基于改进目标函数的频率域全波形反演研究

频率域全波形反演计算高效、反演精度高,已成为地震勘探利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构的有力工具,但其对初始模型要求较高。针对该算法的不足之处,提出对算法中固定不变的目标函数进行改进,在反演过程中有针对性的调整目标函数,以降低方程组的不确定性,达到降低对初始模型依赖性的目的。实验表明,改进目标函数后的算法在初始模型较差时,相比常规算法仍能得到更高精度的反演结果。     

伽师近场地震资料处理--三维速度成像

利用三维速度结构和震源位置的联合反演方法,处理了伽师近场地震资料,得到强震区 2 0km以上深度的速度图像.结果表明:震区地壳内 8km以上速度结构横向非均匀性较强,反映了该区厚达数公里的沉积盖层介质特征;1 2～ 1 8km深度速度成像存在北东和北西的低速异常带,它们相交于极震区下方,反映了区域发震构造特征;沿极震区的东西和南北正交方向以及强震群分布的两侧,地壳结构均有明显差异,这是强震群孕育的构造背景     

基于混合粒子群的核磁共振反演算法研究

传统的基于最小方差原理的反演结果依赖于初始模型选择,易陷入局部极小,针对以上问题,文章利用完全非线性反演方法-粒子群反演算法,对核磁共振探测地下水的数据资料进行反演解释,该算法具有操作简单,并行处理,不要求被优化的目标函数具有可微、可导、连续等性质的优点。将基本粒子群算法与模拟退火算法结合,加入非线性约束优化条件,使其适用于核磁共振探测地下水数据资料的反演解释。试验结果表明,混合粒子群反演算法反演结果精度较高,收敛速度较快,验证了粒子群优化算法在核磁共振反演应用中的可行性。     

基于黄金分割的共轭梯度法步长求取方法

目前在波形反演中常用梯度类算法的关键三要素为:目标函数、梯度和步长。在使用梯度类方法时,合适的步长因子可以有效地提高波形反演的计算效率和反演精度,故步长问题的研究也具有重要意义。基于PRP共轭梯度法进行波形反演,对现有的步长计算公式进行分析研究,提出了一种将经验步长公式与黄金分割法结合的步长计算方法,通过数值模拟试验,验证了采用的方法不仅能基本满足运算效率的要求,还能使反演结果更接近于目标模型。     

我国地震层析成像的新突破

国家自然科学基金资助的中国科学院地球物理研究所刘福田负责的“地震层析成像技术研究”课题,提出一种用于速度图像重建的新的层析成像方法,与现有方法相比,具有以下特点: 1.理论上的创新在于成像中允许存在速度间断面,可以揭示不同构造带地壳厚度的差异, 2.率先使用给定网格点的速度插直函数作为速度的空间函数这一方法.     

深度加权函数对磁张量反演效果影响研究

利用磁张量进行反演比直接利用磁场数据反演能够得到更加精细的结果,针对位场数据反演中存在的"趋肤现象",在进行磁张量反演时,通过在反演正则化公式中加入深度加权函数可以有效地避免这种"趋肤现象",提高纵向分辨能力,本技术研究了深度加权函数对反演中深度分辨的改善效果,通过对比不同深度加权因子值对应的反演效果,得到最佳的深度加权因子值,并且在本技术中还引入了深度分辨率图像DRP作为分析反演深度分辨率的手段,借助DRP图像分析了反演方法对目标体的探测能力。     

波形反演中频率点选取的优化方法

频域全波形反演是一种能够获得高分辨率反演结果的反演方法,但在模型较大时反演的计算用时非常巨大,这就严重阻碍了其在实际反演中的应用。针对此问题,利用线性递增速度模型中地震波的传播规律,提出一种优化的频率选取方法,以达到有效提高计算效率的目的。实验表明,优化的频率点选取方法在模型较大时,相比于常规选取方法在保证反演精度的情况下,具有更高的计算效率。     

川西地区速度结构及地震成像研究

川西高原位于青藏高原的东部边缘地带。研究川西地区地壳的速度结构对整个内地板块而言也有及其重要的作用。尤其是三峡大坝的施工和汶川地震发生以来,受到青藏高原动力学学者和大陆内部块体边界动力学学者的青睐。鉴于台站覆盖区域和空间分辨率的的技术缺陷,对深入了解川西高原地壳上地幔速度结构和地震成像研究存在一点的难点,本文就川西高原速度结构及地震成像问题做了一定的研究。     

叶肉结构对叶片光谱及生化组分定量反演的影响研究

深入研究了PROSPECT模型中叶肉结构参数N对叶片反射和透射光谱的影响，利用迭代法使全波段代价函数达到最小来计算LOPEX93数据集中样品的最优N值，对在最优N值下的模拟光谱与实测光谱进行比较，并对N在不同取值情况下，叶绿素与水分的反演进行了研究。研究认为：（1）N对整个光谱波段产生影响，并随N的增大而减小；（2）构造全波段代价函数，利用迭代法得到的最优N值可以很好地模拟实际光谱；（3）在高估N值情况下的叶绿素和水分反演精度明显高于低估N值的情况；（4）水分反演的效果明显优于叶绿素反演的效果，原因与代价函数的选取有关。     

叠前同步反演技术在莺歌海盆地超压地层中的应用

莺歌海盆地某区由于目的层HL组发育超压异常,导致识别储层的敏感属性随着压力的变化而变化,区分储层与非储层的门限值也随之变化,文章将敏感属性消除背景趋势后,将各井之间的横向背景差异消除,将各井的泥岩校正到统一的范围,而砂泥岩的相对关系不变,从而在不同压力背景下采用统一的刻度刻画储层。在运用叠前同步反演技术反演密度体识别储层的孔隙度时,常规的井外推插值建模难以准确的反映地层的低频速度和密度趋势。文章采取了在井的约束控制下按照地震速度谱趋势建模的手段,准确的获得了地层的低频速度和密度信息,从而大大提高了密度体反演的精度,进而提高了储层预测的可靠性。     

利用集集地震余震记录分析场地地震动反应

利用1999年台湾地区"921集集大地震"的余震记录,用传统谱比法、线性反演法、S波接收函数法和遗传算法对比分析了车笼埔断层近场区域的场地反应.通过对比4种方法的卓越频率和场地放大因子,发现各种方法能给出较一致的卓越频率,但每种方法的场地反应放大值不完全相同.结果表明,线性反演法与传统谱比法的结果受到参考场自身场地反应的影响;遗传算法作为一种绝对场地反应计算方法其结果是可行的,用遗传算法计算得到的参考场结果对线性反演法结果进行校正,校正后的线性反演法与遗传算法结果非常吻合,也证明了遗传算法结果的可行性,建议推广遗传算法来计算场地反应;接收函数法的结果则同其他3种方法的结果相差较大,考虑到运用强震记录进行H/V方法计算的物理机制仍有争议,建议在实际应用中,慎重考虑应用S波H/V的方法来估计场地放大.最后给出车笼埔断层研究区0.4~20Hz频率范围内S波品质因子值为Qs=69.7f?0.73.     

青藏高原深部热结构模拟的探讨

对地幔过渡带的研究表明,410km和660km速度间断界面是由于相变引起的不连续界面. 穿越过渡带的深俯冲会引起这2个速度不连续面产生起伏. 在中国东北等俯冲带地区,地震层析成像观测到了俯冲板片在660km界面上的平卧滞留,地震接收函数也观测到了这种滞留而产生的相变界面加深. 然而在最近青藏高原南部展开的几组研究工作表明,地震接收函数并未在该区域发现不连续面存在明显起伏. 为了验证该地区是否不存在穿越不连续面的俯冲,还是俯冲引起的不连续面的起伏没有被观测到,进行了该碰撞区域的热模拟,计算不连续面可能的起伏量. 研究大角度俯冲、小角度俯冲和印度岩石层使青藏高原整体加厚等模型. 在只考虑橄榄石-尖晶石相变作为410km不连续面产生原因、尖晶石-钙钛矿相变作为660km不连续面产生原因的前提下,计算结果表明,以上模型只要存在穿越以上界面的俯冲,就能够产生比较明显的起伏,这样的起伏应该能被地震接收函数观测到. 根据以上的研究结果以及接收函数观测,更倾向于支持藏南区域应该不存在到达地幔过渡带的深俯冲,俯冲带可能向北到达更远的地方.     

Array misalignment angle value estimation for OAM-based communication system

Orbit Angular Momentum (OAM) is a potential candidate for next-generation short-distance line-of-sight wireless communication, it is assumed that the channels associated with different OAM modes are orthogonal. When there are misalignments between transmitter and receiver arrays, the assumption is incorrect. In this paper, we propose the methods to estimate the array misalignment values in the OAM-based communication system for Uniform Circular Array (UCA) in transmitter and receiver. It is shown that, when the pilot signals are transmitted in a single or all OAM modes, the absolute value of the received signal can be approximated by the polynomial functions of misalignment angle. By solving these functions, the misalignment angle can be estimated. The proposed methods are theoretically analyzed and tested for OAM Index Modulation (OAM-IM)-based communication system, The obtained results indicate that the proposed methods improve the OAM-IM based communication system in the presence of array misalignments problem.     

无线Ad Hoc网络中基于跨层设计的有效用户识别方法

提出了一种同步DS-CDMA无线Ad Hoc网络中的有效用户识别方法,采用跨层设计,将MAC层SEEDEX协议中的调度信息用于物理层的帧编码和用户识别. 接收机首先判断是否存在有效用户,如存在则使用当前时隙所有可能发送数据的节点的扩频码来确定有效用户,不存在则直接丢弃该数据帧,从而减少了接收机的能量消耗. 仿真结果表明,该方法同现存的同类算法比较,减小了运算量,节省了接收机能量,改善了接收机错判概率.     

再生性资源型城市功能转型异质性及其工业结构解析

再生性资源型城市功能是工业结构的主要反映,而工业结构转型往往引起该类城市功能的演化。本文采用区位偏远度、熵权-TOPSIS等方法,研究了2005—2016年中国再生性资源型城市功能的异质性特征及其演化路径,探讨工业结构对其城市功能演化的促动作用。结果表明：①再生性资源型城市功能整体持续完善,但各子功能协同演化格局尚未形成,资源开采功能显著衰退,科教创新、金融商贸功能不断强化,尤以工业制造和集聚辐射功能差异显著。②再生性资源型城市功能整体上呈现向“生态保障-工业制造”引领下的多元化演化趋势,但演化路径异质性明显。其中成熟型城市功能呈多元均衡演化态势;发展型城市呈向资源开采、集聚辐射“双主导”功能态势演化;初始型城市则呈向非均衡的多功能主导演化趋势。③工业结构转型异质性是驱动再生性资源型城市功能演化路径差异的重要动力,工业结构的多元化、高级化、绿色化、服务化水平越高,再生性资源型城市功能多元综合性越强。城市功能演化又影响着工业结构转型快慢,综合功能强的城市工业结构高级化程度较高,反之较低。     

Adaptive distributed convex optimization for multi-agent and its application in flocking behavior

This paper studies adaptive optimization problem of continuous-time multi-agent systems. Multi-agents with second-order dynamics are considered. Each agent is equipped with a time-varying cost function which is known only to an individual agent. The objective is to make multi-agents velocities minimize the sum of local functions by local interaction. First, a distributed adaptive algorithm is presented, in which each agent depends only on its own velocity and neighbors velocities. It is indicated that all agents can track the optimal velocity. Then we apply the distributed adaptive algorithm to flocking of multi-agents. It is proved that all agents can track the optimal trajectory. The agents will maintain connectivity and avoid the inter-agent collision. Finally, two simulations are included to illustrate the results.     

基于ECL电路单比特瞬时测频接收机设计

简要介绍了单比特瞬时测频接收机的原理,给出了应用于电子战接收机中的基于ECL电路单比特瞬时测频接收机的设计方案,在减小测频时间方面给出了快速测频算法的解决思路,通过信号测频算法的MATLAB仿真,对方案可行性进行了验证,仿真结果表明提出的设计方案可行,与传统电子站测频接收机相比,其具备结构尺寸小,测频精度高等优点。     

Fractional sampling and robust equalization

The performance of a transversal filter as an equalizer varies widely depending on the sampling rate of the received signal. A conventional linear synchronous equalizer suffers from aliasing effects;its performance is very sensitive to receiver sampler phase. It is pointed out that a fractionally spaced equalizer is superior in performance with respect to both the problems. It can also synthesize the optimum linear receiver structure in one transversal filter.Two other problems common with all high data rate transmission schemes are channel fluctuation and sampler phase jittering (SPJ) at the receiver. It is shown that fractionally spaced (FS) equalizers can be more robust in the system performance with respect to SPJ than conventional synchronous equalizers. It can also be guided to achieve some kind of inverse filtering of the channel which gives robustness with respect to channel fluctuations;two different types of anti-Nyquist distortions are considered in this context in order to demonstrate such robustness.     

Cooperative surrounding control with collision avoidance for networked Lagrangian systems

This paper investigates the cooperative surrounding control problem for networked multi-agent systems with nonlinear Lagrangian dynamics. With the consideration of the target with constant and time-varying velocity, two cooperative surrounding control algorithms with collision avoidance are proposed, in which possible collision among agents is prevented so as to achieve a more reliable and safer performance. For the case when the target has a constant velocity, a velocity observer is designed firstly for each agent. Secondly, to handle the nonlinear dynamics and avoid collisions, the neural networks and potential functions are used for the controller design. Then, the cooperative surrounding control algorithm is proposed such that all the agents surround the target with the desired relative positions. For the case when the target has a time-varying velocity, the velocity observer is designed under the assumption that the target’s partial acceleration is known for each agent. Then, the cooperative surrounding control algorithm is proposed such that the surrounding error between the target and each agent is bounded. The main difference between these two algorithms is that the former can ensure the collision avoidance among target and agents, while the latter can do so only among agents because the target’s velocity is time-varying. The Lyapunov theory is used to prove the stability of the cooperative surrounding control algorithms. The simulation illustrates the effectiveness of the theoretical results.     

基于因特网的数字化图书馆设计

Digital libraries on Internet are based on multimedia databases. The trend is to develop supermedia databases.This article firstly discusses the functions of traditional database management the multimedia database system should possess,then,in accordance with the characteristics of multimedia information,introduces a systematic structure of a supermedia database system.The system will accommodate many current database systems and be able to realize digitalized information storage and processing on Internet.