存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向估计

为减小传感器幅相误差的影响,提升方位估计性能,针对L型传感器阵列提出一种存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向(Direction-Of-Arrival,DOA)估计方法。引入一个辅助角,将二维DOA估计问题转化为两个一维角度估计问题。利用L型阵列两子阵数据互协方差矩阵的对角线元素向量,构造一个含有幅相误差的稀疏表示模型,采用期望最大算法推导未知参数表达式并进行迭代运算,进而获得离网格和信号精度,利用二者构建新的空间谱函数,通过谱峰搜索估计出辅助角;将求得辅助角代入含有幅相误差的阵列接收数据稀疏表示模型,再次运用稀疏贝叶斯学习方法,估计出入射信号的俯仰角;根据3个角之间的关系,估计出方位角。研究结果表明:该方法实现了方位角和俯仰角的自动匹配,进一步克服了幅相误差对估计性能的影响,提高了方位估计的精度和角度分辨力,尤其是在高信噪比和幅相误差较大情况下优势更明显;仿真结果验证了该方法的有效性。

改进的变分稀疏贝叶斯学习离格DOA估计方法

为提高阵列信号处理运算速率,改善其方位估计性能,提出了一种改进变分稀疏贝叶斯学习离格波达方向(direction-of-arrival, DOA)估计方法。该方法利用实值变换,将向量化后的接收信号协方差矩阵转化到实数域,结合变分稀疏贝叶斯学习和网格演化的思想,在迭代过程中使网格从初始的均匀网格自适应地演化为非均匀网格,通过网格更新和网格裂变交替迭代使演化后的网格点逐渐逼近真实信源方位。仿真结果表明,改进方法与传统压缩感知类方法相比,减小了运算量,提高了运算速率,且具有更高的方位估计精度和方位分辨能力,在少快拍和低信噪比情况下,改进方法性能提升的优势更明显。湖上试验数据处理结果进一步验证了该方法的有效性和工程实用性。

基于改进EMD方法与11/2谱的DEMON谱提取方法

噪声的包络调制检测(Detection of Envelope Modulation on Noise,DEMON)谱分析技术已被广泛应用于特征提取领域,但经典DEMON谱提取中高频信号频段的选取会影响DEMON谱的提取效果。针对这一问题,文中首先运用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法获得一系列固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),依据各阶模态函数与原信号的相关程度,筛选出更具代表性的几阶固有模态函数进行解调,再对解调的结果运用11/2维谱分析方法进行谱分析以抑制高斯噪声,通过这种方法获得的DEMON谱信噪比优于传统方法。实测湖试数据分析结果表明,该改进方法可以有效地进行特征提取,结果优于经典DEMON谱分析方法;该改进方法具有一定的实用性,有利于进行后续目标分类识别。

碳纳米管对混合粒径PcBN复合材料性能的影响

为提高高温高压制备的聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料的性能,以颗粒尺寸分别为0~0.5μm和0.5~1.0μm的混合粒径立方氮化硼(cBN)为原材料,Al-Ti-Al_(2)O_(3)为结合剂,加入不同质量分数的碳纳米管,在高温高压条件下烧结制备PcBN复合材料,研究碳纳米管质量分数对PcBN复合材料结构和性能的影响。结果表明:添加碳纳米管后,PcBN和碳纳米管间没有发生化学反应,碳纳米管以增强体的形式存在于复合材料内部;复合材料较致密,碳纳米管的添加使PcBN的相对密度先增大后减小。当碳纳米管添加质量分数为1.5%时,PcBN的相对密度有最大值97.9%,同时PcBN有最大的显微硬度和断裂韧性,分别为3892 HV和6.82 MPa·m^(1/2);当碳纳米管的添加质量分数为1.0%时,PcBN有最大的抗弯强度和磨耗比,分别为584 MPa和6873。碳纳米管拔出和桥连作用提高了PcBN复合材料的力学性能。

放电等离子体烧结BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的介电和阻抗性能

采用传统固相反应法合成BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)粉体和放电等离子体烧结技术制备BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷,研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明:BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷具有钙钛矿型,晶体结构为赝立方相,晶粒尺寸约为0.64μm,密度为5.81 g/cm^(3),最大介电常数为7149,且随频率升高相变温度向高温移动。在1 kHz下,BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的ln(1/ε-1/ε_(m))与ln(T-T_(m))的拟合曲线斜率为1.61,在-41~169℃内,Δε/ε_(25℃)≤±15%,表明样品有良好的温度稳定性。此外,随温度和频率的升高,材料的阻抗降低,在50℃下,当频率为100 Hz时,电阻为2.33×10~6Ω,离子电导率为10^(-8)S/cm。

Ti_(3)AlC_(2)对PcBN材料显微结构及性能的影响

以不同质量分数的Ti_(3)AlC_(2)为结合剂,在5.5 GPa、1450℃的条件下,制备整体式PcBN复合刀具材料,分析不同质量分数的Ti_(3)AlC_(2)对PcBN刀具材料的物相、显微结构及力学性能的影响。结果表明:Ti_(3)AlC_(2)在高温高压下会完全分解成TiC、Al-Ti合金,并与cBN反应生成AlN、TiB_(2)和TiC_(0.7)N_(0.3)等物相;TiC、AlN、TiB_(2)和TiC_(0.7)N_(0.3)均匀分布在cBN周围并与cBN紧密黏结在一起,从而提升PcBN的力学性能。当Ti_(3)AlC_(2)质量分数为25%时,PcBN的相对密度、抗弯强度、断裂韧性和磨耗比均达到最大值,分别为98.9%、592 MPa、6.87 MPa·m^(1/2)和7350;当Ti_(3)AlC_(2)质量分数为20%时,PcBN的显微硬度达到最大值4786.7 HV。

细晶铌镁酸铅陶瓷的制备和介电性能研究

以PbO、MgO和Nb_(2)O_(5)为原料,加入KOH作为矿化剂,利用水热法在较低的温度下合成铌镁酸铅粉末,然后在不同的温度下烧结得到了铌镁酸铅陶瓷,用X射线衍射对铌镁酸铅粉体和陶瓷的晶体结构进行表征和分析;用扫描电镜观测铌镁酸铅粉体和陶瓷的形貌及晶粒尺寸,并测试了在不同的温度下,铌镁酸铅陶瓷的介电性能与频率的关系。结果表明:用水热法得到了钙钛矿结构PMN粉体;在SEM图中观察到PMN粉体中晶粒呈尺寸不同的长方体棒状形,晶粒尺寸小于1μm。高温烧结得到铌镁酸铅陶瓷没有发生相变。随频率的增加,铁电相变温度从-7℃移动到7℃。当频率为1 kHz,介电常数的最大值为10672,介电损耗低于0.09。在同一温度下,随频率的升高,介电常数和介电损耗下降。当温度升高时,介电常数增加,同时介电损耗也增加。

镍粉对金刚石微粉刻蚀的研究

为了探究金刚石微粉刻蚀的可行性,将金刚石微粉与镍粉以质量比1:5进行混合,以氮气为保护气氛,在700~900℃下用镍粉对金刚石微粉进行刻蚀。用X射线衍射和扫描电子显微镜对刻蚀好的金刚石的结构和刻蚀效果进行表征。结果表明:镍粉能对金刚石微粉进行刻蚀,且随温度的升高,刻蚀程度加剧,刻蚀面积和深度增加,当温度为900℃时,金刚石表面已完全刻蚀。

基于互质阵列的近场源位置估计方法

针对均匀线列阵检测信号数目受阵元个数限制、估计精度受阵列孔径影响等问题,提出一种基于互质阵列的近场源位置估计方法。对阵列接收数据进行预处理,建立只包含角度参数的模型,利用迭代方法来逐步修正角度偏移向量和功率向量,得到入射信号的波达方向;固定已估计出的角度,建立关于距离参数的离网格模型,通过迭代方式逐步修正距离偏移向量,从而得到距离估计值;通过仿真实验对所提方法进行验证。理论分析和仿真实验结果表明,该方法扩展了阵列孔径,提高了方位和距离的估计精度,在低信噪比和少快拍的情况下依然具有良好的估计性能,同时自动匹配估计角度与估计距离,确定信源位置。

利用多级时延估计与传递函数拟合的水下自干扰抑制法

提出了一种利用传递函数拟合与多级时延估计相结合的自干扰抑制方法来抑制接收信号中的强自干扰信号。首先通过频域解卷积估计发射泄漏的传递函数,进而构建出基本的对消信号,再通过互相关法与互谱法相结合的多级时延估计,精细补偿对消信号,获得良好的自干扰抑制效果。对实际海试数据的处理结果表明,当采用无人水下航行器(UUV)搭载一体化系统,在舷侧阵工作扇面内发射多帧线性调频(LFM)信号对目标船进行有源探测时,该方法的抑制比可达36 dB,且使得可检测回波的信干比从-30 dB降低到-55 dB,对后续的自干扰信号存在同样的抑制效果。以上结果表明该方法可抑制强自干扰信号,呈现出了较强的稳定性,使得淹没于强自干扰信号中的回波信号得以检测。

响应面法优化碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件

本文研究了以碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件。采用响应面分析法,以虾籽酶解后氨基酸态氮含量为响应值,对碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件酶解温度、酶解时间和初始pH值进行优化。结果表明:采用三因素三水平的响应面法,建立了氨基酸态氮含量与酶解条件的回归方程:Y(g·100mL-1)=0.47+0.036X1+0.017X2+0.029X3-2.500×10-3X1X2-0.010X1X3+0.023X2X3-0.036X12-0.023X22-0.026X32;在分析各因素显著性及其交互作用的基础上,得出虾籽酶解的适宜工艺条件为:酶解温度53℃,酶解时间4.7 h,初始pH值7.9,此时氨基氮含量为0.51±0.02 g·100 mL-1,与模型的预测值相近;虾籽酶解后天冬氨酸和谷氨酸含量超过呈味阈值,其中谷氨酸含量增加最多,由0.06 g·100 g-1增加到1.96 g·100 g-1,显著提高了虾籽酶解液的鲜味。

用子空间旋转不变法同时估计水下多目标的距离和方位

提出了一种可在单次回波内同时完成方位和时延估计的高分辨新方法，它采用于空间旋转不变法（ＥＳＰＭＴ方法）的思路构造两个子阵，通过对其自相关矩阵和互相关矩阵的广义特征分解，用特征值估计多目标方位，用特征向量估计多目标时延，利用特征值和特征矢量的对应关系自动实现方位和时延参数的配对．计算机仿真结果表明，该方法的分辨能力、估计精度和正确配对概率都优于常规方法，较好地实现了水下多目标距离和方位的同时估计及配对，进而可对多目标进行定位．

一种水下多目标方位、频率、距离联合估计新方法

本文提出了一种可在单次回波内同时完成多目标方位、频率、距离 (时延 )三维参数联合估计的高分辨新方法 ,它借用ESPRIT方法的思路构造两个空间子阵 ,通过对其自相关矩阵和互相关矩阵的广义特征分解 ,用特征值估计多目标方位 ,用特征向量估计多目标回波的频率 ,再用估计得到的频率去修正包络时延向量进而得到目标时延估计 .三维参数的配对由特征向量和特征值的对应关系自动完成 .计算机仿真结果表明 ,该方法在较低的信噪比条件下可以实现三维参数的高分辨联合估计 ,而且无需额外的配对算法 .作者还进行了多目标三维参数联合估计的消声水池实验 ,也取得了较好的结果 ,表明该方法对阵列误差有较好的稳健性 ,具有良好的工程应用前景 .

响应面法优化糟醉带鱼的湿腌工艺

采用响应面法优化糟醉带鱼的湿腌工艺。在单因素试验基础上,根据中心组合试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,以糟醉带鱼的感官评分为响应值进行回归分析。结果表明,糟醉带鱼湿腌时,盐水浓度对其品质的影响最为显著,适宜的腌制工艺为:腌制温度20℃、盐水浓度21%、腌制时间3 h,在此条件下制得的糟醉带鱼品质较好,感官评分最优,达80.00分,与模型预测值基本相符。

时延估计的高分辨方法

目前，时延估计方法的研究热点集中在自适应解卷积方面，但解卷积方法的分辨率下限是数据的采样间隔，在短数据情况下无法获得足够的分辨率。本文首先指出了常用时延估计方法的局限性，然后提出了两种时延估计的高分辨方法：时延频率估计和特征结构法。这两种方法的最小分辨率都可以突破数据采样间隔。本文详细论述了它们的估计原理及性能特点，并给出了计算机仿真结果。最后，列表比较了多种时延估计方法的性能．

糟醉带鱼湿腌中鱼肉氯化钠、失重率与盐卤成分的变化

对糟醉带鱼不同腌制条件下鱼肉与盐卤成分的变化及其动力学变化特性进行了研究.结果表明:腌制条件对鱼肉中氯化钠含量、鱼肉失重率及盐卤中可溶性蛋白和氨基态氮含量变化有明显影响;腌制时间与鱼肉中氯化钠含量及盐卤中可溶蛋白和氨基态氮含量均呈极显著正相关,腌制温度与盐卤中氨基态氮和可溶蛋白含量呈极显著正相关,随着盐水质量分数的提高,鱼肉中氯化钠含量和鱼肉失重率显著上升,盐卤中可溶蛋白和氨基态氮含量明显降低;降低腌制温度、缩短腌制时间、提高盐水质量分数可降低鱼肉中氯化钠含量,控制肌肉中营养成分的析出;试验建立的动力学方程可较好地描述糟醉带鱼腌制过程中鱼肉的氯化钠含量、失重率及盐卤中可溶蛋白、氨基态氮含量的变化.

一种采用盖尔圆半径修正特征值的信息论判源方法

结合盖尔圆定理与信息论准则提出了一种新的信息论判源准则(MAIC)。对信号采样协方差矩阵进行盖尔圆变换,利用信号协方差矩阵的特征值与对应的盖尔圆半径在区分信号和噪声方面的一致性,用盖尔圆半径修正特征值,并将修正后的特征值及新的罚函数应用于信息论方法得到MAIC判源准则。理论分析表明,由MAIC方法估计得到的目标数目接近真实数目的一致估计,克服了AIC方法在高信噪比下容易出现高估的问题。计算机仿真和湖上试验数据处理结果表明MAIC是一种在高、低信噪比下都能取得良好检测效果的稳健的多目标检测算法。

一种多目标多参数联合估计新方法及其水池实验验证

提出一种可在单次回波内同时完成多目标方位、频率、距离(时延)3D参数联合估计的高分辨新方法, 借用ESPRIT方法的思路构造2个空间子阵,通过对其自相关矩阵和互相关矩阵的广义特征分解,用特征值估计多目标方位,用特征向量的功率谱估计多目标回波的频率,再用估计得到的频率去修正包络时延向量,进而通过修正后的时延向量与特征向量的互相关得到目标的时延估计。3D参数的配对由特征向量和特征值的对应关系自动完成。仿真结果表明,该方法在较低的信噪比条件下可以实现3D参数的高分辨联合估计,而且无需额外的配对算法。通过多目标3D参数联合估计的消声水池实验表明,该方法对阵列误差有较好的稳健性,具有良好的工程应用前景。

超声辅助提取鱿鱼肝脏油脂及其脂肪酸组成分析

对超声辅助有机溶剂法提取鱿鱼肝脏油脂进行了研究,并用气相色谱/质谱法(GC/MS)对其脂肪酸组成进行分析。考察了溶剂类型、液料比、提取时间和温度对提取率的影响,通过单因素试验和正交优化试验得到超声辅助提取鱿鱼肝脏油脂的最佳条件:正己烷-异丙醇(3∶2)为溶剂,液料比10 mL/g,提取时间30 min,温度60℃;在该提取条件下,鱿鱼肝脏油脂的提取率为91.26%。鱿鱼肝脏油脂主要脂肪酸为C16∶0、C18∶0、C18∶1n-9、C20∶5n-3(EPA)和C22∶6n-3(DHA),且EPA和DHA占总脂肪酸质量的31.12%,表明鱿鱼肝脏具有较高的营养价值和脂质开发潜力。

正交M-ary/DS扩频及其在水声远程通信中的应用

在水声通信中,扩频通信具有可靠性高、抗多径能力强等特点,适合于远程或低信噪比情况下的通信;但另一方面,由于其带宽利用率低加之水声信道带宽有限,通信系统的数据率将受到很大的限制。为了提高数据率,提出了一种正交M-ary/DS扩频方法,该方法将正交直接序列(DS)扩频与并行M-ary扩频结合在一起,能够显著提高水声通信系统的数据率与带宽利用率。经过湖上实验验证,该方法在25 km距离约0 dB的接收信噪比下,采用63、127长度G o ld序列并通过RAKE接收,分别实现了对480个符号的无误码传输,数据率为381.0 b its/s与220.5 b its/s,其带宽利用率与使用相同序列的直接序列扩频相比提高了约一个数量级。