Setting Up Railway Track Crosswise Roughness Spectral Using Time Series Analysis Method

In this paper, the method of time series analysis——the maximum entropy spectrum estimation is used in setting up the track crosswise roughness power spectrum density functions (call simple “the track spectra”), the track spectra are obtained by process the data measured from the ground. The results obtained in the way are prove to be superior to those obtained with the "FFT" methods.

基于潮位站水位数据的海啸波特征值拾取与分析研究

以2022年1月汤加海啸事件为例,采用高通滤波和最大熵谱分析方法对日本父岛、上海芦潮港潮位站实测水位进行海啸波的特征拾取、分析与比对验证。结果表明:父岛站海啸波最大波高为0.88 m,主周期为12.2~20.5 min;芦潮港站最大波高为0.07 m,主周期为20.3 min;由不同采样频率的水位数据计算得到的海啸波不同,各站首波到形成最大波幅的时长也不一致。

基于局部能量密度的中介轴承故障特征提取与诊断方法

针对航空发动机中介轴承振动信号在复杂传递路径和强背景噪声条件下的故障特征提取难题,本文提出了一种基于局部能量密度(LED)的中介轴承故障特征提取与诊断方法。首先,采用奇异谱分析对故障信号进行初步的降噪处理,并通过基于余弦值的方法确定最优的重构阶次,以保留信号中的关键故障信息。接着,引入新指标LED,用于量化故障特征频率及其谐波在局部频率范围内的能量比例。该指标不仅能有效提取微弱的故障特征,而且对于实际故障频率与理论故障频率之间可能存在的偏差表现出较强的鲁棒性。以LED作为适应度函数,通过人工蜂鸟算法优化的最大相关峭度解卷积(MCKD)增强奇异谱分析降噪后信号中的故障特征。最后,通过包络谱分析完成故障诊断。本文通过中介轴承故障模拟实验和加噪实验验证了所提方法的有效性,实验结果表明,与现有的故障诊断技术相比,本文所提出的方法的故障特征系数(FFC)和LED分别增加20.7%~218%和22.9%~134%。在0 dB,-4 dB和-10 dB噪声条件下,该方法仍准确地识别到外圈故障的特征频率及倍频,表明所提出的SSA_MCKD能有效降低信号噪声并提取滚动轴承的故障特征。

INPEFA在高分辨率层序地层研究中的应用——以鄂尔多斯盆地油房庄地区长4+5油组为例

目前利用常规测井曲线进行地层划分对比多解性强,测井曲线分层标志有时并不清楚,为提高层序划分的准确性及精度,本文利用最大熵谱分析方法,对测井曲线进行INPEFA处理得到频率趋势线,能够提取测井曲线所隐藏的周期性特征,描述地层的沉积旋回特征。通过对鄂尔多斯盆地油房庄地区长4+5油组自然伽马曲线进行INPEFA处理,得到频率趋势线并进行连井对比,将长4+5油组划分为6个中期基准面旋回,与现场地层划分具有良好的对应关系。研究认为,应用INPEFA技术可以明显的将地层的旋回特征表示出来,使各层序界面更直观、更明显,提高旋回划分、对比的精度和准确性,实现层序旋回划分从定性-半定量-定量的过程,是进行层序地层划分对比的有效手段。

奇异谱分析的广义性及其应用特色

本文从理论上证明，奇异谱分析（ＳＳＡ）是一种广义功率谱分析。其广义性及应用特色是：（１）它具有稳定的识别和强化信号功能，在识别优势周期信号及强化显示方面，功能超过最大熵谱分析（ＭＥＳＡ）；（２）其识别和描述信号的方式是时域性的频域特征分析，即时频域相结合，有益于天气气候诊断和预测；（３）它并不受正弦波假定的约束，对于各种非正弦波信号同样有稳定的识别功能。文中实例也验证了理论证明。

江淮梅雨的时空变化特征

利用江淮地区37站1954—2001年48 a梅雨特征量资料,采用谐波分析、EOF和最大熵谱分析等方法讨论了江淮梅雨的时空变化特征。结果表明:江淮梅雨时空分布不均,梅雨特征量存在显著的年际—年代际变化特征,梅雨特征量年代际变化之间存在明显的负相关或正相关关系;梅雨特征量存在显著不同的多时间尺度振荡周期和长期演变趋势且江淮地区雨季也呈不同的年际和年代际变化特征。

松拉金成组叶片的瞬态动力分析及最大熵谱分析

该文研究了松拉金成组叶片瞬态动力分析及最大熵谱分析问题。利用接触单元描述了松拉金与叶片的连接,采用子结构技术建立了松拉金成组叶片的有限元模型对该模型进行脉冲激励,通过完全法瞬态动力学分析计算结构对脉冲激励的动力响应,然后应用最大熵谱分析计算结构的固有频率。通过采用以上方法,一方面得到了松拉金成 组叶片的静频和动频,与单叶片的计算结果相比较,松拉金成组叶片的频率略有提高;另一方面,得到了在不同转速下叶片在脉冲激励下的运动情况以及叶片与拉金相对运动的情况,这对研究松拉金成组叶片的阻尼机理是很有帮助的。

小波包-最大熵谱估计及其在水轮机故障诊断中的应用

充分利用小波包(WP)的时频局部化分析能力和最大熵谱估计(MESE)的频谱细化优点,提出了一种新的谱分析方法——小波包-最大熵谱估计(WP-MESE)。该方法能对振动信号进行多分辨分解,提取故障特征信息,进而进行精确的频谱分析;并运用此法有效地提取了水轮机轴系动态特性信息。实践证明该法是提取微弱故障信息并进行早期诊断的有效方法。

基于心冲击信号的心率提取算法

为了提高基于心冲击(ballistocardiogram,BCG)信号心率提取的准确率,提出了一种新算法.首先通过趋势项消除和小波变换对原始BCG信号进行预处理操作;然后通过单极性信号的频谱分析得出先验心率,据此确定局部心动周期的分段间隔;最后通过阈值处理、分段处理、提取局部极值点等操作得出心率.实验中采集了30例BCG信号,由此得到心率值;与同步采集的单通道ECG信号得到的心率值进行对比分析,结果表明,二者的相对误差最大不超过1.78%,这进一步验证了该算法的可行性和准确性.

基于极大熵的径流变化规律分析研究

讨论了径流时间序列的极大熵谱分析,与传统的谱分析进行了比较,指出了极大熵谱法的高分辨率特性及其在水文学方面的应用前景.对黄河上游兰州站年径流时间序列分析的实例验证表明,兰州站具有11,6.25和3年的主周期,证实了该方法的可行性.

频谱分析方法在仿真可信性研究中的应用

应用频谱分析方法进行仿真可信性评估。分析了傅立叶谱估计、最大熵谱估计的统计特性，并分别构造相容性检验。引入瞬时谱估计分析非平稳随机信号，以及应用于某型近炸引信数字仿真模型验证的一个实例。

基于PC机的超声多普勒频谱分析系统的研制

本文介绍了一种新型的基于 PC机的血流多普勒信号频谱分析系统的研制方法。这种系统以 PC机和超声多普勒检测单元为主要硬件 ,用小波变换和短时傅里叶技术以软件形式实现了血流多普勒信号的降噪、频谱分析、最大频率曲线提取、特征点检测和声谱参数的计算。这种系统不仅成本较低 ,而且可以自动提取各种信噪比 (包括低信噪比 )条件下的血流多普勒信号的频谱特征 。

利用最大似然法识别呼和浩特市绿化树种

以呼和浩特市的WorldView-Ⅱ为数据源,通过影像光谱特征分析,筛选出有利于树种识别的波段,利用最大似然法对影像进行分类。结果表明:11个树种及草类在海岸、蓝、绿、黄色波段中可分性不大,在红、红色边缘、近红外1、近红外2波段中可分性较大;11个树种及草类的整体分类精度可达62.93%,Kappa系数为0.5842,表明分类结果与实际情况具有中等的一致性;树种组分类中,分类的总体精度为72.59%,Kappa系数为0.6571,表明分类结果与影像真实情况具有高度的一致性。

应用最大熵谱估计进行导弹系统的仿真模型验证

探讨了导弹系统仿真模型验证的定量方法。依据最大熵谱估计方法分辨力高的特点，分析其近似统计特性，分别给出了两个样本和两个正态总体的一致性检验方法。仿真结果表明，利用最大熵谱估计进行有效性检验是可行的。最后给出了一个应用实例。

现代谱估计方法在仿真可信性研究中的应用

仿真可信性研究是仿真研究的重要组成部分，其主要工作包括模型的验证、确认和认定（ＶＶ＆Ａ）。谱分析方法是研究仿真可信性的定量方法，适合于对系统动态性能进行分析，是一种统计检验方法，且可信度较高。特别是现代谱估计方法，既有高分辨率，又可以分析非平稳时间序列，具有广泛的应用。该文分别分析了傅立叶谱估计、最大熵谱估计、交叉谱估计、瞬时谱估计、演变谱估计等的统计特性、应用特点和适用范围。

臭氧总量对太阳活动长期变化的响应

通过对１９５９—１９８５年逐年的年平均臭氧总量在１０°，２０°，……，７０°Ｎ各纬圈进行极大熵谱分析以及回归分析，发现臭氧总量对太阳活动１１年和２２年周期性变化的响应在北半球各纬圈并非一致。在低纬和高纬度地区，臭氧总量对太阳活动２２年周期性变化的响应较强，对１１年周期变化的响应较弱；在中纬度地区则与此相反。

我国货币供应时序结构的奇异谱分析

时间序列的结构分析是深入研究原始序列的重要前提。应用奇异谱分析并以极大熵谱估计为辅助,对我国广义货币供应量M2进行时间序列结构分析,结果显示:改革开放以来,我国广义货币供应量M2除了趋势项外,还具有周期分别约为10年、4～5年和3年,方差解释能力依次为23.22%、7.48%和3.44%的主周期波动成分;所有的周期波动成分的振幅均随时间而增大;长期趋势在改革开放前期增长速度较慢,而在中后期增长速度较快。

河南省年平均气温的时空分布及变化特征

采用EOF分析、气候突变分析、最大熵谱分析、倾向率等多种方法,对河南省1961-2005年的年平均气温进行时空特征分析,结果表明:河南省年平均气温空间分布由南向北递减;第一主分量代表了河南省年平均气温变化的时空特征,显示出全省气温变化具有高度的一致性;1994年为气温变化的突变点,其后气温增温明显;时间序列具有4 a、5.5 a、2.4 a的变化周期。

极大熵谱在径流时间序列周期分析中的应用

针对年径流序列存在多年变化周期,但径流时间序列变化受诸多因素影响,存在着多种不确定性的情况,笔者采用极大熵谱分析来提取径流时间序列的周期成分,对黄河上游贵德站年径流时间序列进行周期分析,得出贵德站具有12.5,5.9,4和3年的主周期。结果证明该方法可行,同时其结论为研究径流预测提供了科学的依据。

一种基于增强型最大二阶循环平稳盲解卷积的齿轮箱复合故障诊断

针对齿轮箱复合故障振动信号易受到背景噪声干扰,使得传统方法对复合故障冲击特征难以准确分离的问题,提出一种自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(ACYCBD)与1.5维导数增强谱相结合的复合故障诊断方法。首先,利用循环谱分析检测复合故障振动信号中与故障特征相关的循环频率成分,构建不同目标类型的循环频率集;之后,根据不同类型的循环频率集,提出一种以三阶累积量稀疏度(TCS)为指标,自适应地选取最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的最优滤波器长度的改进算法,从而更好地获得包含不同故障冲击成分的CYCBD最优滤波信号;最后,提出一种新的1.5维导数谱进行特征增强,提高信噪比,并分析谱图中突出的故障特征频率进而判别故障类型。通过仿真信号与故障实验平台数据对算法进行验证,结果表明该方法能够实现齿轮箱复合故障的准确分离与诊断。