针对分布式高频地波雷达(HFSWR)的工程应用,研究了基于自适应混合算法(AHA)的阵列无源校正方法．该方法将阵列误差估计问题转化为多元参数的联合估计问题,利用改进的混合算法得到了该优化问题的最优解估计．利用海洋回波校正了分布式高频地波雷达阵列幅相误差之后,将该方法应用到雷达系统的阵列互耦误差校正．仿真和现场实验实测数据的分析表明,该方法对空间谱算法性能的改善十分明显,验证了其有效性．

为了在不增加查找表(LUT)长度的前提下,进一步改善功率放大器非线性性能,提出1种自适应最优量化LUT的预失真算法．与已有的最优量化LUT算法不同,该算法综合考虑了预失真器特性和输入信号概率分布,理论分析并得到了最优的LUT量化间隔,并给出了全盲条件下的自适应预失真器LUT参数搜索算法．仿真表明:应用该算法的预失真系统的归一化最小均方误差指标优于均匀量化LUT算法和已有的最优量化LUT算法尤其是在输入信号功率回退较大的情况下,该算法的预失真效果改善更为显著．

针对阵元不规则排列的N层环形阵波束控制算法进行了研究．通过分析不规则阵元波束控制理论,在球坐标系下推导了波束控制码与最大波束指向的计算过程,并进行了坐标系的转换,建立了天线阵模型．提出了一种基于角度码与径向码相结合的波束控制算法,设计了控制码分配准则,评估波束跃度与阵列入射波仰角之间的关系．结果表明: 采用该算法分配控制码与均匀分配法相比,具有较低的最大波束指向误差与较低的最小波束跃度,可满足目标精密跟踪测量的应用．

为减小无线接入网系统的小区间干扰,提出了基于集中式无线接入网络(C-RAN)架构下的多用户集中式干扰迭代软消除估计算法,通过对数后验似然函数得出干扰信号的贝叶斯最小均方误差(MMSE)估计量来逼近最优估计量,进行软信号重置,防止误差的扩散,并最终达到收敛.仿真分析表明:在CRAN架构下,采用多用户集中式干扰迭代软消除算法,在最优的干扰检测机无法实现的情况下,可采用次优的干扰软信号估计算法,并针对干扰信号迭代估计过程中有可能出现的误差扩散状况采用软信号重置机制,实现低复杂度的快速收敛．

以无人飞行器下视光学成像平台为研究背景,提出了一种相机半标定的下视图像极线校正方法．先对机载下视摄像机的成像几何模型进行了分析,在此基础上推导出一种新的极线校正单应估计函数,并用最小二乘法估计变换参数．结合惯导参数分析可知:所提出的方法不依赖于基础矩阵的精确求解,且在理论上只须1对同名点即可求解．实验结果验证了该方法校正精度高,校正速度快,且图像变形明显小于经典的极线校正算法．

针对侧扫声纳图像的特点,利用二维经验模态分解(BEMD)将图像分解成若干固有模态函数(IMF)和1个余量．分析了侧扫声纳图像背景区的图像频率特征,通过增强目标和阴影的特征信息降低噪声的影响．提取图像的高斯马尔可夫纹理(GMRF),用来表达图像像素点间的空间关系,以减少图像的误分割．利用BEMD和GMRF改进模糊C均值聚类算法,提出了新的聚类准则和距离函数,形成一种新的模糊聚类算法．利用该算法对不同的侧扫声纳图像进行分割,并将分割结果与其他典型的聚类算法的分割结果进行比较,验证了该算法的抗噪性和准确性．

为了克服JPEG2000中低码率压缩图像在边缘处表现出的明显振铃效应严重降低了图像的人眼视觉质量的问题,在迭代凸集投影理论基础上,分析了迭代去噪方法恢复图像变换域稀疏数据的机理,提出了JPEG2000压缩图像重建算法.该算法保持压缩图像在小波域中的非零系数不变,通过迭代去噪恢复其他位置的小波系数.结果表明:提出方法有效地增强了JPEG2000压缩图像沿边缘的正则性,提高了图像的主客观质量,图像峰值信噪比平均提高0.52dB.

针对相变存储器皮秒测试系统由于矩阵开关电路分布参数以及信号通道中阻抗突变所引起的反射,严重影响了皮秒脉冲信号的完整性,使施加在相变单元上的皮秒脉冲信号严重失真,为了消除失真,改善信号完整性,从2个方面提出了解决方案:一是采用性能优良的高频继电器构成矩阵开关；二是减小反射,采取了源端阻抗匹配、负载分支端阻抗补偿、菊花链双线拓扑结构等措施,使得反射的影响减小到最小.理论分析与仿真结果表明:皮秒脉冲信号波形质量良好,满足测试要求.本测试系统为研究皮秒编程脉冲作用下相变存储器的存储机理、速度、可靠性等提供了良好的平台,也可作为电阻式随机擦写存储器单元测试系统.

提出一种异构多核处理器工程科学计算加速协处理器(ESCA)体系结构,此体系结构可作为协处理器对计算密集型的应用提供计算加速．基于该ESCA协处理器的混合计算系统设计并行静态图像JPEG压缩编码算法的映射与实现,并在四核ESCA处理器原型上对JPEG压缩编码算法进行了性能评测．实验结果表明:针对计算密集型的应用,所提出的ESCA处理器具有良好的计算加速效果．

针对网络流量协议标注比较困难的问题,提出一种基于贝叶斯网络的半监督学习模型,以提高Internet协议的识别精度．该模型首先使用少量的标注样本训练贝叶斯网络分类模型，并对未标注样本进行初始分类,然后从未标注样本中挑选分类损失最小的样本加入到训练集中并重复训练分类模型,经过多次循环训练出最终的分类器．该模型可以使用未标注样本和标注样本共同训练分类模型,非常适合于标注比较困难的Internet应用协议的识别．实验结果表明:在标注样本较少的情况下,该模型的识别精度和稳定性均优于朴素贝叶斯模型和贝叶斯网络模型,对于提高Internet协议的识别精度是有效的．

针对构造无向双环网络最短路径图(MDD)常用的节点遍历方式较为复杂、割裂了有向双环网络和无向双环网络之间的内在联系的问题,将有向双环网络拓扑结构映射到平面直角坐标系,在得到的L形瓦基础上,对其上的节点坐标通过简单坐标变换,得到无向双环网络MDD上对应节点坐标,进而计算无向双环网络的直径．相对于目前构造无向双环网络MDD或其等价拓扑结构普遍采用节点遍历方式而言,该算法仅增加了几次比较,就改善并提高了无向双环网络直径的求解效率

针对Jerk模型中各参数设置不合理对跟踪系统所造成的影响,提出一种基于自回归(AR)模型的Jerk参数自适应改进算法,实时估计并调整系统的参数,提高系统的跟踪精度及稳定性;同时,针对非线性目标跟踪系统扩展卡尔曼滤波算法(EKF)计算复杂跟踪精度低,提出采用平方根容积卡尔曼滤波器(SRCKF)进行状态估计,保证跟踪系统的精度和鲁棒性,为Jerk模型参数自适应提供良好条件．仿真结果验证了算法的有效性．

为提高多目标优化算法的收敛性以及Pareto解的分布均匀性,构建了基于网络响应面的多目标优化方法．将前馈(BP)网络以及自适应共振(ART)网络的优点相结合,充分利用各子目标每1次独立优化时获得的最优解,并将其作非占优判断后作为初始样本自适应地构建网络响应面,从而提高了Pareto解的收敛性以及多样性指标．对网络获得的每个新类进行各子目标值计算,同时对该子目标值做相似度计算,进一步剔除相似度高的样本,从而提高了Pareto解的分布性指标．通过常用的多目标优化测试函数验证该方法,并与改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)以及随机权和算法作对比,结果表明该方法能明显改善多目标优化方法的各性能指标．

针对在无条件安全通信中,现有的俄罗斯纸牌协议在3个游戏者和7张纸牌的情况下(RC(3,7)协议)显著存在通信信息冗余的问题,提出一种消息构造算法和一组发送规则．首先计算最小信息集合,然后给出通信数据,最后通信方发送基于最小信息集的消息,这样就形成了一种改进的RC(3,7)协议．通过形式化推理的方式证明了新算法的有效性,在此基础上证明了新协议的有效性．为通信各方建立了博弈模型,并对模型的2种可能模式进行匹配,通过这种方式证明了该协议的安全性．结果表明:与原始协议比较,改进的RC(3,7)协议应用于身份认证具有更加安全、更少信息冗余等特点．

针对存在时变采样周期和时延的网络化控制系统，讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下控制问题.通过矩阵Jordan变换，将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性，建立了离散时间凸多面体不确定系统模型.利用矩阵不等式方法，设计了满足混合鲁棒H2/H∞性能的控制状态反馈控制器.对不稳定的连续时间系统，该控制器能使闭环系统保持渐近稳定并对外界干扰具有良好的抑制性.控制器存在的充分条件和具体参数通过求解线性矩阵不等式给出，计算简单.数值仿真结果表明所设计控制器的有效性.

以12根抗拔桩承载力为研究对象,利用4参数的贝塔分布拟合出抗拔桩承载力试计比(承载力实测值和计算值的比)的概率分布．通过KS检验法检验指出:贝塔分布的拟合精度优于常见的正态分布、对数正态分布和极值I型分布．利用蒙特卡罗法计算出抗拔桩承载力的可靠度指标,计算结果表明:承载力试计比的均值、荷载组合、荷载比和安全系数对可靠度有显著的影响．最后利用荷载抗力系数设计法给出了抗拔桩的抗力系数．

通过有限元仿真(ANSYS),首先分析了不同高度路堤顶部沉降形态(选取填土高度分别为1.6和5.0 m这2种实际工程),然后计算出基于路基沉降形态的沥青路面受力情况,并与常用简化沉降形态下的情况进行对比．结果表明:a. 实际沉降形态下低路堤顶部呈现“勺”形沉降,其路面结构除了在拼接处顶面(“勺”形曲线凸部)承受附加拉应力外,其新建路面部分的基层底部(“勺”形曲线凹部)存在较大反弯拉应力,底基层可能先于面层开裂;b. 高路堤主要受面层顶面拼接处拉应力控制,其反弯拉应力不明显．简化沉降形态不能准确反映路面结构的破坏层和破坏点．

针对2个典型均质土坡,采用不平衡推力法计算滑动面的安全系数,从而构建了边坡可靠度分析的功能函数,随机产生一系列潜在可行滑动面；假定了不同的强度变异参数,分别利用蒙特卡罗法计算其可靠度指标,并与其确定性分析的安全系数进行了对比.研究结果表明:当滑动面的安全系数与其可靠度指标存在显著的单调对应关系时,临界滑动面与临界可靠度滑动面基本重合;而当两者之间不存在显著的单调对应关系时,临界滑动面与临界可靠度滑动面存在显著区别,对于均质土坡,两者的可靠度指标相差10％左右,而对于两层土坡而言,二者的可靠度指标相差高达70％．

为探明斜拉桥上无缝线路钢轨断缝值的规律特点,采用一种可靠的非线性梁轨相互作用模拟方式,建立了塔-索-轨-梁-墩-桩一体化的斜拉桥有限元模型,以中国高速铁路线上某(32+80+112)m单塔斜拉桥为例,分析讨论了线路纵向阻力模型、斜拉桥纵向约束方式、断缝出现位置、列车活载以及主梁和拉索温度变化等因素对断缝值的影响,得出以下结论:可根据《铁路无缝线路设计规范》(送审稿)选取纵向阻力模型;塔梁刚结或以固定支座相连时可有效减小断缝值;断缝出现在桥塔处时,断缝值最小(1.0 cm),伸缩调节器应设置在桥塔处;制挠力及主梁温度变化对断缝值影响较大,分析时应予以考虑.

以CAARC(英联邦航空咨询理事会)高层建筑物标准模型为研究对象,基于计算流体动力学方法研究了下击暴流作用下高层建筑物的表面风压分布特性,并将结果同大气边界层近地风作用下的风压分布特性进行了比较分析．结果表明:下击暴流作用下建筑物模型迎风面风压力最大值位于建筑物的中下部约1／3高度处,不同于近地风作用下的最大值位于建筑物中上部靠近顶部附近;在背风面,下击暴流作用下负压力分布呈下小上大、中间小两侧大的特征,不同于近地风作用下的负压力分布较为均匀、上下端和两侧较大、中间小的分布特性．

针对高层混合结构中适用于推覆分析的剪力墙单元与型钢混凝土构件塑性铰等问题进行研究,利用三垂直杆元模拟剪力墙,各杆元分别考虑剪力墙轴向、剪切与弯曲变形;根据型钢混凝土构件截面承载力与变形能力,给出了反映截面弯矩与转角关系的型钢混凝土构件塑性铰特性值计算方法;应用MIDAS／GEN软件作为弹塑性分析工具,采用改进的剪力墙单元模型,自定义型钢混凝土构件塑性铰特性值,对30层高混合结构进行推覆分析,并与模型试验结果对比,结果表明:推覆分析所得基底剪力-顶点位移曲线与试验结果较符合,各构件塑性铰分布及状态与模型试验的裂缝分布及破坏模式符合较好,能够反映出混合结构各构件变形和结构整体承载力变化过程．

基于多点地震激励下大跨隔震结构分析模型存在一定适用范围这一事实,通过理论研究和数值分析对此进行讨论，以指导其合理应用．首先探讨了加速度模型和位移模型中不可忽视的阻尼问题,并针对大跨隔震结构的结构形式和动力特征,通过严格的理论推导阐述了加速度模型和位移模型各自存在的误差和适用性；进一步指出位移模型在隔震结构中盲目应用会导致错误结果,需要加以修正;最后通过简单数值算例对2种模型以及修正模型的计算精度进行了分析．理论研究和数值分析验证了多点地震分析模型在大跨隔震结构应用中存在的问题．

针对汽车高强钢板结构件的特点和回弹变形规律,提出了一种基于UV(等参)线的几何旋转变形回弹补偿算法．该算法利用UV线对曲面进行离散,通过截面线的旋转变形原理获得离散点的变形量,并以曲面原有UV方向对变形后的离散点进行曲面重构．该算法考虑了冲压方向的回弹补偿修正量,以满足冲压工艺性．介绍了几何旋转变形算法的实现流程,并利用CAA(组件应用架构)技术将算法与CATIA(计算机辅助三维交互应用)平台无缝集成,以获得较高质量的模具几何补偿型面,可以直接用于数控加工．最后以一个典型的高强钢板汽车结构件的几何旋转变形回弹补偿来验证该算法的有效性和可行性．

利用Hopkinson压杆对采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp／Al复合材料进行高应变率冲击压缩实验,研究了应变率对复合材料微观断口形貌的影响,分析了其在高应变率下的变形机制．结果表明：强度较高的复合材料有较强的产生变形局部化的倾向；同时,SiC颗粒尺寸对局部化的形成有明显影响,增强相颗粒尺寸较小(100μm)的复合材料更容易产生变形局部化，在高应变率压缩载荷下,无压浸渗高体积分数SiCp／Al复合材料在增强相颗粒破裂的同时会出现基体的局部化变形,复合材料的损伤行为与材料中的增强相颗粒尺寸密切相关．

用强度失效的解析法研究了横向载荷和初始挠度对梁柱结构稳定性的影响,提出预拱度可以有效抵制横向载荷对结构稳定性的不利影响．在此基础上,通过解算横向载荷与初始挠度对梁柱稳定性的影响系数，即计算综合因子n的取值范围,解决了强度稳定综合理论方法预测结构稳定性的部分难题．最后用该方法对某船的甲板纵桁的稳定性进行了解算．结果可看出：横向载荷和初始挠度对纵桁这种刚性较强的构件的极限强度影响不大.

为了揭示斜流式泵喷水推进器的内部流动规律,利用多重参考系法,选用标k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对不同工况下斜流式泵喷水推进器进行了数值模拟,分析了泵内部流动与其不稳定性之间的关系及叶轮叶片表面的压力分布规律.结果表明:扬程系数ψ与Q／Qbep曲线在流量为0.65Qbep～0.67Qbep工况下出现了正斜率(Q为工况点流量，Qbep为最佳设计工况点流量),主要原因是导叶进口轮毂处的回流撞击叶轮出口流动,使其产生流动分离,最终形成旋涡,导致内部流动不稳定,从而使压力上升；在流量为0.65Qbep和0.85Qbep工况下,导叶内均出现回流,回流区域及回流速度随流量减小而增大.模拟分析说明斜流式泵喷水推进器在小流量工况下运行具有不稳定性.

为了更为准确地对内燃机耦合部件三维燃烧过程进行模拟,开发了一种内燃机燃烧室耦合部件三维传热有限元法(FEM)计算程序．建立了内燃机气固传热模型;通过将该模型应用于KIVA 程序,可获取用于有限元计算的燃烧室壁面的三维瞬态燃气温度分布及对流换热系数分布.以汽油机LJ377MV为例,计算了内燃机耦合部件的稳态温度场及瞬态温度场，结果表明:壁面附近瞬态温度边界条件的不均匀性对内燃机耦合部件稳态温度分布及瞬态温度波动有着重要影响.

应用势流理论中的格林函数计算了双船航行时水底压力变化,利用面元法在船体表面上分布有限水深Kelvin移动兴波源,通过求解满足双船物面条件的线性方程组,得出不同航速与位置的源强大小,探讨了航速与相对位置对源强计算结果的影响．进一步计算了双船航行时水底的压力变化,同时研制了双船水底压力测量系统,计算与实验结果曲线特性一致,发现水深弗劳德数与双船相对位置是影响双船水底压力曲线畸变的主要因素,为以多船编队航行改变水底压力分布提供理论依据．