5期68-72,共5页
将龙格-库塔(Runge-Kutta)方法引入到时域多分辨分析(MRTD)算法,即在时间上采用Runge-Kutta方法离散,并用此算法解决传统时域有限差分(FDTD)算法较大的色散误差问题.对Runge-Kutta时域多分辨分析算法(RK-MRTD)的稳定性和数值色散性进行... 将龙格-库塔(Runge-Kutta)方法引入到时域多分辨分析(MRTD)算法,即在时间上采用Runge-Kutta方法离散,并用此算法解决传统时域有限差分(FDTD)算法较大的色散误差问题.对Runge-Kutta时域多分辨分析算法(RK-MRTD)的稳定性和数值色散性进行系统分析,数值结果表明该方法具有高精度性. 展开更多
关键词 Runge-Kutta时域多分辨分析算法 数值色散 稳定性
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ADI-MRTD算法在新型非对称共面波导滤波器中的应用
8
作者 范木杰 房少军 李晓明 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1115-1118,共4页
通过给出交替隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)公式,用完全匹配层(PML)作为ADI-MRTD算法的吸收边界条件,将其应用到非对称共面波导(ACPW)及超宽带ACPW滤波器.计算及实验结果表明,ADI-MRTD算法与传统FDTD算法相比,所需计算的网格数量减... 通过给出交替隐式时域多分辨分析算法(ADI-MRTD)公式,用完全匹配层(PML)作为ADI-MRTD算法的吸收边界条件,将其应用到非对称共面波导(ACPW)及超宽带ACPW滤波器.计算及实验结果表明,ADI-MRTD算法与传统FDTD算法相比,所需计算的网格数量减少,节省了计算内存,计算效率更高,与FDTD计算结果及测量结果相符. 展开更多
关键词 交替隐式时域多分辨分析 完全匹配层 非对称共面波导 滤波器
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MRTD方法的色散特性分析和电磁散射应用 被引量:4
9
作者 高强业 周建江 曹群生 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期191-197,共7页
将基于Daubechies尺度函数的时域多分辨(Multiresolution time-domain,MRTD)方法应用于三维目标的电磁散射和雷达目标特性分析中,并对其Courant稳定性条件和色散特性进行了分析。在入射波引入方面,提出应用总场/散射场技术,在连接边界... 将基于Daubechies尺度函数的时域多分辨(Multiresolution time-domain,MRTD)方法应用于三维目标的电磁散射和雷达目标特性分析中,并对其Courant稳定性条件和色散特性进行了分析。在入射波引入方面,提出应用总场/散射场技术,在连接边界周围定义一些"修正区域",并推导出一系列"修正区域"内的迭代公式,把入射场作为"连接边界条件"引入到计算区域。理论分析和实验结果表明,基于Daubechies尺度函数的MRTD方法和入射波引入方法是有效的,且与传统的FDTD方法相比,MRTD方法在保持计算精度的前提下能够节省计算资源。 展开更多
关键词 时域多分辨方法 Daubechies尺度函数 色散特性 电磁散射 连接边界
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基于Daubechies尺度函数的共形MRTD方法研究及其电磁散射应用 被引量:3
10
作者 高强业 周建江 曹群生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期136-141,共6页
为了降低Yee氏蛙跳式网格划分的台阶误差,该文对3维曲面导体目标进行精确电磁建模,将时域多分辨(MRTD)算法与共形时域有限差分(CFDTD)算法结合,提出一种新的基于Daubechies尺度函数的共形时域多分辨(CMRTD)方法。该文提出将基于Daubech... 为了降低Yee氏蛙跳式网格划分的台阶误差,该文对3维曲面导体目标进行精确电磁建模,将时域多分辨(MRTD)算法与共形时域有限差分(CFDTD)算法结合,提出一种新的基于Daubechies尺度函数的共形时域多分辨(CMRTD)方法。该文提出将基于Daubechies尺度函数的MRTD迭代公式分解为若干传统FDTD迭代公式的线性组合,然后对最里面回路上的FDTD分解式运用局部共形技术,再将各个分解式进行线性组合,从而得到CMRTD结果。仿真结果表明,CMRTD方法既保持了MRTD方法节省计算资源、计算效率高等优点,同时明显提高了计算的精度。 展开更多
关键词 电磁散射 时域多分辨 时域有限差分 Daubechies尺度函数 共形技术
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等离子体MRTD分析的移位算子方法及其应用
11
作者 夏新仁 张国华 《上海航天》 2013年第5期21-25,共5页
提出了一种用于等离子体的新颖时域多分辨法结合移位算子(SO-MRTD)数值计算方法。将等离子体的介电常数写成有理分式函数形式,推导出时域多分辨法(MRTD)中电位移电场强度间的关系,计算了冷等离子体平板对电磁波的反射。计算结果与解析... 提出了一种用于等离子体的新颖时域多分辨法结合移位算子(SO-MRTD)数值计算方法。将等离子体的介电常数写成有理分式函数形式,推导出时域多分辨法(MRTD)中电位移电场强度间的关系,计算了冷等离子体平板对电磁波的反射。计算结果与解析解吻合较好,表明算法用于等离子体时有效、精确。用此法计算了离子体层对垂直入射电磁波的反射,讨论了层厚、等离子体密度、入射电磁波频率与反射的关系。 展开更多
关键词 mrtd方法 色散媒质 等离子体 移位算子
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Johnson准则在红外成像系统外场识别性能评估中的应用 被引量:7
12
作者 吴颖霞 张建奇 +2 位作者 杨红坚 王小兵 王晓蕊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期438-442,共5页
通过对外场观测的红外图像进行反演,获取了目标的临界尺寸和目标与背景的平均温差.以热成像系统的测试最小可分辨温差曲线为基础,确定了反演目标表观温度对应的空间频率,并结合Johnson准则和目标传递概率函数建立了实测目标图像与热成... 通过对外场观测的红外图像进行反演,获取了目标的临界尺寸和目标与背景的平均温差.以热成像系统的测试最小可分辨温差曲线为基础,确定了反演目标表观温度对应的空间频率,并结合Johnson准则和目标传递概率函数建立了实测目标图像与热成像系统探测识别性能的数学模型.该应用技术在外场识别性能评估中避免了人员对红外靶标图像的主观判读,可建立起客观的外场红外系统性能评估模型.对外场实测热图像及数据进行了实验,计算结果表明该模型可以有效地对红外成像系统的探测识别性能进行评估. 展开更多
关键词 目标特性 Johnson准则 最小可分辨温差 探测识别概率
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电磁脉冲对细线耦合的时域多分辨分析 被引量:6
13
作者 马良 吴伟 +2 位作者 周辉 程引会 冯柯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1387-1390,共4页
对利用时域多分辨分析(MRTD)方法计算电磁脉冲(EMP)与细线耦合的问题进行了研究。将传统Holland细线算法应用到时域多分辨分析当中,推导出了MRTD方法中对细线结构处理的一种算法,并给出了具体的计算步骤和相关参数的选取方法。计算表明... 对利用时域多分辨分析(MRTD)方法计算电磁脉冲(EMP)与细线耦合的问题进行了研究。将传统Holland细线算法应用到时域多分辨分析当中,推导出了MRTD方法中对细线结构处理的一种算法,并给出了具体的计算步骤和相关参数的选取方法。计算表明,采用MRTD方法计算细线问题,可以取较大的空间步长,一般可以取到最短工作波长的1/4左右,有效地节约了计算资源;MRTD方法也可以较方便地处理细线位于大地附近的情况,为计算地面铺设较长细线的EMP耦合提供了一种途径。 展开更多
关键词 时域多分辨分析 Holland方法 细线结构 电磁脉冲
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有耗介质完全匹配层在时域多分辨分析中的应用 被引量:3
14
作者 马良 程引会 +1 位作者 周辉 冯柯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期435-438,共4页
对无耗和有耗介质中的完全匹配问题进行了研究,将广义完全匹配吸收层(GPML)应用到时域多分辨分析(MRTD)中。GPML是在扩展坐标系下由Maxwell方程得到的,在MRTD中实现对GPML的求解,并在频域对GPML进行了有效性分析,得出了GPML在不同空间... 对无耗和有耗介质中的完全匹配问题进行了研究,将广义完全匹配吸收层(GPML)应用到时域多分辨分析(MRTD)中。GPML是在扩展坐标系下由Maxwell方程得到的,在MRTD中实现对GPML的求解,并在频域对GPML进行了有效性分析,得出了GPML在不同空间步长和不同吸收层厚度情况下入射波由真空入射到吸收层的反射系数在频域的分布,并给出了有耗介质中GPML吸收效果的例子。结果表明,GPML的反射系数在一定频率范围内小于-40 dB,且随着计算空间步长的减小和吸收层厚度的增加而减小。GPML既可以用来截断无耗介质也可以用来截断有耗介质,为时域多分辨分析方法提供了一种较为通用的吸收边界。 展开更多
关键词 完全匹配吸收层 有耗介质 时域多分辨分析 反射系数
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电磁场时域数值技术新进展 被引量:6
15
作者 高本庆 刘波 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期401-406,共6页
近年来 ,电磁场时域数值技术成为研究热点 ,在理论研究上取得长足的进步 ,应用范围也迅速扩大 ,地位日益提升 .对近来国际上较有影响的 ,具有代表性的多种电磁场时域数值算法的原理、特点及应用的简要情况 ,尤其是最新进展加以总结和评... 近年来 ,电磁场时域数值技术成为研究热点 ,在理论研究上取得长足的进步 ,应用范围也迅速扩大 ,地位日益提升 .对近来国际上较有影响的 ,具有代表性的多种电磁场时域数值算法的原理、特点及应用的简要情况 ,尤其是最新进展加以总结和评述 。 展开更多
关键词 时域数值技术 时域有限差分法 传输线矩阵法 时域积分方程法 时域有限元法 多分辨率时域技术 时域伪谱算法
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基于Haar小波包的时域多分辨分析法 被引量:2
16
作者 蓝朝晖 胡希伟 +1 位作者 江中和 李建胜 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期79-84,共6页
把基于Haar小波的时域多分辨分析(MRTD)推广到Haar小波包,扩展了基函数的选择范围,导出了一维小波包MRTD(WP-MRTD)的时间迭代格式,并给出WP-MRTD与传统FDTD的接口算法。计算结果显示,用小波包基作为电磁场展开函数和小波基相比可以获得... 把基于Haar小波的时域多分辨分析(MRTD)推广到Haar小波包,扩展了基函数的选择范围,导出了一维小波包MRTD(WP-MRTD)的时间迭代格式,并给出WP-MRTD与传统FDTD的接口算法。计算结果显示,用小波包基作为电磁场展开函数和小波基相比可以获得能量更集中的展开系数,有利于进一步提高计算效率;对于给定级数的小波包二叉树,存在一个最佳小波包基,使得计算效率最高。该方法可直接推广到二维和三维问题。 展开更多
关键词 时域多分辩分析(mrtd) Haar小波包 FDTD
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基于多分辨率的时域方法在微波集成电路中的应用 被引量:3
17
作者 袁正宇 李征帆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期65-68,共4页
将基于多分辨率分析的时域方法(MRTD)用于微波集成电路中多层介质导体互连线的时域电磁场分析,推导了基于MRTD的一阶Mur's吸收边界条件的差分格式,进而采用理想匹配层(PML)技术形成吸收边界,使适用范围从原来的... 将基于多分辨率分析的时域方法(MRTD)用于微波集成电路中多层介质导体互连线的时域电磁场分析,推导了基于MRTD的一阶Mur's吸收边界条件的差分格式,进而采用理想匹配层(PML)技术形成吸收边界,使适用范围从原来的封闭系统推广到开放系统.用此方法对微波集成电路互连线进行了分析,结果与传统FDTD比较一致.由于MRTD方法的色散特性较好,则可用比FDTD少得多的网格数来模拟电磁结构。 展开更多
关键词 微波集成电路 时域分析 多分辨率方法 吸收边界条件
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基于时域多分辨分析方法的地闪雷电电磁脉冲计算 被引量:1
18
作者 江志东 周璧华 +1 位作者 刘亚文 杨波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期653-657,共5页
为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全... 为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全匹配层吸收边界条件截断计算域.利用该算法计算了与放电通道不同距离处雷电电磁脉冲的各个场分量.将所得结果与时域有限差分法的计算结果进行比较,结果表明:二者具有较好的一致性;在相同精度要求下,时域多分辨算法不仅具有更好的数值色散特性,还提高了计算效率、降低了计算内存开销. 展开更多
关键词 雷电电磁脉冲 时域多分辨分析 时域有限差分分析
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基于时域多分辨法微带线串扰分析 被引量:1
19
作者 赵孔瑞 于长军 +1 位作者 周共健 权太范 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期383-388,共6页
时域多分辨分析法作为一种时域计算方法,其吸收边界直接影响到计算的准确度。采用具有紧支撑性和对称性的CDF(2,6)尺度函数作为基函数得到了三维各向异性完全匹配层吸收边界;将时域多分辨分析法应用于微带线串扰分析中,给出了适用于任... 时域多分辨分析法作为一种时域计算方法,其吸收边界直接影响到计算的准确度。采用具有紧支撑性和对称性的CDF(2,6)尺度函数作为基函数得到了三维各向异性完全匹配层吸收边界;将时域多分辨分析法应用于微带线串扰分析中,给出了适用于任意尺度函数的集总电阻和阻抗电压源模拟方法,并用该方法分析了某印刷电路板上两根平行微带线的串扰问题。仿真结果表明:与传统的时域有限差分算法相比,以CDF(2,6)尺度函数为基函数的时域多分辨分析法只需要其一半的网格数,计算速度提高三倍,同时具有内存使用少、利用率高等特点。 展开更多
关键词 时域多分辨分析 各向异性完全匹配层 时域有限差分法
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重构高频采样数据的小波多尺度逼近方法 被引量:1
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作者 王海清 宋执环 李平 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第4期315-319,324,共6页
:针对工业过程中存在的高频采样数据重构问题 ,本文提出了一种基于小波多尺度分析理论的误差递阶补偿算法 .首先对含有噪声的低频采样数据在时频域进行滤波 ,然后利用该逼近算法实现高频采样数据的重构 ,并给出了算法的精度分析 .此算... :针对工业过程中存在的高频采样数据重构问题 ,本文提出了一种基于小波多尺度分析理论的误差递阶补偿算法 .首先对含有噪声的低频采样数据在时频域进行滤波 ,然后利用该逼近算法实现高频采样数据的重构 ,并给出了算法的精度分析 .此算法具有能克服噪声影响、重构精度高和物理意义明确的特点 . 展开更多
关键词 数据重构 多尺度逼近 信号分析 高频采样数据
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