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本发明公开了一种大规模MTC与H2H共存场景中基于H2H动态特性的资源分配方法，建立MTC与H2H共存场景的系统模型；对大规模MTC与H2H共存场景中资源分配基本参数进行分析；推导每个随机接入机会内带有机器类通信设备身份信息的平均吞吐量；构建资源分配优化问题；采用马尔科夫链对H2H用户在网络中的状态进行建模；分析H2H用户在随机接入与数据发送中状态转移概率；计算H2H业务成功传输概率，并利用不动点迭代算法计算得到平稳分布下的到达速率；计算任意一个H2H用户接入网络并成功完成传输的概率，返回最大MTC吞吐量以及对应的资源配置方案参数集，得到最优的资源配置方案。本发明在保障H2H业务的传输成功概率前提下，最大化大规模MTC业务的吞吐量。

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该文研究了压缩感知(CS)理论在电容层析成像(ECT)问题中的应用,有效解决了图像重构中的欠定性问题,从而通过图像计算两相流中的截面分相含率.首先,采用时域基作为图像向量的稀疏基,并采用高斯随机对灵敏度矩阵进行重新排序,设计其观测矩阵;然后,将不动点迭代算法FPC应用于凸优化问题的求解,得到重构图像;最后,利用最优阈值算法对重构图像进行灰度处理,由灰度图像进行分相含率的计算.在仿真实验阶段建立ECT传感器模型,对3种典型两相流流型进行重构,并与经典的LBP,Landweber算法综合3种重构效果评价指标进行比较.仿真结果表明:基于CS的ECT重构算法在只有少量测量数据的情况下也能精确地重构图像,且成像质量远高于LBP算法,并优于Landweber迭代算法,成像速度也大幅提升,有效提高了分相含率检测的准确性.

Keyword ：

不动点连续算法 电容层析成像 分相含率检测 压缩感知理论

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对于空中吊靶的无线电引信测试，主要以脱靶量和炸距测试为主。目前靶场测试脱靶量和炸距主要采用声学、光学两种手段，其中声学主要是利用声靶设备进行测试，具有设备架设灵活，能够全天候工作等优点，但无法测量炸距；光学主要是利用光学测站进行测试，具有可视性强、结果直观等优点，但目标信号弱时，捕获困难，且夜间测量难度较大。本文针对上述问题，在弹丸飞行信号和目标光学特性分析的基础上，在声学测量领域，研究提出了基于爆炸波信号的Taylor迭代声定位算法，并仿真比较了在平面四元阵型上对炸点定位时两种算法的精度差别，证明了Taylor迭代法具有精度高、普适性强的特点；在光学测量领域，研究提出了基于椭圆焦点的爆炸火光不动点提取方法，建立了基于标尺和同帧画幅的脱靶量和炸距测试方法，并分析了最优布站方案。在此基础上，提出了声光多传感器融合测试脱靶量和炸距的方法，建立了基于极大似然估计的声光融合测试模型，并仿真了不同组合条件下声学、光学和声光融合测试精度，提出了一种考虑了定向、定距精度和稳定性的评价模型，评价了不同组合条件的测试效能，保证了测试的可靠性和精度。

Keyword ：

光学 融合 声学 脱靶量 炸距

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状态估计在许多领域都具有非常重要的作用，研究前景广泛。空天地一体化网络是由车辆、船舶、飞行器、航天器等组成的综合网络，由于它们均处于不停的运动状态中，为了更好地发挥网络的功能和作用，如何对它们的状态进行实时估计是一个关键的问题，而解决这类状态估计问题需要用到状态估计理论，其中最常用的是一些滤波算法，因此滤波算法是重要的研究热点，本文对滤波算法进行了相应的研究，完成的主要工作有： 1. 针对处理线性系统时状态空间递推最小二乘（State Space Recursive Least Squares, SSRLS）滤波算法在非高斯噪声干扰下性能变差的问题，基于最大互相关熵准则提出了一种采用不动点迭代的状态空间最大互相关熵（State Space Maximum Correntropy，SSMC）滤波算法，并分析了该算法中不动点迭代理论的收敛性，同时根据实际情况，给出了一些改进的措施。本文通过车辆匀加速运动模型验证了SSMC算法的性能，并探讨了不同参数对SSMC算法的影响。 2. 针对EKF算法在非高斯噪声干扰下滤波性能显著下降的问题，为了提高EKF算法的鲁棒性，提出了最大互相关熵EKF（Maximum Correntropy Extended Kalman Filter，MCEKF）算法。该算法采用鲁棒性更好的最大互相关熵准则作为优化准则，取代了传统EKF算法采用的对非高斯噪声比较敏感的最小均方误差准则，同时应用不动点迭代的方法提高了收敛速度，并进一步推导了滤波算法的相关公式。本文通过高空垂直坠落物体状态估计的实验，验证了MCEKF算法的性能。 3. 针对处理强非线性系统时UKF算法在非高斯环境下性能下降较快的问题，提出了一个新颖的UKF算法，被称为最大互相关熵UKF（Maximum Correntropy Unscented Kalman Filter，MCUKF）算法。该算法通过构建一个非线性递归模型，并在最大互相关熵准则下求解得到最优估计值。本文将该算法应用于航天器相对状态估计实验中，结果表明，MCUKF算法在非高斯噪声的环境下对航天器相对状态估计的效果优于别的算法。 4. 针对高维非线性系统在非高斯环境下的状态估计问题，利用更适合处理高维问题的三阶球面-相径容积规则研究了最大互相关熵平方根CKF（Maximum Correntropy Square-root Cubature Kalman Filter，MCSCKF）算法，将最大互相关熵准则与平方根CKF算法结合，通过求解基于最大互相关熵准则的非线性递归问题，推导出了该算法的递推公式，并针对实际的情况，给出了一些改进的措施。本文将该算法应用于SINS/GPS组合系统，提高了滤波器在非高斯环境下的估计精度。 综上所述，本文将信息论学习中的互相关熵理论引入到典型滤波算法中，提出了改进的滤波算法，提高了在重尾非高斯噪声下的滤波精度和鲁棒性，并通过仿真实例验证了所提算法与其他算法相比性能上有了一定的改进。

Keyword ：

非高斯噪声 互相关熵 滤波算法 状态估计

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大气压介质阻挡放电(APDBD)非平衡等离子体在薄膜沉积、臭氧产生、医学治疗、集成电路刻蚀等领域广泛深入的应用，成为电气工程及等离子体物理学科研究热点之一。APDBD的放电参数对击穿特性、放电模式、放电稳定性等具有重要影响。适当放电参数下，APDBD中出现多电流脉冲(MCP)放电，时域表现为放电半周期内连续独立的电流脉冲。如何通过放电参数对多电流脉冲放电进行调制，不仅可以控制DBD稳定性和均匀性，而且可以提高DBD产生非平衡等离子体的效率。作为典型的空间耗散型动力学系统，APDBD中存在着倍周期分岔等非线性行为。目前鲜有对该倍周期现象产生机理和系统稳定性分析的相关报道，这方面的研究对APDBD稳定性控制具有理论和工程意义。本文采用一维流体模型研究放电参数对MCP放电调制规律，分析氖气和氦气中APDBD产生的分岔演化过程及其机理。 1. 研究发现放电参数对APDBD中电流脉冲放电模式有很大影响。第二章研究可知低频驱动下单电流脉冲(SCP)的放电模式由汤生放电转变为辉光放电，而高频驱动下放电模式均为辉光放电。第三章研究可知MCP放电首次脉冲均为辉光放电，其余各次脉冲随电压增大逐渐由辉光放电模式主导向汤生放电模式主导演化；电压越大，越处于汤生放电模式。第四章分析中发现随放电间隙减小，MCP的放电模式由辉光放电向汤生放电演化；而介质层厚度减小，MCP的放电模式均为辉光放电。 2.系统地分析氦气APDBD中驱动电压对MCP放电调制规律的影响。表明驱动电压变化时，各次电流脉冲幅值在光滑函数曲面上取值。首次脉冲幅值取值曲面呈现“驼峰”状，其余各次脉冲幅值呈现光滑斜曲面。电流脉冲个数与驱动电压呈现正相关线性变化。电流相位失调度亦在光滑曲面上取值，并随着驱动电压增大趋于某一恒值。电流脉冲宽度随驱动电压增大呈现近似线性减小的趋势。驱动电压较大时，各次电流脉冲幅值呈现正弦包络线，间隙电压呈现方波。 3.探究多电流脉冲放电机理和放电功率。表明放电电极与物理电极极性相反是产生多电流脉冲放电的一个必要条件。首次气体击穿是由介质层电荷形成的自建电场提供击穿场强，其余各次气体击穿是逐渐由介质层电荷提供击穿场强为主导向驱动电压提供击穿场强为主导过渡。分析驱动电压对MCP放电功率的影响，表明MCP放电功率与驱动电压呈现出正相关的线性变化。 4.研究结构参数对MCP放电调制规律的影响。分析表明当减小放电间隙宽度时，电流密度脉冲幅值在放电空间趋于水平，相位失调度也趋于恒值。脉冲宽度呈现出三个阶段的变化规律。当减小介质层厚度时，首次脉冲幅值呈现光滑曲面，二次脉冲幅值呈现两个不同斜率的斜平面构成的曲面，三次脉冲幅值呈现几乎线性的斜曲面。相位失调度随介质层厚度减小而增大。脉冲宽度与介质层厚度呈现正相关的线性变化。 5.分析APDBD中分岔演化过程及机理。以氖气为放电气体的APDBD系统，随着分岔参数f的增大，呈现出周期1，周期2，周期4，周期8，混沌，周期4窗口，混沌的连续分岔过程。分析Poincaré映射下，放电系统不动点F处Jacobian矩阵的特征根轨迹，表明随着频率f的增大，一对共轭复根穿越单位圆，使不动点F失稳，是产生倍周期分岔的机理。分析了以氦气为放电气体的APDBD中的两类倍周期分岔行为，表明Poincaré映射下不动点F处特征值在复平面负向穿越单位圆（-1,0）处，使放电系统的稳定不动点F失稳分裂为两个不动点，是产生倍周期分岔的原因。

Keyword ：

倍周期分岔 大气压介质阻挡放电 调制 多电流脉冲 放电模式

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本发明公开了一种基于广义最大相关熵准则的盲自适应多用户检测方法。包括以下步骤：S100，对卫星CDMA通信系统建模，通过卫星通信的上行链路，使得多个地面用户与覆盖其区域的卫星连接；将一个离散时间的动态状态空间多用户检测器表示为过程方程和观测方程的组合；S200，使用观测值和估计值之间差值的广义最大相关熵作为损失函数；S300，根据广义最大相关熵准则的损失函数和相对于检测器参数的偏导使其等于零，推导出了盲自适应多用户检测器的表达式；S400，使用不动点迭代法来求解盲自适应多用户检测器的表达式，使表达式算法收敛，从而得到盲自适应多用户检测器的解。本方法对比传统的盲自适应多用户检测，有更好的收敛性能，在冲击噪声下能有更好的误码率。

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本发明公开了短波散射单元分解边界元中高振荡积分的渐近计算方法，包括以下步骤：对于短波散射单元分解边界元法中得到的含有振荡Hankel函数和三角函数的积分，首先将Hankel函数渐近逼近为一系列三角振荡函数，得到新型三角振荡类型；通过本发明给定的方法确定相位函数的不动点的值；通过计算和区间分割保证积分区间不含有或者只含有一个不动点；最后采用渐近计算公式得到振荡积分的值。本发明方法可以解决高频短波散射波传播的数值模拟，该方法具有很高的计算准确度。与传统技术不同的是，它的误差会随着振荡因子的增加不断的减小；该方法提供了渐近计算公式，算法简单、易于实现，非常适于高频振荡积分的应用。

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线性互补问题是计算数学和运筹学研究领域的一类重要的优化问题，它与数学理论中的二次规划、不动点理论、博弈论等问题有紧密的联系。在实际问题中，线性互补问题的求解在计算科学、工程力学以及金融等领域有很多的应用。国内外学者做了许多关于求解线性互补问题的重要工作，得到了诸如不动点迭代法、子空间迭代法、模方法和预条件法等许多算法。本文将针对求解线性互补问题中的SSOR迭代法和预处理投影SSOR迭代法作出进一步的讨论，并获得了一些相应的结论。 首先，本文介绍了求解线性互补问题中的一些投影迭代法，主要包括2009年Dehghan等人提出的SSOR迭代法和2017年戴平凡提出的预处理投影SSOR迭代法。由于两种算法当参数趋于2时存在不收敛的情况，因此我们对两篇文献中的收敛性证明进行了修正。 其次，类比求解线性系统中用到的的SSOR迭代法，本文提出了一种求解线性互补问题的新的SSOR迭代法，并证明了该算法对于H+-矩阵的收敛性。同时，结合戴平凡提出的解线性互补问题的一般的预处理子，得到了一种新的预处理投影SSOR迭代法，并给出了该预处理方法与原方法的谱半径的比较定理。此外，数值实验对比了新算法和SSOR迭代法与PSSOR迭代法的收敛速度。 最后，本文提出了一个关于迭代矩阵谱半径单调性的定理，并利用非负矩阵序列的乘积逼近新的预条件子，再将这个新的预条件子应用于SSOR迭代法中。最后的数值实验验证了新的预处理投影算法的计算速度优于戴平凡提出的预处理投影SSOR迭代法。

Keyword ：

H+-矩阵 M-矩阵 投影迭代法 线性互补问题 预处理

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本发明公开了一种基于最大中心互相关熵准则的极限学习机方法，先让系统输入训练数据通过基于最大中心互相关熵准则的极限学习机模型，采用较大的核宽，得到模型的输出，让系统的实际输出和模型输出做差值运算，得到模型的误差，用误差的均值或中值作为核的中心，利用最大中心互相关熵准则，利用不动点迭代权重向量，当迭代多次收敛以后，利用得到的权重向量求得模型的输出。本发明具有良好的普适性，适合应用于非高斯系统或信号处理过程，具有同时满足高精度和参数选取迅速的性能，解决了最小均方误差准则下对非高斯噪声的不鲁棒和最大互相关熵准则下的在非零均值噪声下精度不理想且核宽由交叉验证选取较为耗时的问题。

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多分量震荡信号广泛存在于众多工程和技术领域。对多分量信号震荡模态的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率等瞬时属性的精确描述，可以帮助我们洞察信号的复杂结构，理解产生信号的系统，预测它的未来行为，这对于多分量震荡信号的各种应用具有极其重要的意义。 传统上提取震荡模态瞬时属性的方法是Hilbert变换，但它仅适用于单分量信号。自从N. E. Huang等人提出经验模态分解方法以来，多分量信号的分解的方法以及震荡模态瞬时属性估计的研究引起人们的极大关注，各种各样的分解方法不断出现，已成为近年来信号处理领域研究的热点问题。本论文针对多分量信号模态分解的基本理论与算法进行了深入地探讨，并提出了一种新的多分量信号模态分解算法。 本文主要工作如下： (1) 介绍了多分量信号模态分解方法的研究背景和目前的研究现状，系统地综述了相关的基本概念以及时频分析的基本理论与方法。 (2) 将多分量信号模态分解方法归纳为三大类，并且对近年来提出的典型模态分解方法的基本理论与算法进行了深入系统地研究。 (3) 通过大量的数值实验，系统深入地分析了几种典型模态分解算法的精确性、稳定性、鲁棒性以及适用的信号类。 (4) 针对时频域上的模态分解方法通常受限于时频分辨率以及鲁棒性较差的缺点，基于短时傅里叶变换挤压算子的不动点和框架理论中的框架算法，提出了一种新的时频域上的模态分解算法，数值实验表明了该算法的有效性。

Keyword ：

多分量信号 模态分解 时频分析 瞬时属性

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