二阶Radon-Fourier变换与遗传算法结合的快速相参积累算法

针对匀加速运动的高速目标,可以用二阶Radon-Fourier变换(Second-order Radon-Fourier Transform,SRFT)完成对回波信号的相参积累。SRFT算法的原理是通过“速度-加速度”联合搜索来实现目标的运动参数估计,其计算量较大,不满足实时检测的需求。针对这个问题,提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的快速实现方法。首先对运动参数集进行编码,设置初始群体;然后通过遗传算法对群体更新迭代,使其能够自发快速地逼近全局最优解,减少不必要的搜索路径;最终快速实现待检测目标的相参积累。仿真结果表明,在保证检测性能的前提下,算法计算量得到有效改善,运算次数减少大约一个量级。

宽带Radon-Fourier变换及基于CZT快速实现方法研究

宽带脉冲体制雷达中,脉冲尺度伸缩效应(PSE)和目标跨距离单元走动(ARU)问题会降低脉冲相参积累性能,进而降低微弱目标检测能力。为了解决PSE和ARU问题,文中给出一种宽带Radon-Fourier变换(WRFT)及其快速实现方法。首先设计了宽带匹配滤波器,然后通过联合搜索速度与距离参数空间,同时进行脉间相位补偿、宽带匹配滤波以及跨距离单元走动补偿,进而实现长时间脉冲相参积累。针对WRFT中参数空间遍历搜索带来大运算量问题,进一步给出了基于Chirp-Z变换(CZT)的快速实现方法。最后,数值实验验证了该方法的有效性。

基于随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换的相参积累

针对远程隐身目标微弱回波的低信噪比检测和多普勒模糊下的参数测量问题,该文采用随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换(RPRI-RFT)实现回波脉冲的长时间相参积累和盲速旁瓣(BSSL)抑制。通过分析PRI随机抖动量与多普勒模糊旁瓣均值、随机调制噪声谱方差的定量关系,表明增加积累脉冲数量可以降低调制噪声的影响,并针对脉冲数增加导致的回波跨距离单元的问题,提出RPRI-RFT实现回波脉冲的有效相参积累。理论分析和仿真结果表明,RPRI-RFT能够降低随机调制噪声,同时可以抑制盲速旁瓣,从而有效提高低重复频率雷达对远程、微弱高速多目标的检测和测量能力。

二阶同步提取变换的沉积旋回界面定位与追踪识别

针对实际测井资料划分沉积旋回时,预测无井位点地区旋回单元的的限制问题,构建一系列沉积旋回组合的地质模型,通过二阶同步提取变换分析正演模拟结果的频率特征,探求沉积旋回界面追踪方法。结果表明:二阶同步提取变换方法得到的时频谱时频分辨率高,鲁棒性较好;对于旋回单元的顶界面的弱能量信号具有更高的灵敏度;通过设定人工辅助矫正方案,能够将相对误差控制在30%之内,进一步提高追踪结果的准确度。

频域切变Radon-Fourier变换算法及其对微弱目标的检测

针对Radon-Fourier变换(RFT)在进行高速微弱目标检测过程中运算量大和实时处理问题,提出频域切变RFT(FSRFT)算法,其在不失积累增益和检测性能的情况下,简化处理过程并降低运算量,且所提方法适合于雷达跟踪过程中的滑窗处理和并行运算。仿真实验结果表明,理想情况下,FSRFT方法的相参积累检测性能接近理论值,并行处理运算量较现有快速方法降低一个数量级。

基于二阶同步提取变换的次同步振荡参数辨识

针对电力系统频发的次同步振荡现象,以及因为振荡频率接近在参数辨识中造成的误差,文章提出一种适用于次同步振荡参数辨识的二阶同步提取变换和希尔伯特变换结合的方法。首先使用二阶同步提取变换方法对信号进行时频分析,得到信号时频图,然后用二阶同步提取变换逆变换分解重构出各个模态分量,最后用希尔伯特变换对提取出来的单个模态分量进行参数辨识,识别其频率、阻尼比、衰减因子等主要参数。分别用理想测试信号与录波数据对其进行验证,仿真结果表明,对比短时傅里叶变换等方法,该方法在计算各模态频率,模态分量重构以及参数辨识上有更高的精度。

一个解特定二阶驻定方程的新方法——特征伴随方程法

本文对文献[1]中提出的一类二阶驻定方程G″/G=∑^(m)_(j=0)P_(j)(G′/G)^(j)的求法进行探讨,提出了全新的求解方法——特征伴随方程法,通过该求法得到这类方程当m取不同非负整数(本文仅讨论m=2)时的通解,并相应给出该方程作为求解非线性偏微分方程的辅助方程时所需要的G′/G的解析表达式;同时给出一个作为常微分方程中驻定方程的应用实例,以及该方程作为非线性偏微分方程的辅助方程时利用扩展G′/G展开法的求解例子,通过该实例给出方程的精确行波解。

DC-DC降压变换器的固定时间变增益二阶滑模

针对DC-DC降压变换器提出了一种基于变增益二阶滑模控制的固定时间输出电压调节算法。首先,在考虑外部干扰以及未知建模动态的前提下,通过平均状态空间法得到了含有不确定性的降压电路的状态空间数学模型。接着,针对所得到的数学模型构造了相对阶为2的滑模变量,并提出了一种增益可变的新型滑模控制算法,实现了收敛时间不依赖于系统初值的固定时间输出电压调解控制。此外,通过Lyapunov分析得出闭环系统能够完成全局性固定时间稳定的结论。最后,通过仿真与已有算法进行比较,验证了所提算法的有效性。

基于二阶Keystone变换的FMCWSAR动目标成像与参数估计

本文研究了一种适用于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的地面动目标成像与参数估计的方法。首先,建立FMCW SAR系统下的动目标回波模型,通过多普勒频移补偿和时频代换,提出了一种基于二阶Keystone变换校正动目标回波距离弯曲的方法。其次,用Hough变换去估计动目标距离向速度,并据此进行距离走动校正。最后,采用Wigner-Hough变换估计动目标的多普勒调频率,通过补偿二次和三次多普勒相位实现动目标的精确聚焦。仿真结果表明:该方法对参数估计有较高的准确性,同时估计的参数对动目标成像有较好的聚焦效果。

适用于铁路牵引所的储能功率变换器控制策略

针对富含背景谐波的铁路牵引所储能功率变换系统(PCS)存在并网电流质量差的问题,此处提出多二阶广义积分正交分量构造(MSOGI-QSG)的方法,构造网侧电流基波和谐波正交分量,并在d,q坐标系下用比例积分(PI)控制器构建电流基波和谐波控制环路,从而实现网侧电流基波无差跟踪和谐波抑制。首先,介绍所提MSOGI-QSG的工作原理,其次,在静止坐标系下,分析各电流控制环路PI控制器参数的设计方法,最后,搭建5 kW单相PCS硬件平台进行实验验证,实验结果证明了所提控制策略的正确性。

基于二阶导数算子与小波变换的图像去噪

二阶导数算子噪声定位的图像去噪法对椒盐噪声有很强的去噪能力,但对高斯噪声去噪效果较差,基于小波变换的图像去噪法能有效去除高斯噪声,但几乎不能去除椒盐噪声。针对上述问题,采用二阶导数算子降噪与小波变换去噪相结合的方法对图像去噪,利用2种方法进行优势互补,能较好地去除椒盐、高斯噪声和椒盐-高斯混合噪声,降低选择阈值的难度,有利于提高图像去噪精度。实验结果表明,该算法是有效可行的。

二阶同步挤压S变换及其在地震谱分解中的应用

同步挤压S变换是一种处理非平稳信号的新时频变换方法,通过"挤压"信号的S变换结果,可以得到高分辨率的时频谱.但是,当信号的相位随时间呈非线性变化时,同步挤压S变换计算出的瞬时频率会出现误差,并造成时频谱分辨率降低.为了改善其对于该类信号的时频分析效果,我们利用时间和频率的二阶偏导数对瞬时频率计算式进行修正,提出二阶同步挤压S变换.合成信号处理结果表明,二阶同步挤压S变换的分辨率不但明显高于常用时频变换,在信号瞬时频率随时间呈二次或正弦变化的情况下,其时频挤压效果也好于同步挤压S变换.我们将二阶同步挤压S变换应用到天然气地震勘探资料的谱分解当中,结果表明,二阶同步挤压S变换可以很好地检测到与天然气相关的谱异常.因此,二阶同步挤压变换对于地震解释是一种很有潜力的方法.

二阶导数傅里叶变换红外光谱鉴别植物油和地沟油

利用傅里叶变换红外光谱法测定了食用植物油、地沟油和模拟的复热油的光谱并进行二阶导数处理分析。结果表明:地沟油和模拟的复热油的饱和脂肪酸、反式脂肪酸的含量均明显高于正常食用油的;二阶导数光谱中3 009、1 737、966、723 cm^(-1)4处特征吸收峰的变化可作为判定是否为地沟油的参考。用此方法鉴别油品用量少且无需样品预处理,分析速度快,可为地沟油检测方法的建立提供依据。

时间域和频率域二阶同步压缩变换及其在储层识别中的应用

从时间域推导出时间域二阶同步压缩短时傅里叶变换和时间域二阶同步压缩小波变换,从频率域推导出频率域二阶同步压缩短时傅里叶变换和频率域二阶同步压缩小波变换,通过公式推导结果可以得到二阶同步压缩变换的统一形式,这一规律可以推广到其他二阶同步压缩线性时频变换中去。将二阶同步压缩小波变换应用到实际地震资料处理中。结果表明:该方法可以得到非常高的时频分辨率,能够有效识别储层及有利圈闭,所得结果与测井资料相吻合;相对于传统线性时频分析方法和一阶同步压缩变换方法,二阶同步压缩变换可以使能量更加聚焦到时频脊上,提高时频域分辨率。

基于二阶海宁卷积窗和双峰插值傅里叶变换的谐波检测方法

针对采用傅里叶变换检测谐波时存在的频谱泄露和栅栏效应问题,提出采用二阶海宁卷积窗的加窗算法来减少频谱泄露,采用双峰谱线插值修正算法抑制栅栏效应的谐波检测方法。Matlab仿真结果表明,该谐波检测方法对于稳态谐波的检测精度较高,且很好地改善了频谱泄露和栅栏效应问题。对于波动谐波,提出可采用小波变化与傅里叶变换和加窗插值法相结合的谐波分析方案。

主成分分析和二阶导数用于混合物含量的傅里叶变换中红外光谱测定

采用傅里叶变换中红外光谱法测定苯甲酸和邻苯二甲酸氢钾混合物试样,再利用二阶导数重构图谱。分别以吸收光谱和二阶导数光谱为校正集样本,采用主成分分析法对光谱数据进行优选压缩,建立了定量分析模型。结果表明:所建立的方法用于苯甲酸和邻苯二甲酸氢钾混合物的成分含量测定,所得预测值与实际值相符。

基于拉普拉斯变换的二阶系统传递函数的参数研究

为了研究二阶系统传递函数中固有频率和阻尼比这两个参数,运用牛顿第二定律构建微分方程数学模型,并利用拉普拉斯变换理论,说明了传递函数中的固有频率和阻尼比这两个重要参数表达式的正确性和合理性.从固有频率和阻尼比的实际含义出发,对它们的计算公式进行详细证明,从而加深对二阶系统传递函数参数的理解,并将其更好地运用到实际问题中.

基于快速傅立叶变换的二阶可靠度分析方法

建立了一种基于快速傅立叶变换的二阶可靠度分析方法 .状态函数在利用两点近似技术近似为二阶多项式后 ,进一步变换为统计上独立的中间变量之和 .对于中间变量的线性形式表示的状态函数 ,其概率密度的傅立叶变换是各中间变量的概率密度的傅立叶变换之积 .因此 ,状态函数的概率密度可由其傅立叶变换函数的逆变换求得 .文中的傅立叶变换和相应的逆变换均由高效的快速傅立叶变换技术完成 .该方法可应用于正态和非正态分布问题 .由于在构造二阶近似中采用了近似技术 ,因而具有很好的计算效率 .数值算例验证了该方法的应用、效率和精度 .

基于二阶变换的高效液相色谱法测定食品中丙烯酰胺

针对方便面等面粉类食品中丙烯酰胺的测定，建立了基于二阶变换的高效液相色谱测定方法。该方法将二阶变换处理技术应用于HPLC的数据分析和处理，可以使食品样品HPLC图中丙烯酰胺色谱峰得到显著的锐化，大大提高定量分析的准确度和灵敏度。该方法测定丙烯酰胺的线性范围宽泛，定量检测限（LOQ）〈10μg／L，加标回收率为88．3％-91．0％，明显优于不经二阶变换处理的HPLC法。采用该方法对市售方便面样品进行测定，发现丙烯酰胺含量在10～300μg/kg范围内，其含量小于薄脆饼干等常见的面粉类食品。

基于小波变换与二阶差分的低对比度图像增强

针对传统小波增强算法在处理光照不均或光照不足图像时出现的图像细节丢失、图像噪声增大以及信息熵降低问题,提出了新的基于小波变换与二阶差分的图像增强算法。根据小波变换的特性,首先将图像信息分解为高频分量和低频分量,然后通过二阶差分来控制图像细节成分在输出图像中占的比例,对图像信息的高频分量进行了小波重构。实验表明,所提出算法在图像增强效果和抗噪性能上均优于AHE算法、CLAHE算法、HE算法、Laplace算法等传统的图像增强算法,在有效抑制噪声的同时能够突出图像细节信息,具有良好的适用性。