融入先验信息的深度学习地震子波振幅谱估计

地震子波的提取对于地震资料处理有着至关重要的作用。地震子波由振幅谱与相位谱表征,因此估计地震子波的振幅谱是关键步骤。常用的地震子波振幅谱提取方法对反射系数类型以及地震子波形态都有一定限制,导致这些方法无法广泛应用于实际地震数据处理。为了准确获取地震子波振幅谱,提出一种融入先验信息的深度学习方法。首先,基于地震子波谱具有光滑性这一先验信息,对观测地震数据进行预处理;然后,将平滑后的地震记录振幅谱输入一个12层的深度神经网络,得到地震子波振幅谱。与传统的谱模拟方法相比,该方法不需要任何反射系数假设,不仅能够对单峰和非单峰地震子波振幅谱进行很好的估计,还可避免各种多项式拟合方法中的参数估计以及有效频段估计带来的计算误差,具有较好的抗噪性。模型算例和实际数据的测试结果都证明了该方法的优越性。

“埃航空难”中工程社团的缺位对工程伦理教学方向的启示

在当今大工程社会的背景下,工程职业社团作为其中的一环应该承担起不可或缺的责任。以埃塞俄比亚航空和印度尼西亚狮子航空的波音737max飞机事故为例,剖析了事故发生的前因后果,指出了在这两起事故中工程社团即美民航飞行员协会的缺位,进而论述了以工程社团为主体的高校工程伦理教学的比重应该进一步加强。

面向巨型星座的智能负载均衡算法

针对巨型星座中卫星数量众多容易引发局部拥塞的问题,提出基于协作多智能体深度强化学习的巨型星座负载均衡算法。首先对巨型星座中的卫星进行分簇设计,实现巨型星座的分布式管理,降低网络管理开销。然后,利用Q-混合多智能体神经网络深度强化学习设计各卫星自主决策的路由规划方案,实现多传输任务的簇内协同。此外,提出基于自动编码器的簇状态压缩机制,提高多智能体深度强化学习的效率。仿真结果表明,所提算法相比于传统的单任务路由算法,传输成功率可提升40%以上,证明所提算法能够避免局部拥塞的发生,提高巨型星座的传输效率。

基于眼动特征的辅助心理测量方法

目的传统心理测量效果依赖评估者的专业性,为了进一步提高心理测量的准确性,提供一种基于眼动特征的辅助心理测量方法,提升心理测量的便捷性和客观性。方法将心理测量量表作为眼动实验刺激采集被试的眼动数据,分别提取56个健康者和56个不健康者注视和眼跳等相关眼动特征,建立支持向量机眼动数据分类模型,使用差分进化算法对模型进行参数优化,并用于不同人群的视觉行为模式识别,从而实现目标人群的心理测量结论判别。结果被试在单个题目刺激作用下的平均心理健康判别准确率为78.92%,通过261个心理测量条目降维后的准确率为90.18%。结论本文验证了使用眼动特征辅助心理测量的客观性和有效性,可作为辅助心理测量的客观指标。

基于门控循环单元主导的深度网络半监督地震衰减补偿方法

地震波在地下传播时存在能量衰减,呈现非平稳性,导致地震资料的分辨率降低,不利于储层刻画.为了解决这个问题,需要对地震记录进行衰减补偿来消除非平稳性.考虑到GRU(Gated Recurrent Unit)即门控循环单元在处理时间序列时具有长时和短时记忆的优势,本文构建了以GRU为主导的网络结构(简称GRU网络),提出了基于GRU网络的地震衰减补偿方法.实际地震数据处理中,测井资料往往非常有限,导致标签数据较少.为解决小样本问题,本文借鉴自编码器的思想,除井旁道和测井合成地震记录的标签外,将其余地震记录作为无标签数据引入训练,半监督地学习非平稳数据到平稳数据的非线性映射,实现了地震记录的衰减补偿.最后利用含噪合成地震记录和实际地震资料测试了本文提出的方法,证明了其有效性.

基于超表面的多波束多模态太赫兹涡旋波产生

太赫兹涡旋波束可以被用于高速通信及高分辨率成像,其产生方式近年来受到了越来越多的关注.本文提出了一种反射型超表面,它可以在太赫兹频段产生四种不同模态的涡旋波束.超表面单元结构基于几何相位原理,由三层结构组成,上下两层为金属结构,中间层为介质,其上层金属结构由圆环及椭圆贴片构成.利用几何相位对圆极化波的调控作用,可以实现由线极化波到圆极化波的分解,并实现对不同圆极化波的灵活调控.为了同时调控反射波的偏转方向,本文利用平面反射阵列原理来计算每个超表面单元所需的相位补偿.通过相位叠加原理,在不同传播方向的波束中叠加不同模态的轨道角动量,较好地实现了太赫兹频段复杂波束的调控效果.仿真及测试结果表明设计的超表面能够在太赫兹频段产生带有±1和±2模态的4个波束,在无线通信及高分辨率成像等方面有潜在应用价值.

基于图信号处理的OFDM系统导频设计和信道估计方法

正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)是物联网的物理层关键技术之一,导频设计和信道估计是OFDM系统的关键问题。针对物联网通信场景复杂多样导致固定导频方案性能较差的问题,提出了一种基于图信号处理(GSP,graph signal processing)的导频设计和信道估计方法。首先,将时频资源块建模为图信号,将信道估计问题转换为图信号的采样重建问题。进而考虑时频双选衰落的影响,设计加权图邻接矩阵,构造基于时频位置的图拓扑结构。在此基础上,基于图信号采样理论优化导频位置,提出一种基于加权图拓扑构造的导频图案设计方法。同时,基于图信号重建方法进行信道信息重建,提出基于图平滑性约束的信道估计方案。仿真结果表明,所提方法相较于传统方案在双选信道的高速场景下可取得更高的信道估计精度,在低速场景下则可有效节约导频资源。

傅里叶变换光谱仪非线性光程差分析与校正

针对由非线性光程差恢复出的光谱会出现附加频率噪声而导致复原谱线加宽,严重影响光谱质量,为此提出一种仅对特征光源进行一次测量即能完成干涉图非线性光程差校正及波长定标的方法。通过对特征光源的单次测量可获得干涉图,计算干涉图中包含的非线性相位与大致中心频率,并计算相对光程差,进而获得光程差与采样点之间的非线性映射关系,最终通过二次采样实现非线性光程差的校正。以静态双折射傅里叶变换光谱仪为例,首先构建系统的非线性光程差模型,给出非线性光程差的校正方法及其原理,然后采用汞氩灯作为特征光源进行实验验证,通过获取的干涉图提取汞氩灯的特征谱线,分析出不同波长下其对非线性光程差的影响,最后对非线性光程差进行校正和波长定标。实验结果表明,经所提方法校正后,546.074 nm波长处谱线的半峰全宽由未校正的9.08 nm变为4.14 nm,说明所提方法有效提升了光谱仪的分辨率与准确度。