基于FPGA的高速FIR数字滤波器设计的改进方法

在高速有限冲击响应(Finite Impulse Response,FIR)数字滤波器的设计中,随着滤波器阶数的增加,保持数据流速率和有效使用硬件资源成为设计的一个重点和难点。基于高速并行有限冲击响应数字滤波器的基本原理,提出了一种将位平面法、正则有符号系数(Canonical-Signed Digit,CSD)编码算法和抽取算法应用于并行有限冲击响应数字滤波器的改进方法。设计通过Matlab仿真,在Quartus II中编译、仿真、综合后下载到现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)中进行测试,结果显示,这种改进方法较好地解决了滤波器阶数和数据流速率与硬件资源之间的关系。     

状态转移矩阵的差分算法及其应用

指出用数值积分方法计算状态转移矩阵在程序实现时存在的困难。根据精密定轨和参数解算的实际需要,提出用差分算法,即通过两条接近的轨道的差来计算状态转移矩阵差分算法的优点是程序具有良好的结构且编程简单,其不足之处是差分时可能损失精度。将差分算法与数值积分方法的结果进行比较,提出克服其不足处的方法。     

基于Clean算法的离子束抛光技术的驻留时间求法

离子束抛光技术的关键在于对驻留时间进行求解,通常通过反卷积运算来完成.这在理论上可以实现,但是当需要加工量很小或趋于零时,加工时间就变为无穷大,此时变成一个病态问题.因此驻留时间的求解变得困难,出现的奇异值使加工难以实现.以Clean算法为基础提出了天文望远镜离子束抛光技术中对驻留时间求解的一种新的有效方法,并通过拟合来处理数据,理论上可以实现任何精度.更好地方便计算机控制的实现,为加工提供了基础.仿真结果表明,此方法所求驻留时间符合天文光学镜面离子束抛光技术的要求.     

导线环垂直激发场高精度数值模拟

导线环垂直激发场是导线环在地下产生的激发场中垂直于地磁场的分量,在地面核磁共振找水方法中,垂直激发场在地下的分布直接决定地面核磁共振响应,探讨影响垂直激发场地下分布的诸因素进而研究这些因素对地面核磁共振响应的作用,对核磁共振找水正确野外施工具有一定的指导意义,有助于采集更高质量的野外数据.利用经典Chave算法对含有贝塞尔函数的强振荡积分核进行了数值积分试验,将其计算结果和对应的解析解进行了对比,试验结果显示该算法用于强震荡函数无穷积分的计算具有良好的收敛性、较高的精度和较快的计算速度,采用Chave算法对含有贝塞尔函数的强振荡函数进行积分是可行的.在此基础上,进一步计算并数值模拟了导线环垂直激发场及其相位,分别从地磁倾角、磁偏角、地下介质导电性、深度等方面探讨了影响垂直激发场及其相位分布的主要因素.     

卡尔曼滤波在InSAR噪声消除与相位解缠中的应用

相位解缠作为InSAR技术中的关键步骤,一直是研究的难点和热点。通常的相位解缠方法在相位解缠前首先必须进行噪声消除,而卡尔曼滤波将相位解缠问题转化为状态估计问题,实现了相位解缠与噪声消除一并处理,成为一种相位解缠新途径。并提出了卡尔曼滤波在相位解缠与噪声抑制中的一种新算法。     

基于3维Douglas-Peucker算法的DEM地形特征提取

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等方面进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵以及微丘等3种不同地貌类型为实验样区,以国家1:1万DEM数据为数据源,进行了地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等四个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,最后将四个不同扫描方向的结果结果进行合并处理,能有效弥补各自扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。     

滑动式与非滑动式GPS精密星历

本文在GPS卫星5 min精密星历的基础上,使用滑动式和非滑动式的Lagrange多项式插值法、Chebyshev多项式拟合法内插卫星的瞬时坐标,确定了内插精度与插值阶数的关系,并对各种方法的优缺点进行了比较分析。结果表明,滑动式内插算法能够抑制插值区间端点附近的振荡与跳跃异常,使用较低的插值阶数就可以达到最优的内插精度,在内插精度与稳定性方面都较非滑动式内插算法有所提高。      

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明：组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

     

凸度量空间内非线性映射的迭代算法

在凸度量空间内，对非线性广义拟压缩映射序列定义了带误差的lshikawa迭代序列，证明了带误差的lshikawa迭代序列收敛于非线性广义拟压缩映射序列的唯一公共不动点。