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插值算法对透射边界数值模拟结果的影响分析
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作者 段雪良 周正华 +6 位作者 卞祝 韩轶 赵玲 李政 廖成亮 贺家聪 刘伟 《地震科学进展》 2025年第4期197-208,共12页
一个时间步内外行波以人工波速走过的距离与网格尺寸往往不一致,因此在应用透射边界公式时,一般通过时间插值或空间插值的方法将透射边界的计算结点用有限元结点表示。本文导出了拉格朗日插值算法、埃尔米特插值算法以及三次样条插值算... 一个时间步内外行波以人工波速走过的距离与网格尺寸往往不一致,因此在应用透射边界公式时,一般通过时间插值或空间插值的方法将透射边界的计算结点用有限元结点表示。本文导出了拉格朗日插值算法、埃尔米特插值算法以及三次样条插值算法的透射边界一次透射插值公式,探讨不同插值算法对透射边界数值模拟结果的影响。首先将弹性半空间中入射P/SV波自由场问题的数值解与解析解对比,讨论3种插值算法对计算精度的影响,然后以半圆河谷地形入射P/SV波散射问题为例,对比不同插值算法计算得到的结果。数值结果表明:不同插值算法对透射边界数值模拟结果有显著影响,在3种插值算法中,三次样条插值算法计算精度最高,其次是拉格朗插值算法,相比之下,埃尔米特插值算法计算得到的精度较低。相比于自由场,散射问题的计算结果受3种插值算法的影响较大,拉格朗日插值算法与三次样条插值算法计算结果相近,而埃尔米特插值算法的计算结果差异较大。本研究成果为在应用透射边界模拟场地动力反应时,选择合适的插值算法提供了科学依据。 展开更多
关键词 透射边界 插值算法 自由场 散射场
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基于公共项共享的改进双三次插值算法电路研究
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作者 完海 张肖强 +1 位作者 杨帆 郑辛星 《重庆工商大学学报(自然科学版)》 2025年第1期112-122,共11页
目的针对传统双三次插值缩放算法硬件资源消耗大、计算速度相对较慢的问题,提出一种利用公共项共享的改进双三次插值算法硬件电路优化方法。方法该方法涉及构建双三次插值的插值系数计算公式,采用公因式消除法简化公式,目的是提取插值... 目的针对传统双三次插值缩放算法硬件资源消耗大、计算速度相对较慢的问题,提出一种利用公共项共享的改进双三次插值算法硬件电路优化方法。方法该方法涉及构建双三次插值的插值系数计算公式,采用公因式消除法简化公式,目的是提取插值系数计算中的公共成分和中间插值系数;随后,在硬件电路实施过程中,将这些公共成分合并起来,进行综合计算;最终,通过对中间插值系数的表述和共享组件的整合,构建出一个优化的双三次插值电路。结果理论分析表明:乘法器数量从36个减少到20个,从而降低了硬件资源消耗;所构建的双三次插值电路使用硬件描述语言,并使用AMD Xilinx的Vivado开发工具进行综合。实验结果表明:优化后的双三次插值电路在基础层面上减少了8%的LUT(查找表)、2%的LUTRAM和14%的DSP(数字信号处理器)资源。结论事实证明:与现有优化技术相比,基于公因子共享的双三次插值算法优化方法能更有效地减少硬件电路资源消耗,同时保持图像缩放质量。 展开更多
关键词 双三次插值缩放算法 公共项共享 硬件电路优化 插值系数
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一种基于Hermite插值算法和OpenGL技术的三维人脸建模方法
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作者 姜庆玲 《辽宁师专学报(自然科学版)》 2024年第4期79-84,共6页
探索高效构建和修复三维人脸模型的方法.通过光学扫描仪获取高精度的人脸三维数据,为模型构建提供基础数据支持;为修复数据采集中可能存在的缺失区域,采用了Hermite三次样条插值算法,以确保模型的完整性和连续性.在三维人脸网格渲染过程... 探索高效构建和修复三维人脸模型的方法.通过光学扫描仪获取高精度的人脸三维数据,为模型构建提供基础数据支持;为修复数据采集中可能存在的缺失区域,采用了Hermite三次样条插值算法,以确保模型的完整性和连续性.在三维人脸网格渲染过程中,结合点云几何变换、视口变换及最短路径算法,高效实现了人脸网格绘制.根据不同应用场景的需求,最终生成了具有不同精度的人脸网格模型,可满足多种实际应用的精度要求.该方法有效提高了三维人脸模型的渲染质量和适应性,在虚拟现实、面部识别和动画制作等领域具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 三维人脸建模 Hermite插值算法 最短路径算法 OpenGL
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简单地质条件下钻孔数据地质建模的插值算法对比研究 被引量:1
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作者 易家伟 马庆勋 +1 位作者 高耀全 白宝军 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期120-124,共5页
以目前常用的克里金插值,反距离加权插值,最小曲率插值和改进谢别德法四种插值方法对陕北某矿区钻孔数据进行空间插值并进行对比验证分析,以相关系数R2,均方根误差ERMS,平均绝对误差EMA作为精度指标,分析对比四种算法在实际应用中的插... 以目前常用的克里金插值,反距离加权插值,最小曲率插值和改进谢别德法四种插值方法对陕北某矿区钻孔数据进行空间插值并进行对比验证分析,以相关系数R2,均方根误差ERMS,平均绝对误差EMA作为精度指标,分析对比四种算法在实际应用中的插值效果,证明最小曲率算法是在该地质条件下的最佳插值算法。之后,再次使用该算法在陕西咸阳彬州区某矿进行了验证,也取得了较好的插值精度和稳定性。 展开更多
关键词 地层插值算法 最小曲率算法 精度评价
原文传递
考虑地层空间各向异性的地质建模插值算法
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作者 郁军建 闵浩坤 +1 位作者 王斐斐 李健 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期107-113,共7页
针对传统地质建模插值算法精度不足、区域特征表达程度不够,且没有顾及地质空间各向异性等问题,提出了一种顾及地质空间各向异性的三维地质插值方法。在传统IDW插值的基础上,通过构造虚拟钻孔、模拟构建原始地层点集和调整IDW插值椭圆... 针对传统地质建模插值算法精度不足、区域特征表达程度不够,且没有顾及地质空间各向异性等问题,提出了一种顾及地质空间各向异性的三维地质插值方法。在传统IDW插值的基础上,通过构造虚拟钻孔、模拟构建原始地层点集和调整IDW插值椭圆搜索范围参数,最终获得最优搜索参数的自适应性转变;还提出了方向标志点概念,通过膨胀与塌缩实现了搜索区域的二次优化。利用《郑州市城市活动断层探测项目》地质钻孔数据,逐层分析了各算法的区域适应性,实现了三维地质模型的隐式曲面表达,并与常用插值算法进行交叉验证,结果表明:所提方法具有良好的区域自适应性,能够有效表达城市地下空间结构的各向异性特征,在保证插值精度的同时,有效表达了区域内地层的实际延展情况。 展开更多
关键词 IDW插值 各向异性 地质建模 三维插值算法
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基于FPGA的拉格朗日插值算法设计及实现
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作者 靳项天 杨兴梅 +1 位作者 李慧玲 胡茂海 《集成电路与嵌入式系统》 2024年第12期38-44,共7页
基于FPGA硬件平台的激光线扫描相机采集投射至被测物体表面的线状激光光束图像后,通过中心点法提取出激光线二维像素坐标,重构被测物体平行光轴端面轮廓空间坐标。针对该系统因设备和环境等因素造成的激光线图像非连续问题,本文提出一... 基于FPGA硬件平台的激光线扫描相机采集投射至被测物体表面的线状激光光束图像后,通过中心点法提取出激光线二维像素坐标,重构被测物体平行光轴端面轮廓空间坐标。针对该系统因设备和环境等因素造成的激光线图像非连续问题,本文提出一种基于FPGA的拉格朗日插值算法设计,完成了不连续激光线像素坐标曲线拟合。该算法包含浮点数的加、减、乘、除、比较、顺序循环控制等子模块,充分利用FPGA并行处理能力实现对图像算法的加速处理,相较于线性插值法其拟合精度更高。实验结果表明,该模块运算时间为7.945μs,运算速度是8核64位计算机的76倍,保证了系统的实时性,且实现了高精度的拟合,增强了系统的稳定性。 展开更多
关键词 图像处理 FPGA 拉格朗日插值算法 曲线拟合 XC7A35TFTG256
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基于移去-恢复技术的海洋垂线偏差插值算法
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作者 范瑾煜 董斌 王许 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第3期58-61,共4页
海洋垂线偏差是惯性导航重力补偿不可或缺的基础信息,高精度的海洋垂线偏差插值算法是关键要件。联合海洋垂线偏差的空域分布特征和频域表征属性,基于移去-恢复技术对海洋垂线偏差插值算法进行了分析,以常用的反距离加权算法和Kriging... 海洋垂线偏差是惯性导航重力补偿不可或缺的基础信息,高精度的海洋垂线偏差插值算法是关键要件。联合海洋垂线偏差的空域分布特征和频域表征属性,基于移去-恢复技术对海洋垂线偏差插值算法进行了分析,以常用的反距离加权算法和Kriging算法为例,利用船载重力信息计算的垂线偏差数据和全球重力场模型EIGEN-6C4设计了仿真试验,结果表明,顾及频谱特性后,反距离加权算法精度能提高70%,Kriging算法精度能提高20%,验证了本文算法的有效性,可为高精度高分辨率的海洋垂线偏差模型构建提供技术支持。 展开更多
关键词 海洋垂线偏差 移去-恢复技术 插值算法 反距离加权算法 Kriging算法
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无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术
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作者 朱涛 《计算机测量与控制》 2024年第3期24-29,共6页
为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流... 为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流程的完善;联合像控点布设原则,定义空中三角区域,并通过推导径向插值基函数的方式,建立矿区沉陷区域的地理模型;在空间坐标系转换条件的基础上,确定矢量数据叠加的处理结果,再结合像片倾角与旋偏角的实际取值,求解测量精度评价指标,完成无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术实施方法的设计;实验结果表明,上述测绘技术方法作用下,沉陷深度测量结果与矿区真实沉陷深度之间的差值不超过1 m,符合精准测量的应用需求,对于测绘实施方案的完善可以起到一定的促进性影响作用。 展开更多
关键词 无人机 DEM测点 插值算法 矿区沉陷测绘 插值拐点 空中三角 径向插值基函数 空间坐标系
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数字图像最佳插值算法研究 被引量:40
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作者 尤玉虎 周孝宽 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期14-18,共5页
对常用的数字图像插值算法进行了深入的分析,指出双线性内插法和立方卷积法的本质是利用直接邻点的灰度值和(或)邻点间灰度值的变化率对待采样点进行内插,并在此基础上提出了最佳插值算法的公式,最后通过试验提出了最佳插值公式中权值... 对常用的数字图像插值算法进行了深入的分析,指出双线性内插法和立方卷积法的本质是利用直接邻点的灰度值和(或)邻点间灰度值的变化率对待采样点进行内插,并在此基础上提出了最佳插值算法的公式,最后通过试验提出了最佳插值公式中权值参数的建议值。 展开更多
关键词 数字图像 插值算法 研究 图像插值算法 算法研究 双线性内插法 插值公式 灰度值 行内插 采样点
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实现图像缩放功能的Matlab插值算法研究与比较 被引量:8
10
作者 丁雪晶 《湖北大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第4期396-400,406,共6页
在Matlab下对图像分别采用最近邻插值、双线性插值、三次插值3种算法进行0.5倍、2倍、5倍缩放,对这3种算法实现的缩放效果和运行时间做出比较.其中三次插值的效果最好,但运行时间较长,最近邻插值运行时间最快,但锯齿现象严重.实际中可... 在Matlab下对图像分别采用最近邻插值、双线性插值、三次插值3种算法进行0.5倍、2倍、5倍缩放,对这3种算法实现的缩放效果和运行时间做出比较.其中三次插值的效果最好,但运行时间较长,最近邻插值运行时间最快,但锯齿现象严重.实际中可根据不同的缩放要求和机器性能选择合适的插值算法. 展开更多
关键词 MATLAB 最近邻插值算法 双线性插值算法 三次插值算法
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THREP:面向地球系统模式的插值算法研究平台 被引量:1
11
作者 吴竑 王小鸽 +2 位作者 杨广文 朱昌磊 宋顺强 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第15期48-55,共8页
插值是地球系统模式中为实现不同分量模式之间数据交换必不可少的一种数值手段。插值算法的研究不仅有利于分量模式自身的发展,更能有利地推进整个地球系统模式。针对地球系统模式中的插值,基于ESMF开发了一个通用的、灵活的、并行的插... 插值是地球系统模式中为实现不同分量模式之间数据交换必不可少的一种数值手段。插值算法的研究不仅有利于分量模式自身的发展,更能有利地推进整个地球系统模式。针对地球系统模式中的插值,基于ESMF开发了一个通用的、灵活的、并行的插值算法研究平台THREP(Tsinghua Regridding Platform)。目前,THREP集成了ESMF-Regridding与THU-Remap插值库中的插值算法,用户能快速便捷地在THREP中接入与开发新的插值算法。THREP还提供了验证模块,便于进一步研究和对比插值结果。 展开更多
关键词 清华大学插值算法研究平台(THREP) 插值算法研究平台 地球系统模式
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气象降水分布图制作中的插值算法研究 被引量:29
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作者 张红杰 马清云 +2 位作者 吴焕萍 罗兵 唐卫 《气象》 CSCD 北大核心 2009年第11期131-136,共6页
针对气象服务中气象要素色斑图制作要求准确而美观的特点,以及现有插值算法不能满足该需求的现状,文章在分析了各类常用插值算法的基础上,借鉴人工天气图的思路提出了一种基于Cressman算法的优化算法,并对优化插值算法的关键技术问题进... 针对气象服务中气象要素色斑图制作要求准确而美观的特点,以及现有插值算法不能满足该需求的现状,文章在分析了各类常用插值算法的基础上,借鉴人工天气图的思路提出了一种基于Cressman算法的优化算法,并对优化插值算法的关键技术问题进行了讨论,最后通过实际应用展示了这种算法的应用效果。实际结果表明应用该算法所得制图效果美观,增强了降水分布图的准确性和客观性,满足业务应用的要求与系统建设的需要。 展开更多
关键词 降水分布图 插值算法 Cressman算法
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基于双三次插值算法的图像缩放引擎的设计 被引量:37
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作者 张阿珍 刘政林 +1 位作者 邹雪城 向祖权 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第1期49-51,共3页
文章提出了一种基于双三次插值算法的缩放引擎有效的设计方法,并通过FPGA验证表明该设计方法切实可行。首先介绍了双三次插值算法的基本原理,接着提出了缩放引擎的系统结构,并系统地论述了放大单元的实现及高效的滤波器设计。最终,在Vir... 文章提出了一种基于双三次插值算法的缩放引擎有效的设计方法,并通过FPGA验证表明该设计方法切实可行。首先介绍了双三次插值算法的基本原理,接着提出了缩放引擎的系统结构,并系统地论述了放大单元的实现及高效的滤波器设计。最终,在Virtex2系列FPGA上实现了该图像缩放引擎。结果表明该设计能有效应用于图像的缩放处理,且图像缩放效果明显提高。 展开更多
关键词 图像缩放 插值算法 滤波器
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插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究 被引量:21
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作者 孙云岭 朴甲哲 张永祥 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期335-338,共4页
提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时... 提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。 展开更多
关键词 插值算法 内燃机 瞬时转速 测量 柴油机
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轨迹规划中的B样条插值算法 被引量:22
15
作者 任重 杨灿军 陈鹰 《机电工程》 CAS 2001年第5期38-39,共2页
研究了B样条插值在轨迹规划中的应用及其与轨迹规划中传统的插值算法相比较所具有的优势 。并用计算机仿真方法实现了一维、二维空间中轨迹规划的B样条插值算法。最后对在将来在多轴控制器的各轴的规划中应用B样条插值算法的若干问题作... 研究了B样条插值在轨迹规划中的应用及其与轨迹规划中传统的插值算法相比较所具有的优势 。并用计算机仿真方法实现了一维、二维空间中轨迹规划的B样条插值算法。最后对在将来在多轴控制器的各轴的规划中应用B样条插值算法的若干问题作了初步的探讨。 展开更多
关键词 B样条 轨迹规划 插值算法 CAD CAM 几何造型
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基于正交与插值算法的精密抛光平台综合误差建模与补偿 被引量:10
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作者 张恩忠 赵继 +1 位作者 冀世军 李刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3422-3429,共8页
为了提高四轴抛光平台的加工精度,本文针对以气浮平台和旋转台为主要运动方式的四轴抛光平台进行了几何与热综合误差建模与补偿研究。采用激光干涉仪、温度传感器等测量仪器分别对平台X、Z轴在不同温度下的定位误差进行重复测量与分析,... 为了提高四轴抛光平台的加工精度,本文针对以气浮平台和旋转台为主要运动方式的四轴抛光平台进行了几何与热综合误差建模与补偿研究。采用激光干涉仪、温度传感器等测量仪器分别对平台X、Z轴在不同温度下的定位误差进行重复测量与分析,证实了不同进给速度对定位误差没有显著影响。得到了四轴抛光平台X、Z轴的定位误差与温度之间的变化规律。基于正交多项式和插值算法分别建立了X、Z轴的几何与热综合误差模型。根据综合误差模型计算出预测数据曲线,并分别对X、Z轴的7组实验数据进行了数据拟合,拟合残差绝对值均不超过0.2μm。依据预测数据进行了补偿实验。结果显示,补偿后四轴抛光平台在常温下、温升(60 min)下和稳态下的Z轴定位误差分别降低了93.05%、92.45%、85.71%,X轴定位误差分别降低了89.28%、93.59%、93.33%。实验结果证明本文所提出的综合模型及补偿方法精度高,鲁棒性好。 展开更多
关键词 抛光机床 正交多项式 插值算法 综合误差模型 误差补偿
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支持向量机优化的克里金插值算法及其海洋资料对比试验 被引量:11
17
作者 王辉赞 张韧 +2 位作者 刘巍 刘科峰 王桂华 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期567-573,共7页
针对常规克里金插值方法中变异函数为有限确定函数,难以准确刻画实际数据分布(特别是复杂要素资料的空间结构)的不足,基于最小二乘支持向量机从实际资料场中拟合重构变异函数的研究思想,提出了一种改进的插值方法——支持向量机—克里... 针对常规克里金插值方法中变异函数为有限确定函数,难以准确刻画实际数据分布(特别是复杂要素资料的空间结构)的不足,基于最小二乘支持向量机从实际资料场中拟合重构变异函数的研究思想,提出了一种改进的插值方法——支持向量机—克里金插值算法(SVM-Kriging)。采用常规的克里金方法和支持向量机—克里金插值方法(SVM-Kriging)进行插值试验和对比分析,结果表明:支持向量机—克里金方法(SVM-Kriging)的变异函数源自实际的数据场,它克服了常规克里金插值对变异函数选择的依赖性以及变异函数选择的主观性和人为性,表现出较好的针对性和客观性,较为有效地改善了插值效果。 展开更多
关键词 支持向量机 克里金插值 变异函数 支持向量机—克里金插值算法
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基于信息扩散的稀疏数据插值算法 被引量:6
18
作者 刘巍 张韧 +2 位作者 徐志升 李佳讯 金炜东 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2012年第1期114-118,共5页
为了解决实际海洋观测资料中存在的零散、稀疏问题,提出了一种基于信息扩散思想的插值方法——正态扩散插值模型。该方法基于模糊映射思想,通过对稀疏数据点的信息进行模糊扩散和插值映射,进而实现有限数据点信息向其邻近区域点的概率... 为了解决实际海洋观测资料中存在的零散、稀疏问题,提出了一种基于信息扩散思想的插值方法——正态扩散插值模型。该方法基于模糊映射思想,通过对稀疏数据点的信息进行模糊扩散和插值映射,进而实现有限数据点信息向其邻近区域点的概率插值。运用该算法思想和途径,建立了信息扩散插值正态模型。通过对海温资料的插值试验和对比分析,验证了该方法的合理性和有效性,可为海洋观测资料的客观分析和标准化处理应用提供实用方法和技术参考。 展开更多
关键词 信息扩散 插值算法 稀疏数据 正态模型
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基于海情和三次样条插值算法的舰船雷达散射截面优化分析方法 被引量:9
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作者 颜伟 耿路 +3 位作者 周雷 赵阳 王恩荣 朱达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期579-586,共8页
不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后... 不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后提出了基于3次样条插值(Cubic Spline Interpolation,CSI)算法的优化补偿方法。结果表明,随着海情等级的增加,舰船RCS降低;利用3次样条插值算法进行补偿,其补偿结果的平均值误差小于0.38 d Bsm,最大值误差小于0.05 d Bsm,因此能有效地减少海情对船舰RCS测试结果的影响。 展开更多
关键词 雷达散射截面 海情 物理光学与矩量法混合算法 3次样条插值算法
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基于迭代和插值算法的二维温度场重建 被引量:16
20
作者 谢李兵 刘彤 +1 位作者 张志刚 邵伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期249-252,共4页
采用声学传感器和温度传感器相配合得到温度和声学数据,利用迭代和二维插值的原理对离散点进行分析,进而重建二维温度场,数值仿真结果证明该方法是可行的。
关键词 声学传感器 温度传感器 迭代算法 插值算法 二维温度场
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