Adaptive importance sampling for extreme quantile estimation with stochastic black box computer models

Quantile is an important quantity in reliability analysis, as it is related to the resistance level for defining failure events. This study develops a computationally efficient sampling method for estimating extreme quantiles using stochastic black box computer models. Importance sampling has been widely employed as a powerful variance reduction technique to reduce estimation uncertainty and improve computational efficiency in many reliability studies. However, when applied to quantile estimation, importance sampling faces challenges, because a good choice of the importance sampling density relies on information about the unknown quantile. We propose an adaptive method that refines the importance sampling density parameter toward the unknown target quantile value along the iterations. The proposed adaptive scheme allows us to use the simulation outcomes obtained in previous iterations for steering the simulation process to focus on important input areas. We prove some convergence properties of the proposed method and show that our approach can achieve variance reduction over crude Monte Carlo sampling. We demonstrate its estimation efficiency through numerical examples and wind turbine case study.     

复杂网络波动扩展衍射欠定采样预测模型

复杂网络环境中对网络波动的准确预测可以有效监测网络环境,防范网络入侵和拥堵。由于在复杂网络受到干扰的可能性更大,其网络波动具有扩展衍射特征,不可预测性强。传统方法中采用自回归移动平均模型进行复杂网络波形预测算法设计,在波动信号的时频重叠调制过程中未能纳入杂波先验信息,波动序列的扩展衍射特征形成欠定采样,预测效果不好。提出基于空间扩展自回归移动平均模型的复杂网络波动欠定预测算法,采用LTE线性均衡滤波,进行降噪去除杂波干扰,提取波动序列的扩展衍射特征形成欠定采样样本序列,设计网络波动时空序列扩展衍射点阵,准确预测网络波动的参数信息。以病毒入侵,网络监听和拥塞堵塞等波动产生模型为实例,进行仿真实验,结果表明该算法具有较高预测精度,监测点波动误差较小,实现复杂网络波动状态的动态跟踪和评估。     

相参雷达间歇采样灵巧干扰方法

间歇采样转发干扰是针对相参雷达一种有效的干扰方法,它利用脉压雷达匹配滤波特性,能够对雷达形成假目标干扰.首先分析了间歇采样转发干扰方法,指出了间歇采样转发干扰的不足之处,即脉压后干扰能量损失和假目标分布均匀,进而提出了间歇采样灵巧干扰方法,新方法形成的假目标分布不均匀,使得雷达识别真假目标可能性大大降低,仿真实验验证了新干扰方法的有效性.     

尺度自适应特征压缩跟踪

为在复杂环境中对目标进行长时间精确跟踪,提出一种尺度自适应特征压缩跟踪算法。通过结构约束性采样,获取不同尺度不同位置的扫描窗,离线计算不同尺度下的稀疏随机感知矩阵。在线跟踪时利用这些矩阵感知对应尺度的图像采样块,实现特征降维,提高运算速度。利用朴素贝叶斯分类器对降维特征判决,在线学习更新分类器参数,找出具有最高分类得分的采样块作为新的跟踪结果,实现跟踪位置及尺度的自适应更新。实验结果表明,该算法能适应目标的基本姿态变化及尺度缩放,不依赖于目标初始跟踪区域尺度选取,跟踪结果具有较强的鲁棒性。     

软件化雷达的多路超高速ADC数字谱分析

用于软件雷达硬件平台的并行多路等效时间超高速ADC系统中,客观地存在着诸多不可避免的工作非均匀性,如:时基抖动、通道直流偏置不均衡及通道增益不一致等等,而造成取样输出信号的频谱发生畸变,影响雷达系统性能.综合讨论了由于采样非均匀和通道偏置及增益不一致对取样信号数字谱的影响,在矩形抽样和理想抽样情况下,建立了该信号数字频谱的完整数学模型,并以理想抽样的正弦信号为例进行详细分析,得到了采样系统输出信噪比的计算公式,为系统的后续补偿校正,及对软件雷达系统指标的确定与分配提供了参考和依据.     

优化拉丁方试验设计方法及其应用

计算机仿真是复杂系统优化的一种有效手段,但需要耗费大量机时,必须严格限制仿真次数。针对此提出了优化拉丁方试验设计方法,该方法需要较少的仿真次数,且兼顾方案的正交性和均匀性,采用Cholesky分解生成初始解,通过模拟退火算法对拉丁方矩阵进行优化,定义动态权重因子实现正交性与均匀性的权衡。最后构建了一个实例,通过试验结果证明采用优化拉丁方试验设计方法可以生成具有较好性质的仿真方案,且仿真次数少。     

高炮防空反导系统有关环节采样频率的分析与优选

从系统的精度、平稳性和硬件造价、计算机负担等方面对高炮防空反导系统中的目标测定器输出采样频率和棱镜伺服系统采样频率的取值进行了理论分析和计算机仿真,在此基础上给出了最佳取值范围。     

紧固件用钢复验的动态抽验方案

本文针对现行紧固件原材料进厂抽样复验方法的不足,套改《ISO2859计数抽查程序和图表》,提出动态抽样方案,并对新旧方案实际应用进行了比较。以比较科学的决策,取得提高效益、降低消耗的结果.     

中频直接采样在 UWB (超宽带)雷达数据采集中的应用研究

为实现UWB雷达中的高速数据采集,本文从理论上探讨了中频／射频直接采样和数字正交技术对大带宽信号（≥10MHz）进行相干检波的可行性。对三种数字正交途径进行的计算机仿真表明：正交双路的幅相一致性大大提高了,当信号带宽≤20MHz时,镜频抑制效果优于传统模拟方式（＜－30dB）。     

浅析建筑物鉴定中的计数抽样方案

在介绍计数型抽样检验原理的基础上,从建筑物鉴定检测的特点出发提出了采用相应抽样检验国家标准的建议。指出GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》中关于计数抽样检测方案的规定失之过松,有可能给建筑物的检测或鉴定留下安全隐患,不宜采用。