摘要：为了解决宇称-时间(Parity-Time,PT)对称结构存在结构复杂、奇异点难以调谐的问题,基于压电分流技术,设计一种针对弯曲波的PT对称梁.推导PT对称条件,基于等效介质法和有限元法,验证所设计增益单元、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件,并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性.通过传递矩阵法和有限元法,对PT对称梁的散射特性进行分析,讨论单向无反射点与奇异点之间的关系.理论计算和仿真结果表明,PT对称梁有包括511 Hz和520.5 Hz在内的多个奇异点.弯曲波频率为511 Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零,而弯曲波频率为520.5 Hz时,它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射.

摘要：电磁超表面是一类由单层或多层亚波长人工微结构组成的平面电磁材料,可以在亚波长尺度下实现对电磁波偏振、振幅和相位的有效调控.然而,将电磁波限制在深亚波长尺度的代价通常是大的损耗,如辐射损耗、欧姆损耗.有趣的是,非厄米物理提供了一种将损耗这一不利因素转变为超表面设计中一个新自由度的新方法,为扩展超表面功能提供了新方向.近些年,非厄米电磁超表面上的一些非常规物理效应引起了研究人员的广泛关注.本文从完美吸收、奇异点与表面波三个方面对非厄米电磁超表面研究进行了综述,并对该领域面临的挑战和发展前景进行了展望.

摘要：为解决低质量指纹图像定位奇异点位置偏移及定位区域过大的问题,提出了一种基于三方向图的多尺度平滑奇异点检测算法.首先,计算指纹图像的方向场和频率场估计并用Gabor滤波器对指纹图像进行增强.然后,计算指纹图像中脊线上像素点的方向并对其进行三方向划分得到指纹脊线方向图.最终,去掉噪点并填补非脊线区域,同时检测多个平滑尺度下的奇异点位置并通过信息融合剔除伪特征点,精确定位奇异点.对FVC2002,FVC2004和FVC2006指纹图像库进行实验,结果表明:该算法对低质量指纹图像奇异点检测的准确率有明显提升,奇异点检测的总准确率达92.35%,可将奇异点精确定位在2×2像素区域内.

摘要：文章旨在研究非线性数字滤波器的统一设计框架问题.基于稳健统计理论和双边滤波思想,首先建立了一种鲁棒的图像复原统一能量泛函.该能量泛函充分融合了双边滤波的双重异性加权机制和稳健ρ-函数对边缘奇异点的鲁棒性处理机制,因而具有更强的边缘保持能力.随后,基于图像复原统一能量泛函的欧拉-拉格朗日方程,导出一种非线性数字滤波器的统一设计框架.特别地,在此统一框架下,双边滤波、数字TV滤波以及自适应平滑均可进行相应的扩展.同时,文中系统比较了各种稳健ρ-函数在边缘保持方面的鲁棒性,并提出一种新型边缘保持性稳健ρ-函数,即ρ(x)=-σ2(1+|x|/σ)exp(-|x|/σ)+σ2.不论是视觉效果方面还是峰值信噪比方面,大量实验结果验证了文中统一设计框架的合理性和新型稳健ρ-函数的边缘保持性.

摘要：针对奇异信号中奇异点的检测和定位问题,提出了一个新的信号奇异点检测方法。根据脉冲奇异点的特点,首先将脉冲奇异点的检测建模为一个分类问题:信号中的脉冲奇异点为一类,非脉冲奇异点为另一类。然后,基于Bayes决策和Neyman-Pearson准则,在限定脉冲奇异点漏检概率的情况下,导出了两类点之间的分界面。据此设计了一个新的脉冲奇异点检测方法——基于Bayes决策的脉冲奇异点检测(BDPSD)方法。模拟及真实信号上的实验结果表明,与基于小波变换的模极大法相比,BDPSD方法在检测质量和定位精度方面都有很大的改善,证明BDPSD是一个有效、可行的信号奇异点检测方法。

摘要：对GPS辅助下,捷联惯导系统动基座对准问题进行了研究。利用姿态阵分解,将动态对准问题转换为一个常值姿态的估计,采用Rodrigues参数进行姿态描述,建立了系统方程线性,量测方程具有二阶非线性的对准模型,进而推导了基于二阶非线性量测完整泰勒级数展开的滤波算法。同时,对Rodrigues参数描述姿态时的奇异点问题进行了详细地讨论,设计了能自动判别并规避奇异点的滤波对准方案。以车辆典型机动轨迹为对象进行了蒙特卡洛仿真,结果表明,所设计算法能够在5 s内实现奇异点的判别及处理,且当GPS速度误差为0.1 m/s,位置误差为3 m,更新率为1 s时,惯性级捷联惯导系统在120 s时间内,可以达到水平姿态误差角均方根小于10″,方位误差角均方根小于4′的对准精度。

摘要：将映射理论中的临界点稳定性概念引入并联机构的奇异性分析中 ,提出稳定奇异性和非稳定奇异性的概念 ,研究了低维并联机构奇异性的稳定性情况 ,对几种典型机构的分析验证了这种分类的合理性。提出的分析方法可以为并联机构的机构设计和控制等方面提供理论依据。

摘要：当非完整系统只能局部转换为链式形式时,由于存在变换奇异点集合,针对链式系统所设计的全局反馈控制律只能局部镇定原非完整系统,而且当期望状态接近奇异点时,闭环系统的吸引区很小.本文针对一类可局部转换为链式系统的非完整系统,首先利用吸引区是状态空间中的一个不变集且与变换奇异点集不相交的条件导出了一个吸引区的不变子集,然后给出了将系统状态从任意点驱动到吸引区不变子集内的开环控制算法,最后结合开环控制和闭环控制得到一种混合控制算法.该混合控制算法可以保证任意不在变换奇异点集合内的期望状态是全局渐近稳定的.对平面两转动关节空间机器人的仿真结果证实了算法的有效性.

摘要：基于扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)进行人脑白质神经纤维追踪可以实现活体无创重建纤维.由于DTI分辨率的局限性,在追踪过程中需要对扩散张量场进行插值以获取连贯的纤维成像.但是,新插入的扩散张量往往会受到奇异点附近张量的无方向性影响,而产生挤压效应与方向的不连续问题.提出一种基于局部特征的扩散张量场插值追踪方法,通过考虑扩散张量各向异性与距离影响来优化各扩散张量主方向的旋转方向,保持追踪过程中纤维的连续性;通过对特征值和特征向量分别插值,保持扩散张量的各向异性.最后,对2种典型的奇异点张量场进行插值,并与已有的典型的张量场插值方法相比较.实验结果表明,该方法有效地避免了扩散张量场中奇异点的干扰,成功地实现了对扩散张量场的纤维追踪.

摘要：双翼型无伞末敏弹的运动过程存在强非线性、大攻角、有奇异点等现象,用欧拉角方程描述双翼型无伞末敏弹的角运动学方程时可能会出现奇异点而导致退化,针对此问题,采用四元数表示双翼型无伞末敏弹的欧拉角和欧拉方程,建立了其稳态扫描运动的数学模型,并对稳态扫描运动进行了数值计算.结果表明,基于四元数法的弹道数学模型能够正确地反映双翼型无伞末敏弹的稳态扫描运动规律,形成所需要的扫描运动轨迹,在计算过程中不会出现奇点而发散,该动力学模型可以用于无伞末敏弹大幅度姿态运动的总体设计等研究中.