res_1=exp(-100.*t).*sin(2*pi*3000.*t)

时间: 2024-06-18 08:03:27 浏览: 17
这是一个信号处理中常见的函数表达式,其中exp表示自然指数函数,sin表示正弦函数,t表示时间,pi表示圆周率。该函数的实现方式为先生成一个正弦波信号,再用指数衰减因子来衰减信号幅值。其中,3000Hz是信号的频率,100是衰减系数。 该函数的图像类似于一个周期为1/3000秒的正弦波,但是在时间轴方向上会呈指数衰减的趋势,即幅值逐渐减小。
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飞机速度对机载sar成像的影响的matlab代码

飞机速度对机载SAR成像有很大影响,特别是对于高分辨率成像。以下是一个简单的MATLAB代码,用于模拟飞机速度对SAR成像的影响: ```matlab %% 飞机速度对SAR成像的影响 % 设置参数 c = 3e8; % 光速 fc = 5e9; % 频率 lambda = c/fc; % 波长 prf = 5000; % 脉冲重复频率 bw = 100e6; % 带宽 t_p = 20e-6; % 脉冲宽度 v = 200; % 飞机速度 h = 5000; % 飞行高度 R_min = h*tan(t_p/2)*v/2; % 最小距离 R_max = h*tan(t_p/2 + bw/2)*v/2; % 最大距离 R_res = c/(2*bw); % 距离分辨率 t_res = 1/prf; % 时间分辨率 % 生成信号 t = 0:t_res:2*t_p; f = linspace(-bw/2, bw/2, length(t)); s = rectpuls(t, t_p).*exp(1i*pi*bw*t.^2); % 生成场景 N = 512; x = linspace(-100, 100, N); y = linspace(-100, 100, N); [X, Y] = meshgrid(x, y); Z = 10*sin(sqrt(X.^2 + Y.^2))/sqrt(X.^2 + Y.^2); Z(isnan(Z)) = 0; % 生成回波 t_delay = 2*(R_min + X*cos(pi/4) + Y*sin(pi/4))/c; s_delay = interp1(t, s, t_delay, 'linear', 0); s_delay(isnan(s_delay)) = 0; s_echo = exp(1i*4*pi*fc*R_min/c).*s_delay.*exp(-1i*pi*bw*(t_delay - t_p/2).^2); % 飞机运动 t_delay = 2*(R_min + X*cos(pi/4) + Y*sin(pi/4))/c; for i = 1:length(t_delay) t_new = t + t_delay(i) - t_delay(1) + 2*R_max/c; s_new = rectpuls(t_new - t_delay(i), t_p).*exp(1i*pi*bw*(t_new - t_delay(i)).^2); s_delay_new = interp1(t_new, s_new, t_delay, 'linear', 0); s_delay_new(isnan(s_delay_new)) = 0; s_echo_new = exp(1i*4*pi*fc*(R_min + X(i)*cos(pi/4) + Y(i)*sin(pi/4))/c).*s_delay_new.*exp(-1i*pi*bw*(t_delay - t_p/2).^2); s_echo = s_echo + s_echo_new; end % 滤波 s_if = hilbert(s_echo); s_if = bandpass(s_if, [fc-bw/2, fc+bw/2], prf); % 像素重采样 dx = 2*R_max/N; dy = 2*R_max/N; s_image = zeros(N); for i = 1:N for j = 1:N R = sqrt((X(i,j)*cos(pi/4) + Y(i,j)*sin(pi/4))^2 + h^2); t_delay = 2*R/c; s_delay = interp1(t, s_if, t_delay, 'linear', 0); s_image(i,j) = abs(sum(s_delay)); end end % 显示结果 figure; imagesc(x, y, s_image); axis equal tight; xlabel('x (m)'); ylabel('y (m)'); title(sprintf('飞机速度为%dm/s时的SAR成像结果', v)); colorbar; ``` 注:该代码仅为简单模拟,实际应用中需要考虑更多因素。

pytorch用PINN求解间断初值条件下pde的代码

以下是使用 PyTorch 实现基于物理的神经网络 (PINN) 求解间断初值条件下的 PDE 的代码示例。 首先,我们需要导入必要的库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt ``` 然后定义 PDE 的问题域和边界条件: ```python def pde(x, t): """PDE function.""" return torch.exp(-t) * torch.sin(np.pi * x) + 0.5 * np.pi * torch.exp(-t) * torch.cos(np.pi * x) - torch.exp(-t) * np.pi**2 * torch.sin(np.pi * x) def ic(x): """Initial condition.""" return torch.sin(np.pi * x) def bc_l(t): """Left boundary condition.""" return 0.0 def bc_r(t): """Right boundary condition.""" return 0.0 ``` 接下来,我们定义神经网络模型: ```python class PINN(nn.Module): """Physics-Informed Neural Network (PINN) model.""" def __init__(self, n_input, n_hidden, n_output): super(PINN, self).__init__() self.input_layer = nn.Linear(n_input, n_hidden) self.hidden_layers = nn.ModuleList([nn.Linear(n_hidden, n_hidden) for _ in range(3)]) self.output_layer = nn.Linear(n_hidden, n_output) def forward(self, x, t): input_layer_output = torch.cat([x, t], dim=1) hidden_layer_output = torch.tanh(self.input_layer(input_layer_output)) for hidden_layer in self.hidden_layers: hidden_layer_output = torch.tanh(hidden_layer(hidden_layer_output)) output = self.output_layer(hidden_layer_output) return output ``` 然后,我们定义损失函数并进行训练: ```python # Define input and output dimensions n_input = 2 n_output = 1 # Define neural network model model = PINN(n_input, 20, n_output) # Define optimizer optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # Define loss function def mse_loss(pred, target): return torch.mean((pred - target)**2) # Define number of training iterations n_iterations = 10000 # Define batch size batch_size = 100 # Define number of collocation points n_collocation = 1000 # Define number of boundary points n_boundary = 200 # Define domain bounds x_min = 0.0 x_max = 1.0 t_min = 0.0 t_max = 1.0 # Generate training data x_collocation = torch.rand(n_collocation, 1) * (x_max - x_min) + x_min t_collocation = torch.rand(n_collocation, 1) * (t_max - t_min) + t_min x_boundary_l = torch.zeros(n_boundary, 1) + x_min t_boundary_l = torch.rand(n_boundary, 1) * (t_max - t_min) + t_min x_boundary_r = torch.zeros(n_boundary, 1) + x_max t_boundary_r = torch.rand(n_boundary, 1) * (t_max - t_min) + t_min x_ic = torch.rand(n_collocation, 1) * (x_max - x_min) + x_min # Training loop for i in range(n_iterations): # Compute model predictions u_collocation = model(x_collocation, t_collocation) u_boundary_l = model(x_boundary_l, t_boundary_l) u_boundary_r = model(x_boundary_r, t_boundary_r) u_ic = ic(x_ic) # Compute model gradients grad_t_collocation = torch.autograd.grad(u_collocation.sum(), t_collocation, create_graph=True)[0] grad_x_collocation = torch.autograd.grad(u_collocation.sum(), x_collocation, create_graph=True)[0] grad_x_boundary_l = torch.autograd.grad(u_boundary_l.sum(), x_boundary_l, create_graph=True)[0] grad_x_boundary_r = torch.autograd.grad(u_boundary_r.sum(), x_boundary_r, create_graph=True)[0] # Compute PDE residual pde_res_collocation = grad_t_collocation - grad_x_collocation + pde(x_collocation, t_collocation) # Compute boundary residual bc_res_l = u_boundary_l - bc_l(t_boundary_l) bc_res_r = u_boundary_r - bc_r(t_boundary_r) # Compute loss function loss = mse_loss(u_ic, model(x_ic, 0.0)) + mse_loss(pde_res_collocation, torch.zeros_like(pde_res_collocation)) + mse_loss(bc_res_l, torch.zeros_like(bc_res_l)) + mse_loss(bc_res_r, torch.zeros_like(bc_res_r)) # Backpropagation optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # Print loss function value every 1000 iterations if i % 1000 == 0: print("Iteration: {0}, Loss: {1}".format(i, loss.item())) ``` 最后,我们可以使用训练好的模型绘制结果: ```python # Generate test data x_test = torch.linspace(x_min, x_max, 1000).reshape(-1, 1) t_test = torch.linspace(t_min, t_max, 1000).reshape(-1, 1) # Compute test predictions u_test = model(x_test, t_test) # Plot results plt.figure() plt.plot(x_test.detach().numpy(), u_test.detach().numpy(), label="PINN") plt.xlabel("x") plt.ylabel("u") plt.legend() plt.show() ``` 这样,我们就完成了使用 PyTorch 实现基于物理的神经网络 (PINN) 求解间断初值条件下的 PDE 的代码。

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