差错控制编码是现代通信系统中的核心技术之一,它涉及信号在传输过程中如何检测和纠正可能出现的错误。而网格编码调制(Trellis-Coded Modulation,TCM)是一种特殊的差错控制编码技术,它将编码和调制步骤结合在一起,以提高数据传输的效率和可靠性。 在本文档的第18章中,我们了解到传统的编码方案都是为二进制输入信道设计的,也就是说,编码后的比特通过一维的二进制相移键控(BPSK)信号表示。在这里,0通常映射为-1,而1映射为+1。这样的系统带宽效率等于编码速率R,即每传输一个BPSK符号时,最多只能传输一个比特的信息。 在传统的编码和二进制调制相结合的情况下,为了保证不出现失真地传输符号,所需的带宽是与传输速率成反比的。也就是说,一旦结合编码,就需要通过增加带宽来扩展,这是因为组合编码和二进制调制总是需要以1/R的因子增加带宽。因此,相对于未编码的调制,二进制调制实现的编码增益是在需要更大信道带宽的代价下取得的。 在香农论文发表后的前25年左右的时间里,编码理论的研究几乎完全集中在为二进制输入信道设计良好的代码和高效的解码算法上。实际上,在20世纪70年代初期,人们认为编码增益只能通过带宽扩展来实现,并且在频谱效率大于1比特/维度的情况下,编码似乎没有实际用途。在通信应用中,如果带宽有限且需要大符号集来实现高频谱效率(例如通过拨号电话网络的数据传输)时,编码并未被认为是一个可行的解决方案。 在接下来的两章中,介绍了名为编码调制的技术,该技术能够在不扩展带宽的情况下实现显著的编码增益。实际上,在没有带宽扩展的情况下也可以独立实现编码增益。为了提高传输效率和信号的质量,需要在二维欧几里得空间中构建具有尽可能高的最小欧几里得距离的大型信号集,同时考虑平均信号能量和/或峰值信号能量的某些限制。 网格编码调制技术通过将多个信号点组合在一起,并用一个复杂的信号集来表示数据比特,从而打破了每传输一个符号最多只能传输一个比特信息的限制。这种技术在不增加带宽消耗的前提下,能够获得更大的信号集,进而提升了系统的频谱效率和抗噪声能力。 Trellis-Coded Modulation 的关键概念包括: - 网格编码调制(Trellis-Coded Modulation, TCM):一种将编码和调制合二为一的技术,通过在调制信号上引入冗余信息,使得接收端能够更准确地恢复发送的数据。 - 调制的频谱效率:该指标反映了单位带宽下能传输的信息比特数,提高频谱效率意味着能在相同的带宽下传输更多的信息。 - 二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying, BPSK):一种基本的数字调制方式,用相位的变化来表示二进制数据。 - 最小欧几里得距离(Minimum Euclidean Distance):在信号空间中,两个信号点之间最短距离的概念,用于衡量信号点之间区分的难易程度。 - 二维欧几里得空间:在此空间中信号点的分布可以用来表示复杂的信号集合,这对设计更为高效的调制方式至关重要。 差错控制编码的进一步发展和应用,如TCM技术的引入,为现代通信领域带来了更加灵活和高效的传输解决方案,尤其在无线通信、卫星通信和有线通信中得到了广泛的研究和应用。通过允许在不增加带宽的情况下实现更高的频谱效率,TCM技术对于提高通信系统的整体性能具有重要意义。
2025-10-13 17:36:31 5.22MB 第18章网格编码调制
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此函数 PATCHT 将显示像 Matlab 函数 Patch 一样的三角网格,但随后带有纹理。 补丁(FF,VV,TF,VT,I,选项); 输入, FF :带有顶点索引的面列表 3 x N VV : 顶点 3 x M TF:纹理列表 3 x N,带有纹理顶点索引VT:纹理坐标 s 2 x K,范围必须为 [0..1] 或真实像素位置I : 纹理图像 RGB [O x P x 3] 或灰度 [O x P] 选项:带有纹理补丁选项的结构,例如EdgeColor、EdgeAlpha 参见帮助“表面属性 :: 函数” Options.PSize : 特殊选项,定义每个图像的纹理大小单个多边形,数字越小,块越大像纹理一样,默认为 64; 笔记: 在显示 10,000 张面Kong的普通 PC 上大约需要 6 秒。 例子, % 负载数据; 加载测试数据; % 显示纹理补丁图,补丁(FF,VV,TF,
2025-10-13 11:51:37 183KB matlab
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在本文中,我们将深入探索强化学习这一人工智能领域中的关键子领域。强化学习是一种让智能体能够通过与环境的交互来学习和优化策略的方法。为了帮助读者更好地理解这一过程,本文以一个4x4网格世界为例,逐步指导智能体如何在这样一个简单环境中进行探索、决策和学习。 我们将介绍强化学习的基本概念和组成要素。在强化学习中,智能体通过与环境进行交互,不断地试错,来学习到在特定状态下采取特定行动会带来怎样的回报。智能体的目标是最大化长期累积回报,即长期奖励的总和。这通常通过一种称为“策略”的函数来实现,策略定义了在每个状态下智能体应选择哪个行动。 在网格世界环境中,我们可以将智能体想象成一个机器人,在一个由4x4个格子组成的网格上移动。每个格子都可以是不同的状态,比如起始点、目标点、危险区域或是可以获取奖励的点。智能体在网格中移动时,会根据当前的位置采取行动,并根据结果获得即时回报。学习过程的目标是让智能体找到一条从起始点到目标点的路径,同时最大化其获取的总奖励。 接下来,文章将详细阐述如何构建一个基本的强化学习模型,包括状态空间、行动空间、奖励函数和折扣因子等关键概念。状态空间是指智能体可能遇到的所有状态的集合,行动空间是指智能体可以选择的所有行动的集合。奖励函数定义了智能体在每个状态下采取某个行动后所能获得的即时奖励,而折扣因子则用来调节未来奖励的重要性,它是一个介于0和1之间的数,表示未来奖励的价值随时间递减的速度。 在介绍了强化学习的理论基础之后,文章将进一步解释如何通过算法来实现强化学习。常见的算法包括Q学习和SARSA等。Q学习是一种没有模型的离线学习方法,智能体通过更新状态-行动对的Q值来学习最优策略。Q值是一个预期回报的估计值,表示从当前状态开始,执行特定行动后,随后能够获得的累积回报。SARSA算法与Q学习类似,但其更新规则是基于智能体实际采取的行动和得到的结果进行的,因此它属于一种在线学习方法。 在实际操作过程中,我们将通过编写程序代码,来实现上述概念和算法。将指导读者如何搭建一个4x4网格世界环境,初始化智能体的策略和Q值表,并执行迭代过程,让智能体通过试错学习如何在网格中导航。我们还将展示如何设置不同的奖励和障碍物,以及如何调整学习参数以优化智能体的表现。 文章最后将总结强化学习的学习成果,并讨论其在现实世界问题中的潜在应用。强化学习作为人工智能的一个分支,正被广泛应用于机器博弈、机器人控制、资源管理、交通信号控制等多个领域。通过本教程的学习,读者将掌握强化学习的基本理论和实践技能,为深入研究这一领域打下坚实的基础。
2025-10-13 10:26:08 36KB 强化学习
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强化学习是机器学习领域的一个重要分支,它关注的是如何通过与环境的交互来学习决策策略。在强化学习的过程中,智能体(agent)通过执行动作(action),从环境(environment)中获得反馈,并且逐渐学习到在什么样的状态下应该采取什么样的动作来最大化预期的累积奖励(cumulative reward)。 在强化学习中,4x4网格世界是一个非常经典的入门案例,它可以帮助初学者理解强化学习的基本概念和算法。在这个环境中,我们可以将网格世界想象成一个4x4的方格,每个方格可以看作是一个状态(state),而智能体的目标是从起始点开始,通过一系列的动作到达目标点,并且在这个过程中学习最优策略。 强化学习的主要元素包括状态(state)、动作(action)、奖励(reward)和策略(policy)。状态是智能体所处环境的描述;动作是智能体能够采取的行为;奖励是智能体在执行动作后从环境中获得的反馈;策略是智能体根据当前状态采取动作的规则,是学习的目标。 为了在4x4网格世界中进行强化学习,我们需要定义状态和动作空间。状态空间通常由网格中的每个位置构成,动作空间则包括向上下左右移动等基本动作。智能体在每个状态下选择一个动作来执行,环境则根据这个动作更新状态,并给予相应的奖励。 智能体在学习过程中会使用不同的强化学习算法,如Q学习(Q-learning)、Sarsa和深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)等。Q学习是其中最简单的形式之一,它利用一个Q表来记录每个状态下每个动作的预期累积奖励,并通过不断与环境交互更新这个表。随着学习的进行,智能体将越来越能够准确地评估在每个状态下采取特定动作的好坏,并最终学会一条通往目标的最优路径。 此外,4x4网格世界也展示了强化学习中的探索与利用(exploration-exploitation)问题。探索是指智能体尝试从未知的动作来获得更多信息,而利用是指智能体使用已知信息采取行动以获得最大的即时奖励。在学习初期,智能体需要大量探索不同的动作来理解环境;随着学习的深入,智能体应该越来越多地利用已知信息来获得最大奖励。 强化学习的另一个重要概念是价值函数(value function),它用来评估智能体在给定状态下采取动作的长期回报。最常见的价值函数是状态价值函数和动作价值函数(即Q函数)。价值函数是策略评估的基础,也是策略改进的关键依据。 在4x4网格世界的环境中,强化学习的目标是让智能体学会如何在没有外部指导的情况下,通过不断试错和学习,最终能够高效地从起始位置达到目标位置。这个学习过程可以看作是一个智能体逐步理解并适应其所在环境的过程,它必须能够在面对不确定性时作出正确的决策。 在实际应用中,强化学习被广泛用于游戏、机器人控制、自动驾驶等领域。尽管4x4网格世界非常简单,但它涵盖了强化学习的核心概念,为学习者提供了一个良好的起点。通过掌握4x4网格世界的强化学习,学习者可以进一步深入理解更复杂的强化学习算法,并在实际问题中进行应用。
2025-10-13 10:24:43 74KB 强化学习
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代数多重网格(Algebraic Multigrid, AMG)是一种高效的数值求解线性系统的预处理技术,尤其适用于大规模的、不规则的稀疏矩阵问题。AMG方法起源于几何多重网格(Geometric Multigrid, GMG),但与GMG不同的是,AMG不需要对问题的物理空间进行多尺度的细化描述,而是基于矩阵的代数特性来构建多重网格层次。这种方法具有高度的灵活性,可以应用于各种复杂的工程和科学计算中。 AMG的核心思想是将复杂的大规模问题分解为一系列较小的、相互关联的问题,并在不同的“网格”层次之间进行迭代。通过在粗网格上快速地求解近似解,然后在细网格上校正,从而加速整体的求解过程。AMG的效率在于它能够有效地捕捉到矩阵的固有结构,减少求解过程中不必要的计算。 AMGX是NVIDIA公司开发的一种基于GPU优化的AMG实现,旨在利用图形处理器的强大并行计算能力,提高大规模科学计算的性能。AMGX提供了一种高度可定制的框架,允许用户根据特定的应用场景调整算法参数,以实现最佳性能。它支持多种预处理和后处理技术,如高斯-塞德尔松弛(Gauss-Seidel Relaxation)、最小二乘修正(Least Squares Correction, LSC)等,以及不同类型的矩阵剖分策略。 在AMG的理论中,关键步骤包括: 1. **共轭梯度法(Conjugate Gradient, CG)**:作为基础的迭代求解器,用于求解线性系统。 2. **粗网格选择**:确定粗化策略,如基于谱间隔或连接强度的矩阵特征来构造粗网格。 3. **限制器(Restriction)**:将细网格的残差信息下采样到粗网格,通常采用插值或投影操作。 4. **扩展器(Interpolation)**:将粗网格的解上采样回细网格,以进行校正。 5. **松弛(Relaxation)**:在每层网格上执行局部迭代,以减少误差。 6. **交错(Aggregation)**:用于构建粗网格的单元,可以基于弱连接或其他准则。 AMG的文献资料涵盖了算法的历史发展、理论基础、实现细节以及应用案例。中文资料可以帮助理解基本概念,而英文资料则可能提供更深入的数学分析和技术细节。通过学习这些资料,你可以掌握如何应用AMG和AMGX解决实际问题,例如在流体动力学、固体力学、电磁学等领域的数值模拟。 AMG和AMGX是现代数值计算中的重要工具,它们结合了数学的优雅和计算的效率,对于处理大型科学计算挑战具有不可估量的价值。通过对AMG理论的学习和AMGX的实际操作,工程师和研究人员可以更好地应对高性能计算面临的复杂性和计算量。
2025-09-26 18:40:37 16.7MB gpu
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著名的网格控件,此版本包含了注册解密程序。解密步骤: 安装完成后运行Register.exe, 得到Finger Print内容,运行cr-true_dbgrid_pro_v7.0_key.exe 输入Finger Print,按Generate得到License Key, 再在Register.exe中输入License Key即可。
2025-09-23 09:08:19 6.64MB 数据库相关 源码
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内容概要:本文详细介绍了声表面波(SAW)谐振器与滤波器器件的COMSOL有限元仿真建模方法及其掩膜板绘制技巧。首先,针对压电材料的选择与参数设定进行了深入探讨,强调了正确设置各向异性参数的重要性。接着,讨论了网格划分策略,指出在叉指电极边缘进行精细的边界层划分可以显著提高仿真的准确性。此外,还提供了频率扫描的具体操作步骤,解释了如何利用参数化本征频率求解来优化仿真效果。对于掩膜板绘制,则推荐使用Python脚本生成GDSII文件的方法,并提醒注意电极边缘的特殊处理。最后,在工艺流程设计方面,特别提到了光刻胶厚度与声速匹配的重要性,以及溅射铝膜时需要关注的晶向问题。 适用人群:从事声表面波器件研究与开发的专业人士,尤其是那些希望深入了解COMSOL仿真技术和掩膜板制作细节的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要进行SAW器件仿真建模和掩膜板设计的工作环境。主要目标是帮助用户掌握从材料选择、网格划分、频率扫描到掩膜板绘制等一系列关键技术环节的操作方法,从而能够独立完成高质量的SAW器件仿真和制造。 其他说明:文中不仅提供了详细的理论讲解和技术指导,还分享了许多实际操作中的经验和教训,有助于避免常见的错误并提高工作效率。同时,对于一些难以复现的实验现象,提出了通过参数扫描进行全面排查的有效解决方案。
2025-09-15 13:07:36 559KB COMSOL 网格划分
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海洋数值模式ROMS (Regional Ocean Modeling System) 是一个开源的三维海洋环流模型,用于模拟全球或局部海洋的物理过程。在海洋科学研究和环境预报中,ROMS模型扮演着重要角色。MATLAB作为强大的数学计算工具,常被用来处理与ROMS相关的数据处理和网格生成任务。 `make_grid.m` 和 `make_grid2.m` 是两个关键的MATLAB脚本,它们可能是用于生成ROMS所需的网格文件。网格生成是ROMS模型设置的第一步,它涉及到将地理空间的海洋区域转化为一组离散的网格点,以便进行数值计算。`make_grid.m` 可能是基础的网格生成脚本,而`make_grid2.m` 可能包含了一些额外的优化或特定功能,如处理复杂海岸线或者细化网格结构。 `coastline_l_mask.mat` 和 `coastline_l.mat` 文件可能包含了海岸线数据,用于定义模型的陆地和海洋边界。在ROMS中,海岸线的精确描绘对于确保准确的近岸流体动力学模拟至关重要。MATLAB中的`.mat`文件可以存储变量和数据,这里可能是保存了海岸线的经纬度坐标或者是已经处理过的海岸线掩模。 `crocotools_param.m` 文件可能是一个参数配置文件,属于`CROCO`(CROwdsourced COastal Ocean)项目的一部分,这是一个用于处理海岸线和水深数据的工具集。它可能包含了关于如何使用CROCO工具来处理海岸线或地形数据的参数设置。 `add_etopo2_topo.m` 的名称暗示了这个脚本是用来添加ETOPO2地形/ bathymetry数据到模型中。ETOPO2是全球高分辨率的海底地形数据,提供了一种标准的地球表面高度参考。在ROMS中,地形数据是必须的,因为它影响海洋流速和海洋环流的计算。 `easy_grid_params.mat` 文件可能包含了简化网格设置的参数,使得非专业用户也能方便地调整和创建网格。 `ijcoast.mat` 文件可能存储了沿海地区的I-J网格索引,这是ROMS中的一种网格表示方式,用以指定海岸线在网格中的位置。 这些文件构成了一套完整的流程,用于准备ROMS模型的输入数据,包括网格生成、地形导入和海岸线处理。通过MATLAB脚本,研究人员可以定制模型参数,以适应不同的研究需求和地理环境,从而更准确地模拟海洋流动和环境变化。在实际操作中,理解并熟练掌握这些脚本的运行机制对于有效地使用ROMS模型至关重要。
2025-09-08 18:52:24 85KB Roms 海洋数值模式 matlab
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ANSYS 网格划分详细介绍 ANSYS 网格划分是有限元分析中最关键的一个步骤,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。在 ANSYS 中,网格划分有三个步骤:定义单元属性、在几何模型上定义网格属性、划分网格。在这里,我们对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题,尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。 一、 自由网格划分 自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一,它在面上可以自动生成三角形或四边形网格,在体上自动生成四面体网格。通常情况下,可利用 ANSYS 的智能尺寸控制技术(SMARTSIZE 命令)来自动控制网格的大小和疏密分布,也可进行人工设置网格的大小(AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE 等系列命令)并控制疏密分布以及选择分网算法等(MOPT 命令)。对于复杂几何模型而言,这种分网方法省时省力,但缺点是单元数量通常会很大,计算效率降低。 同时,由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元,为了获得较好的计算精度,建议采用二次四面体单元(92 号单元)。如果选用的是六面体单元,则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元,因此,最好不要选用线性的六面体单元(没有中间节点,比如 45 号单元),因为该单元退化后为线性的四面体单元,具有过刚的刚度,计算精度较差;如果选用二次的六面体单元(比如 95 号单元),由于其是退化形式,节点数与其六面体原型单元一致,只是有多个节点在同一位置而已,因此,可以利用 TCHG 命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元,减少每个单元的节点数量,提高求解效率。 在有些情况下,必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分,比如,在进行混合网格划分(后面详述)时,只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言,自由网格划分中的层网格功能(由 LESIZE 命令的 LAYER1 和 LAYER2 域控制)是非常有用的。 二、 映射网格划分 映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法,其原始概念是:对于面,只能是四边形面,网格划分数需在对边上保持一致,形成的单元全部为四边形;对于体,只能是六面体,对应线和面的网格划分数保持一致;形成的单元全部为六面体。在 ANSYS 中,这些条件有了很大的放宽,包括: 1. 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形,必须用 LCCAT 命令将某些边联成一条边,以使得对于网格划分而言,仍然是三角形或四边形;或者用 AMAP 命令定义 3 到 4 个顶点(程序自动将两个顶点之间的所有线段联成一条)来进行映射划分。 2. 面上对边的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。 3. 面上可以形成全三角形的映射网格。 4. 体可以是四面体、五面体、六面体或其它任意多面体。对于六面以上的多面体,必须用 ACCAT 命令将某些面联成一个面,以使得对于网格划分而言,仍然是四、五或六面体。 5. 体上对应线和面的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。 对于三维复杂几何模型而言,通常的做法是利用 ANSYS 布尔运算功能,将其切割成一系列四、五或六面体,然后对这些切割好的体进行映射网格划分。当然,这种纯粹的映射划分方式比较烦琐,需要的时间和精力较多。 面三角形映射网格划分往往可以为体的自由网格划分服务,以使体的自由网格划分满足一些特定的要求,比如:体的某个狭长面的短边方向上要求一定要有一定层数的单元、某些位置的节点必须在一条直线上、等等。这种在进行体网格划分前在其面上先划分网格的方式对很多复杂模型可以进行良好的控制,但别忘了在体网格划分完毕后清除面网格(也可用专门用于辅助网格划分的虚拟单元类型-MESH200-来划分面网格,之后不用清除)。 三、 拖拉、扫略网格划分 对于由面经过拖拉、旋转、偏移(VDRAG、VROTAT、VOFFST、VEXT 等系列命令)等方式生成的复杂三维实体而言,可先在原始面上生成壳(或 MESH200)单元形式的面网格,然后在生成体的同时自动形成三维实体网格;对于已经形成好了的三维复杂实体,如果其在某个方向上的拓扑形式始终保持一致,则可用(人工或全自动)扫略网格划分(VSWEEP 命令)功能来划分网格;这两种方式形成的单元几乎都是六面体单元。 通常,采用扫略方式形成网格是一种非常好的方式,对于复杂几何实体,经过一些简单的切分处理,就可以自动形成规整的六面体网格,它比映射网格划分方式具有更大的优势和灵活性。 四、 混合网格划分 混合网格划分即在几何模型上,根据各部位的特点,分别采用自由、映射、扫略等多种网格划分方式,以适应不同模型的需求,如在某些部位需要高精度,某些部位需要快速计算等等。混合网格划分可以满足模型的不同需求,并且可以提高计算效率和精度。 ANSYS 网格划分有多种方法,可以根据模型的特点和需求选择不同的网格划分方式,以获得较好的计算精度和效率。
2025-08-22 10:55:44 32KB ansys
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文件名:MeshFusion Pro Ultimate Optimization Tool v1.1.5.unitypackage MeshFusion Pro: Ultimate Optimization Tool 是 Unity 中一款专业的网格优化插件,专为需要优化 3D 模型的开发者打造。该插件通过高效的网格合并、简化和批处理功能,帮助开发者显著减少场景中的多边形数量和渲染开销,从而提升游戏性能,非常适合大型场景、开放世界和高多边形项目。 插件特点 网格合并: 插件支持多种网格的自动合并,可以将场景中的多个模型合并成一个,减少 Draw Call 次数。 可以选择性地合并特定区域或组,保持灵活性,同时优化渲染性能。 网格简化: 具备网格简化功能,通过调整多边形数量来减少模型的复杂度。 支持设置简化等级,开发者可以选择不同程度的简化,以保持模型外观质量与性能的平衡。 自动优化高多边形模型,减少不必要的细节,适合远景模型或次要对象。 LOD(细节层级)生成: 支持生成 LOD(Level of Detail)模型,自动为模型生成不同的细节层级,......
2025-08-18 11:52:20 19.52MB Unity插件
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