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Wave Modeling: Jonswap/Pierson-Moskowitz Spectrum - MATLAB Development

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简介:
本项目开发了基于Jonswap和Pierson-Moskowitz谱的海浪模型,用于生成海洋波高数据。采用MATLAB进行算法实现与仿真验证。 该文件包含创建 Jonswap/Pierson-Moskowitz 谱及其相关波函数的代码。此外,还提供了两个示例:example.m 和 Drawing_both_spectrum.m。第一个示例展示了如何使用这些代码,第二个则比较了 Jonswap 和 Pierson-Moskowitz 频谱之间的差异。有关更多细节,请参考 SM Vazirizade 的论文《在时域中应用的海上结构波浪载荷可靠性估计的智能集成方法》,亚利桑那大学,2019 年。

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  • Wave Modeling: Jonswap/Pierson-Moskowitz Spectrum - MATLAB Development
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    本项目开发了基于Jonswap和Pierson-Moskowitz谱的海浪模型,用于生成海洋波高数据。采用MATLAB进行算法实现与仿真验证。 该文件包含创建 Jonswap/Pierson-Moskowitz 谱及其相关波函数的代码。此外,还提供了两个示例:example.m 和 Drawing_both_spectrum.m。第一个示例展示了如何使用这些代码,第二个则比较了 Jonswap 和 Pierson-Moskowitz 频谱之间的差异。有关更多细节,请参考 SM Vazirizade 的论文《在时域中应用的海上结构波浪载荷可靠性估计的智能集成方法》,亚利桑那大学,2019 年。
  • Numerical Modeling of Optical Wave Propagation
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    《光学波传播数值模拟》一书聚焦于利用计算方法研究光波在各种介质中的传输特性,探讨了建模技术及其应用。 这段文字可以重写为:关于英文书本中的光学内容,特别是光束传输计算的代码部分非常实用。
  • Optical Wave Propagation Numerical Simulation in Matlab
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    本研究探讨了在Matlab环境下进行光波传播数值模拟的方法和技术,旨在分析和预测光学系统中的波前变化与传输特性。 用MATLAB进行光波传播的数值模拟是光学研究中的一个重要课题。对于从事科研工作的人来说,相关的优秀书籍可以提供宝贵的参考价值。
  • Spectrum Poster.pdf
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    Spectrum Poster是一份多彩视觉艺术作品,通过丰富的色彩和创意设计展现多样性和包容性,适用于多种展示场景。 ### 全球无线电频谱分配概述 无线电频谱作为一项重要的自然资源,在现代通信技术中扮演着核心角色。《SpectrumPoster.pdf》这份文档提供了一系列关于全球无线电频谱分配的重要信息,涉及不同频率段的应用和服务。以下是对该文档提及的关键知识点的详细解释。 ### 国际电信联盟(ITU) 国际电信联盟(International Telecommunication Union, ITU)是一个联合国下属的专业机构,负责处理全球范围内的通信和技术问题。ITU在全球无线电频谱管理中发挥着至关重要的作用。它通过制定一系列标准和建议来确保无线电频谱的有效利用,并促进国际间的合作与协调。 ### 频谱分配原则 根据ITU的规定,全球无线电频谱被划分为三个区域:Region 1、Region 2 和 Region 3,每个区域内的国家和地区会遵循特定的频谱分配方案。虽然各个国家在具体实施时可能会有所调整,但总体上都会遵循ITU的指导方针。 ### 关键频段及应用 #### 1 kHz - 地下电缆定位设备 这一频段主要用于地下电缆的定位工作,通过发射信号帮助技术人员精确找到电缆的位置,对于维护城市基础设施至关重要。 #### 2 - 电力线通信 电力线通信(Power Line Communications, PLC)技术利用现有的电力线路进行数据传输,可用于智能电网、家庭自动化等领域,具有成本低、覆盖广的特点。 #### 3 - 自动定向仪 (ADF) 和无方向性信标 (NDB) 自动定向仪(Automatic Direction Finder, ADF)和无方向性信标(Non-Directional Beacon, NDB)是航空导航中的关键组成部分,为飞机提供方位信息,帮助飞行员确定飞机相对于地面信标的位置。 #### 4 - AM 广播 调幅广播(Amplitude Modulation, AM)是一种广泛使用的广播技术,通过调制载波的幅度来传输声音信息。AM 广播因其传播距离远而受到欢迎,尤其是在偏远地区。 #### 5 - WWV 时间标准信号 WWV 是一个由美国国家标准与技术研究所运营的时间和频率标准电台,向全球广播精确的时间信号和频率标准,对于科学研究和时间同步非常重要。 #### 6 - 主要世界航空航线区 (MWARA) 主要世界航空航线区(Major World Air Route Area, MWARA)是指全球范围内的主要飞行路线区域。这些区域内的空中交通服务需要特别关注以确保飞行安全。 #### 7 - 国际短波广播 短波广播是一种利用短波频率进行的广播服务,可以覆盖全球大部分地区。由于其传播特性,短波广播成为跨国界传递信息的重要手段之一。 ### 其他频段和服务 除了上述频段外,《SpectrumPoster.pdf》还提到了其他多种服务和应用,包括但不限于: - **卫星通信**:涉及航空移动卫星、广播卫星等,用于提供卫星电话、卫星电视等服务。 - **海事无线电导航**:支持海上船只的安全航行。 - **无线电天文学**:用于研究宇宙射电源,探索宇宙奥秘。 - **陆地移动通信**:包括固定通信、移动通信等,满足人们的日常通信需求。 - **气象卫星**:提供气象预报所需的数据,对农业生产、灾害预警等方面有重要意义。 - **业余无线电**:供无线电爱好者进行交流和实验,促进了技术创新和发展。 ### 结论 无线电频谱的合理规划和有效利用对于现代社会的正常运行至关重要。ITU 的频谱分配建议不仅促进了国际间的技术合作,也为各种无线通信技术和服务的发展提供了坚实的基础。通过理解不同频段的应用和服务,我们可以更好地认识到无线电频谱资源的重要性,并在未来的技术发展中做出更加合理的决策。
  • Jonswap谱M脚本
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    Jonswap谱M脚本是一款专为海洋工程领域设计的软件工具,它基于Jonswap谱理论模型,用于计算和模拟海浪能量分布,帮助工程师准确预测海上环境条件。 Jonswap谱是用于描述海洋表面波的统计模型的一种方法。它结合了风速、海面状况等多种因素来预测不同条件下海浪的高度分布情况。通过编写相应的脚本,可以更方便地进行相关数据计算与分析。 重写后的内容如下: Jonswap谱是一种用来描述海洋表面波特征的统计模型。该模型考虑了多种环境条件下的影响因子,如风速、海水状态等,并据此预测不同环境下海浪高度的概率分布情况。通过编写相应的脚本程序,可以更加便捷地进行相关数据计算和分析工作。
  • 基于JONSWAP分布的不规则波生成函数:Jonswap
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    Jonswap是一款基于JONSWAP谱模型设计的软件工具,用于生成模拟海洋环境中复杂、非线性的不规则波形数据,适用于船舶与海洋工程研究。 琼斯瓦普是一组用于从JONSWAP分布生成不规则波的函数。 要使用此代码,请按照以下步骤操作: 1. 转到您的OpenFOAM案例目录(命名为FOAM_DIR)。 2. 克隆此仓库:“git clone”。 3. 编辑jonswapParams文件(使用您喜欢的文本编辑器)。 4. 生成waveProperties:运行命令“python3 jonswap genWaveProperties.py --wavePropertiesPath --paramFilePath ” - 将替换为常量目录的相对路径。如果在FOAM_DIR目录中,则路径为“constant”。 - 将替换为包含jonswapParams文件的目录的相对路径。
  • Spread Spectrum Technology
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    Spread spectrum technology是一种无线通信技术,通过扩展信号频谱来提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 扩频技术是一种通信手段,它通过将信号分散到更宽的频率范围内来传输数据,在无线通讯、军事通讯及现代无线网络领域广泛应用。这种技术具备抗干扰性、安全性以及对抗多径传播的能力。 在描述中提到的扩频代码是实现这一技术的关键部分。这些代码通常是伪随机数字序列(PRN),用于调制信号,将信息能量分配到更宽的频率范围内。选择和设计合适的扩频码对于系统性能至关重要,常见的有PN序列、m序列及Gold序列等。 以下是与Spread Spectrum相关的具体知识点: 1. **despread.m**:该文件可能为一个去扩频函数,用于接收并解调已经使用了特定扩频代码的信号。通过相关或解扩操作恢复原始信息是接收端的重要步骤之一。 2. **qpsk_mod.m**:QPSK(四相相移键控)是一种常用的数字调制技术,在同一时间利用两个正交载波分别传输两位二进制数据,可能在扩频通信中用于将二进制数据编码到载波上,并进一步使用扩频码进行扩展。 3. **demod.m**:这是一个解调函数,从接收到的信号中恢复原始QPSK调制信号。在扩频系统中,这一过程紧随去扩频之后,目的是还原最初的信息符号。 4. **noise.m**:该文件可能涉及噪声模型生成,在实际通信环境中不可避免地会遇到各种形式的干扰和噪音;理解并模拟这些因素对于评估系统的性能至关重要。 5. **testing.m**:一个测试脚本,包含了对整个扩频通信链路进行仿真或实验验证的过程。包括信号产生、传输、接收及解调等环节,以确保系统稳定性和有效性。 6. **a_prnseq.m**:这可能是生成伪随机数序列的函数,这些序列是构建有效扩频码的基础。 7. **serial_to_parallel.m**:在数字信号处理中用于提高数据处理速度的技术,在高速传输时尤为关键。此功能可能涉及将串行形式的扩频代码转换为并行格式以加快计算效率。 8. **spreader.m**:进行扩频操作的主要函数,它接收原始信息流,并通过特定扩频码将其扩展到更宽频率范围内。 9. **downlink.m**:在卫星通信或无线网络中,“下行链路”指的是从基站向移动设备发送数据的过程。此文件可能描述了相应过程中的信号传输。 这些组件共同构建了一个完整的扩频通信系统,涵盖了调制、扩频、抗噪声处理以及解码等核心环节。
  • JONSWAP海域谱模型
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    JONSWAP海域谱是一种用于描述海洋波高和周期分布的概率模型,广泛应用于海浪研究与工程设计中,能够精确模拟特定条件下海面波浪特性。 JONSWAP海谱模型是描述海面特征的基本模型之一,并被用作国际标准海洋谱。
  • ACDC Buck Converter SIMULINK Model - MATLAB Development
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    本项目为一款基于MATLAB/Simulink开发的AC-DC Boost转换器仿真模型。该模型详细模拟了Boost变换器的工作原理及性能特性,适用于电力电子学教学与研究。 我上传了一个具有电压模式控制的AC-DC降压转换器的Simulink模型。该模型使用Gvd(即从电压到占空比变化的传递函数)。可以通过AC-DC转换器的状态空间建模来确定Gvd。根据您的设计规范调整参数并分析输出结果。
  • System Reliability Analysis using Tieset - MATLAB Development
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    本项目利用MATLAB开发工具进行系统可靠性分析,采用Tieset方法评估复杂系统的可靠性和鲁棒性。 ZIP 文件包含:tiesset.CPP, tiesset.EXE, TIESET.M, EGAVGA.BGI 文件。 tiesset.EXE 文件需要 EGAVGA.BGI 才能运行,因此只需解压缩 ZIP 文件并执行 tiesset.EXE 文件。TIESET.M 需要在 MATLAB 环境中运行。 在使用应用程序之前,请阅读“TiesetAnalysis.doc”文件。如果有任何疑问,你可以通过 eeepraveen@yahoo.com 联系我。