基于频率匹配的EC模式定量降水偏差订正

为了提升模式预报效果,文章利用四川盆地南部20182020年59月的EC模式降水预报资料和实况降水资料,采用频率匹配的方法对EC模式的24 h累计降水进行订正、分析和检验。结果表明当降水阈值小于25.0 mm时,EC模式定量降水预报存在明显湿偏差,反之存在弱干偏差。研究结果为提升相关区域的降水预报能力提供支持。

基于频率匹配的EC模式定量降水偏差订正

为了提升模式预报效果,文章利用四川盆地南部2018-2020年5-9月的EC模式降水预报资料和实况降水资料,采用频率匹配的方法对EC模式的24 h累计降水进行订正分析和检验,给出了预报偏差订正系数。研究结果能够提升相关区域的降水预报能力。

基于频率匹配法的CMA模式降水预报订正研究

利用2020—2022年中国气象局全球天气模式(CMA-GFS)、中国气象局高分辨率区域模式(CMA-MESO)降水预报数据和吉林省381个关键站点降水观测资料,基于频率匹配法开展降水偏差订正,采用3种方法统计降水预报频率和实况频率,对订正结果开展检验,并对强降水个例开展分析。结果表明:频率匹配法能够有效提高CMA-GFS除中等量级外的降水预报的TS评分,特别是对暴雨预报改善明显,滑动平均法效果最好;频率匹配法能够降低CMA-MESO预报的湿偏差,但对强降水预报TS评分的改善效果不够理想。对于模式预报的强降水位置与实况较一致的过程,频率匹配能够有效提高评分。

连发武器射频与固有频率匹配关系研究

在建立武器有限元模型与散布精度影响模型的基础上 ,构造了影响武器连发射击精度的多元目标函数 ,通过采用改变射击频率的方法 ,找出了连发武器射击频率与结构固有频率的合理匹配关系 。

基于高重频随机频率步进宽带雷达的频率匹配算法

高重频条件下,随机频率步进(random stepped frequency,RSF)宽带雷达收发不同步导致混频困难。通过对混频过程与成像算法的分析,认为采用错误混频的回波成像时会散焦,而采用正确混频的回波能合成良好距离像。基于相邻良好距离像间有强相关性这一特征,构建了频率匹配搜索算法以获取正确的混频频率位置,并通过仿真分析验证了该方法的有效性。

基于频率匹配法的中国降水多模式预报订正研究

基于TIGGE资料中欧洲中期天气预报中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心及英国气象局1~7 d日降水量预报以及中国自动站观测资料与CMORPH降水产品融合的逐时降水量网格数据集,利用频率匹配法(Frequency-Matching Method,FMM)对中国降水预报进行客观订正。首先利用卡尔曼滤波方法对降水频率进行调整,并根据不同区域降水强度差异将全国分为7个子区域分别进行频率匹配。结果表明,FMM可以有效减小降水量预报的误差。经过频率匹配法订正后各模式降水预报的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)大幅减小,且订正后各量级降水的雨区面积更加接近实际观测值。FMM对小于5 mm和大于15 mm的降水预报技巧改进明显。此外,FMM降低了模式预报的小雨空报率和大雨漏报率,并且明显提高了晴雨预报的准确率。FMM明显消除了大范围小雨空报区域,但是对强降水预报FMM仅能调整降水量大小,强降水落区预报并不能得到明显改善。

频率匹配法在海河流域ECMWF集合预报融合产品中的应用研究

针对ECMWF(European Centre for Medium-range Weather Forecasts)集合预报,融合降水产品在海河流域的偏差特征,进行基于频率匹配法的降水偏差订正,并对订正前后降水评分结果进行了系统检验。结果表明:经过2016年5—8月逐日试验分析表明,改进后的ECMWF集合预报融合产品显著改善了原产品降水量和雨区范围偏大的特征,订正后降水预报的平均强度与实况更接近,且预报时效越长、降水量级越大、预报偏差越大改进效果越明显;改进后ECMWF的集合预报融合产品降水预报的TS评分均有一定程度的提高,降水预报的Bias评分更接近1,特别是对于小雨和暴雨、大暴雨量级的改进尤其明显,消除了大片降水虚报区;降水预报的空报率明显减小,但漏报率有所增加。

采用最优频率匹配法实现信号的频段滤波处理

介绍采用最优频率匹配法进行频段滤波的基本原理,通过实际声波的信号分离,考察分离后信号的声音效果,验证了最优频率匹配法的合理性与完整性,并将该方法成功地应用于某矿区井间声波成析成像信号的滤波处理。在此基础上,比较了该方法与常规滤波方法的异同;指出了它们之间的主要差别在于匹配滤波能够从整体上保持分离后信号的协调和各自的独立性,滤波后能够获得比较完整的频段信号和匹配滤波信号;匹配滤波与常规滤波的数值差异主要表现在滤波信号的两端。通过对声波CT信号的匹配滤波处理,实现了该矿区噪声信号的分类,提取了相应的特征参数。这些工作的开展为以后科学合理地进行信号分离,以及信号与噪声的定量化处理创造了条件。

用最优频率匹配法提取地层层析噪声和去噪处理

在地震勘探和工程物探领域 ,去噪是一件非常困难但又非常必要的工作。本文介绍了一种求取信号真实频率及其组合的新方法———最优频率匹配法的原理 ,以及采用该方法求取信号最优频率的计算逻辑过程。在采用信号叠加和不叠加两种情况下 ,分别计算得到了某矿区井间声波层析成像信号噪声的最优匹配频率组合 ,在此基础上实现了信号的去噪处理 ,并对处理结果进行了比较分析 ,指出了叠加处理的某些不当之处。结果表明 ,采用最优频率匹配法可以很好地实现信噪之间的合理分离 。

基于子结构频率匹配机制的城市综合体高层结构分层隔震性能研究

为实现城市综合体高层结构"可恢复功能"防震目标,建立了综合体高层结构分层隔震体系,以应对裙房-塔楼结合部刚度突变对整体结构动力特性的不利影响,缓解(超)高层塔楼因高宽比过大导致隔震应用受限的问题。基于振型参数分析假定裙房部分侧移形状函数,在此基础上建立整体系统简化动力学模型,通过求解频率响应传递函数,建立子结构间频率匹配关系,调整各子结构频率以优化整体结构动力特性,开展有限元分析验证综合体高层结构分层隔震机制。结果表明:与抗震及单层隔震相比,双层隔震能更有效地控制结构地震响应,基于子结构间频率匹配关系可优化结构整体地震动特性,因此,分层隔震体系是一种适用于复杂、高耸结构的有效防震手段。

采用最优频率匹配法处理信号

通过比较目前进行声波CT信号信噪分离所使用的许多方法及特点,指出了快速傅里叶变换(FFT)的局限性,研究了周期性问题的数值计算特点;采用最优化理论分析了信号本身各种频率成分优化搜索与计算的可能性,在此基础上提出最优匹配频率的概念和计算方法,研究了最优频率匹配法计算结果的规律性,并将该方法应用于某矿区声波CT信号特征参数的提取和信噪分离.

某混合动力总成系统模态频率匹配分析

针对某混5408动力总成系统的双层隔振问题,利用ADAMS动力学仿真软件建立了柔性车架、刚性柴油发电机组的刚柔耦合模型.对该双层隔振系统进行了模态分析计算,得到了双层隔振系统的模态参数.对混合动力系统各主要部件、混合动力系统与车体、混合动力系统与柴油发电机组进行了模态频率匹配分析.结果表明:混合动力总成系统隔振器刚度设计满足各部件、车体及柴油发电机组之间不发生强烈耦合共振,模态匹配合理,隔振器刚度设计得当.

基于频率匹配法的SWC-WARMS模式降水订正试验

基于西南区域数值预报模式(SWC-WARMS)2019年5~8月00时起报的24h累计降水预报资料和四川省气象站点降水观测资料,采用频率匹配法对6月1日~8月31日降水预报值进行了偏差订正。结果表明:模式预报的24h累计降水量总体为湿偏差;订正后降水量平均绝对误差减小;大雨和暴雨的偏差评分提高;小雨、中雨、大雨的TS评分提高,暴雨TS评分降低;各量级的空报率均有所降低,小雨和中雨漏报率减小,大雨和暴雨漏报率增大,尤其是暴雨漏报率显著增加;当模式对暴雨降水落区预报较好(差)时,频率匹配订正能提高(降低)TS评分。

航天器局部系统动力特性的频率匹配设计

对航天器结构进行频率匹配设计,是降低耦合响应,控制其在发射阶段动力响应水平的有效方法,文章进行了局部系统动力特性的频率匹配技术研究。用基于响应谱分析的频率匹配技术优化配置局部系统的固有频率,使其与整星动力学特性和动态激励特性更加匹配,并结合结构动力特性优化使局部系统频率满足设计值。通过工程实例,验证了该方法用于控制航天器动力响应的有效性,优化后设备加速度响应幅值相对于优化前降低了20%～40%。

多频率匹配耳鸣掩蔽疗法及其手机APP设计实现

目的:设计并实现一款手机APP用于治疗耳鸣。方法:采用多频率匹配的掩蔽疗法,整个APP主要由纯音疗法、掩蔽疗法、量表测试、个人中心4个模块组成。纯音疗法有3种频率和响度条可供调节,掩蔽疗法模块分为纯音+噪声、纯音+音乐、纯音+自然声,量表部分由耳鸣残疾评估量表、焦虑自评量表、抑郁自评量表构成,个人中心主要用于统计量表结果以及治疗记录。结果:通过统计学方法验证多频率匹配的掩蔽疗法是有效的,并且通过病人使用APP反馈的结果,也表明该手机APP可以对耳鸣患者的病情有一定缓解。结论:该APP可以很好地对耳鸣患者进行治疗。

非圆曲面工件相切磨削的脉冲分布及频率匹配最优化设计

对非圆曲面特殊工件外廓相切磨削的脉冲分布及三种进给动作对应脉冲的最优化频率匹配进行了研究。首先建立了特殊工件相切磨削的数学分析模型,确立了加工分段。然后求取了进给过程中x向平移、y向平移及rotz旋转所对应的脉冲数分布。最后对这三种进给动作对应脉冲的频率最优化匹配进行了设计,使得工件在保证加工精度的前提下加工时间最短,并对方案的加工误差进行了分析。程序运行结果表明了分析模型及脉冲匹配控制方案的正确性。

车轮滚动及轨道板激励与车辆固有频率匹配分析

为研究车轮滚动及轨道板激励与车辆固有频率匹配关系,首先对某动车车体进行静态台架模态试验,识别车体固有模态参数;然后在某线路上测试车体振动加速度,识别车体在各互功率谱峰值处ODS变形。通过理论计算车轮滚动频率与某高阶变形频率接近,该频率下车体变形为车轮滚动激励所导致;在速度250km/h,轨道板激励频率与车体1阶垂弯频率接近,车体1阶垂弯变形被轨道板激励频率激发,车体能量较大,垂弯振动较为剧烈,车体中部和转向架上方地板振动较大。轨道板激励导致车体强迫共振。

基于频率匹配法的江西省ECMWF降水预报订正研究

利用2016—2019年ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)降水预报资料和江西省93个国家气象站降水资料,基于频率匹配法进行降水偏差订正,采用4种方法统计降水频率对降水预报进行订正试验(不分区试验),根据江西省汛期暴雨气候特征对汛期降水进行分区订正试验,并对典型强降水个例进行分析。结果表明:频率匹配法降低了模式预报小雨的空报率和大雨、暴雨的漏报率,预报技巧改进明显。在4种降水频率统计方法中,准对称滑动平均法效果最好。分区试验对强降水的订正效果优于不分区试验,该试验对模式预报正技巧暴雨过程的订正能力大于无技巧过程。对于模式预报效果差(TS=0)、一般(0<TS<0.2)、好(TS≥0.2)的暴雨过程,分区试验改善的概率分别为40.8%、89.1%和65.3%。频率匹配分区订正后强降水面积更加接近实况,但强降水落区不能得到明显的改善。订正方法对模式预报强降水形态、位置与实况较接近的过程,效果较好。

基于最优TS评分和频率匹配的江苏近海风速订正

近海风速预报在沿海防灾减灾、航运安全、风能评估等方面具有重要应用。本文基于欧洲中期天气预报中心数值预报(ECMWF)数据,将最优TS评分(OTS)与频率匹配(FMM)两种方法应用于江苏近海风速预报订正,对比了两种订正方法的优缺点,分析了不同时间训练样本量以及空间站点观测资料数量对订正效果的影响。结果表明:在相同长度的训练期下,风速等级越小,时间训练期样本越多,预报订正值越稳定;对于7级以上高风速等级的预报,OTS与FMM的TS评分差异不大,但FMM订正更加稳定且频率偏差(BIAS)更接近1;扩充站点观测资料可有效提升预报订正性能;对于7级以上灾害性大风,最佳的订正方案是采用FMM方法结合全年时间训练样本和扩充的站点观测资料。此外,本文还对比了不同风速情形下,订正前后BIAS和TS评分对于时间训练样本量、空间站点观测数量以及订正方法(OTS和FMM)的敏感性的相对大小。

频率匹配技术在暴雨预报中的应用及改进分析

利用欧洲中期天气预报中心和美国国家环境预报中心2017年5-8月逐日降水预报资料及同时段MICAPS降水观测资料,采用频率匹配技术对江淮流域夏季降水预报进行模式偏差订正及改进技术探讨。结果表明:(1)模式对小雨预报偏多,存在大量空报;对大雨及以上降水预报偏少,存在较大漏报。(2)偏差订正通过下调小量级降水、上调大量级降水,使各量级降水的强度和面积偏差均得到一定程度改善,降水量级两端订正效果明显,订正后小雨和暴雨准确率显著提升。(3)偏差订正对暴雨落区预报的改进效果与过程相关,个例分析表明:对于雨带位置预报较准确的大范围梅雨锋暴雨,偏差订正后暴雨TS评分明显提升;对于副高边缘的小范围暴雨以及雨带位置预报失误的梅雨锋暴雨或台风暴雨,偏差订正后暴雨TS评分改善不明显甚至降低。(4)针对上述问题,提出了系数动态调整和模式集成的改进思路,即对于平均雨量5 mm以下的小范围暴雨,适当上调订正系数;平均雨量在15 mm以上的大范围暴雨,适当下调订正系数。模式集成订正可有效提高暴雨TS评分。