双块式无砟轨道轨枕与道床板界面脱空损伤识别

为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究结果表明:脱空损伤会显著影响弹性波在界面处的传播,基于回波信号分析可识别损伤;弹性波频率主要受激振锤大小的影响,应结合结构易损位置和理论计算选取合适的激振锤;混凝土复合试件的试验厚度值与理论厚度值相差仅为1 cm,测试结果合理,可用于判断脱空损伤程度,但不能确定损伤区域;利用平面成像技术可准确识别轨枕与道床板界面脱空范围,为双块式无砟轨道结构养护维修提供一定参考,试验结果验证了冲击回波法用于双块式轨道层间脱空识别的可行性和合理性。

GH901合金锻件晶粒级别与均匀性对探伤杂波及底波损失的影响

针对多批次GH901高温合金锻件探伤底波损失与杂波超标不合格的质量问题,开展了多次GH901合金锻造工艺试验,根据锻件不同位置的超声波探伤结果与对应位置晶粒组织进行分析,得出晶粒组织对GH901合金锻件超声波探伤底波损失与杂波的影响。研究结果表明,GH901合金锻件超声波探伤底波损失与晶粒组织的粗细及均匀性存在对应关系,晶粒越细则超声波探伤底波反射回波越高,杂波低;晶粒越粗则超声波探伤底波反射回波越低,杂波高,当合金锻件晶粒达到2级或更粗时,锻件探伤杂波超标;当GH901合金锻件各区域组织差异较大时,锻件探伤底波损失不合格。

基于ConvLSTM融合RMAPS-NOW数据的雷达回波外推研究

雷达回波外推是临近预报、人工影响天气作业及效果评估的主要参考依据之一,快速准确的回波外推技术一直是雷达气象领域的研究热点。近年来,基于深度学习的时空序列预测模型在雷达回波外推中得到了广泛应用。然而,这些外推网络架构的输入大多用16级伪彩色雷达回波强度产品转化而来的灰度图,丢失了许多回波细节,并且随着外推时间延长,误差不可避免地增大。回波的生消、移动、演变与天气背景紧密相关,因此,将北京城市气象研究院研发的新一代快速更新多尺度资料分析和预报系统的临近数值预报子系统(RMAPS-NOW)初始零场的部分物理量产品融入华北雷达拼图原始数据,构建多个雷达单元(Radar cells),并将这些雷达单元作为输入,基于卷积长短期记忆网络(ConvLSTM),设计了一个多通道雷达回波外推网络架构(MR-ConvLSTM)。另外,考虑到卷积算法的平滑性,构建了自定义损失函数,增加回波强度的时空权重进行时空衰减订正。选取(40.65°—41.65°N,114°—115.4°E)内2018—2021年的6—9月共13000组华北雷达组合反射率因子拼图及RMAPS-NOW初始零场数据,其中的80%共10400组为训练集,20%共2600组为测试集。引入的物理量包括多个高度层的u、v风(1350 m),相对湿度(RH,150 m),水平散度(1350 m)等,基于ConvLSTM及MR-ConvLSTM加自定义损失函数,分别训练得到5个雷达回波外推模型。采用临界成功指数(CSI)、命中率(POD)、虚警率(FAR)作为评价指标,利用测试集对所有模型进行评估。基于引入物理量的MR-ConvLSTM训练得到的模型在20、30、35 dBz反射率阈值下,比未引入物理量的基于ConvLSTM的外推模型CSI值平均高4.67%、13.8%、5.98%,POD值平均高3.1%、7.68%、8.38%,FAR值平均低6.37%、8.54%、10.17%,同时引入3种物理量(RH、u、v)的外推模型在不同阈值的各项指标中综合表现最好,其CSI、 POD值在3种不同阈值下比未引入物理量模型平均高16.01%、13.38%,FAR值平均低14.88%。从模型应用的个例可视化也可以看出,引入物理量后有效提升了雷达回波外推的准确度,证明基于MR-ConvLSTM架构训练的雷达回波外推模型有较强的泛化能力。

回波抵消中级联神经网络滤波器的研究

针对回波通道同时具有线性和非线性特征以及目前的声回波抵消器主要是基于对回波通道的线性假设,提出可用一个级联的神经网络滤波器来作为一个非线性AEC中的滤波器结构。它由一个前馈的神经网络滤波器构成,即由一系列线性FIR滤波器串联而成;并采用了不同的自适应算法来估算滤波器的线性和非线性。实验结果表明,这种自适应级联神经网络滤波器能收敛于一个比线性自适应FIR滤波器更高的回波损失增益。

X波段共面波导结构串馈天线的设计

介绍了共面波导天线的辐射原理，在此基础上依据串馈天线理论设计出一种共面波导结构的串馈天线。天线辐射单元由6个微带单元串接组成，辐射单元与上地面之间的缝隙为恒定值，各个辐射单元的辐射系数由泰勒加权法确定，各个辐射单元的辐射能量逐次递减。经仿真计算回波损耗小于15dB时，天线带宽为260MH：（10．45～10．71GHz），天线辐射主瓣与最大旁瓣差大于16．5dB，天线的辐射效率为69％。

IP会议电话回声消除器的设计及仿真

目前最小均方(LMS)自适应算法已经成为IP电话回声消除器采用的主要算法。但在一些特别的场合,在IP会议电话中,用于回波抵消的自适应滤波器的阶数非常高,要实时实现自适应回波抵消是非常困难的。介绍了一种归一化快速块最小均方算法(NFBLMS),相比LMS算法,它不仅可以有效减小运算复杂度,同时也能改善收敛速度。最后在MATLAB中生成符合G.168要求的带限复合信号源作为远端参考信号。并运用MATLAB对算法进行仿真,仿真结果表明NFBLMS算法的各项性能指标要优于LMS算法,从而适用于IP会议电话的要求。

回波间隔对核磁共振表观孔隙度的影响及矫正方法

本文对具有特定横向弛豫时间(T2)的硫酸铜溶液进行了多回波间隔(TE)的核磁共振(NMR)实验,并利用数值模拟对32组具有不同弛豫分量的模型进行了变TE模拟实验,定量研究了TE对致密油气、页岩气等低孔低渗储层NMR孔隙度的影响规律.实验结果表明,随着TE的增大,各T2弛豫组分NMR孔隙度先维持在100%左右,然后迅速衰减,当TE增加到一定数值时,趋近于0;不同T2弛豫组分NMR孔隙度开始迅速衰减及最后变为0的TE值存在显著差异.根据不同T2弛豫组分NMR孔隙度与TE的关系,将整个NMR测量分为无损测量区、快速衰减区、无效参数区和仪器盲区4个区域.对特定弛豫组分而言,在快速衰减区弛豫组分损失量与TE呈对数关系,本文还给出了该区域NMR孔隙度的校正公式及方法.

基于声回波抵消两路算法的改进更新逻辑

声回波抵消两路算法被广泛用来检测系统双向通话;基于声回波抵消两路算法,提出了一种改进的控制更新逻辑。此更新逻辑通过比较滤波器的回波返回损失(ERLE),判断是否对滤波器进行更新。此改进更新逻辑能正确检测系统双向通话,避免滤波器的错误更新,并提高两路算法的收敛速度,减小存储器资源和计算量。仿真结果证实了此更新逻辑的有效性。

基于回波信号功率谱线面积的变幅杆传播损耗的研究

本文采用2.5MHz的压电换能器,测量了超声在三种不同规格的阶梯形变幅杆中的脉冲回波信号,并且利用数字示波器对信号进行采样,得到了数字化超声回波时域信号,结合傅立叶级数理论和FFT计算方法,再利用MATLAB语言对所测数据进行处理,得到回波信号的波形图和功率谱线图,并对其进行对比分析。研究结果表明:回波信号功率谱线面积在仅细端直径不同,其它条件均相同的阶梯形变幅杆中的传播损耗情况与它的外形有关。这一方法可为超声检测实际应用提供很多有用信息。

基于微波回波法检测混合液组分技术研究

对混合液体组分的微波检测技术进行了研究。基于微波回波检测法,利用不同的物质具有不同的介电常数,将混合液介电常数的信息转变为微波特征参数的信息,通过矢量网络分析仪反映出来,从而快速精确检测出混合液各组分的含量。笔者选取回波法,即选取微波回波损耗作为特征参量,将混合液作为微波传输介质,通过微波探头直接测量出微波回波损耗,从而确定混合液组分含量。

融合注意力机制的CS-BiLSTM深度回声消除算法

在全双工通信系统中,声学回声会降低用户的体验,针对在双向通话场景下自适应滤波算法消除声学回声效果不理想以及非线性声学回声难以消除的问题,提出一种注意力机制与BiLSTM网络相结合的CS-BiLSTM深度声学回声消除算法。首先通过构建BiLSTM网络提取语音的时序特征,之后引入通道和空间注意力机制提取回声信号的空间特征信息,并融合均方根误差与平均绝对误差提出一种新的损失函数,提高模型的鲁棒性。改进后的CS-BiLSTM网络模型能够获得清晰的语音信号,具有更好的回声消除性能。仿真结果表明,在非线性回声和双向通话环境下,与其他几种参考算法相比,所提出的CS-BiLSTM算法在感知语音质量评价方面明显优于其他算法,更有效地实现了回声消除,此外,该算法结构简单且模型参数量更少。

管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析研究

介绍了管道壁缺陷超声波在役检测原理和技术性能 ,指出超声波在役检测技术具有直接测量和定量化的特点 ,特别适于管道壁腐蚀减薄缺陷和其它减薄缺陷的在役检测 ,对管道壁厚度的检测精度高。介绍了管道壁缺陷的超声波在役检测方法 ,给出了四种典型的管道壁缺陷型式 ,指出建立并完善管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型 ,对于提高检测精度具有十分重要的意义。在对四种典型管道壁缺陷型式分析的基础上 ,通过对四次反射回波时间和相对幅值的分析识别 ,建立了管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型 ,并给出了计算框图。最后 。

超宽带快沿双指数脉冲源功率合成的优化设计

为了提高基于雪崩三极管级联的超宽带电磁脉冲源的输出功率,将其作为脉冲子源,提出对两路相同的脉冲子源进行功率合成,并分析了该脉冲子源的频率参数。根据输出脉冲宽频带、陡前沿的特点,利用ADS仿真软件对3节、4节和7节功率合成模块进行了仿真和优化设计,最终确定并研制了最优的3节功率合成模块。通过实际测试得出:在脉冲子源的工作频带内,其输入和输出端口回波损耗的最大值为–26 d B,传输损耗基本保持在–3.2 d B,输入端口间隔离度的最大值为–28 d B,该功率合成模块的仿真结果与实验验证基本一致。通过对比脉冲源原波形和合成后的输出波形可见,该功率合成模块可满足频带为200 MHz^1.2 GHz脉冲源的功率合成。

针对回声消除应用的自适应算法评价标准研究

为确定一种较优的自适应算法评价标准,以回声消除应用为背景,对残余噪声(RN)、回声返回损耗(ERL)与失调(MIS)3种评价标准进行比较分析.指出RN、ERL只考虑残余噪声功率,忽略了自适应算法的辨识精度,当残余噪声存在频域起伏等缺陷时,RN、ERL无法反映该缺陷,并以子带分解算法为例对各评价标准进行系统仿真.结果表明失调可有效反映子带分解算法辨识精度低的缺陷.最后提出与RN、ERL相比较,失调应为更严谨的评价标准.

高频超声在变幅杆件中传播损耗的测试

应用2.5 MHz超声探头,在两组不同尺寸阶梯形变幅杆中获得了相同测试条件下的超声回波信号.再利用数字示波器对信号进行采样,得到了数字化超声回波时域信号.根据傅里叶变换理论,得出了回波信号的波形和功率谱图,进而发现超声能量在这些不同尺寸变幅杆中谐振频率附近传播衰减的规律.结果表明,变幅杆放大系数大,从一端传递到另一端的平均声能量密度大.超声在阶梯形变幅杆中传播,其谐振频率附近回波功率谱线幅度与变幅杆几何尺寸有关.

超高Q值mm级晶体回音壁微腔加工

回音壁微腔具有超高Q值和极小的模式体积,在微波光子系统、非线性光学和量子光学等领域中具有广阔的应用前景。通过分析mm级氟化镁(MgF_(2))晶体回音壁微腔的损耗因素,确认了影响回音壁微腔品质因数的主要指标为材料等级和表面粗糙度。设计了mm级MgF_(2)晶体回音壁微腔的结构形式,使用DUV级MgF_(2)晶体,如果回音壁微腔表面粗糙度小于0.7 nm,则MgF_(2)晶体回音壁微腔的极限损耗理论计算值为4.781×10^(-11),对应的极限Q值为2.09×10^(10)。通过对MgF_(2)晶体回音壁微腔进行粗成型、精密车削、精密抛光,实现了高品质因数的微腔制造。测试结果表明,回音壁微腔的表面粗糙度Ra值为0.669 nm、微观形貌PV值为6.767 nm、品质因数为2.054×10^(9)@1550 nm。

一种实用的自适应回波抵消器

本文提出了一种实用、完整的自适应回波抵消器，可用于实现高速调制解调器的二线全双工传输。实验表明，该回波抵消器具有回波抑制能力强、线路环境适应性好等特点。

社交网络中辟谣信息回波损耗与互感耦合研究

[研究目的]基于相位干扰探索突发事件社交网络辟谣信息回波损耗与互感耦合机制,以便有效地对突发事件谣言进行监控及治理。[研究方法]使用2022年我国具有代表性的12起网络突发事件辟谣信息面板大数据,采用向量自回归、状态空间模型及线性规划,分析度分布相位与点集群相位对信息素密度、元语义粘度及情感熵散度的影响。[研究结论]研究发现:①信息素密度自相关呈现快速衰减特征,即“截尾效应”;元语义粘度与情感熵散度呈缓慢衰减势态,即“拖尾效应”。表明辟谣信息传播的回波损耗过程中信息素密度、元语义粘度及情感熵散度具有显著自我协同效应。②信息素密度、元语义粘度及情感熵散度在状态空间及时间序列上均具有显著相位干扰效应。度分布相位与点集群相位的脉冲扰动迅速传导至信息素密度、元语义粘度及情感熵散度,度分布相位脉冲扰动具有较强及较长时序滞后影响效应,点集群相位脉冲扰动具有余弦波动特征。③点集群相位对信息素密度的状态空间异化程度较小,对元语义粘度与情感熵散度的状态空间异化较为明显,且对信息素密度、元语义粘度及情感熵散度均具有较大的厚尾效应。度分布相位对信息素密度、元语义粘度及情感熵散度的状态空间异化程度均较大,且均具有较小的厚尾效应。根据研究结论,可从相位干扰抑制视角制定突发事件社交网络辟谣信息传播效果的提升路径及优化策略。

超宽带印刷式椭圆形单极天线性能仿真分析

通过研究能够达到-10 dB的回波损耗并且有令人满意的抗辐射干扰的超宽带印刷式椭圆形单极天线;分析了天线的物理参数对其性能的影响并设计出最佳方案;系统研究讨论了此天线的特性。

移动通信基站天馈线的故障点定位DTF方法

电缆和天线系统在整个小区的性能中起着重要的作用。天线系统的微小变化会影响信号、覆盖区域并最终导致掉线。使用便携式电缆与天线分析仪来定性通信系统能够明显简化维护。回波损耗/驻波比测量用来表征系统。如果匹配是在系统规范之外,故障点定位DTF测量可用于排除故障、定位故障,并监测随时间的变化。