[毕业论文] 核磁共振GRAPE-PULSE算法的C++实现 [复制链接]

资料简介：

毕业论文-核磁共振GRAPE-PULSE算法的C++实现，共80页，19739字

中文摘要

GRAPE 是实现核磁共振操作的重要技术。用 C++实现 GRAPE 的算法功能，将

指定的操作矩阵转化为相应的平滑脉冲序列，从而控制样品核按要求从一个态变

到另一个态或完成一个指定的态操作。通过本程序计算得到的脉冲序列能够有效

的减小相同核之间耦合效应带来的误差，同时平滑的脉冲序列也能有效的减小实

验仪器的损耗。

关键词：GRAPE 算法；C++程序；核磁共振；

目录

第 1 章 引言 .. 1

1.1 研究背景 ... 1

1.2 研究现状 .. 1

第 2 章 GRAPE 算法简述 ... 2

2.1 非弛豫厄米算符的传输 2

2.2 幺正变换的合成 . 4

第 3 章 面向对象的矩阵库 6

3.1 矩阵的数据存储结构 .. 6

3.2 基本操作符的重载 .... 7

3.3 矩阵的 Jacobi 对角化和矩阵指数算法 .. 8

3.3.1 实对称矩阵的 Jacobi 对角化 .... 8

3.3.2 厄米矩阵的 Jacobi 对角化 11

3.3.3 矩阵指数算法 . 16

3.4 其它的矩阵运算库函数 .... 18

第 4 章 面向对象的哈密顿量计算库 . 19

4.1 核磁系统的哈密顿量 . 19

4.2 系统自由演化哈密顿量的生成 ... 20

4.2.1 Pauli 矩阵的生成 ... 20

4.2.2 核自旋算符的直积 .. 21

4.2.3 自由演化哈密顿量的实现 . 22

4.3 射频脉冲哈密顿量的合成 .. 22

4.4 时间演化传播子的计算 .... 23

第 5 章 GRAPE 算法的实现 25

5.1 幺正变换合成的实现 . 25

5.2 非弛豫厄米算符的传输 .... 29

第 6 章 数据的输入和存储 .... 33

6.1 数据的输入 .... 33

6.1.1 系统基本参数的输入 33

6.1.2 目标算符和幺正变换的输入 .... 33

6.2 脉冲振幅参数的存储 . 33

第 7 章 程序运行测试与结果 .. 34

7.1 测试的基本参数 34

7.2 用于测试的主程序 ... 34

7.3 程序运行结果及分析 . 35

第 8 章 结论 . 38

表格索引 .... 39

参考文献 .... 40

声明. 42

附录 A 外文资料书面翻译 43

附录 B 本程序中的头文件及函数接口 64

矩阵库头文件 Matrix.h ... 64

哈密顿量计算库头文件 Hamilton.h ... 70

输入输出库头文件 Iodata.h .... 71

主体算法库头文件 Grape.h 71

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• 毕业论文-核磁共振GRAPE-PULSE算法的C++实现
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