全息激光投影退化图像相位恢复技术研究

全息激光投影退化图像包含噪声、光照不均匀等多种因素,为了优化图像质量,提高图像清晰度,提出全息激光投影退化图像相位恢复技术。首先,采用小波阈值方法去除含噪的全息激光投影退化图像中的噪声;其次,结合Retinex算法与高斯低通滤波器估计全息激光投影退化图像的入射分量,采用分区的局部色条映射算法结合入射分量增强全息激光投影退化图像;最后,基于卡通-纹理模型的相位恢复方法展开退化图像修复,实现全息激光投影退化图像修复。实验结果表明,所提方法图像具有较好的去噪效果和增强效果,同时,相位恢复精度高于97.0%,SSIM值达到0.9,MSE值低于0.9%,峰值信噪比高于7.14 dB,具有较优的全息激光投影退化图像相位恢复效果。

基于时域多分辨分析方法的长波信号时延预测

长波地波传播时延是决定陆基导航定位系统精度的关键,时域有限差分(Finite Difference-Time Domain,FDTD)方法可以提高其精度。但是FDTD方法在计算长距离的模型问题时迭代次数随之增多导致数值计算误差变大。主要通过基于圆柱坐标系下采用具有紧支撑特性的二阶矩Daubechies小波函数为尺度函数的时域多分辨分析(Multiresolution Time Domain,MRTD)方法来提高数值计算精度。随后对MRTD方法进行色散分析,最后将该方法应用于低频地波的传播预测中,提取观测点的衰减因子相位,与使用FDTD数值算法得到的结果进行对比,结果表明:MRTD方法可以在保持精度的前提下用时比FDTD更短。

基于相位法的密集小波公共脊线提取方法

针对传统小波脊线提取方法对密集脊线的提取存在着分辨率不足等缺点,提出一种基于相位法的密集小波公共脊线提取方法。通过分析密集单频叠加信号和密集调频叠加信号的小波公共脊线的相位特点,利用小波脊线的相位法来提取信号的公共脊线。仿真算例结果表明:该方法能有效地提取出密集小波公共脊线,且方法简单、准确,具有较快的收敛性。将其应用于实际齿轮箱故障分析中,能有效地提取故障特征,诊断出齿轮箱故障。

地震子波提取方法综述

地震子波提取方法总体上可分为确定性子波提取方法、统计性子波提取方法两大类。确定性子波提取方法不需要对反射系数序列的分布作任何假设,能得到较为准确的子波,但很容易受各种测井误差的影响,尤其是声波测井资料不准而引起的速度误差会导致子波振幅畸变和相位谱扭曲;统计性子波提取不需要测井信息,也可以得到子波的估计,但需要对地震资料和地下反射系数序列的分布进行某种假设,所得到子波精度与假设条件的满足程度有关。文中对确定性子波提取方法和统计性子波提取方法进行了详尽的评述,并认为可将通信工程中的子空间分解法的思想用于混合相位子波提取。子空间法混合相位子波提取基于信号和噪声子空间正交的原理,建立二次型的目标函数,不需要对地层反射系数做任何假设,因此子波提取准确度高且稳定性好。

基于相差统计的小电流单相接地选线新判据

小电流接地系统发生单相接地故障时,故障线路与健全线路在特征频段内零序电流的相位差别是接地选线判据的重要依据之一。文中在详细分析小电流单相接地故障暂态过程的基础上,提出了一种新的基于相差统计的小电流接地系统单相接地选线新判据。这种方法直接利用复小波提取各条线路零序电流各子频段信号的相位,借鉴统计学的方法计算出特征频段内线路间整体的相位差,通过对相位的直接比较选择出故障线路,充分利用了特征频段内的所有信息,计算方法简单可靠,抗干扰能力强,且判据不受系统接地方式、过渡电阻、合闸角的影响。仿真结果表明,这种方法能够可靠地选择出故障线路。

小波分析在小电流接地系统故障选线中的应用

提出一种比较各条线路的暂态零序电流高频分量进行故障选线的方法。对不同的小电流接地系统 ,选用由Prony方法计算出的高频分量频率 ,从而更有效地利用暂态电气量。应用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包 ,以适当频带宽度 ,对故障后暂态量进行分解。仿真结果表明 ,该选线方法故障特征明显 。

基于瞬时相位法的电磁导波信号处理研究

随着电磁导波广泛应用于复合材料无损检测领域,如何有效提取电磁导波检测信号中的缺陷特征就成为一个重要的问题。针对电磁导波检测信号缺陷识别问题,进行离散小波包分解,在特定频段下分析该信号的瞬时相位,对比不同缺陷情况下数据处理的结果,得到缺陷特征,完成缺陷识别。

基于改进的小波-BP神经网络的风速和风电功率预测

为了提高超短期风电功率预测精度,使用改进的小波-BP神经网络方法进行研究。针对预测模型普遍存在的延时问题,先通过离散小波变换将信号分解为高低频段的信号,再用遗传算法优化的BP神经网络分别进行建模,最后求和各层预测信号。由于功率和风速具有混沌特性,用C-C法联合优化重构相空间的参数,以嵌入维数为神经网络输入层节点数。应用于山东某风电场,仿真结果表明,与BP神经网络模型相比,该算法预测风速和功率精度较高,但风速预测值经过实际功率曲线转换后,功率预测精度变差。

山东省近531年旱涝变化气候诊断分析

以山东省 5个代表站 1 470～ 2 0 0 0年的旱涝指数资料为基础 ,采用滑动平均、累积距平、小波分析等多种气候诊断方法 ,分析了山东省近 5 31年旱涝变化的时空分布特征和变化趋势 ,并划分了差异显著的旱涝气候阶段 ,进一步揭示出旱涝变化的多时间尺度周期特征。

模糊综合评判在接地故障选线中的应用探讨

现行的各种小电流接地故障选线方法利用不同的故障特征量进行处理,所适用的范围不同,检测故障的鲁棒性和精度不一样。由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,每种选线方法往往都有一定的局限性和不足,如果利用信息融合技术对多种选线方法进行综合应用,将不失为一种提高接地故障选线性能的有效手段。针对小电流接地系统中的接地故障选线问题进行研究,提出了针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线模式,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨,以能量函数法、小波变换法及相间工频变化量比较法三种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果说明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性。

波动方程地震偏移成像方法的现状与进展

综述了波动方程地震偏移成像方法研究的现状 ,指出了各种算法的问题和解决方案 ;给出了相空间小波分析步进算法偏移成像以及保幅保结构李群算法偏移成像的最新进展 ;对波动方程偏移成像发展趋势进行展望 .

CINRAD-SA双偏振雷达资料在降水估测中的应用初探

对基于水平反射率ZH和差分传播相移率K_(DP)的降水估测综合法R(C)进行了改进,并对广州S波段双偏振雷达2016年2次飑线和2次台风降水过程的Φ_(DP)使用小波分析进行滤波处理,在此基础上使用变距最小二乘法拟合得到K_(DP)的值。分别使用R(C)和R(Z_H)法对2次飑线和2次台风降水过程进行降水估算,将估算结果和雨量计小时雨量进行了对比,并将两种方法的评估结果进行了对比。结果表明:(1)对于飑线类型降水,R(C)法对5 mm·h^(-1)以上的降水估测精度要好于R(Z_H)法,且降水率越大,R(C)法优势越明显,当降水率≥20 mm·h^(-1)时,两次过程R(C)法比R(Z_H)法的平均相对误差(RE)降低了17. 2%,平均绝对误差(AE)减少了1.89 mm,平均均方根误差(RMSE)减少了1.66 mm;(2)对于台风类型降水,R(C)法对5 mm·h^(-1)以上的降水估测精度也好于R(Z_H)法,当降水率≥20 mm·h^(-1)时,两次过程R(C)法比R(Z_H)法的平均RE降低了33. 19%,平均AE减少了3. 95 mm,平均RMSE减少了4.05 mm;(3)对于飑线和台风两种类型降水R(C)法都明显改善了降水率较大时的R(Z_H)法低估问题,但R(C)法在降水率>10 mm·h^(-1)时也存在低估,可能是由雨滴谱资料观测误差导致拟合的系数偏小或雷达硬件造成的观测偏差等造成的。

基于平稳小波和重构相空间的快衰落信道预测算法

为了解决快速衰落信道的预测问题,提出了一种非线性预测算法.该算法基于多径快速衰落信道所具有的混沌行为,将快速衰落信道系数分解为与原序列等长的尺度系数和小波系数,并利用坐标延迟理论,重建尺度系数和各级小波系数的相空间,再根据混沌吸引子的稳定性和分形性,在相空间中对尺度系数和小波系数进行预测,进而通过平稳小波重构算法,实现了快速衰落信道的非线性预测.与无小波算法相比,该算法更适于对噪声环境下的较大时间范围进行预测.对时间跨度为65 9ms的衰落系数进行了预测,仿真结果表明,在信噪比为10dB时,预测结果明显优于无小波变换算法.

双相介质P波波动方程小波域多尺度模拟

相比于单相介质理论而言,双相介质理论更接近实际地层的真实情况,因此在地球物理勘探、地震工程和岩土动力学等领域有着广泛的应用。传统的波动方程数值解法由于本身固有的不足不利于求解诸如双相介质波动方程等复杂的非线性和不规则性问题;而小波方法则由于自身良好的特性可以用来构建解决此类问题的自适应性算法。本文详细推导了双相介质P波波动方程的有限差分矩阵表示形式,利用小波变换将其转移到小波域,设置阈值形成更为稀疏的迭代矩阵以构建自适应算法,从而达到减少计算量,增加地震波场数值模拟灵活性和准确性的目的。地球物理勘探的数值模拟实例验证了方法的有效性。

基于小波分形理论的风电轴承故障识别

针对风电轴承振动特征信号易被环境噪声调制污染、信噪比低、具有非线性和不平稳的特点,利用基于小波分形的故障识别方法对此进行了研究.采用小波包分解,利用互信息法和Cao算法分别确定了相空间的延迟时间和嵌入维数,根据不同频带的关联维数变化确定风电轴承的工作状态.该方法不依赖于风力机工作的动力学模型,对整体系统信息状态变化敏感.通过现场实验证明,该方法较好地解决了风电轴承故障难以识别的问题,为更加细致地研究风电轴承振动信号提供了重要参考.

区间B样条小波有限元GPR模拟双相随机混凝土介质

基于可分离小波理论,由一维区间B样条小波尺度函数的张量积构造二维B样条小波基,并将它作为GPR波动方程求解的插值函数,通过引入转换矩阵,实现小波系数空间与雷达电磁场之间的转换.应用Galerkin算法,推导了二维区间B样条小波有限元GPR波动方程离散格式,求出了2阶1尺度与2阶2尺度BSWI尺度函数的积分值及联系系数,给出了该算法的详细求解过程.编制了BSWI的Matlab模拟程序,应用该程序对两个典型实例进行了正演,结果表明:BSWI能采用较少的单元达到与FEM相似的精度,而BSWI算法尺度提升能提高解的精度,但耗时会急剧增加.最后,将BSWI算法应用于双相随机混凝土模型,说明随机介质模型理论能灵活、有效地描述实际混凝土介质的分布,正演剖面与实测剖面特征更相符,能更真实地模拟雷达波的传播过程,可为提高GPR的探测效果和解释准确性提供理论基础.

静电感应空间滤波法测量固体颗粒速度

基于静电传感器空间滤波技术的气固两相流颗粒速度测量方法具有结构简单、数据处理方便等特点。文中从理论上推导了圆环状静电传感器输出信号的功率谱特性与颗粒移动速度之间的关系，并对电极长度、绝缘管段的厚度和屏蔽罩轴向长度等因素对静电传感器空间滤波特性的影响进行了仿真分析，为静电感应空间滤波器的设计提供了理论基础。提出利用小波分析对功率谱特性曲线进行平滑处理的方法，可准确地确定功率谱特性曲线的尖峰频率值fmax。并在加压密相气力输送系统上进行实验研究，结果表明：颗粒体积浓度范围在6．72％～13．04％，气体表观速度在8．63～18．61m／s之间时，系统重复性优于4％。

正交复滤波器与小波的数值构造

研究了参数化正交复滤波器与小波的数值构造方法.在以往研究成果的基础上,建立了构造正交复滤波器的蝶形算法,该算法便于计算任意长度紧支集复滤波器,便于优化参数设计所需的滤波器与小波.并且研究了参数变化与复滤波器性质的关系,给出相关定理并加以证明.最后给出不同参数下复滤波器、复尺度函数和复小波的计算实例,通过参数优化得到具有对称性和近似线性幅频特性的复小波函数.

基于小波变换的光栅投影图的压缩

研究了基于小波变换的光栅投影图的压缩．首先介绍了三维形貌测量的光栅投影图及 其需要进行压缩的原因;简介可用于图像压缩的小波余弦变换技术,利用haar小波和db7小波对 光栅投影图进行小波变换．按照不同的压缩比保留最大的小波系数．实验结果表明此方法能有效 地压缩光栅投影图,使用压缩后还原的位相图解调出来的物体形貌信息能得到有效的保留,而且 使用不同的小波进行压缩变换的效果有着很大的区别．

实现地震道零相位化的子波相位谱消去法

子波相位谱消去法是通过话因式分解并以最大的方差模为准则求得子波相位港，然后将其从地震造的相位谱中消去。与常相住校正方法相比，该方法不要求于波各分频的初相位角为常数。模型实验表明，该方法具有良好的稳定性和对主频变化的适应性，首尾于波的主频相差30Hz时仍能得出很好的结果，这就使得我们对地震道可一次进行全道处理，而不必进行分段处理；对于最小相位地震道及接近最小相位的混合相位地震道，该方法具有较好的容噪能力。对于最大相位地震道及接近最大相让的混合相位地震道，当记录的信噪比较高时也有较好的效果。