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迈克尔逊干涉仪干涉数据采集及FPGA中光谱复原的实现

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迈克尔逊干涉仪干涉数据采集及FPGA中光谱复原的实现

作者：魏恒中北大学

学位级别：硕士

光谱分析法较传统的分析方法有分析速度快、结果精度高、分析过程无破坏性等优点,在天文观测、大气污染物遥测、食品检测、军事领域得到广泛的应用,而干涉式光谱仪是获取光谱信息的一种重要手段。文章在分析比较目前实现干涉条纹光谱复... 详细信息

光谱分析法较传统的分析方法有分析速度快、结果精度高、分析过程无破坏性等优点,在天文观测、大气污染物遥测、食品检测、军事领域得到广泛的应用,而干涉式光谱仪是获取光谱信息的一种重要手段。文章在分析比较目前实现干涉条纹光谱复原方法的基础上,根据傅里叶变换光谱学的基本原理,设计了采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现干涉条纹光谱复原系统,将所有的处理集中在一个芯片中实现,集成度高,并有处理速度快、灵活性强、便携性好等优点,特别适合快速光谱测量的应用领域。文章首先介绍了光谱分析法的特点、应用领域及干涉光谱仪的发展历程和FPGA的特点及其实现数字信号处理方面的优点;接着论述了光的干涉理论和傅里叶变换光谱学的基本原理,对干涉条纹数据处理的几个步骤做了详细的理论推导;然后逐一实现各个功能模块,包括FPGA处理系统外围最小电路、AD转换模块、切趾模块、FFT和基于USB2.0的数据传输模块;最后,完成整体电路的制作,分别对AD转换模块、USB传输模块和整体功能进行测试,实验结果表明采用FPGA实现干涉条纹光谱复原方案是可行的。

关键词：干涉光谱仪迈克尔逊干涉仪干涉条纹光谱复原 FPGA

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公交网络客流分配模型研究

北京工业大学学报 1990年第4期16卷 82-86页

作者：魏恒北京工业大学土木工程学系

以分析出行特性为基础,分析了公共交通客流分配的特性,建大了网络路径和联线客流分配模型;针对混合交通中机动车与公共交通相互影响的特征,建立起网络联线上客流时间费用函数;并运用迭代的方法,在计算机上实现了多路径网络客流分配。该... 详细信息

以分析出行特性为基础,分析了公共交通客流分配的特性,建大了网络路径和联线客流分配模型;针对混合交通中机动车与公共交通相互影响的特征,建立起网络联线上客流时间费用函数;并运用迭代的方法,在计算机上实现了多路径网络客流分配。该方法具有较大适用性,可用于模拟现状客流和预测未来客流。通过调整模型中有限的系数和迭代次数可满足精度要求。

关键词：公共交通客流量多路径分配模型

面向网络业务流设计的时态路径约束关联规则算法

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西安交通大学学报 2001年第10期35卷 1029-1033页

作者：杨新宇郑守淇曾明朱利魏恒义西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

提出了一种新的基于业务流分析方法 ,采用关联规则挖掘的算法对全网业务进行关联关系分析 .该方法在Aprior算法的基础上 ,引入时态约束和路径约束 ,使之更加体现网络业务的特性 .使用该方法 ,可以充分利用已有数据 ,分析已有业务的行为 ... 详细信息

提出了一种新的基于业务流分析方法 ,采用关联规则挖掘的算法对全网业务进行关联关系分析 .该方法在Aprior算法的基础上 ,引入时态约束和路径约束 ,使之更加体现网络业务的特性 .使用该方法 ,可以充分利用已有数据 ,分析已有业务的行为 ,且可以预测未来业务的行为 .模拟实验结果表明 ,该算法对业务流分析中不同业务之间的相关性发现是非常有效的 .

关键词：业务流设计时态路径约束关联规则网络业务流关联关系分析 Aprior算法网络设计

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新课程理念下的高中英语词汇教学

中小学外语教学 2007年第2期30卷 13-18页

作者：魏恒健江苏前黄高级中学

本文依据现代外语词汇教学的理论以及词汇学习规律，结合教学案例介绍了符合新课程理念的高中英语词汇教学方法，并提出了高中英语词汇教学中需要注意的几个问题。

关键词：课程改革英语词汇教学教学方法教学策略

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地下水溶质迁移模拟研究进展

冰川冻土 2013年第6期35卷 1582-1589页

作者：魏恒肖洪浪中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

在地下水的相关研究中,农药和石油等地下水污染、土地盐碱化、海水入侵等诸多实际问题主要的研究方法都涉及地下水溶质迁移模拟.相比地下水水流模拟的相对完善,对溶质迁移的模拟比较薄弱且迁移过程本身复杂性较高,目前地下水溶质迁移的... 详细信息

在地下水的相关研究中,农药和石油等地下水污染、土地盐碱化、海水入侵等诸多实际问题主要的研究方法都涉及地下水溶质迁移模拟.相比地下水水流模拟的相对完善,对溶质迁移的模拟比较薄弱且迁移过程本身复杂性较高,目前地下水溶质迁移的研究工作还处在全面发展的阶段.文中阐述了反映地下水溶质迁移机理和过程的数学模型,综述了溶质迁移模拟在地下水污染物防治、土地盐碱化、海水入侵、石油和放射性废物扩散等问题的诸多应用,归类了目前溶质迁移模拟所使用的对流迁移、对流-弥散模拟等主要数值方法,并对这些方法的优缺点和应用实例做了总结.最后,分析了目前溶质迁移模拟中存在的不足,展望了未来在参数确定、裂隙介质运移机理和多相介质条件下运移模拟可能取得的突破.

关键词：地下水溶质迁移模型模拟地下水污染物

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我国散粮码头装卸工艺研究

港工技术 2001年第4期38卷 8-10,49页

作者：魏恒州中交一航院天津300222

介绍我国散粮码头普遍采用的“车—船直取”间断装卸工艺和“筒仓系统”连续装卸两种工艺方式 ,提出散粮码头设计和建设中科学、合理的工艺布置、工艺流程、设备配备和装卸工艺的发展方向。

关键词：散粮码头装卸工艺工艺布置发展研究

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关于听觉神经编码的分子动力学研究

关于听觉神经编码的分子动力学研究

作者：魏恒华东理工大学

学位级别：硕士

耳蜗基底膜振动对声音频率和强度的分辨能力具有重要作用。以往的基底膜振动模型没有考虑外毛细胞主动运动（即电致运动）的不同速度（即延时效应）对基底膜振动的影响,无法全面阐述基底膜振动过程中外毛细胞的主动作用。为此我们介绍... 详细信息

耳蜗基底膜振动对声音频率和强度的分辨能力具有重要作用。以往的基底膜振动模型没有考虑外毛细胞主动运动（即电致运动）的不同速度（即延时效应）对基底膜振动的影响,无法全面阐述基底膜振动过程中外毛细胞的主动作用。为此我们介绍了一个新的模型,该模型考虑了外毛细胞电致运动的延时效应。仿真结果显示,新的模型完全符合外毛细胞电致运动的生理特征,从一个新的角度诠释了外毛细胞电致运动对基底膜振动作用的贡献。膜蛋白Prestin是外毛细胞电致运动的关键元件,对哺乳动物耳蜗放大器和频率选择性至关重要。Prestin作用的发挥受到细胞内氯离子和蛋白质表面电荷的影响,其中氯离子的影响是决定性的。为了研究Prestin转移电荷（即氯离子和蛋白质表面电荷）在受到外加电场作用时对频率和电压的依赖性质,本文介绍一个新的电扩散模型,该模型用Fokker-Plank方程描述Prestin转移电荷的动力学性质。模型分析的结果与实验观察是一致的,有助于对Prestin的结构和功能的进一步分析。

关键词：基底膜振动外毛细胞电致运动延时效应电扩散模型

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泡沫金属材料冲击特性的路径线法研究

泡沫金属材料冲击特性的路径线法研究

作者：魏恒太原理工大学

学位级别：硕士

泡沫材料具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点,在航空航天、汽车工业和建筑业等领域都有广泛的应用。作为一种优异的新型防护材料,泡沫材料往往会受到冲击载荷的作用。因此研究高速冲击情况下泡... 详细信息

泡沫材料具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点,在航空航天、汽车工业和建筑业等领域都有广泛的应用。作为一种优异的新型防护材料,泡沫材料往往会受到冲击载荷的作用。因此研究高速冲击情况下泡沫材料的动态特性是十分重要的,学者也得到了许多相关的研究成果,但在泡沫材料有无应变率效应这一问题上还存在着争议。本文利用路径线法对泡沫材料的冲击特性进行研究,结合有限元模拟和路径线法,详细讨论了路径线法在泡沫材料动态实验过程中遇到的问题,得到了新的分区规律,提高了路径线法实验的精度。认为将速度场分足够多的区域分析既可以保证差分格式的稳定性又可以减小积累误差,比仅按特征拐点分区的精度高。速度场分区的规律是要结合质点速度相速度大小和速度场曲线的特征两者综合考虑,并保证每个分区内速度相速度最小值大于最大值的一半即可;并建立三维随机Voronoi模型来研究泡沫材料的力学性能,结合反撞击有限元模拟和路径线法得到了泡沫材料完整的动态应力-应变曲线,且利用图形更直观地表示了材料点速度-时程曲线和动态应力-应变曲线之间的关系。本文基于路径线法,研究了孔径大小或胞孔壁厚对泡沫材料动态特性的影响,发现应变率在104 s-105s-1范围时,泡沫材料胞孔孔径为4mm时比孔径为2mm时的平台应力要大,也就是说泡沫材料具有一定的孔径效应。当泡沫材料孔径为2mm时的应变率比孔径为4mm时的高一个数量级,孔径为4mm时泡沫材料的平台应力更高,说明在此工况下孔径效应相对于应变率效应对泡沫材料的动态特性起着更为重要的作用。利用实体模型和三维随机Voronoi模型来研究泡沫材料的动态特性,由于路径线法消除了惯性效应的影响,研究结果表明相对于准静态条件泡沫材料的平台应力在高应变率条件下更大,其平台应力的增强部分是泡沫材料应变率效应的作用,均表明泡沫材料是一种应变率敏感的材料,在研究其动态特性时必须考虑应变率效应。

关键词：泡沫材料 Lagrange分析路径线法相速度应变率效应

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均匀来流中柔性体流固耦合数值模拟

均匀来流中柔性体流固耦合数值模拟

作者：魏恒中国科学技术大学

学位级别：硕士

本文主要通过柔性体流固耦合方法数值模拟了二维情况下串联柔性圆环及串联柔性倒置板在均匀来流中的拍动方式和受到阻力问题。本文的主要工作及研究成果如下:(1)采用格子波尔兹曼方法来数值模拟流体的流动。二维有限元方法来数值模拟二... 详细信息

本文主要通过柔性体流固耦合方法数值模拟了二维情况下串联柔性圆环及串联柔性倒置板在均匀来流中的拍动方式和受到阻力问题。本文的主要工作及研究成果如下:(1)采用格子波尔兹曼方法来数值模拟流体的流动。二维有限元方法来数值模拟二维柔性环及柔性倒置板的变形。同时还采用了浸入边界法来耦合流固之间的相互作用力。(2)数值模拟研究了两个串联柔性环在均匀来流中的相互作用,两柔性环在前端固定,其余部分自由拍动。研究柔性环的拍动及受力,发现在一定距离下,后方圆环会发生阻力突降现象。通过流场模态来分析突降现象出现的原因。同时发现拉伸刚度的改变会影响后方圆环发生阻力突降的位置。若令后方圆环可沿横向自由运动,我们发现在一定距离范围内,后环会改变横向平衡位置来自主地寻找阻力较低的位置,同时后环发生阻力突降的距离减小。(3)数值模拟研究了多个串联柔性倒置板在均匀来流下的相互作用问题,柔性倒置板后端固定,其余部分可自由摆动。研究其摆动及弯曲能,发现对于简单的流向串联倒置板,在一定的距离内,后方倒置板的摆动受到抑制。其摆动振幅减小,受到的阻力及弯曲能也随之降低。为了使倒置板获得更多的弯曲能,研究了横向为周期性边界条件的无穷多组串联倒置板问题。在直线排列和交错排列下,后方倒置板均可以大幅增强摆动幅度,并获得更大的弯曲能。通过对前后板涡的融合机制的研究解释了后方倒置板振幅增大及弯曲能增强的原因,并通过对有限多组串联倒置板的研究,确定了这种排列方式使串联倒置板获得更多的弯曲能的有效性。

关键词：格子玻尔兹曼方法浸入边界条件柔性体流固耦合涡融合模态减阻效应