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基于均匀圆阵Toeplitz矩阵集重构解相干算法 认领
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作者 张薇 韩勇 +3 位作者 闫锋刚 刘帅 王军 金铭 《吉林大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1522-1531,共10页
针对目前均匀圆阵相干信源波达方向估计的矩阵重构算法仅利用部分阵列接收数据的相关或协方差矩阵部分元素进行重构造成信息利用不完整的问题,提出一种改进Toeplitz矩阵重构算法。利用模式空间变换后的数据协方差矩阵所有行元素信息构... 针对目前均匀圆阵相干信源波达方向估计的矩阵重构算法仅利用部分阵列接收数据的相关或协方差矩阵部分元素进行重构造成信息利用不完整的问题,提出一种改进Toeplitz矩阵重构算法。利用模式空间变换后的数据协方差矩阵所有行元素信息构造包含阵元完整相关矩阵信息的Toeplitz矩阵集,经与Hermitian转置矩阵相乘及正反向平滑运算得到满秩数据协方差矩阵。该算法能够直接结合子空间类算法实现相干信号的角度估计,无需平滑算法广义特征值分解,同时解决了目前模式空间矩阵重构算法因忽略相位差变化造成的估计性能下降甚至失效问题。计算机仿真结果验证了本文算法的有效性。 展开更多
关键词 阵列信号处理 波达方向 相干信源 TOEPLITZ矩阵 均匀圆阵
基于联合子带ANM的小快拍宽带DOA估计方法 认领
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作者 石娟 张群飞 +1 位作者 毛琳琳 史文涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期733-739,共7页
针对被动探测系统中,经典宽带信号波达方位(direction-of-arrival,DOA)估计方法在小快拍条件下无法直接有效地进行方位估计的问题,提出了一种基于联合子带最小原子范数(atomic norm minimization,ANM)的小快拍宽带信号方位估计方法。该... 针对被动探测系统中,经典宽带信号波达方位(direction-of-arrival,DOA)估计方法在小快拍条件下无法直接有效地进行方位估计的问题,提出了一种基于联合子带最小原子范数(atomic norm minimization,ANM)的小快拍宽带信号方位估计方法。该方法首先将宽带信号划分的各子带聚焦到参考频点,再联合聚焦后的子带进行数据矩阵重构,最后通过ANM半正定规划优化,构造并恢复出一个最优的Toeplitz矩阵。该Toeplitz矩阵经过特征分解,能获得准确的信号子空间,从而实现有效的DOA估计。仿真结果表明,本文所提的方位估计方法在小快拍条件下具有良好的DOA估计性能,且能够估计相干源目标。 展开更多
关键词 宽带信号 波达方位估计 联合子带 最小原子范数 TOEPLITZ矩阵
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第一类卷积型Volterra积分方程的快速配置边值方法 认领
3
作者 刘玲 杨镇 《重庆工商大学学报:自然科学版》 2020年第4期83-88,共6页
针对第一类卷积型Volterra积分方程的数值解,研究其快速算法;基于特殊的多步配置方法,利用未计算的近似值,构造了高阶数值格式;通过格式,将原积分方程离散为线性方程组,其中系数矩阵可分解为Toeplitz矩阵和稀疏矩阵;利用快速Fourier变... 针对第一类卷积型Volterra积分方程的数值解,研究其快速算法;基于特殊的多步配置方法,利用未计算的近似值,构造了高阶数值格式;通过格式,将原积分方程离散为线性方程组,其中系数矩阵可分解为Toeplitz矩阵和稀疏矩阵;利用快速Fourier变换计算该线性方程组,运算量为O(NlongN);数值例子验证了方法的高效性。 展开更多
关键词 VOLTERRA积分方程 配置边值法 TOEPLITZ矩阵 快速FOURIER变换
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求解带Toeplitz矩阵的线性互补问题的一类预处理模系矩阵分裂迭代法 认领
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作者 吴敏华 李郴良 《计算数学》 CSCD 北大核心 2020年第2期223-236,共14页
针对系数矩阵为对称正定Toeplitz矩阵的线性互补问题,本文提出了一类预处理模系矩阵分裂迭代方法.先通过变量替换将线性互补问题转化为一类非线性方程组,然后选取Strang或T.Chan循环矩阵作为预优矩阵,利用共轭梯度法进行求解.我们分析... 针对系数矩阵为对称正定Toeplitz矩阵的线性互补问题,本文提出了一类预处理模系矩阵分裂迭代方法.先通过变量替换将线性互补问题转化为一类非线性方程组,然后选取Strang或T.Chan循环矩阵作为预优矩阵,利用共轭梯度法进行求解.我们分析了该方法的收敛性.数值实验表明,该方法是高效可行的. 展开更多
关键词 模系矩阵分裂迭代方法 预优共轭梯度法 TOEPLITZ矩阵 线性互补问题
基于托普利兹矩阵集重构的相干信源波达方向估计 认领
5
作者 张薇 韩勇 +1 位作者 金铭 乔晓林 《吉林大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期703-710,共8页
针对常规相干信源波达方向估计托普利兹矩阵重构算法仅利用部分阵列接收数据的互相关或协方差矩阵进行重构,信息利用不完整且部分算法需去噪声处理等问题,提出一种改进托普利兹矩阵重构算法。利用阵元接收数据矢量构造包含阵元完整相关... 针对常规相干信源波达方向估计托普利兹矩阵重构算法仅利用部分阵列接收数据的互相关或协方差矩阵进行重构,信息利用不完整且部分算法需去噪声处理等问题,提出一种改进托普利兹矩阵重构算法。利用阵元接收数据矢量构造包含阵元完整相关矩阵信息的托普利兹矩阵集,通过Hermitian转置矩阵修正及正反向平滑运算得到满秩矩阵,并结合运算量低的ESPRIT算法实现相干信号角度估计,同时避免去噪声处理。计算机仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 信息处理技术 波达方向 相干信源 托普利兹矩阵 均匀线阵
基底隔震的多层建筑结构自振频率和振型解析 认领
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作者 丁肇伟 陈龙珠 李庆来 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期357-361,共5页
本文以基底隔震的7自由度建筑结构为研究对象,参考三对角Toeplitz矩阵特征值问题的数学解法,推导了2种特定隔震层刚度条件下的各阶自振圆频率和振型的解析解,由此构造了任意隔震层刚度条件下结构的各阶自振圆频率和振型的解析算式,并用... 本文以基底隔震的7自由度建筑结构为研究对象,参考三对角Toeplitz矩阵特征值问题的数学解法,推导了2种特定隔震层刚度条件下的各阶自振圆频率和振型的解析解,由此构造了任意隔震层刚度条件下结构的各阶自振圆频率和振型的解析算式,并用数值解的结果进行了验证。结果表明:对基底隔震建筑结构地震响应具有重要影响的第1阶自振圆频率和振型,给出了精度良好的简化算式,可供工程设计选定隔震层刚度使用。 展开更多
关键词 基底隔震 多层建筑 自振频率 振型 解析算式 近似算式 TOEPLITZ矩阵 三对角矩阵
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四元数Sylvester方程的Toeplitz约束解及其最佳逼近 认领
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作者 黄敬频 蓝家新 +1 位作者 毛利影 王敏 《数学杂志》 2019年第5期741-747,共7页
本文研究了四元数体上Sylvester方程具有Toeplitz矩阵约束解及其最佳逼近问题.利用四元数矩阵的实分解和矩阵Kronecker积,获得四元数Sylvester方程AX-XB=C具有Toeplitz矩阵解的充要条件及其通解表达式.同时在Toeplitz解集合中,得到与预... 本文研究了四元数体上Sylvester方程具有Toeplitz矩阵约束解及其最佳逼近问题.利用四元数矩阵的实分解和矩阵Kronecker积,获得四元数Sylvester方程AX-XB=C具有Toeplitz矩阵解的充要条件及其通解表达式.同时在Toeplitz解集合中,得到与预先给定的四元数Toeplitz矩阵有极小Frobenius范数的最佳逼近解. 展开更多
关键词 四元数体 SYLVESTER方程 TOEPLITZ矩阵 最佳逼近
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基于水下噪声信道不确定性的保密通信方案 认领
8
作者 徐明 陈芳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期33-42,共10页
针对水下噪声不确定性对信息传输产生的影响和噪声信道中通信面临的安全问题,提出一种基于水下噪声信道不确定性的保密通信方案。该方案由基于哥德尔编码的交互式密钥提取协议和基于r-循环Toeplitz矩阵的保密增强协议组成。在密钥提取... 针对水下噪声不确定性对信息传输产生的影响和噪声信道中通信面临的安全问题,提出一种基于水下噪声信道不确定性的保密通信方案。该方案由基于哥德尔编码的交互式密钥提取协议和基于r-循环Toeplitz矩阵的保密增强协议组成。在密钥提取的过程中,通过引入哥德尔编码,减少了密钥序列的比较次数;在计算保密增强后的密钥长度时,考虑了水下噪声的不确定性,具有更强的实际意义。实验结果表明,在满足协议安全性的条件下,传输的总比特数为119 940 bit,保密增强后生成的密钥串总长度的下界为117 331 bit,敌手关于密钥串信息量的上界为2 609 bit,所需时间为11.99 s,并且所提出的(nt+s)×(nt+s)阶r-循环Toeplitz矩阵比传统的同阶Toeplitz矩阵减少了(nt+s)-1 bit存储空间。 展开更多
关键词 水下噪声 不确定性 TOEPLITZ矩阵 保密增强
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Toeplitz矩阵压缩恢复的两种中值修正的增广Lagrange乘子算法 认领
9
作者 牛建华 王川龙 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期187-197,共11页
增广Lagrange乘子算法是求解矩阵压缩恢复的一种有效迭代方法.为了有效求解Toeplitz矩阵压缩恢复模型,本文提出了两种中值修正的增广Lagrange乘子算法.在新算法中,对增广Lagrange乘子算法每步产生的迭代矩阵进行中值修正并保证其Toeplit... 增广Lagrange乘子算法是求解矩阵压缩恢复的一种有效迭代方法.为了有效求解Toeplitz矩阵压缩恢复模型,本文提出了两种中值修正的增广Lagrange乘子算法.在新算法中,对增广Lagrange乘子算法每步产生的迭代矩阵进行中值修正并保证其Toeplitz结构.新算法不仅减少了奇异值分解所用的时间和CPU时间,而且获得更精确的迭代矩阵.同时,本中还详细给出了两种新算法的收敛性分析.最后通过数值例子验证了新算法的可行性和有效性,并展示了新算法在计算时间和精度方面比增广Lagrange乘子算法更有优势. 展开更多
关键词 压缩恢复 TOEPLITZ矩阵 增广Lagrange乘子算法
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基于FPGA的高速QKD系统保密增强算法实现 认领
10
作者 路后兵 赵军 阴泽杰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期197-205,共9页
量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩... 量子密钥分发(QKD)过程中,保密增强算法用于消除QKD过程本身泄露以及可能被窃听者窃取的密钥信息,从而保证生成的量子密钥的安全。现有多种CPU软件实现方案。为提高算法安全性、集成度,并降低功耗,研究了采用FPGA实现的高速Toeplitz矩阵相乘保密增强算法方案。通过采用矩阵分块并行计算、流水线结构等加速运算方法,该方案在每次处理256 Kbits输入密钥时最大安全成码速率达到20 Mbps,在每次处理1 Mbits输入密钥时最大安全成码速率达到5 Mbps。此外,还能适应一次计算1 Mbits内任意长度的输入密钥,也能适应0~1之间的任意压缩比例,有助于未来实用化高速QKD系统研制。 展开更多
关键词 量子光学 保密增强 矩阵分块并行计算 TOEPLITZ矩阵 FPGA 量子密钥分发
Toeplitz矩阵填充的l-步修正增广拉格朗日乘子算法 认领
11
作者 温瑞萍 李姝贞 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第4期887-899,共13页
基于Toeplitz矩阵填充(TMC)的修正增广拉格朗日乘子(MALM)算法,本文给出此算法的一种加速策略,提出Toeplitz矩阵填充的l-步修正增广拉格朗日乘子算法.该方法通过削减原MALM算法中每一步迭代的频繁数据传输,提高算法的运行效率.同时也证... 基于Toeplitz矩阵填充(TMC)的修正增广拉格朗日乘子(MALM)算法,本文给出此算法的一种加速策略,提出Toeplitz矩阵填充的l-步修正增广拉格朗日乘子算法.该方法通过削减原MALM算法中每一步迭代的频繁数据传输,提高算法的运行效率.同时也证明了新算法的收敛性.最后以数值实验表明l-步修正增广拉格朗日乘子算法比原MALM算法更有效. 展开更多
关键词 TOEPLITZ矩阵 矩阵填充 增广拉格朗日乘子 数据传输
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基于Toeplitz矩阵的高速QKD系统认证方案研究 认领
12
作者 周雷 程节 唐世彪 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期329-335,共7页
量子密钥分发(QKD)是一种新型对称密钥分发技术,其经典信道上的交互数据要求采用安全的认证协议保护。目前高速QKD技术不断发展,对认证协议的处理带宽提出了更高的要求。详细梳理了QKD系统认证协议的设计需求,并设计实现了基于线性反馈... 量子密钥分发(QKD)是一种新型对称密钥分发技术,其经典信道上的交互数据要求采用安全的认证协议保护。目前高速QKD技术不断发展,对认证协议的处理带宽提出了更高的要求。详细梳理了QKD系统认证协议的设计需求,并设计实现了基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的Toeplitz矩阵高速QKD系统认证方案。该方案采用FPGA硬件平台实现,利用FPGA并行处理能力以及流水线数据处理方案,实现最高10 Gbps量级的数据处理带宽,能够为未来超高速QKD系统的研制提供帮助。 展开更多
关键词 量子信息 认证 线性反馈移位寄存器 TOEPLITZ矩阵 FPGA 量子密钥分发
基于ANM的宽带非相干子空间DOA估计方法 认领
13
作者 石娟 张群飞 +2 位作者 毛琳琳 史文涛 王伟东 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期38-42,51共6页
针对被动探测系统中,经典的宽带信号波达方位(DOA)估计方法在单快拍下无法获得统计结构,导致无法直接有效估计方位的问题,提出了基于最小原子范数(ANM)来修正传统的宽带非相干子空间(ISM)DOA估计方法。该方法首先将宽带信号划分为若干子... 针对被动探测系统中,经典的宽带信号波达方位(DOA)估计方法在单快拍下无法获得统计结构,导致无法直接有效估计方位的问题,提出了基于最小原子范数(ANM)来修正传统的宽带非相干子空间(ISM)DOA估计方法。该方法首先将宽带信号划分为若干子带,在每个子带上通过将ANM重构成半正定规划(SDP),构造并恢复出最优的Toeplitz矩阵。该矩阵经过特征分解,能够获取准确的信号子空间和噪声子空间,从而得到误差较小的估计角度;最后将各子带的估计角度均值作为宽带信号方位估计结果。仿真结果和分析表明,所提方法提高了宽带信号的方位估计性能。 展开更多
关键词 宽带信号 DOA估计 最小原子范数 非相干子空间方法 半正定规划 TOEPLITZ矩阵
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关于Toeplitz-Hessenberg矩阵的逆和行列式计算 认领
14
作者 郑振 邓勇 《伊犁师范学院学报:自然科学版》 2019年第3期5-8,共4页
研究了Toeplitz-Hessenberg矩阵的可逆性,并且得到它的逆是一个下三角矩阵L和一个秩1矩阵R的和.利用此结果,推导出了L和满足xy^T=R的向量x,y的公式.此外,从逆的表达式获得了其行列式的计算公式.
关键词 HESSENBERG矩阵 TOEPLITZ矩阵 矩阵的逆 行列式
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基于多波长光源计算鬼成像的光学加密 认领 被引量:1
15
作者 曹非 赵生妹 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期6-11,共6页
提出了一种新的基于多波长光源计算鬼成像的光学加密方案.方案使用红绿蓝三色光产生多个随机散斑,将散斑序列的相位掩膜矩阵调制成随机Toeplitz矩阵,散斑的对应波长是随机三色光波长,相位掩膜和波长同时作为光学加密的两个密钥.所有散... 提出了一种新的基于多波长光源计算鬼成像的光学加密方案.方案使用红绿蓝三色光产生多个随机散斑,将散斑序列的相位掩膜矩阵调制成随机Toeplitz矩阵,散斑的对应波长是随机三色光波长,相位掩膜和波长同时作为光学加密的两个密钥.所有散斑经过相同的轴向距离到达物体后,最终利用压缩感知技术恢复物体图像.数值仿真表明,方案在双密钥全部已知条件下能完全恢复物体图像,密钥窃取率低于60%不能获得物体图像信息.获得同等质量的图像,方案所需的测量次数和传输密钥量仅是基于计算鬼成像的双密钥光学加密方案的1/3. 展开更多
关键词 图像与信息处理 光学加密 计算鬼成像 多波长光源 TOEPLITZ矩阵 压缩感知
基于单快拍数据的嵌套阵列DOA估计算法 认领
16
作者 韩佳辉 毕大平 陈璐 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第3期112-115,119共5页
针对嵌套阵列DOA估计实时性不好的问题,提出了一种基于单快拍数据的估计算法。该算法将嵌套阵分为阵元间距等于信号半波长和阵元间距大于信号半波长的两个均匀子阵。利用两子阵接收的单快拍数据分别构造Toeplitz矩阵,然后进行特征值分... 针对嵌套阵列DOA估计实时性不好的问题,提出了一种基于单快拍数据的估计算法。该算法将嵌套阵分为阵元间距等于信号半波长和阵元间距大于信号半波长的两个均匀子阵。利用两子阵接收的单快拍数据分别构造Toeplitz矩阵,然后进行特征值分解结合MUSIC算法得到低精度无模糊的DOA估计和高精度有模糊的DOA估计,最后结合解模糊算法得到高精度无模糊DOA估计。在阵列孔径相同的条件下,相比于阵元间距等于信号半波长的均匀线阵,算法需要的阵元个数较少,节约了硬件成本。该算法具有较好的实时性,并且拥有较高的测向精度。仿真结果证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 DOA估计 单次快拍 矩阵重构 TOEPLITZ矩阵
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ASYMPTOTIC EIGENVALUE ESTIMATION FOR A CLASS OF STRUCTURED MATRICES 认领
17
作者 Juan Liang Jiangzhou Lai Qiang Niu 《应用数学年刊:英文版》 2019年第2期152-158,共7页
In this paper we consider eigenvalue asymptotic estimations for a class of structured matrices arising from statistical applications. The asymptotic upper bounds of the largest eigenvalue(λmax) and the sum of squares... In this paper we consider eigenvalue asymptotic estimations for a class of structured matrices arising from statistical applications. The asymptotic upper bounds of the largest eigenvalue(λmax) and the sum of squares of eigenvalues(■)are derived. Both these bounds are useful in examining the stability of certain Markov process. Numerical examples are provided to illustrate tightness of the bounds. 展开更多
关键词 TOEPLITZ MATRIX EIGENVALUE rank-one MODIFICATION TRACE
无时统激光跟踪系统稳定性研究 认领
18
作者 米飞 潘凯 杨阳 《激光杂志》 北大核心 2018年第1期93-99,共7页
为了分析激光跟踪系统在无时统情况下的稳定性问题,研究了系统的方位编码器和俯仰编码器的时钟周期所满足的约束关系。首先建立异步离散时间系统模型,该模型中存在两个子系统(前向通路与反馈回路),两个子系统的时钟周期分别使用了两... 为了分析激光跟踪系统在无时统情况下的稳定性问题,研究了系统的方位编码器和俯仰编码器的时钟周期所满足的约束关系。首先建立异步离散时间系统模型,该模型中存在两个子系统(前向通路与反馈回路),两个子系统的时钟周期分别使用了两个编码器的时钟周期T1和T2,且满足T1/T2=1-1/q。然后用Toeplitz矩阵来表示系统的输入和输出,利用该矩阵的特殊结构和性质来分析了激光跟踪系统的稳定性条件,仿真和实验结果表明:Toeplitz矩阵谱半径小于1时,q值为33,此时系统临界稳定,且稳定性与q值存在正相关的关系。根据此方法设计的激光跟踪系统稳定可靠且拥有较高的跟踪精度。 展开更多
关键词 编码器 激光跟踪系统 稳定性 TOEPLITZ矩阵
关于Toeplitz矩阵负定性的一种证明方法 认领
19
作者 李敏丽 《景德镇学院学报》 2018年第6期119-121,共3页
分数阶偏微分方程目前在很多领域都有广泛的应用。本文主要研究利用有限差分方法离散空间分数阶导数所得到的Toeplitz矩阵,给出应用其元素本身的性质证明矩阵的负定性。
关键词 有限差分方法 TOEPLITZ矩阵 负定矩阵
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基于TR MIMO雷达的相干目标DOA估计 认领
20
作者 刘梦波 胡国平 +1 位作者 师俊朋 周豪 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期109-112,116共5页
针对MIMO(multi-input multi-output)雷达相干目标DOA(direction of arrival)估计问题,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的时间反转(time reversal,TR)MIMO雷达相干目标DOA估计算法。算法根据MIMO雷达接收信号模型,利用时间反转理论,建立... 针对MIMO(multi-input multi-output)雷达相干目标DOA(direction of arrival)估计问题,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的时间反转(time reversal,TR)MIMO雷达相干目标DOA估计算法。算法根据MIMO雷达接收信号模型,利用时间反转理论,建立TR MIMO雷达接收信号模型。在此模型的基础上,采用Toeplitz矩阵重构算法,去除目标的相干性,并基于一阶近似理论,利用优化迭代的方法进行DOA估计,进一步提高DOA估计的精度,并降低了计算复杂度。计算机仿真结果表明,在相同的快拍数与信噪比条件下,与传统的非时间反转MIMO雷达相比,文中的算法有更低的计算复杂度与更高的估计精度。 展开更多
关键词 DOA估计 TRMIMO雷达 TOEPLITZ矩阵 优化迭代方法 一阶近似
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