基于STEKF和VMD-SVD的电能质量扰动信号去噪方法

为有效去除电能质量扰动信号噪声,提出一种基于强跟踪扩展卡尔曼滤波(STEKF)、变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的电能质量扰动信号去噪方法。首先通过STEKF判定扰动类型、定位扰动起止时刻,并对信号进行分段;然后采用VMD对每段信号进行初步去噪,同时分解出信号的暂态分量和稳态分量;再利用SVD对信号的稳态分量进行二次去噪并保留信号的暂态分量;最后对信号进行重构获得去噪后的信号。仿真结果表明,所提方法能有效抑制各类扰动信号的噪声,去噪后信噪比显著提高,均方根误差大幅降低,且去噪性能优于传统方法。

基于信号稀疏性的静电层析成像降噪方法研究

静电层析成像(Electrostatic tomography,EST)技术因其无辐射、非入侵、可视化、实时性高、成本低等优势在滑油磨粒在线监测中获得广泛研究,但实际测量中静电信号幅值微弱且含有大量噪声,严重影响图像重建质量。针对上述问题,本文提出一种基于稀疏分解的静电信号降噪方法。首先,对EST传感器测量得到的静电信号数据构建相应的字典,然后用正交匹配追踪(OMP)算法在字典中寻找信号的稀疏表示矩阵,并用其与字典的乘积来表示信号,最后将稀疏表示后的信号代入基于原始对偶内点法(PDIPA)的EST图像重建,并与两种经典降噪方法进行对比。实验结果表明:经过数据降噪处理,重建图像误差相对于降噪前下降5.5%,相对于小波分析或经验模态分解(Empirical Mode De composition,EMD)方法具有较高的准确性;采用本文提出的降噪方法,明显提高了管道内单个荷电颗粒和两个荷电颗粒在不同径向位置时的成像质量。

基于三维激光扫描技术的犯罪图像恢复研究

受犯罪发生时间地点和基础视频设施等多方面因素的限制,犯罪图像往往存在着细节模糊以及识别性差等问题,为了清晰展现犯罪图像目标细节,研究基于三维激光扫描技术的犯罪图像恢复。利用三维激光扫描技术转换犯罪图像,读取相机的内部参数和外部参数数据;通过图像矫正与拼接,实现各坐标系之间的旋转和平移处理;再由图像去噪与纹理分解,保留图像边缘,清晰识别目标;建立犯罪图像恢复模型,完成图像恢复处理。经实验论证分析,与TVAL3方法、Tikhonov方法和DR-GAN方法相比,本方法的图像去噪效果最佳,犯罪图像恢复结果的峰值信噪比在不同噪声水平下始终保持在30 dB以上,图像恢复质量更高,证明本方法更具可靠性。

四川地区流动重力资料的位场分离与异常特征提取

用于监测四川地区重力场随时间变化的流动重力测网于2008年5月12日汶川MS8.0地震后进行了全面改造,形成了新的闭合环线并对整网点位每年实施2次重力观测工作.该文以2010—2012年获取的5期流动重力资料为基础,分别采用小波多尺度分解和三维视密度反演等位场分离方法,对测区内重力场的动态变化进行多层次分解及异常特征提取,以探求四川测区范围内重力异常动态变化特征以及地震前后不同深度范围内密度变化情况与重力场响应之间的关系.结果表明,对同一期资料进行小波分解得到不同阶次的细节图像,揭示了不同深度处重力异常动态变化特征;分解结果同时也表明了四川测区范围内重力场的变化形态与川内特有的断裂构造格架和深部结构环境及过渡带特征密切相关.通过对不同时期的差分重力异常资料进行三维视密度反演对比研究发现,在地震前后四川测区范围内由浅到深密度变化呈现出不同程度的差异,震区附近出现较为明显的横向密度变化特征且浅层物质密度局部性的异常变化差异较为突出,测区范围内中上地壳深度层密度反演切片显示出的趋势性差异基本上反映了地震前后测区内地下物质的动态变化趋势,因此,深刻认识不同深度范围内重力场的动态演化特征,对研究壳内物质密度变化以及与地震的孕育和发展有关的深部介质环境具有积极的意义.

希尔伯特-黄变换地震信号时频分析与属性提取

地震信号属于非线性和非平稳信号,传统的分析方法主要包括短时傅立叶变换、小波变换和Cohen类时频分布等等;希尔伯特-黄变换是分析非平稳信号的新方法,该方法的关键部分是信号的经验模态分解,通过经验模态分解,复杂的信号可以分解为有限的数量很少的几个固有模态函数,从而可以得到信号的希尔伯特时频谱;将该方法应用于单个的地震道数据,可以对地震道进行经验模态分解并得到希尔伯特谱,应用于地震剖面,可以得到意义更加明确的瞬时频率和瞬时振幅等地震属性,模型试算和实际应用表明了该方法的有效性.

阀体后90°圆形弯管内部流场PIV测量及POD分析

利用激光粒子图像测速技术对阀体后90°圆截面弯管的内部流场进行测量,获取了弯管流场在不同来流流速及观测截面上的高分辨率瞬态速度场数据。分析了图像相关计算所获得的瞬态及时均速度场,对流场进行本征正交分解,并进一步分析重构脉动场中的涡结构特性。结果表明:流体流经蝶阀在弯管中形成卡门涡街,涡结构信息包含在本征正交分解低阶模态中,脉动场的模态重构可以还原涡的流动特性。

N,N-二(5，5．二甲基-2-磷杂-2-硫代-1，3-二噁烷-2-基)乙二胺在空气中的热分解动力学研究

以TG-DTG为手段,研究了N,N′-二(5,5-二甲基-2-磷杂-2-硫代-1,3-二噁烷-2-基)乙二胺(DPTDEDA)在空气中的热分解动力学,利用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法对DPTDEDA进行了动力学分析,求出了该物质两个主要的热分解阶段的热分解动力学参数,同时利用Coats-Redfern法、Achar法研究了该物质的热分解机理.结果表明,用Friedman法所求得的两个热分解阶段的表观活化能的平均值分别为128.03和92.59kJ·mol-1;而Flynn-Wall-Ozawa法所求得的两个热分解阶段的表观活化能的平均值分别为138.75和106.78kJ·mol-1.由Coats-Redfern法、Achar法得出DPTDEDA在空气中的热分解过程虽主要分为两段反应,但经过推理其反应机理函数却是相同的,为f(α)=3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1.

含RDX高能硝胺发射药的热分解动力学补偿效应

为了解高能硝胺发射药的热分解特性和动力学补偿效应,用高压DSC测试了含5组16种发射药的热分解行为,通过Kissinger方程获得了双基药和含RDX高能硝胺发射药的热活化能(Ea)和指前因子(A),讨论了其动力学参数的补偿效应。结果表明,含RDX高能硝胺发射药配方中的NC/NG和RDX的热分解反应动力学参数间存在动力学补偿效应,说明NC/NG和RDX的热分解反应分别有各自不同的反应过程或者由各自不同的速度决定步骤,不受配方中其他组分的影响。

2012年印尼8.6级地震应变地震波的Hilbert-Huang时频分析

本文通过端点效应压制的Hilbert-Huang变换,对大同及沁源台布置的四分量钻孔应变仪记录的印尼8.6级地震激发的应变地震波形进行时频分析,结果显示印尼8.6级地震的主震和8.2级余震的应变地震波序列各个震相具有不同的时频特征:①地震波到达之前的所谓"环境噪声"部分,瞬时频率低,瞬时振幅小;②P波初至时,高频成分突然增加,振幅也随即增强;③S波到达时,频率有所降低而振幅剧烈上升;④面波到达时,振幅进一步剧烈上升达到整个序列的极大值;⑤尾波部分振幅逐渐降低,但与噪声部分相比频率依然偏高,振幅依然偏大。本文也将应变地震波与地震仪记录的地震波进行对比,虽然应变地震波与地震波波形和Fourier谱具有极高的相关系数,但从Hilbert-Huang变换得到的边际谱上看,应变地震波与地震波有显著的区别,应变地震波比地震波记录的低频成分相对更多。通过Hilbert谱,有助于更好地了解非平稳信号的局部特征,对于突变信号的地震波,Hilbert-Huang变换是一个较好的时频分析工具。

激光制导炸弹无偏置上仰投放战术机动规划

无偏置上仰投弹是一种典型的激光制导炸弹投放战术,作战飞机战术机动规划的目的是在遵循战术要求的前提下寻找出最优飞行航路以及装备操作关键点、时机和参数。根据无偏置上仰投弹战术描述,建立了基于机动组合的战术模型。综合考虑战机机动性能和激光制导弹使用限制等约束条件,以地面目标毁伤程度最大化和战机受威胁程度最小化为目标,建立了战术机动多目标优化模型。采用基于分解的多目标优化算法求解模型。仿真实验验证了模型和算法的可行性、有效性。

水生植物分解过程中生物质及氮磷释放规律研究

用分解袋法对生长于某氧化塘的自然干枯的芦苇茎(PS)、芦苇叶(PL)、菖蒲(叶,AL)、水葱(叶,SL)、美人蕉茎(CS)和美人蕉叶(CL)进行120 d自然分解,研究该过程中生物质及氮磷释放规律。结果表明,在受试植物中水葱的分解周期最短,芦苇茎的分解周期最长。水葱、芦苇叶和菖蒲至试验末生物质分别损失77 7%、76.9%和74.2%,它们可以在1 a内完全分解,而芦苇茎和美人蕉的茎、叶则不能,其年分解率分别为87%、91%和94%。植物的叶较茎容易分解。分解过程中,植物生物质的释放与氮磷的释放并不是同步进行,氮的释放略快于生物质的释放,但二者较为接近。磷的释放最快,30%的磷会在腐烂的前20 d内释放,而60 d内,植物体50%的磷会损失。水葱氮磷释放强度最高,芦苇茎释放强度最低,只有水葱的一半左右。如果在水生植物枯萎后不进行收割,植物腐烂会使次年出水中磷的质量浓度增加0.10～0.15 mg/L。另外,水生植物在自然干枯后,其氮磷干重含量较其未枯萎时氮磷干重含量低15%～25%,因此,植物收割宜在11月底植物刚开始枯萎时进行。

中国农作物成灾面积的演化趋势及波动特征研究

综合运用经验模态分解法、剩余法和方差分解法,系统分析了1978—2012年中国农作物成灾面积的演化趋势、波动特征及引起成灾面积波动的灾害类型差异和地区差异,旨在为中国农业生产防灾减灾提供科学依据。结果表明:(1)农作物成灾面积"先增后降",旱灾和水灾是主要灾害类型;成灾面积主要分布在长江中下游区,黄淮海区和黄土高原区。(2)农作物成灾面积的波动特征明显,存在3a和8a左右的准周期波动。(3)在灾害类型上,旱灾和水灾成灾面积波动的总方差贡献为91.77%,是中国农作物成灾面积波动的主要灾害类型。(4)从八大粮食产区看,长江中下游区农作物成灾面积波动的总方差贡献率最大,其次为东北区和黄淮海区,应重点关注这几个地区的成灾面积变化和波动。

GeoEast特色技术在准噶尔盆地腹部八道湾组三角洲沉积体系识别与预测中的应用

在正确地质模式指导下,本文利用三维地震资料较高的横向分辨率,通过GeoEast解释系统的瞬时振幅、高亮体、相干、谱分解等地球物理技术手段,对准噶尔盆地腹部八道湾组三角洲沉积体系进行了地震相识别,并利用频谱分解技术,进一步对沉积相内部形态进行刻画及定量分析。

地震数据分相位重构方法

如何从地震数据中有效提取相位信息并进行分析和应用,是地震数据频率域处理的热点和难点。为此,本文提出了一种地震数据分相位重构方法。首先,对地震道进行时频分析;其次,逐点提取地震道的振幅和相位信息;然后,在[-180°,180°]区间设定待重构的相位值及相位容许误差;最后,对处理后的频谱进行傅里叶反变换,即可得到分相位重构后的地震数据。模型及实际数据应用结果表明,该相位重构方法的处理过程准确高效,易于推广应用。

5,5'-二硝胺基-3,3'-联-1,2,4-三唑碳酰肼盐的合成及性能

以乙二酸和氨基胍碳酸氢盐为原料，通过成环、硝化、成盐反应合成了5，5’-二硝胺基-3，3’-联-1，2，4-三唑碳酰肼盐（CBNT）。采用红外光谱、核磁共振谱、元素分析表征了其结构。采用差热分析-热重法（DTA—TG）研究了CBNT的热行为，并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明，CBNT的放热分解峰的温度为229℃，它的撞击感度％。为89cm，摩擦感度（爆炸百分数）为4％～8％。

基于梯度下降法的双能CT双物质分解算法

基物质分解是双能CT重建的重要步骤,其中双物质分解是常用的分解模型之一,该模型的核心关键是计算分解系数投影.为了更快计算它,提出了基于误差反馈梯度下降的双能CT双物质分解算法和基于Armijo-Goldstein梯度下降的双能CT双物质分解算法.由于计算了梯度下降步长,这两种方法能快速迭代求解基物质分解系数投影.同时他们有效地解决了双能CT重建的非线性问题.仿真实验结果显示,与传统查表匹配法相比,这两种算法稳定收敛,计算速度快,重建精度高,对临床应用有重要的意义.在重建结果精度近似的情况下,基于Armijo-Goldstein梯度下降的算法采用不精确线性搜索步长,因此它的运行速度更快.

多缺陷绝缘局部放电信号的识别与分类

绝缘设备中可能存在多种不同的缺陷,若其同时引发局部放电则给局放信号的检测判断增加了难度。作者介绍了国外用混合weibull函数法和小波分析法识别与分离多缺陷局放信号的技术,他们的实践表明:二者均有较好的识别与分类性能,采用于局放高度分布分析技术的混合,weibull函数法适用于处理两缺陷局放信号,采用多分辨信号分解技术的小波分析法则能更准确地处理多缺陷局放信号。

小波能谱熵和优化神经网络的滚动轴承诊断方法

内圈裂纹、外圈松动和掉渣是滚动轴承常见典型故障,为实现其快速、准确地诊断,本文提出基于振动信号小波能谱熵特征和神经网络相结合的滚动轴承诊断方法。首先对振动信号进行小波分解和重构,得到小波重构系数,利用重构系数的能谱熵特征作为神经网络输入进行滚动轴承的故障类型的识别,同时引入遗传算法对神经网络结构参数进行优化,以进一步提高故障识别诊断速度和准确率。结果表明:该方法用于轴承典型故障诊断有着更高的诊断速率和故障识别率。

复杂产品系统模块化分解模型及应用研究

模块化设计开发技术能够实现复杂产品系统(CoPS)的柔性制造,科学合理的模块化分解将会降低CoPS开发的管理难度和制造成本。在分析产品系统模块化理论的基础上,总结了CoPS的模块化处理流程,列举了CoPS的模块化分解原则,提出了CoPS的模块化分解程度的计算模型,研究并建立了系统模块化与企业绩效的相关性分析模型,并探索了模型的最佳应用实践。以电网广域监测分析控制系统(WARMAP)为例,论述了在影响因素众多的情况下,运用模块化分解模型进行计算后,WARMAP分解为4大功能模块,极大缩短了系统的研发周期,提高了研发质量,充分验证了模块化分解模型的有效性,以期为企业产品模块化设计提供理论指导和决策借鉴。

基于小波多尺度分解法提取混凝土坝裂缝开合度混沌分量

针对混凝土坝裂缝开合度序列的混沌特性,利用混凝土坝裂缝安全监控统计模型提取其中的确定性成分,采用小波多尺度分解法将裂缝开合度混沌及噪声所组成的混合信号分解到不同的频域上,对各频域信号进行相空间重构以提取关联维数,根据关联维数的收敛特性实现混凝土坝裂缝开合度混沌分量与噪声的分离,利用混沌动力系统方程已知的Lorenze信号检验了分离方法的有效性及除噪效果,并将该方法应用于某混凝土重力拱坝裂缝开合度混沌分量提取中,验证了本文方法的有效性和合理性。