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电磁散射研究中的自适应修正特征基函数法 被引量:2
1
作者 韩国栋 顾长青 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2364-2368,共5页
该文提出了一种新的特征基函数法——自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method,AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块... 该文提出了一种新的特征基函数法——自适应修正特征基函数法(Adaptively Modified Characteristic Basis Function Method,AMCBFM)。首先在分块子域上构建初次基函数,并计算出基函数的系数以及各块的初次电流;而后用块间互阻抗、各块的初次电流以及初次基函数系数的模来构造反映块间耦合的二次基函数,计算出其系数以及更为精确的电流,高次基函数的求解依此类推,应用一种新的精度判断方法方便地控制电流误差以停止计算更高次的基函数。讨论了不同模型时,不同特征基函数法的精度收敛性能,AMCBFM在基函数阶数较低时收敛性能优于已有的方法。还分析了在尽可能提高计算速度时分块数目与未知数个数的关系。数值结果表明,AMCBFM具有有效降低计算矩阵的尺寸,精度高,计算速度快,误差易控制等优点。 展开更多
关键词 电磁散射 RCS 自适应修正特征基函数法 误差控制
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基于响应面法的钢管混凝土系杆拱桥有限元模型修正 被引量:2
2
作者 方淑君 单交龙 +1 位作者 张利勇 张少凯 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4114-4122,共9页
为探讨将钢管混凝土系杆拱桥有限元模型修正方法应用于实际工程性能评估的有效性,以某80 m单拱面钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,采用Midas Civil与ANSYS有限元软件分别建立全桥梁格模型与拱脚精细化数值模型,基于径向基函数网络的响应... 为探讨将钢管混凝土系杆拱桥有限元模型修正方法应用于实际工程性能评估的有效性,以某80 m单拱面钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,采用Midas Civil与ANSYS有限元软件分别建立全桥梁格模型与拱脚精细化数值模型,基于径向基函数网络的响应面法对此多尺度模型进行修正。首先根据结构特点和实桥试验选取修正参数与目标函数,以中心复合试验设计构造不同修正水平下的修正参数样本,通过桥梁有限元模型计算得到对应的目标函数样本,并利用F检验法对修正参数的显著性水平进行判断;然后,以修正参数样本与目标函数样本分别作为响应面的输入输出,对径向基函数网络进行拟合训练;最后在修正范围内随机生成修正参数样本,并利用训练好的径向基网络预测对应的目标函数,采用期望度函数D进行优化处理以完成有限元模型的修正。研究结果表明:对于单拱面钢管混凝土系杆拱桥的有限元模型,可以通过径向基函数网络的响应面法进行修正,对比实测数据,修正后的模型误差有明显下降,可作为结构再分析的基准模型;对于使用不同程序建立的多尺度桥梁有限元模型,模型修正方法依旧有效,修正后的参数具有明确的物理意义,其误差可降到工程实践接受范围之内。研究结果为建立与修正钢管混凝土系杆拱桥的有限元模型提供参考。 展开更多
关键词 径向函数 响应面 钢管混凝土拱桥 实桥试验 模型修正
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特征基函数法快速分析导体目标电磁散射特性 被引量:9
3
作者 王国华 孙玉发 于君之 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期438-442,共5页
提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)为基础,并将自适应交叉近似(Adaptive Cross Approximation,ACA)算法应用于子块矩阵的低秩压缩计算.该方法将子块... 提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)为基础,并将自适应交叉近似(Adaptive Cross Approximation,ACA)算法应用于子块矩阵的低秩压缩计算.该方法将子块矩阵用一个列占优矩阵和一个行占优矩阵的乘积形式表示,从而加快次要特征基函数(Secondary Level Characteristic Basis Functions,SCBFs)的产生,提高缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.本方法和传统矩量法(Method of Mo-ments,MoM)相比,计算时间和内存消耗都得到了有效缩减,数值结果证明了本方法的精确性和有效性. 展开更多
关键词 特征函数 自适应交叉近似 矩量 阻抗矩阵压缩
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二维多导体柱电磁散射特性的特征基函数法分析 被引量:8
4
作者 孙玉发 张奕 +1 位作者 徐善驾 陈学佺 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期229-232,共4页
特征基函数法是近两年提出来的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法使用的特征基函数不受传统矩量法离散尺寸的限制,因而可以大大减小要求解的矩阵方程。应用特征基函数法分析了二维多导体柱的电磁散射特性,计算了多个无限长导电椭... 特征基函数法是近两年提出来的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法使用的特征基函数不受传统矩量法离散尺寸的限制,因而可以大大减小要求解的矩阵方程。应用特征基函数法分析了二维多导体柱的电磁散射特性,计算了多个无限长导电椭圆柱和方柱的雷达散射截面,结果表明特征基函数法的计算结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算量却大为减少。 展开更多
关键词 多体散射 矩量 特征函数 雷达散射截面
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应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性 被引量:6
5
作者 王仲根 孙玉发 王国华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2272-2277,共6页
该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的... 该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的速度。与传统的快速偶极子法结合特征基函数法相比较,在同等精度下,计算时间和内存消耗都得到了有效地缩减,数值结果证明了该方法的精确性和有效性。 展开更多
关键词 电磁散射 矩量 特征函数 快速偶极子
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介质目标电磁散射特性的多层特征基函数法分析 被引量:4
6
作者 孙玉发 卢克 王国华 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期92-96,共5页
特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控... 特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控制生成矩阵维数的大小和计算精度.应用多层特征基函数法计算了介质目标的远区散射场,数值结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,且计算效率明显提高. 展开更多
关键词 介质目标 电磁散射 矩量 多层特征函数
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大型阵列结构电磁特性分析的特征基函数方法 被引量:4
7
作者 阙肖峰 聂在平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1613-1616,共4页
运用基于矩量法的特征基函数方法分析了大型阵列结构的电磁辐射与散射特性。特征基函数方法首先对阵列结构进行分区,通过区间互耦构造高层级基函数,大大降低了生成的全局矩阵的尺度,能够对矩阵直接求解。将特征基函数方法运用于对大型... 运用基于矩量法的特征基函数方法分析了大型阵列结构的电磁辐射与散射特性。特征基函数方法首先对阵列结构进行分区,通过区间互耦构造高层级基函数,大大降低了生成的全局矩阵的尺度,能够对矩阵直接求解。将特征基函数方法运用于对大型阵列结构的分析中,通过深入的研究,给出了加速计算和节省内存的手段。数值结果表明方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 矩量 特征函数 大型阵列结构 高层级函教
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二维电大尺寸目标电磁散射特性的特征基函数法分析 被引量:2
8
作者 孙玉发 岳玫君 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第1期32-35,共4页
特征基函数法是近几年提出的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法基于分块和高层基函数的概念,通过对子域大小的选择来控制生成矩阵的维数,是一种新颖的矩阵降阶方法.应用特征基函数并结合区域分解法对二维电大尺寸导体柱和介质柱的... 特征基函数法是近几年提出的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法基于分块和高层基函数的概念,通过对子域大小的选择来控制生成矩阵的维数,是一种新颖的矩阵降阶方法.应用特征基函数并结合区域分解法对二维电大尺寸导体柱和介质柱的雷达散射截面进行了计算,且通过扩展子域边界的办法来消除直接划分子域所带来的电流不连续性问题.结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算效率得到较大的提高. 展开更多
关键词 电大目标 矩量 特征函数
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电磁散射数值分析中的特征基函数方法 被引量:5
9
作者 聂在平 徐利明 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第z1期45-49,共5页
研究了电磁散射分析中一种新颖的矩阵降阶技术--特征基函数(CBF)方法,并从理论和应用两方面对其进行讨论.基于模型分块以及高层级基函数的概念,首先构造散射体子块上的特征基函数,包括反映初始激励响应的一次基函数(PCBF)和反映不同子... 研究了电磁散射分析中一种新颖的矩阵降阶技术--特征基函数(CBF)方法,并从理论和应用两方面对其进行讨论.基于模型分块以及高层级基函数的概念,首先构造散射体子块上的特征基函数,包括反映初始激励响应的一次基函数(PCBF)和反映不同子块之间互作用的高次基函数,来构成全局的矩阵方程.所得到的矩阵尺度仅与子块数量M有关,故极大的降低了传统矩量法中阻抗矩阵的尺度.由于基函数的构建充分考虑了子块间的相互耦合,因而得到的特征基函数较能真实地描述实际电流分布规律;通过求解全局方程确定M2待求量,即可得到较为精确的数值结果. 展开更多
关键词 电磁散射 矩量 特征函数 高效算
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浅析计算电磁学中矩量法的重要分支——特征基函数法 被引量:1
10
作者 胡明春 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第8期1-4,共4页
简要回顾了计算电磁学中矩量法的提出、原理以及发展应用,并对其中的一个重要分支——特征基函数法进行了详细的剖析,着重阐述了该方法的应用背景、原理、分类以及加速技术等。研究表明,该方法基于分块技术,降低了矩阵阶数,节省了内存,... 简要回顾了计算电磁学中矩量法的提出、原理以及发展应用,并对其中的一个重要分支——特征基函数法进行了详细的剖析,着重阐述了该方法的应用背景、原理、分类以及加速技术等。研究表明,该方法基于分块技术,降低了矩阵阶数,节省了内存,适用于处理电大尺寸目标的电磁散射和辐射问题,也非常适合于并行计算,是一种比较有效的计算方法。 展开更多
关键词 计算电磁学 矩量 特征函数
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基于特征基函数法的一维理想导体粗糙海面电磁散射快速算法研究 被引量:1
11
作者 王晶晶 王安琪 +1 位作者 蒋铁珍 黄志祥 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期605-612,共8页
针对传统矩量法在处理具有较多未知量的理想导体粗糙海面电磁散射问题时对计算机内存的需求过大,耗时过长的缺陷,文中引入了特征基函数法,并根据Foldy-Lax多径散射方程构造特征基函数,首先只考虑离散子域本身的自相互作用构造主要特征... 针对传统矩量法在处理具有较多未知量的理想导体粗糙海面电磁散射问题时对计算机内存的需求过大,耗时过长的缺陷,文中引入了特征基函数法,并根据Foldy-Lax多径散射方程构造特征基函数,首先只考虑离散子域本身的自相互作用构造主要特征基函数,然后考虑各离散子域间的互耦效应构造次要特征基函数,最后由主要特征基函数和次要特征基函数的加权叠加构造特征基函数.通过与传统矩量法仿真结果的对比,讨论了不同次要特征基函数的阶数或不同离散子域的个数对计算精度和计算效率的影响.仿真结果表明了本文所采用的算法能够在保证计算精度的前提下,减少计算时间,并能够通过离散子域尺寸的选取控制实际操作矩阵的维数. 展开更多
关键词 粗糙海面 电磁散射 特征函数 矩量 数值仿真
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改进的特征基函数法分析电磁散射问题
12
作者 王全全 王唯 +3 位作者 刘志伟 陈华 樊振宏 陈如山 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2103-2106,共4页
目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少... 目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少未知量数目,实现最终矩阵方程规模的缩减,使分析大规模问题变为可能。重点研究该类方法中近期获得较大发展的特征基函数法,结合物理光学法和球谐函数展开-多层快速多极子技术分析电磁散射问题。数值结果验证了改进的特征基函数法的准确性与高效性。 展开更多
关键词 电磁散射 矩量 特征函数 物理光学 球谐函数展开-多层快速多极子
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应用特征基函数法和增强间隙源模型分析阵列天线的电磁辐射特性
13
作者 张锦军 杜平 赵泽方 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期99-102,共4页
文章采用增强间隙源和特征基函数法(characteristic basis function method,CBFM)分析周期天线阵列的辐射方向图和输入阻抗。与传统间隙源模型相比,增强间隙源模型可克服不稳定性问题。为了测试所提方法的准确性,采用2个数值算例进行验... 文章采用增强间隙源和特征基函数法(characteristic basis function method,CBFM)分析周期天线阵列的辐射方向图和输入阻抗。与传统间隙源模型相比,增强间隙源模型可克服不稳定性问题。为了测试所提方法的准确性,采用2个数值算例进行验证。数值结果表明,采用增强间隙源模型所得的结果是稳定的,采用CBFM提高了计算效率,并节约了计算资源。 展开更多
关键词 增强间隙源 特征函数 矩量 辐射方向图 天线阵列
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扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法
14
作者 刘捷 朱振波 +1 位作者 贺昌辉 洪亮 《雷达科学与技术》 北大核心 2019年第4期440-443,448,共5页
用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩... 用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩阵,实现快速频率扫描。相比于传统的CBFM,UCBFM因为不需要在每个频率点重复计算特征基函数(CBF),故可大大减少计算时间。该方法提供了一种快速分析目标宽带散射特性的解决途径。仿真计算了2×2导体球和3×1立方导体的扩展多导体宽带RCS频率响应,数值结果验证了该方法在此类问题求解中的有效性。 展开更多
关键词 超宽带特征函数 矩量 扩展导体目标 宽带频率响应
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应用通用特征基函数求解目标宽带雷达散射截面 被引量:6
15
作者 王仲根 孙玉发 +1 位作者 王国华 杨明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期91-96,共6页
基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而... 基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而快速获得期望频段的目标电磁散射特性.应用自适应交叉近似算法加速阻抗矩阵元素的计算,提高次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.与传统方法相比,计算精度和计算效率都得到了大大提高,数值结果证明了所提方法的精确性和有效性. 展开更多
关键词 特征函数 宽带雷达散射截面 通用特征函数 自适应交叉近似
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基于径向基函数的频响函数模型修正 被引量:7
16
作者 殷红 崔攀 彭珍瑞 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期417-423,共7页
针对使用频响函数进行有限元模型修正存在的时间成本和精度问题,结合模态参与变异系数法和模态动能法分别优化激励点和测点,使获得的模态信息更完整;然后,引入径向基函数(RBF)模型减少原有限元模型计算次数,并根据均方根误差准则对所构... 针对使用频响函数进行有限元模型修正存在的时间成本和精度问题,结合模态参与变异系数法和模态动能法分别优化激励点和测点,使获得的模态信息更完整;然后,引入径向基函数(RBF)模型减少原有限元模型计算次数,并根据均方根误差准则对所构建代理模型的参数(spread)进行优选,提高模型预测精度;最后,选用一个36自由度的二维桁架模型进行可行性验证,对比有限元法、Kriging模型及二阶响应面模型的修正精度和迭代时间,结果表明,本文方法具有较好的优势。 展开更多
关键词 模型修正 频响函数 径向函数(RBF) 模态动能 模态参与变异系数
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应用改进的主要特征基函数快速计算目标宽角度RCS 被引量:5
17
作者 王仲根 唐晓菀 汪强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期573-578,共6页
特征基函数法是分析目标宽角度电磁散射特性的有效方法之一,但在构造特征基函数时,设置的入射波激励包含大量的冗余信息,大大降低了特征基函数的构造效率;另外在分析复杂目标时,在增加激励数目的情况下,仅应用主要特征基函数并不能显著... 特征基函数法是分析目标宽角度电磁散射特性的有效方法之一,但在构造特征基函数时,设置的入射波激励包含大量的冗余信息,大大降低了特征基函数的构造效率;另外在分析复杂目标时,在增加激励数目的情况下,仅应用主要特征基函数并不能显著提高计算精度。针对这些问题,该文对特征基函数构造方法进行改进,首先采用奇异值分解技术对激励矩阵进行压缩去除冗余信息,减少求解矩阵方程的次数;其次充分考虑子域之间的互耦作用,将主要特征基函数与次要特征基函数融合,得到改进的主要特征基函数。数值计算结果表明:与传统方法相比,该方法具有更高的计算效率和计算精度。 展开更多
关键词 宽角度RCS 特征函数 特征函数 奇异值分解
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自适应多小波基函数构造与机械故障诊断应用研究 被引量:4
18
作者 何正嘉 孙海亮 訾艳阳 《中国工程科学》 2011年第10期83-92,共10页
设备在运行中萌生的故障(即早期故障),特征信息微弱且往往被机械设备运行过程的强噪声所淹没,给故障诊断与预示带来困难,已成为国内外此领域研究的热点和难点。文章深入研究了机械故障动态信号与基函数的内积变换原理;提出了若干自适应... 设备在运行中萌生的故障(即早期故障),特征信息微弱且往往被机械设备运行过程的强噪声所淹没,给故障诊断与预示带来困难,已成为国内外此领域研究的热点和难点。文章深入研究了机械故障动态信号与基函数的内积变换原理;提出了若干自适应多小波基函数构造方法;改进了几种多小波邻域区间和局部阈值降噪方法。利用典型的工程案例分析和阐述了重油催化裂化装置、连铸连轧机组、空分机、电力机车和船载卫星通信地球站传动系统在运行状态下,微弱动态信号的特征增强和复合故障特征提取的工程应用实效。 展开更多
关键词 机械故障诊断 内积变换原理 自适应函数 多小波降噪 故障特征提取
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随机分布介质的多层特征基函数分析
19
作者 辛宏涵 孙玉发 +1 位作者 葛烨 卢克 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期586-589,共4页
文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域... 文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域,进而进一步降低待求矩阵的维数。模拟数值计算结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,计算效率明显提高。 展开更多
关键词 蒙特卡罗 多层特征函数 电磁散射 介质目标 随机分布
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Fourier三角基神经元网络的权值直接确定法 被引量:7
20
作者 张雨浓 旷章辉 +1 位作者 肖秀春 陈柏桃 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期112-115,共4页
根据Fourier变换理论,本文构造出一类基于三角正交基的前向神经网络模型。该模型由输入层、隐层、输出层构成,其输入层和输出层采用线性激励函数,以一组三角正交基为其隐层神经元的激励函数。依据误差回传算法(即BP算法),推导了权值修... 根据Fourier变换理论,本文构造出一类基于三角正交基的前向神经网络模型。该模型由输入层、隐层、输出层构成,其输入层和输出层采用线性激励函数,以一组三角正交基为其隐层神经元的激励函数。依据误差回传算法(即BP算法),推导了权值修正的迭代公式。针对BP迭代法收敛速度慢、逼近目标函数精度较低的缺点,进一步提出基于伪逆的权值直接确定法,该方法避免了权值反复迭代的冗长过程。仿真和预测结果表明,该方法比传统的BP迭代法具有更快的计算速度和更高的仿真与测试精度。 展开更多
关键词 三角正交函数 Fourier三角神经元网络 权值修正 直接确定
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