C_(6v)对称TIR-PCF结构参量对基模非线性系数的影响数值研究

用多极方法数值研究构成六重对称(C6v)全内反射型光子晶体光纤(TIR-PCF)各种结构参量对波长在1.55μm基模非线性系数的影响.数值结果表明包层空气孔层数、空气孔直径、间距、相对孔径对基模非线性系数都有不同程度的影响,其中空气孔层数的影响较小,在其它参量不变时波长越大基模非线性系数越小.层数与间距一定在波长1.55μm时包层空气孔直径越大基模非线性系数越大,层数与包层空气孔直径一定时间距越大(相对孔径越小)基模非线性系数越大,在层数与相对孔径一定时基模有效面积随空气孔半径与间距的同比增大而减小.

浪涌对矿井水泵房电磁环境的影响

分析了浪涌能量分布特性,据此确定了浪涌辐射骚扰测量频率最高值为1MHz。采用频谱分析仪在煤矿井下中央水泵房对水泵电机启停过程中电磁噪声进行测量。测量和分析结果表明,浪涌对煤矿井下水泵房电磁环境有一定的影响,其产生电磁辐射不会影响人体健康,但会影响矿井下的监控、通信和控制系统正常工作。

矿井浪涌脉冲电磁辐射特性的研究

采用时域有限差分法(FDTD)对矩形巷道内浪涌脉冲注入传输线产生的电磁辐射场进行了研究,建立了数学模型,并计算了巷道内不同位置辐射场的强度.计算结果表明:当监控设备、分站或信号电缆与高压电缆布置在同侧时,距高压电缆距离不同,浪涌脉冲电磁辐射的强度不同,距离越小,场强越大;当距离高压电缆的距离足够大时,浪涌脉冲对其电磁辐射强度相差不大.因此,监控设备、分站和信号电缆应尽量不与高压电缆布置在同一侧.

基于拉氏变换原理的三维磁化等离子体电磁散射FDTD分析

根据拉普拉斯变换(LT)原理,提出了一种新的分析色散介质的电磁特性的时域有限差分(FDTD)算法,称为电流密度拉普拉斯变换时域有限差分(CLT-FDTD)算法.利用磁化等离子体介质中的关于电流密度矢量与电场强度的本构方程,将其两边分别拉普拉斯变换,得到s域内的本构方程.最后进行逆拉普拉斯变换和指数差分,得到在时域里易于求解的FDTD迭代方程.通过该方法计算了非磁与磁化等离子体球的后向雷达散射截面(RCS),验证了该方法正确性与有效性.

一种适于1维磁等离子体电磁波传输特性的FDTD分析

提出了一个新的分析各向异性磁等离子体中电磁波传输特性的时域有限差分(FDTD)方法。该方法是将电流密度矢量与电场强度矢量之间的本构方程基于拉普拉斯变换原理转到复频域,然后再逆变换到时域得到它们之间显式的方程,最后再结合指数差分,得到离散时域的显式的FDTD迭代方程,解决了本构方程中电流密度矢量的分量相互耦合而不易直接离散的困难。该方法在数学上具有简单明了和易于计算的特点,同时通过该方法计算各向异性等离子体板的电磁波反射和透射系数,与其解析解进行比较,结果表明了该方法的准确性和有效性。

二维圆柱层状复周期光子晶体的透射谱

提出由圆柱柱体粗细及介电常数差异间隔构成层状复合周期结构的二维光子晶体,用平面波展开方法数值研究其传输特性,数值结果表明,在不同二维圆柱半径层状复周期结构光子晶体透射谱中,禁带位置、宽度,传导模的出现与间隔层柱体的粗细差异有关,差异越大,光子禁带越小,中心频率位置向低频方向移动;在不同介电常数构成的层状复周期结构中,介电常数差异越大,光子禁带宽度越小,同样中心频率向低频方向移动;当间隔的层状柱体层数达到一定值时,没有传导模式出现,在相同差异条件下,禁带与传导模式相关,还与晶格结构的类型、电磁波入射面柱体的摆放顺序相关。相关结论为扩展二维光子晶体的应用提供新的理论依据。

三维新型非分裂场完全匹配层吸收边界条件

研究了一种3D新型时域有限差分法(FDTD)非分裂场近似完全匹配层(NPML)吸收边界。在直角坐标系中,通过直接对麦克斯韦方程组中的空间偏导的变量进行空间坐标拉伸,得到三维非分裂场的NPML吸收边界,这种吸收边界相对于PML吸收边界编程实现简单,编程复杂度低。通过对三维算例的电磁散射分析,验证了NPML吸收边界的正确性。计算结果表明了该方法是一个完美的吸收边界,可以用于实际目标的电磁散射问题分析。

长方体隔爆壳体对浪涌电磁辐射屏蔽效能研究

为解决煤矿电力系统中大功率设备的启停、电力系统故障短路、开关设备和变频设备启停,所产生的浪涌,分析了长方体壳体屏蔽衰减特性,以KBZ-400/1140(660)矿用隔爆型真空馈电开关的隔爆外壳为例,研究了隔爆外壳的屏蔽特性。研究结果表明,屏蔽外壳对于浪涌电磁辐射具有很强的屏蔽作用。研究结果为煤矿井下电磁兼容标准制定,和矿用电工电子产品设计提供依据。

负折射激活介质一维光子晶体超窄带滤波器研究

把一维时域有限差分方法用于可见光区一维光子晶体超窄带滤波设计研究,首先适当选择完整的一维二元光子晶体参数找到可见光区中的禁带,然后在完整一维光子晶体中间引入缺陷层可得到在某一波长出现超窄通带。进一步研究缺陷层参数物理厚度、折射率对超窄带的位置、透过率的调节,数值结果表明当缺陷层用无损介质时超窄通带的中心波长与缺陷层物理厚度、折射率有很大关系,透过率与它们关系不大。当介质是有损或激活介质时超窄通带的中心波长与介质折射率虚部消光系数、激活系数大小无关,消光系数越大透过率越小,激活系数与透过率没有线性关系但有最大值出现,当缺陷层介质是负折射材料时折射率数值在一定范围内取值同样会出现窄带滤波特性,折射率数值绝对值较大时在可见光区禁带中会出现多个透过峰。

低频补偿TEM喇叭天线的仿真与测试

以超宽带窄脉冲辐射为应用背景,通过添加补偿回路并调整回路的大小,设计了一种具有低频补偿的超宽带TEM喇叭天线。利用FDTD方法对天线结构进行了仿真,分析了不同补偿回路大小时TEM喇叭天线的S11参数、相位特性、辐射带宽及前后向辐射场等参数,得到了在大于400 MHz频带范围内S11参数低于-10 dB的天线结构。制作天线原型,并进行了实际测试,频域S11参数测试结果与仿真结果基本吻合。通过对时域波形的分析可知,该天线具有较高的波形保真度。

瞬变等离子体中电磁波频率漂移特性研究

推导一维瞬变磁化等离子体的时域有限差分(FDTD)递推式,并以一维金属谐振腔作为计算模型,分析了瞬变等离子体中电磁波频率漂移特性。从理论分析出发,得到了一维瞬变等离子体对电磁波作用的解析解。通过选取相同的模型和参数,将FDTD数值解与解析解进行对比,验证了所用FDTD方法的准确性,在此基础上研究了瞬变等离子体中电磁波的频率漂移规律。

一种十字形运动搜索算法

近几年,虽然运动估计算法有了很多种的快速算法,但是,运动搜索巨大的计算量依然是视频压缩速率的瓶颈,本文针对运动矢量的分布特点,提出了一种新的运动搜索算法,算法不仅结构简单,而且测试结果表明,该算法比原有DS9(dia-mondsearch)算法在搜索点数和图像质量方面有较大的提高,最好时的搜索点数只有DS算法的3/4。

PBG-PCF基模特性全矢量平面波多极方法联合数值研究

用全矢量平面波方法与多极方法联合数值研究六重对称带隙型光子晶体光纤的基模特性.通过全矢量平面波方法可确定组成PBG-PCF的二维光子晶体的带隙,基模(束缚模)存在其频率要落在带隙内且须在k0a=βa的直线附近上部区域,在带隙外形成辐射(泄漏模).把频率作为输入变量用多极方法计算,数据导出用MATLAB数学软件作出模场分布图,结果发现,不是所有基模可能存在的区域都有基模存在,为带隙型光子晶体光纤的基模寻找提供一种可行的方法.

基于FDTD的时变等离子体中电磁波频域特性研究

推导了计算一维时变磁化等离子体的时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)的递推式,分析了一维情况下的时变等离子体中电磁波的频域特性,并通过选取算例,验证了该方法的准确性。对将等离子体频率按时间分为3个阶段的复杂情况进行了计算分析,通过改变时变磁化等离子体占空比,得出了时变磁化等离子体对电磁波有频率漂移和频谱展宽等规律。

基于噪声环境下的MFCC特征提取

在语音识别系统中,如何在含有噪声的语音信号中提取其良好的特征参数是系统的关键问题之一。本文通过采用自适应滤波来滤除语音信号中的高斯白噪声,然后提取出能够反映人耳对语音感知特性的Mel频率倒谱系数(MFCC),并用其一阶差分参数加以改进,最后在实验中我们取得了较好的识别效果。

一种典型的语音端点检测方法的研究

语音端点检测是语音识别系统中最基本的模块,端点检测的准确与否直接影响了系统的运算复杂度和系统的识别性能。本文描述了一种典型的语音端点检测算法——两级判别法,并分析了这种方法在Matlab上的实现,最后给出了仿真结果。实验结果表明,两级判别法对于语音端点检测具有良好的效果。

垂直入射空变等离子体光子晶体带隙特性研究

采用改进的磁化等离子体电磁散射的时域有限差分(FDTD)算法,分别研究了一维空变磁化和非磁化等离子体光子晶体(PPC)的禁带特性.以微分高斯脉冲为激励源,计算了等离子体光子晶体的反射系数和透射系数.讨论了在垂直入射情况下等离子体频率随空间呈脉冲形式变化的周期函数对禁带的影响.结果表明:通过改变等离子体频率在空间的不同变化可以实现对禁带的控制.

截断各向异性等离子体的修正各向异性完全匹配层吸收边界

基于磁化等离子体本构方程,提出了一种截断各向异性色散介质的修正的各向异性完全匹配层(M-UPML)吸收边界算法。通过等效相对介电常数,将UPML推广到截断各向异性等离子体介质的情形,并推导了其时域有限差分方法(FDTD)迭代式。用该方法计算了半空间磁化与非磁化等离子体的反射系数,计算结果与解析解相一致,表明该吸收边界具有良好的吸收效果。

二维光子晶体层状超晶格透射特性研究

把平面波展开法(Plane Wave Expansion Method,PWM)用于数值研究圆柱柱体粗细及折射率层状间隔构成的二维光子晶体超晶格的传输特性.数值结果表明,层状超晶格的透射谱中禁带宽度在柱体折射率相同时与粗细柱体半径差异成线性关系,半径相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低频方向移动·在半径相同时禁带宽度与层间折射率差异同样成线性关系,折射率相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低频方向移动·因此人们可以根据实际应用中的禁带需要利用上述各种可调因素进行调节·

一种视频对象分割算法和实现

多媒体通信发展在出现了MPEG-1和MPEG-2后,MPEG委员会又提出了MPEG-4的标准。这种标准是基于对象的编解码技术。其关键是视频对象(VO)的分割和提取。因此,视频对象的提取在MPEG-4中起着重要的作用。本文在一种基于对称差分的运算检测方法基础上,提出改进方法,对每个运动对象加矩形框。实验表明该算法可以快速清晰的分割出多个运动视频对象。