在对称a稳定分布噪声的假设下，现有的基于共变和分数低阶矩的MUSIC(即ROC-MUSIC和FLOM-MUSIC)方法不能用于均匀圆阵信源相干情况下的波达方向(DOA)估计. 为了解决这一问题，基于模式空间变换算法以及空间平滑算法的思想，结合ROC-MUSIC算法和FLOM-MUSIC算法，实现在冲击噪声背景下均匀圆阵相干信源的DOA估计仿真实验验证了该方法的有效性 ### 冲击噪声背景下均匀圆阵相干信源的DOA估计 #### 摘要与背景 本文讨论了在对称α稳定分布噪声环境中，如何有效地进行均匀圆阵相干信源的波达方向（Direction of Arrival, DOA）估计。在这样的噪声环境下，传统的基于共变系数（Robust Covariance, ROC）和分数低阶矩（Fractional Lower Order Moments, FLOM）的MUSIC算法无法有效应用。为此，提出了两种新的算法：基于共变系数的模式空间平滑算法（ROC-MODESPACE-SS）和基于分数低阶矩矩阵的模式空间平滑算法（FLOM-MODESPACE-SS）。这两种算法通过结合模式空间变换算法和空间平滑算法的思想来解决相干信源的DOA估计问题，并且在冲击噪声背景下实现了有效的估计。 #### 关键概念解释 1. **冲击噪声**：冲击噪声是指那些具有非高斯分布特性的噪声，通常在实际环境中更为常见，例如大气噪声、海杂波噪声和无线信道噪声等。这类噪声的特点是峰值较高，且可以用对称α稳定分布来建模。 2. **对称α稳定分布**：这是一种特殊的概率分布函数，其中α表示分布的特征指数。在α稳定分布中，只有当α=2时才对应于高斯分布，其他情况下，分布会表现出更重的尾部，即更高的峰值和更频繁的极端值。 3. **MUSIC算法**：Multiple Signal Classification（MUSIC）是一种经典的子空间估计方法，被广泛用于信号处理中进行DOA估计。它通过构造信号和噪声的子空间来区分它们，并利用这些子空间的信息来估计信号的方向。 4. **ROC-MUSIC**与**FLOM-MUSIC**：这是两种改进的MUSIC算法，旨在提高在非高斯噪声环境下的性能。ROC-MUSIC基于共变系数，而FLOM-MUSIC则基于分数低阶矩矩阵来构造信号子空间。 5. **模式空间变换算法**与**空间平滑算法**：这两种算法都是用来处理相干信源问题的技术。模式空间变换算法通过将阵元空间变换到相位模式空间来解决相干问题；空间平滑算法则通过虚拟阵列技术减少信源之间的相关性。 #### 方法介绍 - **ROC-MODESPACE-SS**：此算法首先采用空间平滑技术来减少相干信源的影响，然后通过模式空间变换将原始数据转换到相位模式空间，在这个空间里利用ROC-MUSIC算法来进行DOA估计。 - **FLOM-MODESPACE-SS**：与ROC-MODESPACE-SS类似，此算法也采用了空间平滑和模式空间变换技术，但最后使用的是FLOM-MUSIC算法来进行DOA估计。 #### 实验验证 为了验证提出的两种算法的有效性，文中进行了仿真实验。实验结果表明，相较于传统算法，新提出的ROC-MODESPACE-SS和FLOM-MODESPACE-SS算法在冲击噪声背景下能更准确地估计相干信源的DOA，尤其是在高相干度和低信噪比的情况下表现更加突出。 #### 结论 本文针对冲击噪声背景下的均匀圆阵相干信源DOA估计问题，提出了两种新的算法：ROC-MODESPACE-SS和FLOM-MODESPACE-SS。这两种算法通过结合空间平滑技术和模式空间变换技术，有效地解决了相干信源DOA估计的问题，并且在实验中展示了良好的性能。这对于在复杂噪声环境下提高阵列信号处理系统的性能具有重要意义。

介绍了Alpha稳定分布和其分数低阶矩(FLOM),设计了一种用于2-D波达方向(DOA)估计的阵列配置,并基于相 控分数低阶矩(PFLOM)提出了2-DDOA算法。由接收信号的PFLOM协方差矩阵得到有用信号的PFLOM协方差矩阵,对其进行特征值分解,并利用最小二乘或总体最小二乘方法就可得到DOA。最后,比较了基于传统协方差、符号协方差、FLOM和PFLOM的旋转不变技术估计信号参数算法。仿真结果表明,该算法具有鲁棒性和较小的角度估计偏差及均方误差。

2019年B题：天文导航中的星图识别1 【知识点解析】 天文导航是一种利用天体的已知位置和运动规律来确定航行体位置的技术，尤其适用于航天器，因为它具有自主性、抗干扰性和高精度。恒星在天文导航中扮演关键角色，被视为理想的点光源，其坐标通过赤经和赤纬描述。 星敏感器是天文导航的核心，它通过观测恒星来确定航行体的姿态。星图识别是星敏感器技术的关键步骤，包括图像采集、特征提取和匹配识别。星表是识别的基础，包含恒星的位置、亮度等信息。附件2提供了一个简易星表，包含部分恒星的赤经、赤纬和星等。 问题1主要涉及星敏感器坐标系、图像坐标系和天球坐标系之间的转换： (1) 给定恒星在天球坐标系的位置（赤经、赤纬），以及星敏感器中星像点的位置，可以建立数学模型求解星敏感器坐标系中的点与天球坐标系中对应恒星的关系。具体算法可能涉及几何变换和坐标系转换。 (2) 如果不使用星敏感器坐标系的信息，可以通过星像点在图像坐标系的位置，结合光学系统特性，反推天球坐标系中恒星的位置。这可能需要解决一个非线性优化问题，如最小二乘法或迭代算法。 (3) 提高解算精度通常需要选取几何分布广泛的三颗星，避免共线或共面情况。误差分析涉及观测噪声、光学系统误差以及坐标转换的精度。 问题2聚焦于星图识别的特征提取和算法设计： 传统的星图识别依赖于恒星间的角距，这种方法简单但存储需求大，实时性和识别率有限。为了改进，可以提取更复杂的特征，比如星点的亮度分布、形状、邻近星点关系等。根据附件2的星表信息，可以构建特征向量，并设计匹配算法。对于附件3的8幅星图，算法应能准确识别每颗星对应的星表编号。性能评估包括识别速度、误匹配率和正确率等指标。 此题涵盖了天文学、数学（坐标转换、非线性优化）、计算机视觉（特征提取、图像处理）和星敏感器技术等多个领域，要求参赛者具备跨学科的知识和解决问题的能力。

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包含：国能发电力〔2023〕20号 20KV及以下配电网工程建设预算编制与计算规定1册 (2022版)20kV及以下配电网工程概算定额5册 (2022版)20kV及以下配电网工程预算定额6册 2022版20kV及以下配电网工程预算+概算定额Excel版8册

基于沥青混合料Burgers模型的黏弹性理论，通过动态蠕变试验进行AC-20黏弹性分析，得到不同温度及应力下的混合料变形特征曲线及Burgers模型4个参数的变化规律结果表明：在同一温度下，随应力水平增加，永久变形随之增大，稳定期永久应变发展速率增大且破坏期提前到来，Burgers模型参数中E1、E2增大，η1．、η2减小；在同一应力水平下，永久变形会随温度升高而增大，同时E1、E2减小，η1、η2增大．因此应力及温度对沥青混合料黏性及弹性影响程度不同，随着应力增加，弹性增强而黏性降低；随温度升高，则弹性

空隙是沥青混合料细观结构特性的重要组成部分，水和空气存在于其中时会造成混合料的水损害与老化，另外空隙也是混合料结构中的薄弱点与缺陷，与混合料的受力特性与破坏过程紧密相关.该文利用离散元工具生成了具有级配特征的沥青混合料颗粒流模型，移植借鉴离散元流固耦合分析的方法来计算混合料中各空隙的位置与体积等参数，得到了混合料中的空隙分布特性，并与实际混合料试件上使用 CT扫描与图像分析得到的结果进行了对比，证明了论文所用分析方法的有效性.

数据名称：地级市-互联网普及率 数据范围：全国295个地级市 数据年份：2011-2022年（2022存在部分缺失） 数据格式：excel 数据整理：公众号“ARCGIS数据洋” 数据来源：地方统计局 数据说明： 参考黄群慧（2019）、赵涛（2020）的做法，利用“百人中互联网宽带接入用户数”作为地级市的互联网普及率的代理变量，内含原始数据、线性插值、回归填补三个版本。

本篇论文为2023年五一杯数学建模A题的论文。该论文完全按照建模比赛的格式要求进行撰写，包含摘要、关键词、问题背景、问题重述、问题分析、模型假设、符号说明、问题一的建立与求解、问题二的建立与求解、问题三的建立与求解、模型的优缺点及改进方向和推广、参考文献和附录。其中，附录部分放置了本文使用的代码和支撑材料的目录。本文主要建立了微分方程模型，使用了最小二乘拟合、蒙特卡洛方法、非线性规划等模型。对于问题三的数值仿真，本文使用蒙特卡洛方法进行数值仿真。这道建模题共有三个问题，每个问题下设两个小问，两个小问均有各自的特点，第一小问是理论公式求解，第二小问则是对公式代入具体的数值进行求解计算，得出具体的解。 在当前技术不断进步的背景下，无人机作为一种新型的航空器，其应用范围正不断扩大，从最初的侦查到现在的物资投放、定点打击等任务。随着无人机在各种复杂环境下的应用，对其控制精度和稳定性要求越来越高，数学建模便成为了提高无人机性能的重要手段。2023年五一杯数学建模竞赛A题，就是针对无人机定点投放、俯冲爆炸及位姿调整中的数学建模问题进行了深入的探讨和研究。 论文开篇通过问题背景的介绍，明确了研究的目的与意义，指出了无人机在执行任务中所面临的挑战，并引入了相应的数学工具和方法，为后续问题的解决奠定了基础。接下来的三个主要问题，每个问题又细分为理论公式求解和数值计算求解，凸显了问题的复杂性和多层次性。 问题一聚焦于无人机的定点投放。为了解决无人机在特定条件下如何投放物资，论文首先建立了微分方程模型，结合卡门-柯西公式和空气动力学原理，对飞行高度、速度和空气阻力等因素进行了建模分析。通过MATLAB编程，实现了在不同风向条件下的投放距离的模拟计算。量纲分析法和灵敏度分析的引入，进一步确保了模型的可靠性和准确性。 问题二则着眼于无人机发射爆炸物的场景，这不仅关乎无人机的稳定飞行，还涉及到对目标的精确打击。在这个问题中，同样使用了微分方程模型来描述无人机的飞行状态，并结合发射策略的制定，为实际操作提供了理论依据。论文通过数值仿真验证了策略的有效性，展现了数学模型在复杂动态系统中的应用价值。 问题三的核心是无人机的飞行稳定性和命中精度。论文构建了一个以飞行速度、俯冲角度、俯冲时间等为参数的稳定性量化模型，并通过最小二乘法拟合了命中精度与稳定性之间的关系。非线性规划模型的运用，使得无人机能够在保证飞行稳定性的前提下，实现最优的飞行策略。 在模型的优缺点及改进方向和推广部分，作者指出，虽然模型能够在一定程度上解决所提出的问题，但仍存在一些局限性，如实际操作中环境变量的复杂性可能导致模型预测的偏差。因此，进一步的改进方向将包括模型的动态调整和参数识别，以及结合更多的实测数据进行模型的优化。 论文的参考文献部分提供了研究过程中所借鉴的理论与方法的出处，而附录中的代码和支撑材料目录则为论文的研究提供了透明性和可重复性。代码的公布，使得其他研究者可以复现模型，对模型进行进一步的探讨和改进。 本文通过对无人机定点投放、俯冲爆炸及位姿调整的数学建模，揭示了数学建模方法在工程实践中的应用潜力，并为无人机操作策略的优化提供了新的思路。论文所采用的微分方程、最小二乘法拟合、蒙特卡洛方法和非线性规划等数学工具，对于处理复杂动态系统问题具有重要的参考价值。