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当期目录

    2011年 第17卷 第2期    刊出日期:2011-04-30
    通信与信息工程
    甚小线性调频键控调制波形的功率谱优化
    王军,郑国莘,姜俊超
    2011, 17(2):  111-114.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2011.02.001
    摘要 ( 2861 )   PDF (1666KB) ( 1313 )  
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    甚小线性调频键控(very minimum chirp keying, VMCK)是一种高效的超窄带调制技术,其优点表现在宽带占用窄、边带抑制强、数据传输效率高等方面.直接由VMCK的信号表达式推导出的功率谱解析表达式中包含一个不可积分函数,导致结果复杂且不精确.通过正交拟合方法对功率谱进行分析,发现其功率谱中不仅包含携带信息的连续谱,而且包含携带载波的线性谱.由于线性谱并不携带发送信息,并严重影响功率谱的边带抑制,使得调制信号抑制性能降低.为得到带宽更窄、边带抑制能力更强的VMCK信号,更好地满足超窄带系统要求,对VMCK信号进行波形优化,在滤除线谱的同时,使信号调制性能得到提高.

    放大转发协同通信的功率分配
    石海,周健
    2011, 17(2):  115-118. 
    摘要 ( 2282 )   PDF (1009KB) ( 1158 )  
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            针对非再生放大转发协同通信系统中协同伙伴容量受限时的功率分配问题,基于容量最大化的功率分配准则,提出两种不同的功率分配方案——慷慨分配与吝啬分配方案.仿真结果证实,提出的两种基于容量最大化的功率分配准则能在不同程度上改善系统的容量.

    一种局部线性嵌入的空间听觉重建方法
    汤永清1,2,方勇1,黄青华1
    2011, 17(2):  119-124. 
    摘要 ( 2110 )   PDF (1629KB) ( 1326 )  
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    空间听觉重建中,头相关传输函数( head-related transfer function, HRTF)庞大的数据量是影响虚拟声源合成效率的主要因素之一.为了减少HRTF的数据存储,提出一种局部线性嵌入(locally linear embedding, LLE)空间听觉重建方法.通过LLE对高维HRTF数据进行降维,在低维数据空间提取与方位感知相关的特征,然后利用聚类算法进行分类,得到特征HRTF,而其余非特征HRTF则可以利用特征HRTF通过改进插值算法进行重构.与现有的主成分分析法(principal component analysis, PCA)相比,利用LLE降维后的数据保留了更多的感知信息,利用HRTF数据间的内在关系,对插值后的数据进行修正,可减少重建误差.仿真结果表明,该方法能够有效地减少HRTF的存储数据量,有利于提高虚拟声源的合成效率.

    基于三线交点球麦克风阵列的远场多声源定位
    庄启雷,黄青华
    2011, 17(2):  125-131. 
    摘要 ( 2198 )   PDF (2334KB) ( 1788 )  
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    设计一种三线交点球麦克风阵列,利用该阵列进行球面声压采样,实现了基于平面波分解的三维空间远场多声源定位.声源定位对比实验结果表明,采用98元的三线交点球麦克风阵列进行远场多声源定位,可以提高声源定位的精度和空间分辨率,且对环境噪声具有良好的鲁棒性.

    T形线散射电流的麦克斯韦电路
    吴明亮,沈文辉,薛昌韡,梅冠香
    2011, 17(2):  132-137. 
    摘要 ( 2067 )   PDF (2272KB) ( 1225 )  
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    运用最新提出的麦克斯韦电路理论,分析T形线的散射电流.将该结构等效为LC电路,求解与之对应的微分方程,得到该结构的散射电流.数值实验分别计算了T形线的等效电路参数L,C,α,β,以及相应的散射电流.分析结果表明,所得电路参数和散射电流符合物理现象,并且与矩量法的结果以及相关文献中的结果均吻合,从而证明了该方法的正确性和有效性.

    基于粒子系统的飞行特效模拟
    陈俊丽,徐蔚峰,黄炳,万旺根
    2011, 17(2):  138-142. 
    摘要 ( 2072 )   PDF (1292KB) ( 1264 )  
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    基于粒子系统理论,提出飞机尾焰建模方法,采用纹理映射技术、多细节层次(levels of detail, LOD)技术对尾焰粒子进行实时渲染,加快了渲染速度,增强了真实感.仿真结果表明,生成的飞机尾焰效果真实,具有良好的实时性,可在普通的PC机上流畅运行,同时给出了雨和雪的特效仿真.

    一种基于耦合矩阵的新型带通滤波器
    高山,肖中银,陈文峰
    2011, 17(2):  143-146. 
    摘要 ( 2140 )   PDF (1433KB) ( 2142 )  
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    提出一种新型的具有2个传输零点的微带带通滤波器(bandpass filter, BPF).该滤波器采用2个新型慢波谐振器,具有较宽的上阻带带宽.该滤波器设计简单,由于利用"N+2”耦合矩阵的方法而呈现出较高的频率选择性.测量结果表明,该滤波器具有良好的响应特性,在中心频率2.4 GHz处的插入损耗为1.66 dB,上阻带频率达到7.0 GHz.实测和仿真结果具有良好的一致性.

    数理化科学
    考虑停车视距的优化速度函数
    宋涛1,董力耘1,邝华2,李兴莉3,戴世强1
    2011, 17(2):  147-152. 
    摘要 ( 2397 )   PDF (1582KB) ( 1506 )  
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    在分析优化速度函数性质的基础上,提出有理函数型优化速度函数的一般表达式.该函数以曲线拐点对应的临界间距为特征控制参数,并能构造非凹基本图.利用临界间距的重尺度化关系式,采用停车视距构建一种新的优化速度函数,以表征人-车-路环境交互影响下的司机驾驶行为.与其他优化速度函数对比分析后可以发现,新的优化速度函数能够更好地反映与驾驶行为关联的流密关系数据散布、通行能力变化等实际交通特征.

    基于有限变形理论的能量释放率和J积分增率形式
    宋彦琦1,吕艳伟2
    2011, 17(2):  153-157. 
    摘要 ( 2631 )   PDF (776KB) ( 1936 )  
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    以有裂纹的瞬时位形为参考,建立的增量变形引起的裂纹扩展方程能够更真实地描述裂纹尖端的扩展机制.而真实地描述当前裂纹状态下的增量变形的困难在于,带裂纹尖端的瞬时位形相对于初始位形应满足有关的力学平衡方程.在解决裂纹扩展问题时,基于能量方法的裂纹能量释放率G和J积分是一种有效的研究方法.由于经典的微小变形理论引入的裂纹尖端模型解决问题的方法是相对于初始位形的,为得到当前裂纹状态下的增量变形的有关方程,采用能量原理和变分原理,使用有限变形的随体张量表达方式,在瞬时位形基础上,推导裂纹体的能量释放率G和J积分的增率??,建立增量变形的有关方程,从而为研究裂纹尖端的扩展问题提供了新的理论思路.

    二维翼型绕流计算中预处理和多重网格方法的应用
    梁子轩,丁珏,翁培奋
    2011, 17(2):  158-163. 
    摘要 ( 2426 )   PDF (1494KB) ( 1632 )  
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    结合Turkel矩阵预处理方法和多重网格方法,发展一种适合低速粘性流动计算的高效数值方法.通过对Navier-Stokes方程的时间导数项实施Turkel矩阵预处理,使得可压缩Navier-Stokes方程在低速情况下的系统刚性得到改善.为进一步加速收敛,提高计算效率,采用多重网格的3层V循环方式,对RAE2822超临界翼型的低速粘性绕流流场进行数值模拟.计算结果表明,该预处理及多重网格方法能够大幅度地提高低速粘性流场的收敛性能,具有较高的计算精度,能够将可压缩Navier-Stokes方程的马赫数计算区域扩展到低速不可压缩区域,对于低速粘性流场的计算非常有效.

    基于Gogny相互作用的非对称核物质同位旋的相关性质
    陈融1, 2 ,杨艳芳1 ,陈列文2
    2011, 17(2):  164-169. 
    摘要 ( 2351 )   PDF (1557KB) ( 1171 )  
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    基于有限程的Gogny相互作用,系统研究同位旋非对称核物质的状态方程(equation of state,EOS)及其单粒子势和它们的同位旋相关性.通过对比各类模型以及实验值,说明现有的D1,D1S和D1N这3组Gogny参数的不足之处,指出探寻新的Gogny核力参数的必要性.

    飞秒脉冲光谱全息记录和再现
    邹华,阎晓娜,韩锋,梁玲亮
    2011, 17(2):  170-175. 
    摘要 ( 1891 )   PDF (1136KB) ( 1165 )  
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     结合飞秒脉冲光谱全息的记录和再现结构,对其物理过程进行详细的描述,给出再现后输出脉冲在不同波矢方向上的光场表达式.详细讨论记录、读出时对信号、参考和探测脉冲入射角的要求,分析各脉冲在频谱面上的光场分布图像,以及信号、参考及探测脉冲宽度不同对结果的影响.研究结果对超短时间脉冲的整形、再现和存储等信号处理有一定的参考价值. 

    飞秒脉冲在磷酸二氢钾晶体中的色散特性
    刘燕红,王燕,白丽华,徐军,宋毅文,庞宛文,张惠芳
    2011, 17(2):  176-181. 
    摘要 ( 1948 )   PDF (1751KB) ( 1499 )  
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    探讨飞秒脉冲在单轴晶体中的色散特性,根据主轴折射率色散方程,在不考虑晶体吸收及其他非线性作用的情况下,研究飞秒脉冲在磷酸二氢钾(monopotassium phosphate,KDP)晶体中的色散特性.由于晶体的色散,入射飞秒脉冲中不同频率的光波在晶体中传播时会引起不同的相位变化,从而改变出射脉冲的波形.通过数值计算得到飞秒脉冲在晶体中的传输特性,发现输出脉冲的脉宽、光强、展宽会随输入脉冲的中心波长、晶体的长度及脉冲光波的偏振方式等因素的变化而变化.所得到的结果,对于倍频研究、脉冲整形以及光学晶体器件的研发等具有一定的参考价值.

    Chebyshev配置点法解Volterra型积分微分方程
    吴华,张珏
    2011, 17(2):  182-188. 
    摘要 ( 2458 )   PDF (741KB) ( 2049 )  
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    采用Chebyshev配点法求解Volterra型积分微分方程,首先将Volterra型积分微分方程重新写成一个第二类的线性积分方程组,然后将方程组中的被积函数用Lagrange基函数展开,再将Lagrange基函数用Chebyshev多项式展开,在L范数下作误差分析,最后用数值算例来证明该方法的可行性.

    土木工程
    复杂应力状态下埋地大口径管道沉降分析
    徐旭1 ,姚满喜1, 常莹2
    2011, 17(2):  189-195. 
    摘要 ( 2291 )   PDF (3552KB) ( 1262 )  
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    结合上海轨道交通7号线5标区间隧道在盾构推进施工过程中所遇到的复杂问题,探讨复杂状态下大口径埋地管道在受扰动情况下由于土体二次固结而引起的沉降问题.运用非全固结-梁理论和里茨差分法分析大口径埋地管道的沉降随地基系数、埋置深度、管道自身管径以及盾构与污水管距离的变化趋势,分析管道管节间搭接的安全性.通过理论分析,对其他工程中埋地管道及地铁隧道在土体固结沉降和二次固结沉降等问题的解决提供帮助.

    水平筋形式对水平-竖向加筋砂土强度的影响
    魏伟,张孟喜,张朕磊
    2011, 17(2):  196-202. 
    摘要 ( 1999 )   PDF (2270KB) ( 1205 )  
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    选用有机玻璃作为加筋材料,针对不同的水平筋形式(带孔、满布)、竖筋高度以及不同围压下的水平-竖向(horizontal-vertical,H-V)加筋砂土,进行100多组平面应变试验.研究不同的水平筋形式对H-V加筋砂土强度的影响,同时验证竖筋高度和围压对强度的影响.试验结果表明,水平筋带孔时,H-V加筋砂土的强度优于满布情况下的强度.这主要是因为孔洞能够将轴向荷载传递给下部土体,使竖筋不会过早破坏,孔洞自身也形成了一种格室效应,增强了土体的强度.同时,孔洞的大小对加筋土体强度也有一定的影响,验证了竖筋高度存在最优值.

    基于序列线性规划方法的型钢混凝土梁的优化
    朱杰江,陈庭军
    2011, 17(2):  203-208. 
    摘要 ( 2036 )   PDF (1317KB) ( 1110 )  
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    在改进的带步长限制的序列线性规划(sequential linear programming,SLP)优化思路基础上,编制优化程序,并将其应用到型钢混凝土和钢筋混凝土梁的优化中.实例表明,该优化方法收敛快速且准确.通过对型钢混凝土和钢筋混凝土优化结果的比较可知,钢筋混凝土梁在无梁高限制时较型钢混凝土梁经济.

    苏州黏土的力学特性
    申海娥,孙德安,陈波
    2011, 17(2):  209-215. 
    摘要 ( 2187 )   PDF (1563KB) ( 1754 )  
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    为了研究结构性对土的力学特性的影响,对苏州黏土的原状样和人工制备样进行等向压缩试验、三轴固结排水剪切试验和不排水剪切试验.试验结果表明:在固结压力相同时,原状样比人工制备样具有更大的孔隙比、压缩指数Cc和膨胀指数Cs;剪切时的围压对人工制备样的应力比-应变曲线没有影响,而对原状样的应力-应变曲线有影响,即剪切围压小的试样得到的应力比较高;排水剪切围压相同时,人工制备样的强度高于原状样的强度,这是由于原状样的孔隙比大于人工制备样的孔隙比;孔隙比相同时,原状样的强度比人工制备样的要高.

    单轴压缩条件下含闭合双裂纹体岩石类材料的破坏机理
    邵伟1 ,陈有亮1, 周有成1 ,罗仁安2
    2011, 17(2):  216-220. 
    摘要 ( 2220 )   PDF (1155KB) ( 1239 )  
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    在微型控制电液伺服单轴加载试验系统上,对含倾斜平行双裂纹的岩石类试件进行单轴加载试验研究,推导单轴压缩条件下试件应力强度因子(stress intensity factor,SIF)的解析表达式.分析裂纹表面摩擦系数对试件应力强度因子的影响,应用有限元法(finite element method,FEM)对同一问题进行数值分析,并与解析解进行比较.结果表明,随着裂纹表面摩擦系数的增大,应力强度因子减小,且采用有限元法求解应力强度因子是可行的,能准确预测含裂纹构件的安全性.此外,还对试件宏观裂纹的扩展机理进行了分析.