中国东北地区岩石圈有效弹性厚度及构造涵义研究

基于WGM2012布格重力异常数据,获取中国东北地区岩石圈有效弹性厚度T e分布。采用小波多尺度分解方法,反演区域不同深度地质体横向差异。结合地震重点监视地区(依舒断裂带北段地区、扎兰屯地区、长白山地区)地震活动特征,分析岩石圈深部构造与地震活动之间的关系。结果表明,依舒断裂带北段地区T_(e)约为15.5 km,岩石抗变形能力较弱,浅部密度横向差异较明显,震源深度较浅;扎兰屯地区T_(e)约为24.5 km,岩石抗变形能力较强,深部密度横向差异较大,震源深度较深;长白山地区T_(e)约为11.5 km,受西太平洋板块俯冲作用下的热地幔动力作用,地震活动相对较活跃。

融合多尺度特征与上下文信息的语音增强方法

在语音增强中,常用自编码器结构自动提取特征,但这样得到的特征单一或者冗余且不能较好地捕获语音信号的上下文依赖关系。因此,提出一种融合多尺度特征和上下文信息的语音增强方法MSF-CI。首先,利用多尺度卷积块提取语音信号的多尺度特征,解决特征单一问题;其次,利用注意力机制关注所提取特征的空间与通道关键信息,解决特征冗余问题;最后,使用门控卷积循环神经网络学习语音信号中跨度较长的上下文依赖关系,并通过门控线性单元提高该网络的非线性学习能力,从而提高模型的泛化性。实验结果表明,MSF-CI在低信噪比和不同噪声环境下增强语音信号的语音感知质量、短时客观可懂度等多个指标上均优于GRN、DPT-FSNet、U-Net等同类的单通道语音增强模型。在信噪比为0 dB时,该方法的平均语音感知质量和平均语音客观可懂度达到1.49和0.761。在构建的安多藏语语料库上验证模型的泛化性,平均语音感知质量和平均语音客观可懂度相对于噪声提高了20.7%和11.3%,MSF-CI模型不仅可以提升语音的质量与可理解度,而且具有较优的泛化性。

基于天牛须搜索算法和内点法的运输类飞机5×5谱编制方法

载荷谱作为运输类飞机疲劳分析和试验的输入,其编制具有重要意义。针对运输类飞机载荷谱编制需求,本文基于天牛须搜索算法和内点法,提出了一种编制5×5谱的方法。首先确定飞机的任务剖面,通过对飞机实测数据进行处理与统计获得过载累积超越数曲线,依据极值载荷对数正态分布准则,采用基于天牛须搜索算法和内点法耦合的5×5谱求解方法对各类飞行类型次数和载荷水平比进行迭代和选取;依据载荷谱形状相似准则,提出了载荷谱形状相似性指标,采用天牛须算法对5×5谱中各类飞行类型中各级载荷出现次数进行迭代,形成各任务段的5×5谱。最后给出了一个示例以阐明该5×5谱编制方法。实现了运输类飞机5×5谱的快速和高质量编制。

基于对数谱射频指纹识别的RFID系统信息监控方法

针对常规RFID系统对信息控制的不足,提出了一种基于辐射源识别的无源RFID系统的信息监控方法。采集无源RFID标签的辐射射频信号,变换为新的对数谱射频指纹,并进行特征提取与识别,获得标签身份真伪结果;把射频指纹等集成到读写器应用层协议,实现标签与读写器之间信息的控制。建模、仿真与实验表明,对数谱射频指纹仅由标签的频偏与冲击响应决定,具有稳健性等;给出了融合提出指纹的RFID系统挑战——应答认证协议实例。提出方法不仅能增强标签与读写器的认证安全强度,而且能实现通信中标签的身份监控,对于解决密钥泄漏检测公开问题也有一定贡献。

能量吸收分析技术在油气预测中的应用

采用对数谱分析方法,利用油气层与非储层的拟频率对数谱特征上的差异,分离油气层与非储层;通过在拟频率域计算塑性能量比率、塑性与弹性能界限拟频率值等,建立了一种新的基于弹塑性能分解的能量吸收分析技术。将该技术应用于四川宣汉地区普光气田,取得了明显的效果,证实这种基于能量分解的吸收分析技术是一项较为有效的油气预测技术。

对数变换、导数变换的高寒草地反射光谱特征分析与识别——以那曲地区HJ-1A/HSI图像为例

对比3种类型高光谱数据以及2种分类算法,从那曲地区HSI高光谱图像上识别4个草种。结合实地踏勘从HSI高光谱图像上采集藏北嵩草、紫花针茅、高山蒿草和小嵩草这4个草种的原始光谱反射率数据,并分别进行导数变换、对数变换,得到4个草种的原始光谱、一阶导数光谱、对数变换光谱。对这3种光谱数据进行谱线波形分异特征比较、单因素方差分析以及相关分析,从这3种光谱数据中提取出各自适用的敏感谱段,然后将3种光谱数据的敏感谱段分别导入KICA-NFCM算法,通过对HSI图像分类识别出4个草种。对比3种光谱数据各自分类图的识别精度,评价3种光谱数据敏感谱段的适用性;再将3种光谱数据的敏感谱段分别导入ICA-FCM算法,与KICA-NFCM算法分类结果比较对4个草种的识别精度。结果显示谱线波形分异特征比较、单因素方差分析以及相关分析表明,原始光谱、一阶导数光谱、对数变换光谱的敏感谱段分别为788~925, 711~742, 669~682与788~925 nm;使用这3种光谱数据进行KICA-NFCM分类,总体精度、 Kappa系数分别为75.38%, 0.685, 81.26%, 0.752, 87.65%, 0.823;使用3种光谱数据进行ICA-FCM分类,总体精度、 Kappa系数分别为64.39%, 0.569, 67.74%, 0.604, 73.14%, 0.662。比较结果表明对数变换能够增强多组相似光谱数据之问的峰谷特征差异,为通过谱线波形分异特征比较选取敏感谱段创造条件;KICA-NFCM算法可以优化输入特征、并引入加权邻域空间信息计算隶属度函数,针对性解决了标准FCM算法在处理高光谱图像时,目标识别过程受邻域噪声影响,分类图像"椒盐效应"显著、同质区域连通性差的问题。结果表明:应用"对数变换光谱/KICA-NFCM算法"组合能够最准确的从HSI图像上识别4个草种,有效减少混分误判现象,为精准开展高寒草地成像高光谱观测提供技术基础。

频谱分析仪校准研究

针对频谱硬件设计原理及方案,分析了影响频谱分析仪测试精度的因素:分辨率带宽、对数检波、频响以及输入信号动态等。并针对这些因素设计了相应的校准流程,有效地解决了由于这些因素而产生的频谱仪自动校准问题,该校准方案完全能够满足对频谱仪校准的指标要求,并在仪器设计中得到了验证。

机械加工表面轮廓分形维数对数小波谱计算方法

为了提高接触表面的建模精度,利用小波的多尺度分析能力,对表面轮廓进行多尺度小波分解,提出了计算机械加工表面轮廓分形维数的对数小波谱法以及有效分解尺度概念,并认为轮廓只在有效分解尺度上具有分形特征;通过M-B函数模拟生成不同分形维数、不同采样区间的分形轮廓;应用对数小波谱法计算了模拟轮廓的分形维数,进而与功率谱密度法(PSD法)等5种方法的计算结果进行了分析比较,结果表明:对数小波谱法能很好地处理分形的多尺度特征,并且选用sym4小波时计算精度最高,误差在0.15%以内;最后应用对数小波谱法对一实际机械加工表面轮廓分形维数进行了计算,说明了其实用性。

匹配滤波技术分离重力场源

匹配滤波技术分离深源场和浅源场的方法已广泛应用于重磁资料处理。本文根据格林等效层原理,设计多层格林等效源层模型,对径向平均对数功率谱进行精细线性拟合,从而实现深源场和浅源场的分离。理论模型和实际资料对比分析表明该方法简单、实用、对大面积的航空重力能快速有效的分离深源场和浅源场,在研究区域重力异常特征、深部构造特征、划分大地构造单元、确定断裂带和地质构造走向等方面提供了重要的参考依据。

利用二维经验模态分解提取川滇地区流动重力异常特征

首先介绍二维经验模态分解(BEMD)方法的基本原理及其关键技术,然后利用模型试验验证BEMD方法分解得到的各分量的实际地质含义,最后将该方法应用到川滇地区2015-09~2016-09流动重力差分动态变化异常多尺度分解中,并对提取的各尺度异常进行分析解释,各分量异常通过重构实现分场。结果表明,湮没在区域异常中的某频率范围内"弱异常"经过分离异常幅值相对增强,区域性异常变化特征更加明显。

利用小波变换提取川滇地区流动重力异常特征——以2014年鲁甸M_S6.5、景谷M_S6.6地震为例

首先介绍小波变换的基本原理,分析影响小波多分辨率分解效果的因素,提出选择coif5小波基函数、交叉验证确定分解阶次的小波多尺度分解方法;然后在模型实验中利用该方法对模型局部和区域异常实现有效分离,并结合径向对数功率谱方法对分解重构异常进行定性、半定量分析;最后对川滇地区201309~201404期流动重力差分动态变化异常进行多尺度分解。在分解得到的D4~D 6异常、重构的局部和区域异常中,2014年鲁甸MS6.5和景谷MS6.6地震主震位置均存在明显的异常变化特征。结合地质构造背景信息对该异常特征进行分析解释。

氢原子的量子理论

阐述了表征氢原子内在属性的各种物理量的微观本质,证明氢原子系统的量子能量、系统内部电子的量子轨道动量及原子核和电子的量子相对距离均与原子系统所处的量子状态有关.当原子系统处于不同的量子状态时,上述量子物理量的取值完全不同.首次建立适合氢原子特性的量子算符代数理论.根据氢原子的量子哈密顿量表示,结合创新的量子算符代数理论,得到氢原子的能量、氢原子的基态能量、电子轨道角动量、氢原子的光谱常数等各种物理量的理论值.结果表明,氢原子的能量、氢原子的基态能量、氢原子的光谱常数均与氢原子中的原子核及电子的量子尺寸有关.氢原子的光谱常数与实验测定值完全符合.

对数积分放大器在弱光检测中的研究与应用

为解决微弱光信号检测中信号动态范围宽、噪声大等难点,利用对数积分放大原理设计了微弱光信号检测电路。并利用2种不同特性的硅光电二极管(PN和PIN)作为光电转换器件验证电路的性能。实际结果表明:在入射光功率特性上,2种光电二极管电路输出相似,对信号具有压缩作用。在入射光频率特性上,f<20Hz时PN型电路输出幅值是PIN型的1.2倍以上;f>40Hz时PN型电路输出幅值变化约90%,PIN型电路输出更稳定,最大变化约50%。在光谱测量上,2种光电二极管测得的光谱与实际光谱相比变化趋势相同,峰值波长一致。

几种经典海洋环境噪声谱分析

目前风关海洋环境噪声实验研究结果较多,其中较为经典的是Knudsen谱、Wenz谱、Piggott谱、Crouch谱,以及风速与噪声谱级的对数关系等。对这几种经典的海洋环境噪声谱进行了概述,分析了其数据来源,并对Wenz谱、Piggott谱和Crouch谱进行了比较,探究了其差异产生的原因,并给出了不同情况下进行风关海洋环境噪声估计时的参考建议。

基于二维经验模式分解的重力资料多尺度分析

重力资料是从地表到深部所有密度不均匀体引起的重力效应的叠加。针对不同的工作任务,需要利用不同尺度的重力资料进行研究。二维经验模式分解能够自适应地对非线性、非平稳信号实现多尺度分解。文章研究将二维经验模式分解应用于重力资料的多尺度分析,对重力数据进行二维经验模式分解以得到各级固有模态函数和剩余分量,利用径向对数功率谱分析方法估计各级模态函数所反映的地下场源的近似深度,定性地解释不同深度下的场源产生的异常,较好地揭示场源赋存的地质信息。模型数据和实际数据的测试佐证了该方法技术的可行性。

超密集网络中基于多连接的用户归属和功率控制联合优化

超密集网络是第五代移动通信系统提升容量的关键技术之一。针对基站密集部署场景,考虑用户基于多连接用户归属方式接入多个基站,以充分利用基站资源。为进一步提高用户吞吐量,研究多连接场景下的用户归属与功率控制策略。从兼顾系统吞吐量与用户公平性角度出发,将问题建模成对数速率最大化问题。通过将优化问题分解为用户归属和功率控制两个子问题,得出一种高效的次优解法。仿真结果表明所提算法在系统吞吐量上较已有算法具有明显的增益.

频谱分析方法在弗兰克-赫兹实验中的应用

弗兰克-赫兹实验中定态能级间隔具有很强的周期性.本文借鉴频谱分析的方法,对弗兰克-赫兹实验数据进行处理,结果显示该方法准确确定出了定态能级间隔,结果有着很强的直观性及良好的处理效果.

对数变换与小波变换用于野外采集植物波谱降噪

地物波谱野外测试过程中常引入噪声.本文结合植物波谱测试原理,提出波谱噪声属于乘性复合噪声.经理论推导,又提出了对数变换与小波变换相结合的降噪方法.仿真降噪试验结果表明,空域相关算法最适合于光谱数据降噪,模极大法次之,阈值法则不适于该类噪声的消减.对野外采集植物波谱的处理结果表明,空域相关去噪法对1450nm附近的噪声去除能力较强,1800-1900nm强噪声则去噪效果不理想.原因在于波谱仪纪录精度有限,当理论比值远大于1时,能够准确记录下来;远小于1时记录值为0,从而在强噪声干扰波段出现较严重的系统误差,经小波降噪后被视作奇异点被保留下来.研究表明对数变换与小波变换相结合采用空域相关去噪对于含乘性复合噪声的光谱是可行的.

真对数放大器在短波扩频通信中的应用

接收机中常用包络检波方式的前置AGC电路控制中频增益,但在宽带短波直扩通信系统中,普通前置AGC电路控制速度慢且容易误控制。为了克服其缺陷,采用四级级联的真对数放大器替代原有的可变增益中频放大单元,使之适于高速数据传输。对该电路进行了仿真测试,给出了原理框图及测试结果。实验证明,真对数放大器作为AGC单元在短波扩频通信中是可行的。

基于复合型倒谱理论的石化管道微泄漏点特征识别及实验研究

随着能源需求的增多,能源运输里程数越来越长。在能源运输领域,石化管道是主要的运输方式,其安全问题至关重要。石化管道的微小泄漏伴随流体内压的增加,会随时发生火灾等安全事故,影响整段管道和站场的安全生产。因此,管道安全性检测是必要可少的。在油气运输过程中,由于外负载增加、冲蚀等因素造成管道局部应力集中,管壁减薄,表面出现泄漏点,降低了管道安全性能。通过采用声检测装置建立管道微泄漏点安全检测,测试实验中采集多组泄漏数据,分别为Φ0 mm、Φ1 mm、Φ1.5 mm泄漏点等声信号。利用Matlab平台搭建处理声信号的数学模型,分析了声信号的时频域特征。在频域中,声信号出现了回声干扰、电磁干扰等问题。接着,采用倒谱方法分析了声信号频域特征,信号存在频域混叠问题,不同泄漏点的特征无法区分。最后,提出对数谱模型改进倒谱方法处理声信号。由于不同泄漏点具有不同分贝值和频率值等特征。借助分贝值和频率值特征有效地区分频谱混叠的声信号,并避免了频域分析中出现的电磁干扰和回声干扰问题。分析3组数据发现:管道泄漏的孔径与声检测信号的分贝值和频率值有较大影响。随着泄漏孔径的增加,管道检测声信号的分贝值越大,频率也越来越大。此外,管道在未泄漏状态下,由于检测装置内部的电磁干扰也会影响管道声检测信号。进而,以不同分贝值和频率值表征管道不同泄漏孔径,其分贝值分别为N_(dB0)=0.17dB,N_(dB1)=0.052 dB,N_(dB2)=0.24 dB;频率值分别为:f_(0)=603 Hz,f_(1)=1879 Hz,f_(2)=4049 Hz。总之,该方法在管道微泄漏领域具有重要的理论意义与应用价值。