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基于多特征融合的卫星单-混信号识别方法
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作者 孙鹏 魏新平 +2 位作者 王恒 王玮 巩克现 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第11期3859-3867,共9页
针对卫星通信领域中常见的调制信号和成对载波多址信号的识别问题,综合考虑混合幅度比、频偏大小以及信噪比对算法的影响,将平方谱相对突出度、幂次能量谱香农熵这两种创新的特征提取算法以及传统的基于高阶累积量的特征分析技术进行融... 针对卫星通信领域中常见的调制信号和成对载波多址信号的识别问题,综合考虑混合幅度比、频偏大小以及信噪比对算法的影响,将平方谱相对突出度、幂次能量谱香农熵这两种创新的特征提取算法以及传统的基于高阶累积量的特征分析技术进行融合,设计并实现了一个决策树分类器用于调制识别。仿真结果表明,该算法无需信号的诸多先验信息,对一定范围内的幅度比、收发载频之间的频差不敏感,当信噪比大于9 dB时,算法在识别常见的卫星单-混信号方面实现了99%的准确率,显示了其较高的识别性能。 展开更多
关键词 成对载波多址 调制识别 谱线突出度 信息熵 高阶累积量 决策树分类器
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基于空谱先验与高阶张量表示的超分辨率重建算法
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作者 王震 陈希爱 +3 位作者 杨超 贾慧迪 韩志 唐延东 《计算机工程》 北大核心 2025年第9期220-230,共11页
现有高光谱图像(HIS)超分辨率任务存在信息表示不充分、先验信息利用不足、重建精度不高的问题,严重影响后续图像处理任务精度。针对此问题,提出基于多-高光谱图像融合的非局部高阶张量表示算法,用于HSI超分辨率重建。通过k-means算法... 现有高光谱图像(HIS)超分辨率任务存在信息表示不充分、先验信息利用不足、重建精度不高的问题,严重影响后续图像处理任务精度。针对此问题,提出基于多-高光谱图像融合的非局部高阶张量表示算法,用于HSI超分辨率重建。通过k-means算法将图像划分为非局部相似块,将其构建成高阶张量,并利用张量火车所具有的均衡分解策略挖掘非局部高阶张量空间-光谱低秩冗余性。由于图像空间域中具有局部平滑特性,因此采用加权组稀疏正则项描述此特征,并构造加权光谱解混约束项来解决超分辨过程中光谱数据的融合失真问题,利用交替方向乘子法推导给出各变量具体求解计算过程。在公开的3个真实数据集CAVE、Pavia University、Indian Pines上的实验结果表明,与现有代表性超分辨率算法相比,所提算法的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)分别提高0.2908 dB、0.002,光谱角映射器(SAM)和全局相对误差指数分别降低了0.116°和3.1%。 展开更多
关键词 超分辨率 融合 非局部高阶张量 张量火车 光谱解混
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二氧化碳分子内壳层轨道对阿秒脉冲整形的影响
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作者 文天宇 尹志明 +1 位作者 王彬诚 金成 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期11-19,共9页
基于定量重散射模型和高次谐波场在气体介质中的宏观传播理论,揭示了二氧化碳分子内壳层轨道影响阿秒脉冲整形的物理机制.通过对比最高占据轨道(HOMO)与包括HOMO及内壳层轨道产生的高次谐波光谱和合成的阿秒脉冲发现,随着激光强度的增加... 基于定量重散射模型和高次谐波场在气体介质中的宏观传播理论,揭示了二氧化碳分子内壳层轨道影响阿秒脉冲整形的物理机制.通过对比最高占据轨道(HOMO)与包括HOMO及内壳层轨道产生的高次谐波光谱和合成的阿秒脉冲发现,随着激光强度的增加,内壳层轨道对HOMO产生的高次谐波极小值结构有显著影响;当合成阿秒脉冲的谐波中包含频谱极小值时,内壳层轨道对阿秒脉冲波形有显著的调制作用;当改变泵浦-探测角度时,内壳层轨道对阿秒脉冲波形的调制作用仍然存在. 展开更多
关键词 分子高次谐波 阿秒脉冲整形 内壳层轨道 频谱极小值 定量重散射模型 宏观传播效应
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基于改进高阶残差网络的中红外危化品混合光谱识别研究
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作者 范炳瑞 翟爱平 +3 位作者 王东 梁婷 张根伟 曹树亚 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第9期2459-2466,共8页
在化学工业快速发展的背景下,大量危险化学品的生产与使用带来了环境风险,也对人类健康带来了潜在威胁。因此,亟需开发高效的监测与识别手段以应对这一挑战。中红外光谱技术凭借其独特的分子“指纹”识别能力和高灵敏性,已广泛应用于危... 在化学工业快速发展的背景下,大量危险化学品的生产与使用带来了环境风险,也对人类健康带来了潜在威胁。因此,亟需开发高效的监测与识别手段以应对这一挑战。中红外光谱技术凭借其独特的分子“指纹”识别能力和高灵敏性,已广泛应用于危险化学品的识别分析。同时,近年来深度学习在特征提取和目标检测领域的显著突破,为解决复杂数据分析问题提供了新思路。为满足在复杂背景下对危险化学品进行精准识别的需求,提出了一种结合深度可分离卷积与高阶残差网络的模型(DSC-HORN),以进一步提升中红外复杂光谱数据的特征提取效率和识别精度。DSC-HORN模型通过深度可分离卷积技术,将标准卷积分解为深度卷积和逐点卷积,从而将参数量和计算复杂度减少了约65.89%。这一优化使DSC-HORN模型的运行速度较一维卷积神经网络提升约4倍,显著降低了内垫消耗,使其在资源受限环境中表现出更高的适应性。在实验方面,本研究采集了10%浓度的DMMP溶液在11类地物背景下的中红外混合光谱数据。经过数据预处理剔除异常样本后,最终得到528组有效光谱数据用于模型构建。为了确保不同标签样本在各子集中保持均衡分布,并真实反映数据的整体分布特征,采用分层随机抽样方法对数据集进行划分,以6∶1∶3的比例分为训练集、验证集和测试集。实验结果显示,DSC-HORN模型在识别效率和准确率方面相较现有模型表现出显著优势。与传统模型(如K-最邻近、随机森林、鲁棒众数回归稀疏非负矩阵分解和反向传播神经网络)以及深度学习模型(如一维卷积神经网络)相比,DSC-HORN模型的识别准确率达到96.84%,较上述模型分别提高了5.7%、13.93%、5.07%、10.76%和6.33%,这一性能提升归因于深度可分离卷积的参数优化和高阶残差连接的高效特征提取能力。结果进一步表明,DSC-HORN模型不仅是一种高效准确的中红外危化品识别模型,还为危险化学品的实时监测与精准识别提供了新的技术路径。此外,基于改进高阶残差网络的中红外危化品识别技术,有望进一步推动中红外光谱技术在复杂场景中的广泛应用。 展开更多
关键词 危险化学品监测 光谱识别 中红外光谱 深度可分离卷积 高阶残差网络
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时间分数阶Allen-Cahn方程的一个高阶有限差分-谱数值算法
5
作者 张婷婷 曹俊英 王自强 《合肥师范学院学报》 2025年第6期87-89,共3页
研究时间分数阶Allen-Cahn方程的高阶高效数值算法,在时间上使用一个(3-α)阶有限差分格式和在空间上利用傅里叶伪谱法得出一个高阶高效收敛格式.针对该格式给出了详细的算法实现过程.通过数值试验验证了该高阶高效数值格式的有效性.
关键词 时间分数阶Allen-Cahn方程 傅里叶伪谱法 不动点迭代法 高阶高效数值方法
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模拟畸形波的聚焦波浪模型 被引量:14
6
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期447-454,共8页
利用改进的高阶谱方法建立了模拟极限波的二维聚焦模型,通过与Baldock(1996)的实验结果和理论值的比较,验证了模型的正确性,并分析了波浪非线性的相互作用对聚焦结果的影响.通过改进Longuet-Higgins海浪模型,给出了4种实验室聚焦模拟畸... 利用改进的高阶谱方法建立了模拟极限波的二维聚焦模型,通过与Baldock(1996)的实验结果和理论值的比较,验证了模型的正确性,并分析了波浪非线性的相互作用对聚焦结果的影响.通过改进Longuet-Higgins海浪模型,给出了4种实验室聚焦模拟畸形波的波浪模型:极限波聚焦模型+随机波模型;极限波聚焦模型+规则波模型;相位角分布范围调制聚焦模型;相同相位角组成波个数调制聚焦模型.基于上述完全非线性数值波浪模型,采用不同的能量分配方式,在有限模拟长度和时间内得到了具有不同H_(max)/H_s值的畸形波. 展开更多
关键词 高阶谱方法 畸形波 聚焦波 Longuet-Higgins模型 角调制
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基于高阶谱分析的转子裂纹的诊断 被引量:9
7
作者 李志农 吴昭同 +1 位作者 丁启全 曾复 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期981-982,共2页
研究了基于高阶谱特性的转子裂纹的诊断 ,分析和实验表明无裂纹轴和有裂纹轴的高阶谱具有显著的差别 ,不同的裂纹深度、位置的转子裂纹的高阶谱 (主要是三阶谱 )也有较大的差别 。
关键词 高阶谱分析 转子裂纹 故障诊断
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高阶谱数值方法及其应用 被引量:10
8
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第5期685-691,共7页
高阶谱方法是一种快速模拟波浪运动的有效方法,它基于小波陡对速度势展开,通过快速Fourier变换解决了自由面波动问题。文中基于高阶谱方法,建立了模拟波浪运动的数值模型,通过与Stokes波理论值比较,验证了方法的合理性;并应用于波浪的... 高阶谱方法是一种快速模拟波浪运动的有效方法,它基于小波陡对速度势展开,通过快速Fourier变换解决了自由面波动问题。文中基于高阶谱方法,建立了模拟波浪运动的数值模型,通过与Stokes波理论值比较,验证了方法的合理性;并应用于波浪的色散聚集和Stokes波不稳定性研究,通过与其它结论的比较,验证了结果的正确性。 展开更多
关键词 高阶谱方法 快速FOURIER变换 非线性波 Stokes不稳定性 色散聚焦
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高速列车过隧气压爆波的声学特征与传感器选型 被引量:5
9
作者 杨志刚 谭晓明 +1 位作者 梁习锋 任鑫 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1329-1333,共5页
基于传感器的选型对气压爆波的测试结果有较大影响,利用实验结果研究不同速度级下气压爆波的时频特征。利用高阶谱差分的CAA数值仿真技术研究气压爆波的远近场特性变化规律。在此基础上,对比分析采用3种不同传感器测试结果的合理性和准... 基于传感器的选型对气压爆波的测试结果有较大影响,利用实验结果研究不同速度级下气压爆波的时频特征。利用高阶谱差分的CAA数值仿真技术研究气压爆波的远近场特性变化规律。在此基础上,对比分析采用3种不同传感器测试结果的合理性和准确性,给出不同情况下传感器的选型规律。研究结果表明:气压爆波能量主要分布在次声波区域;隧道口外气动噪声源分布在2倍管口直径范围内;气压爆波在制定行业标准时需要综合考虑气压爆波幅值和频谱特性。 展开更多
关键词 气压爆波 传感器 高阶谱差分 计算气动声学 频谱特性
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高阶谱方法建立三维畸形波聚焦模拟模型 被引量:9
10
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期33-39,共7页
三维波浪方向聚焦是畸形波形成机理之一。为了模拟和分析这一现象,在势流理论内基于改进的高阶谱(HOS)方法,给出了时空聚焦方式生成畸形波的三维波浪模型。利用满足周期性边界条件的具有不同频率、不同传播方向的各独立组成波,分隔了计... 三维波浪方向聚焦是畸形波形成机理之一。为了模拟和分析这一现象,在势流理论内基于改进的高阶谱(HOS)方法,给出了时空聚焦方式生成畸形波的三维波浪模型。利用满足周期性边界条件的具有不同频率、不同传播方向的各独立组成波,分隔了计算域内的能量;使各组成波采用等振幅能量分布的形式,聚焦模拟了实验尺度畸形波;把高阶谱方法拓展到大尺度的开敞海域,考虑波浪方向分布的影响,聚焦模拟了大尺度畸形波的发展和形成过程。 展开更多
关键词 高阶谱 畸形波 方向谱 波浪聚焦 数值波浪模型
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基于高阶谱差分的CAA模型预测高速列车过隧微气压波 被引量:3
11
作者 杨志刚 谭晓明 +1 位作者 梁习锋 任鑫 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期85-89,共5页
高速列车以大于300 km/h的速度穿越隧道时,在隧道出口形成的微气压波具有较强的非线性。该微气压波幅值的数量级达到102 Pa,难以用传统的CFD方法(2阶精度)精确模拟。基于高阶谱差分的CAA模型是一种值得尝试的方法。CAA方法能在强非线... 高速列车以大于300 km/h的速度穿越隧道时,在隧道出口形成的微气压波具有较强的非线性。该微气压波幅值的数量级达到102 Pa,难以用传统的CFD方法(2阶精度)精确模拟。基于高阶谱差分的CAA模型是一种值得尝试的方法。CAA方法能在强非线性区域保持流体变量和声学变量的传递精度,高阶谱差分方法能够融入非结构网格,获得较高的计算效率和几何灵活性。本文在动模型试验平台开展200~350 km/h速度下的微气压波缩比试验研究;采用基于3阶谱差分的CAA方法,对轴对称圆管模型,数值研究了管口气压爆波的产生和近场辐射特性。数值结果和缩比试验结果的一致性,验证了该数值方法的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 微气压波 PML边界条件 高阶谱差分 计算气动声学 非线性特性
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旋转机械典型故障的高阶谱特性分析 被引量:7
12
作者 李志农 丁启全 +1 位作者 吴昭同 曾复 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第1期42-44,共3页
在实验结果的基础上详细分析了旋转机械典型故障的高阶谱特性 (特别是三阶谱的特性 ) ,并进行了对比 。
关键词 旋转机械 故障 高阶谱特性分析
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非线性波浪的数值模拟 被引量:6
13
作者 李金宣 柳淑学 HONG Key-yong 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期430-435,共6页
为快速有效地模拟三维波浪问题,采用高阶谱方法建立了完全非线性波浪的数值计算模型.高阶谱方法是将速度势函数展开成Fourier级数的形式,通过快速Fourier变换求其空间导数,具有很高的计算效率和精度.把数值结果与五阶Stokes波理论解和... 为快速有效地模拟三维波浪问题,采用高阶谱方法建立了完全非线性波浪的数值计算模型.高阶谱方法是将速度势函数展开成Fourier级数的形式,通过快速Fourier变换求其空间导数,具有很高的计算效率和精度.把数值结果与五阶Stokes波理论解和聚焦波实验结果相比较,并计算了初始面升高引起箱体内液体运动问题,验证了所建立的数值计算模型的有效性. 展开更多
关键词 FOURIER级数 高阶谱方法 聚焦波浪
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基于互高阶谱Pisarenko方法的间谐波计算 被引量:3
14
作者 兰华 孙亮 石要武 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期5-8,43,共5页
电力系统间谐波的问题日益突出,准确地将间谐波的幅值、频率检测出来,是电力系统急待解决的问题。本文应用互高阶谱的Pisarenko方法可以在混合噪声背景下准确地将间谐波的幅值、频率计算出来。在互高阶累积量Yule-Walker基础上,首先将... 电力系统间谐波的问题日益突出,准确地将间谐波的幅值、频率检测出来,是电力系统急待解决的问题。本文应用互高阶谱的Pisarenko方法可以在混合噪声背景下准确地将间谐波的幅值、频率计算出来。在互高阶累积量Yule-Walker基础上,首先将信号的特征空间分解为信号子空间与噪声子空间,再构建特征多项式,计算出各次谐波分量的幅值与频率。仿真和试验结果表明,该方法在低信噪比和短数据下,频率的测量精度优于0.03%,幅值的测量精度优于5%,谱估计的分辨率高,稳定性好。 展开更多
关键词 电力系统 间谐波计算 互高阶谱 谐波分解
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Efficient Focusing Models for Generation of Freak Waves 被引量:10
15
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2009年第3期429-440,共12页
Four focusing models for generation of freak waves are presented. An extreme wave focusing model is presented on the basis of the enhanced High-Order Spectral (HOS) method and the importance of the nonlinear wave-wa... Four focusing models for generation of freak waves are presented. An extreme wave focusing model is presented on the basis of the enhanced High-Order Spectral (HOS) method and the importance of the nonlinear wave-wave interaction is evaluated by comparison of the calculated results with experimental and theoretical data. Based on the modification of the Longuet-Higgins model, four wave models for generation of freak waves (a. extreme wave model + random wave model; b. extreme wave model + regular wave model; e. phase interval modulation wave focusing model; d. number modulation wave focusing model with the same phase) are proposed. By use of different energy distribution techniques in the four models, freak wave events are obtained with different Hmax/Hs in finite space and time. 展开更多
关键词 high-order-spectral HOS freak wave wave focusing Longuet-Higgins model phase modulation
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内燃机气阀漏气故障的高阶谱分析 被引量:3
16
作者 李涛 李艾华 王旭平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期1151-1153,共3页
将高阶谱理论引入内燃机的振动诊断中,分析了不同状态时缸盖表面振动信号的三阶谱特性,并计算出三阶谱的峰值,用于刻划各状态时缸盖系统的非线性行为。结果表明:正常状态时缸盖表面振动信号的三阶谱接近为零,可以认为缸盖系统是线性系统... 将高阶谱理论引入内燃机的振动诊断中,分析了不同状态时缸盖表面振动信号的三阶谱特性,并计算出三阶谱的峰值,用于刻划各状态时缸盖系统的非线性行为。结果表明:正常状态时缸盖表面振动信号的三阶谱接近为零,可以认为缸盖系统是线性系统;当气阀发生漏气故障时,缸盖表面振动信号的三阶谱就会出现较大的峰值,而且不同状态时所对应的峰值也存在着较大差别,说明不同气阀漏气状态时缸盖系统表现出不同程度的非线性。可以将三阶谱的峰值作为判断气阀是否漏气的一个诊断特征量,同时也为诊断内燃机气阀的早期漏气故障提供了依据。 展开更多
关键词 内燃机 气阀漏气 故障诊断 高阶谱
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非线性波浪水槽内波浪的产生和传播(英文) 被引量:2
17
作者 赵西增 孙昭晨 梁书秀 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第3期203-216,共14页
文章在波浪水槽内通过数值模拟和物理实验相结合的方式,研究了波浪的产生和传播问题。在高阶谱计算模型中引入数值造波边界条件,建立了非周期谱波浪水槽。基于该水槽研究了具有不同波要素波浪的产生和传播问题,通过与理论解的比较验证... 文章在波浪水槽内通过数值模拟和物理实验相结合的方式,研究了波浪的产生和传播问题。在高阶谱计算模型中引入数值造波边界条件,建立了非周期谱波浪水槽。基于该水槽研究了具有不同波要素波浪的产生和传播问题,通过与理论解的比较验证了数值结果的正确性。结果表明线性波浪理论可预测具有较小Ursell数波浪的传播,而随着Ursell数的增大,波浪的运动可用二阶波浪理论解来描述。最后通过数值模拟结果和实验结果比较,验证了数值水槽的有效性,分析表明,波面升高及其对应振幅谱的计算结果与实验数据吻合较好。 展开更多
关键词 非线性波 高阶谱方法 造波边界 FFTs 波浪水槽
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采用高阶谱分析的红外弱小目标检测 被引量:3
18
作者 张高煜 杨万海 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期62-65,共4页
在分析了以前的关于红外图像弱小目标检测的一些算法的特点和不足之后,针对单帧图像首次 提出了一种新的检测算法-基于高阶谱分析的弱小目标检测:将图像中的背景灰度数据看作为噪声信 号,弱小目标的灰度数据看作是淹没在噪声信号中的谐... 在分析了以前的关于红外图像弱小目标检测的一些算法的特点和不足之后,针对单帧图像首次 提出了一种新的检测算法-基于高阶谱分析的弱小目标检测:将图像中的背景灰度数据看作为噪声信 号,弱小目标的灰度数据看作是淹没在噪声信号中的谐波信号,对图像行和列象素的灰度数据进行功 率谱和高阶累计量分析,抑制噪声,检测谐波,检测的分辨力取决于同时参与谱分析的行或列的个数, 算法的优点在于采用同一理论检测,简便易行,有较高的准确度,并且所需的数据仅限于单帧图像。 最后给出了一个应用此算法实际的检测例子。 展开更多
关键词 红外弱小目标 高阶谱 单帧图像 弱小目标检测 谐波信号 红外图像 噪声信号 灰度 算法 数据
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1Tb/s高速光传输技术研究 被引量:5
19
作者 张新全 程容 +1 位作者 杨奇 杨铸 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期1-4,共4页
针对光纤通信领域技术热点1Tb/s高速光传输开展研究,描述了1Tb/s光传输涉及的技术维度,分析了1Tb/s光传输的商用解决思路,重点研究了关键的高阶调制技术,并基于性能和可实现性提出具有指导意义的1Tb/s高速光传输商用技术解决方案。
关键词 光传输 高阶调制 多载波 谱效率
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海浪谱高阶谱矩的计算 被引量:1
20
作者 于定勇 徐德伦 +1 位作者 韩树宗 郑建国 《海岸工程》 1998年第2期14-20,共7页
分析了海浪谱高阶谱矩不存在的原因。在Glazman研究结果的基础上计算了目前工程上常用的PM谱和JONSWAP谱的0阶到8阶的诺矩值,以方便实际工程的应用。
关键词 海浪谱 高阶 谱矩 计算
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