光学表面的分形特点与模拟表征算法

根据光学表面在微观结构呈现出的自相似性,利用尺度无关的分形模型描述了其结构特征;采用结构函数法对抛光表面的分形维数进行计算,分析了粗糙度参数RMS值、误差波长、测量尺度、采样长度和采样点数对分形维数的影响规律。在此基础上,提出了采用一阶自回归分形模型对抛光表面进行模拟的新方法,分析了界定尺度、模型参数对分形特征和分形维数的影响规律。利用分形维数描述光学表面的微观结构具有评价方法简单、在一定范围内与测量尺度无关等优点。     

STL格式下隐形装备表面的分形维数计算

介绍了STL文件的存储格式,对STL文件存储的离散点进行了表面的线性拟合,根据分形维数的计算方法推导出了拟合曲面的维数计算方法.为了验证提出方法的正确性,利用此方法计算了STL格式下维数为2.05的Weierstrass-Mandelbrot曲面的分形维数,其结果为2.035 8,与已知维数吻合.此方法为STL格式下隐形装备的特征研究提供了一种新的途径.     

基于多重分形广义维数的机械故障诊断方法

提出利用多重分形广义维数来描述信号特征 ,并以振动信号广义维数、广义维数谱图、敏感维数为特征向量的模式空间样本库为基础 ,给出了通过维数相关系数等判别条件进行识别的机械故障多重分形广义维数诊断方法。应用于圆盘类裂纹故障的诊断 ,取得了令人满意的结果。     

一种改进的遥感图像分形维数提取算法

基于离散分形布朗随机场的图像分数维提取方法,在综合分析和实验验证的基础上,提出了一种改进的图像分形维数计算方法。仿真实验证明,该算法相较于原算法计算结果稳定,不同地物的区分能力强,能够应用于遥感图像的地物分类。     

频谱法计算路面不平度分形维数的方法

分析了康托尔三分集，介绍了分形与分形维数的基本概念，运用频谱分析的方法对路面不平度曲线的分形维数进行了计算。结果表明，路面不平度的分形维数越低，所含低频成分能量越高，道路越平坦。结合路面不平度系数，可以对路面不平度的复杂程度作出判断。     

滤波对混沌信号分形维的影响

分形维数作为混沌系统的特征量,是分析混沌动力系统的重要工具,也是检测和识别混沌信号的依据.由于实际得到的混沌信号都存在着不同程度的滤波,忽略滤波影响会影响到分形维数的准确性.因此,通过理论推导,借助Lyapunov指数谱和Kaplan-Yorke维数,全面分析了从FIR滤波到一般的线性时不变滤波器对混沌信号分形维数产生...     

复杂自然背景中人造目标的分割研究

在以自然景物为背景的图像中,分形维数特征是一种能有效将人造物体从自然背景中分割出来的一种纹理特征.提出了一种基于Gabor滤波器及差分盒维数的分形纹理特征提取方法,该方法依据不同的滤波器尺度分别采用不同尺寸的滑动窗口来计算分形纹理特征.并利用FCM方法实现了对图像的分割.实验表明该方法能很好地对真实自然背景的图像进行分割,并能由此获得人工目标的轮廓图像.     

基于改进分形海浪谱的海浪模拟

摘 要:针对实验海谱只能表现海面的稳态特性而无法表现海面非稳态特性的问题,利用分形海谱作为Longuet-Higgins海面模型的靶谱以体现海面的动态特性.根据经典分形海谱在空间波数小于基波波数时不能满足正幂率的问题,利用海浪能量传递过程中的动态特性对归一化带限Weierstrass分形海谱的相关函数进行了改进,在相关函数中加入了与海面波长相关的指数因子以体现波长对相关长度的影响.对相关函数进行Fourier变换得到海谱,把改进后的分形海谱和有关文献的数据进行了对比,并进一步分析了分形维数、尺度因子、常量因子等参量对海面轮廓的影响.研究表明:改进分形海谱和P-M谱、文圣常谱和南海的实测数据都拟合得很好,海面轮廓会随分形参数及常量因子的变化而动态地改变,另外分形模型的性质在改进模型中依然适用,由此验证了该模型的有效性.     

雷达目标回波信号的混沌、多重分形分析与识别

本文旨在将混沌、多重分形的理论和方法引入雷达信号处理，从混沌、分形动力学角度来揭示和刻划复杂目标散射机理，为进行有效信号处理和可靠目标识别寻找新的理论和技术实现方法。文中统计了五种飞机目标回波信号的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数分布情况，并计算了其多重分形维数，然后在此基础上，进行了目标识别的实验，获得了较高识别率。本文的研究表明，混沌、多重分形理论在目标特性及识别的研究中具有良好的应用前景。     

基于SVD与数学形态学分形维数谱的战场声特征提取

分形维数作为战场声信号的特征,存在特征数量不足,反映信号非线性不充分的问题,提出了一种基于SVD与数学形态学分形维数谱(Singular Value Decomposition And Mathematical Morphological Fractal Dimensions Spec-trum,SVD-MMFDS)的战场声特征提取方法.对声信号构造Hankel矩阵,再进行SVD分解,根据信号频率与奇异值的关系,重构信号分量.将这些重构信号依次线性叠加,每叠加一次信号分量就计算一次分形维数,直至完全恢复原信号;通过这种方法,构成数量多且更能反映信号非线性的分形维数谱.运用半实物仿真实验将SVD与数学形态学分形维数谱的方法,与变分模态分解(VMD)和分形维数结合的方法进行对比,该方法提取的战场声特征具有更好的区分度且特征数量更多,为利用信号非线性来识别战场声目标提供较好的选择.     

基于分形的地图自动综合方法

为了较好地解决根据已知比例尺的地图通过自动综合生成满足不同比例尺需求的地图，利用地图边界所具有的分形特征及分形维数的不变性，提出了一种地图边界自动综合的方法——MADP。该方法不仅很好地保持了地图的形状特征和细节，而且较好地解决了公共边界的综合问题。实验表明，该方法具有较高的效率和公共边界综合能力。     

计盒维数在齿轮箱故障诊断中的应用

以齿轮箱为研究对象 ,给出了时间序列计盒维数的计算方法 ,探索利用分形理论进行旋转机械故障诊断的方法。实验数据处理结果表明 ,该方法简单易行 ,效果良好。     

基于分形理论的目标航路预测

电磁干扰条件下解决断续航路预测问题对防空兵有效抗击空中目标至关重要。针对包络灰预测方法预测精度较低和Verhulst灰色预测模型计算过程复杂的情况,提出了预测航路的分形方法。在分形理论的基础上,研究了其用于目标断续航路预测的基本思路,建立了基于分形的目标航路预测模型,并对模型进行了求解。最后,利用建立的分形模型对雷达丢失目标后的目标航路进行了预测,通过实例体现了分形方法在用于航路预测时的准确性、灵活性和易实现等特点。结果表明,用该法对断续目标航路的预测具有一定的借鉴意义。     

陆军航空兵直升机编制分形结构的验证与分析

从陆航直升机编制和陆航体系作战的实际需求出发,利用分形理论的信息维数定义,提出了定量验证陆航直升机编制分形结构的基本方法。以两个历史时期的美军陆航部队编制为例,建立了各型直升机分布的δ-覆盖,并分别测定了相应的信息维数,对比分析了两个历史时期美军陆航旅直升机编制的优劣。结果表明,利用信息维数可以定量说明陆航直升机编制的合理程度。     

爆炸分散液体前锋形态的分形维数分析

应用高速摄像仪对液体的爆炸分散实验过程进行了拍摄,得到了液体爆炸分散过程的时间序列。通过对爆炸分散过程中液体前锋分形维数的分析,得到了爆炸分散过程中爆炸分散液体前锋边界曲线具有典型的自相似特性。     

基于复杂度特征的干扰识别算法

复杂度可以用来刻画信号的波形变化特征。文中使用了L-Z复杂度和分形维数这两种复杂度作为干扰识别的特征参数并结合支持向量机对干扰进行分类。仿真结果表明L-Z复杂度和分形维数计算复杂度低,且具有较好的类别差异度,同时文中提出的算法具有较高的识别准确率。     

混沌信号处理

描述了混沌特征参量 ,包括Lyapunov指数和分形维 ;讨论了信号相空间重构和Takens嵌入定理 ,以及嵌入维数、时间延迟等参数。还阐述应用神经网络进行混沌信号非线性处理     

雷达网探测概率与分形的应用

针对雷达组网探测的特点,运用分形理论和自相似性理论探讨了雷达网探测概率的分布变化情况.采用了经典的正六边形布站方式,应用了分形维数来表示开机雷达的分布情况,比较了强弱两种不同的探测要求时,防区内探测概率随雷达开机概率的变化情况,得出了满足雷达网探测要求的最低雷达开机概率,阐明了防区内开机雷达的数量、分布方式与探测概率之间的关系.     

基于分形理论的多兵种合成分队相似度模型

分形理论是复杂性研究的一种重要的数学工具.分形理论大大拓宽了人们的思路,使人们不仅认识到物理学上存在有稳定的非平衡现象,而且也开始意识到非平衡有序现象在社会其他领域的存在.因此基于分形理论,提出分形合成分队的概念,并以某合成分队的分维数计算为基础,建立了一个多兵种合成分队的相似度模型实例.最后对此实例进行了分析和研究.     

信号特征对分形维数的影响

分形维数是描述信号的一种有效方式,用来作为各种情况下信号复杂度的测量方法。但是对于此种分析的合理解释没有被给出。为了研究信号参数对分形维数的影响,通过对接受信号进行预处理,分别使用盒维数和信息维数进行维数估计,讨论信号采样点数、噪声功率、载频、码率对信号分形维数的影响。仿真结果表明:当采样频率一定时,分形维数在一定范围内对噪声不敏感;码率对盒维数的影响较小,对信息维数的影响较大;载频对信息维数的影响较小,对盒维数的影响较大。