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。
2025-06-03 23:12:03 408KB 工程技术 论文
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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。
2025-06-03 22:34:20 327KB 自然科学 论文
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内容索引:VC/C++源码,图形处理,几何变换  图象的几何变换,C 的算法实现,运行程序后主先打开一幅BMP位图,然后选择第二项内的某个选项,这些选项的大致意思是,X/Y坐标裁切、裁切、透明化、旋转、放大等。   命令行编译过程如下:   vcvars32   rc bmp.rc   cl geotrans.c bmp.res user32.lib gdi32.lib
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【论文2.01】——游乐园客流疏导与酒店预订预测模型 摘要: 本文主要针对Youth游乐园的客流疏导和皇冠假日酒店的房间预订预测问题进行深入研究。通过运用图论、Floyd算法、仿真算法、排队论、泊松分布、回归分析等数学工具,建立相应的数学模型以优化游客体验和预测酒店预订趋势。 一、问题提出 1.1 背景介绍 Youth游乐园即将开放,预计每天将迎来1万游客,尤其受到青少年喜爱。因此,如何有效管理和疏导客流,提供游园路线建议,确保游客体验成为关键。同时,需预测皇冠假日酒店2016年1月至3月的房间预订数量。 1.2 问题重述 问题一关注于游乐园内部游客流动管理,旨在建立一个模型,分析10个游乐项目之间的游客流动,减少等待时间和平均等待队长,以优化游客体验。问题二涉及酒店预订数据分析,根据2015年数据预测2016年1-3月的房间预订情况。 二、问题分析 2.1 问题一分析 建立一个基础模型,考虑全天游客流量和项目间距离,通过计算机模拟得出游客等待时间分布和平均等待队长。然后,基于青少年游客的特点,优化模型以减小平均等待时间和排队队长。 2.2 问题二分析 根据2015年全年数据,建立回归模型,结合2016年1-3月的日期特性(如周末、节假日等),预测每日房间预订量。 三、模型基本假设 3.1 问题一假设 1. 游乐园运营时间为9:00至22:00,20:00后不再允许入内。 2. 游客到达遵循泊松流。 3. 各景点对游客吸引力相等。 4. 景点外等待区域足够大,道路拥堵忽略不计。 5. 游客步行速度为1.5m/s。 6. 游客手握游乐园地图,优先选择距离近且未游玩过的项目。 7. 进出场项目时间忽略。 3.2 问题二假设 1. 酒店房间供应充足。 四、符号约定 - Wri(i=1,2,3…10):各游乐项目在任意时刻的等待人数。 - Wti(i=1,2,3…10):游客在各项目等待的时间。 - Ti(i=1,2,3…10):各项目所需时间。 - Ni(i=1,2,3…10):各项目所能容纳的游客数。 - dij(i,j=1,2,3…10):两项目间最短路径长度。 五、模型建立与求解 5.1 问题一模型建立与求解 5.1.1 游客进入情况分析 运用泊松分布和模拟方法,根据假设计算游客到达率λ=0.2525人/s,利用逆变换法得到游客到达时间间隔的负指数分布,进一步求得平均到达时间间隔。 通过对以上模型的构建和求解,可以预测和优化游乐园内游客的流动情况,减少等待时间,提升游客满意度。同时,酒店预订模型的建立有助于管理层做出有效的客房分配决策,提高酒店运营效率。 总结,这篇论文通过严谨的数学模型和算法,为游乐园的客流管理和酒店的房间预订预测提供了科学依据,有助于实现游乐园服务质量和经济效益的双重提升。
2025-06-03 13:51:07 879KB
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在嵌入式系统的世界里,S3C2410是一款经典的ARM9处理器,由Samsung公司设计,广泛应用于各种嵌入式设备,如PDA、打印机、数字相机和嵌入式控制系统等。本文将深入探讨S3C2410的开发流程,包括硬件平台的搭建、操作系统的选择与移植、驱动程序的编写以及应用程序的开发,同时也会提供相关的源代码供学习参考。 一、硬件平台搭建 S3C2410开发首先需要一个合适的硬件平台,通常包括核心板(Core Board)和底板(Base Board)。核心板上集成了S3C2410处理器和必要的电源管理单元,而底板则提供了各种外围接口,如LCD、USB、以太网、串口、SD卡等。开发者需要根据需求选择合适的开发板,并确保其能够正常供电和通信。 二、操作系统移植 嵌入式系统通常运行在实时操作系统(RTOS)或Linux之上。对于S3C2410,常见的操作系统有μC/OS-II、FreeRTOS、VxWorks以及Linux等。移植操作系统涉及内核配置、编译、链接,以及初始化脚本的编写。具体步骤包括:设置处理器模式、初始化内存管理、挂载根文件系统、启动用户空间进程等。 三、驱动程序开发 驱动程序是连接硬件和操作系统的桥梁。S3C2410的驱动开发主要包括GPIO、UART、I2C、SPI、ADC、PWM等接口的驱动。例如,为了控制LCD显示,需要编写LCD控制器驱动;为了进行网络通信,需要编写以太网控制器驱动。每个驱动都需要实现设备注册、初始化、读写操作等功能。 四、中断处理 中断是嵌入式系统中重要的实时响应机制。S3C2410处理器支持多种中断源,如外部中断、定时器中断等。开发者需要编写中断服务例程(ISR),并在中断向量表中设置正确的中断处理函数地址。 五、文件系统 嵌入式系统中的文件系统可以是FAT16/32、YAFFS、JFFS2等。开发者需要配置文件系统,挂载到合适的存储介质(如NAND Flash、SD卡),并实现读写操作。 六、应用程序开发 在操作系统和驱动程序准备好后,可以进行应用程序开发。这包括系统服务、图形界面、网络应用等。使用C或C++语言,配合嵌入式开发环境(如Eclipse、Code::Blocks)进行编程。 源代码是理解开发过程的关键。在“s3c2410完全开发流程及源代码”压缩包中,包含了上述各个环节的示例代码,从硬件初始化到驱动程序,再到应用程序,都提供了详细的注释和解释。通过研究这些代码,开发者可以深入理解S3C2410的工作原理,提高开发效率。 S3C2410的开发是一个综合性的工程,涵盖了硬件、软件、操作系统等多个层面。熟悉开发流程,掌握源代码,对于提升嵌入式系统的开发能力至关重要。通过不断实践和学习,开发者能够在S3C2410平台上构建出功能丰富、性能稳定的嵌入式系统。
2025-06-03 10:25:50 40.05MB
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燃料电池是一种通过氢气和氧气的电化学反应将化学能直接转换为电能的装置,具有高效、清洁、低噪声等优点,被认为是未来能源技术的重要方向之一。在燃料电池的各种类型中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因为其启动快、工作温度低、功率密度高等特点,在便携式电源、电动汽车和分布式发电等领域得到广泛应用。 本文主要研究了PEMFC发电系统中电堆温度的控制策略,温度对于PEMFC电堆性能有着显著的影响。当电堆处于特定温度时,才能发挥最佳性能。PEMFC的电化学反应是一个放热过程,随着反应的进行,电堆温度会逐渐升高。适当的温度可以加快电化学反应速度,提高质子交换膜的电导率,从而增加电堆的输出功率。然而,电堆温度不宜过高,否则会导致膜中水分流失加快,减弱质子交换膜的强度。 为了实现对PEMFC电堆温度的有效控制,研究人员提出了一种基于模型参考模糊自适应算法的温度控制策略。该策略首先分析了PEMFC发电系统的热理模型,并将其与近似线性系统进行比较。研究人员依据先前实验经验,自动调节控制参数,设计出了一套温度控制系统,该系统通过加热器、循环水泵、散热器和流量控制阀等执行机构,结合脉宽调制(PWM)技术,实现对电堆温度的精准控制。 在PEMFC电堆的温度控制中,主要面临时变、大滞后和非线性等复杂特性。传统的PID控制方法往往会出现较大的超调量,且调节时间较长,难以适应系统的动态变化。因此,本文提出的模型参考模糊自适应控制系统能够根据实时状态动态调节,有效解决传统PID控制中出现的问题。 研究中还提及了不同工作温度下PEMFC的电池电压电流关系特性。例如,在5KW电堆中,通过实验得到的不同温度下的电压电流关系特性曲线显示,电堆在不同的温度下具有不同的工作特性。这些曲线对于理解电堆在不同条件下的性能表现及最佳工作点的选择具有指导意义。 本文提出的基于模型参考模糊自适应算法的PEMFC电堆温度控制策略,不但解决了PEMFC温度控制中的时变、大滞后和非线性问题,而且通过实验验证了其良好的控制效果,为PEMFC电堆的最佳性能发挥提供了技术保障。随着燃料电池技术的不断成熟和应用的拓展,这一温度控制策略的研究成果将具有重要的应用价值和推广潜力。
2025-06-03 10:08:51 202KB 质子交换膜燃料电池
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ASP.NET交通信息网上查询系统的设计与实现是一个典型的Web应用程序项目,它涵盖了计算机科学与技术、尤其是软件工程领域的多个重要知识点。这个系统旨在提供一个在线平台,让用户能够方便地查询交通信息,例如公交路线、航班时刻、火车时刻等。在本项目中,开发者使用了ASP.NET框架,这是一种由微软开发的用于构建动态网站、Web应用和Web服务的技术。 1. ASP.NET框架:ASP.NET是.NET Framework的一部分,提供了丰富的服务器控件、事件驱动模型以及自动状态管理,使得开发者可以快速构建功能强大的Web应用。在这个交通信息查询系统中,ASP.NET可能被用来创建用户界面、处理用户请求和生成动态内容。 2. C#编程语言:ASP.NET通常与C#语言结合使用,C#是一种面向对象的编程语言,拥有现代编程语言的特性,如垃圾回收、类型安全和泛型。开发者可能利用C#来编写后台逻辑,处理数据访问、业务规则和用户交互。 3. 数据库设计与管理:交通信息的存储和检索必然涉及到数据库技术。可能使用了SQL Server或MySQL等关系型数据库管理系统,通过ADO.NET或者Entity Framework等数据访问技术来实现数据库操作。 4. Web服务:为了获取实时的交通信息,系统可能还集成了一些Web服务,比如API接口,这些接口可以从外部交通信息提供商处获取数据,然后展示在用户界面上。 5. 用户界面设计:良好的用户体验对于查询系统至关重要。开发者可能使用HTML、CSS和JavaScript来构建用户友好的界面,并通过AJAX技术实现页面的部分刷新,提升交互性。 6. 安全性考虑:在设计和实现过程中,还需要考虑系统的安全性,包括防止SQL注入、XSS攻击等,这通常通过验证输入、使用参数化查询和编码输出等方式来实现。 7. 性能优化:为确保系统在高并发情况下仍能稳定运行,可能实施了缓存策略、数据库索引优化、负载均衡等性能优化措施。 8. 开发工具与版本控制:Visual Studio作为主要的开发环境,可能被用于代码编写、调试和部署。同时,Git或其他版本控制系统用于团队协作和代码管理。 9. 测试与调试:在项目开发过程中,单元测试、集成测试和系统测试都是必不可少的,以确保所有功能正常工作且没有错误。 10. 文档编写:开题报告、设计文档和论文的编写反映了整个开发过程,包括需求分析、系统架构设计、实现细节以及系统评估。 这个ASP.NET交通信息网上查询系统的设计与实现项目涉及了Web开发的多个核心技术和实践,对于计算机专业的学生来说,是一个很好的学习和实践平台。
2025-06-03 08:49:20 1.14MB java 计算机网络 毕业设计
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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
2025-06-02 18:42:54 224KB 自然科学 论文
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沥青混合料的力学性能研究在土木工程领域具有重要的意义。传统的方法往往基于均质材料的假设,这难以准确反映材料组成的复杂性和非均质性对力学性能的影响。为了解决这一问题,研究人员尝试结合计算机仿真技术,从细观角度研究沥青混合料的力学性质。数字图像分析技术在这一领域的应用,可有效地帮助分析和理解混合料的细观结构。 数字图像处理技术是指利用计算机技术对数字图像进行获取、处理、分析和理解,以提取所需信息和特征的过程。它包括图像获取、图像处理和图像识别等步骤。图像获取的实质是图像的数字化过程,通常使用的数字化设备有胶片扫描仪、CCD数码相机或摄像机等。在沥青混合料的研究中,CCD相机因其高分辨率和高灵敏度而被广泛使用,能够捕捉到沥青混合料的细节,如集料颗粒的分布和形状。 图像处理是数字图像分析中的核心部分,主要包括图像转化、图像增强和图像分割等过程。由于沥青混合料中的集料、沥青胶浆和空隙在图像中具有不同的颜色对比度,图像转化过程中通常会将真彩色图像转换为灰度图像,以简化数据处理过程。常用的转化算法有流行色方法、中位切分法和八叉树颜色量化算法等。选择合适的算法能够使图像细节更加清晰,便于后续分析。 图像增强处理的目的是为了提高图像质量,包括消噪和突出图像中有用信息的特征。直方图均衡化是增强图像对比度的常用方法,其基本思想是将图像的直方图变换成均匀分布的形式,增加像素灰度值的动态范围。频域滤波和空间滤波是增强图像对比度和细节的常用技术,空间滤波方法因其简单高效而被选用。经过图像增强处理后,可以有效地锐化颗粒边界,使得图像中的集料颗粒和空隙更加清晰。 图像分割是数字图像处理中的重要步骤,目的是将图像分割成具有不同属性的区域,以便于单独分析。沥青混合料图像分割的目的是将集料、沥青胶浆和空隙三个主要部分准确地分离出来。这一过程是后续矢量化分析和有限元建模的基础。 几何形状矢量化原理是将图像中的细观结构转换为可进行数值分析的矢量化模型。在沥青混合料的研究中,通过矢量化原理可以将二维图像的细观结构转化为矢量化的细观结构模型,这为有限元分析提供了必要的几何信息。在矢量化过程中,可以计算出混合料组分的几何参数,如面积、体积、形状和分布等。 有限元网格自动生成技术可以将矢量化后的细观结构自动转化为有限元网格模型,从而为力学计算提供数值模型。有限元方法是一种通过将连续体离散化为有限个单元,对每个单元进行力学分析,最后集成整个结构的响应的数值方法。在沥青混合料的研究中,有限元方法被用来模拟细观结构的力学行为,如应力分布、变形特性等。这种方法能够更准确地反映材料细观结构的非均质性对宏观力学性能的影响。 马歇尔试验是一种常用的沥青混合料的力学性能测试方法,通过马歇尔试件的实验可以评价沥青混合料的力学性质。本文的研究展示了通过数字图像分析得到的有限元模型如何真实地实现沥青混合料非均质性研究的实例。通过对比模拟结果与实际实验数据,可以验证模型的有效性和准确性。 在沥青混合料的研究中,数字图像处理、几何形状矢量化和有限元网格自动生成技术的综合应用为力学性能研究提供了新的思路和方法。这一综合技术路线不仅提高了沥青混合料细观结构描述的准确性,也促进了对材料非均质性质的深入理解,为工程设计和材料优化提供了理论依据和技术支撑。
2025-06-02 18:42:42 354KB 首发论文
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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.
2025-06-02 18:42:17 5.56MB 自然科学 论文
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