采用余弦拟合的随机共振反演技术研究

针对当前随机共振反演方法实施过程流程复杂、需要调节的参数繁多、对幅值的估计不准,以及难以处理频率相差较大的多频信号等诸多问题,提出了一种新的采用余弦拟合的随机共振反演算法.该算法采用移频变尺度随机共振检测频率,利用所得频率设计余弦曲线对输入信号进行最小二乘拟合,不需对特殊点进行特别处理,幅值不受波形畸变的影响,因此可以处理频率相差任意大小的多频信号.通过数值仿真和机车走行部故障的诊断,验证了该算法具有较强的工程实用性,同时结合频谱校正技术可以进一步提高该方法的精确性,更准确地检测出信号频率及幅值.

混合策略改进的正弦余弦算法

针对正弦余弦算法在求解函数优化问题时存在的求解速度慢和收敛精度低等缺陷,提出了一种混合策略改进的正弦余弦算法.首先,采用余弦拟合度策略,通过旋转变换算子与轴向变换算子来更新种群位置信息,进而能够有效保持种群的多样性和提高求解精度.其次,利用单纯形法对种群中适应度较差的个体更新位置信息,增强算法的勘探能力和开采能力.最后,采用自适应参数调整策略,来均衡全局的搜索性能和局部的开采性能.增加动态惯性权重策略,使寻优过程充分利用个体的位置信息,提高局部的开采性能和加快算法的收敛速度.采用8个基准测试函数来评估改进算法的性能,并与其它改进算法用于压力容器设计中.实验结果表明:改进算法在求解速度和收敛精度方面均具有实质性的优势.

内接触式管道测径装置与数据拟合方法

为了对油气管道内的变形情况进行高精度检测,基于磁敏元件感应弹性检测杆绕轴转角的原理设计了内径检测杆,并研制了新型的内接触式管道测径装置。提出采用二次余弦模型拟合转角与管径之间的数据处理方法,可降低测径拟合残差和提高拟合精度。拟合试验表明,该方法可保证测径拟合残差百分比降至0.5%以下。

高功率回旋行波管新型输出渐变段的设计

利用正余弦拟合的方法和半径渐变波导的耦合波理论设计出一种Ka波段TE01模回旋行波管新型输出渐变段。通过Matlab数值计算和HFSS仿真优化,研究了该新型渐变段的反射系数、传输参数、模式纯度、对杂模的耦合等性能指标。计算结果表明:在长度为80 mm、口径由14 mm变化到32 mm的情况下,在30～33 GHz该新型渐变段的传输参数大于-0.000 52 dB,反射参数小于-65 dB,模式纯度大于0.995,对TE02模和TE03模耦合在-40 dB以下。在等长度和等口径下,与Dolph-Chebyshev渐变段进行比较,结果显示在30～33 GHz内,新型渐变段比其传输参数更好、反射参数更小、模式纯度更高等。测试样品的冷测实验结果为在28～35 GHz范围内,其反射参数小于-30 dB,传输参数大于-0.3 dB。

基于遥感影像边界特性对南海海洋内波检测算法研究

海洋内波在海洋活动中扮演重要角色。海洋内波研究对我国海洋科学的理论研究、海洋资源的保护、开发和利用以及海洋军事等方面均具有重要意义。为了及时发现海洋内波的发生地点以及对海洋内波参数进行定量分析,本研究基于合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)影像中内波明暗条纹的边界特性,提出了一种集成的海洋内波检测算法:主要运用列分离邻域处理和Canny算子边缘检测算法对条纹进行检测,并利用海洋内波的轮廓长度、面积比值及传播方向三个特征对条纹进行筛选,并将该算法应用于南海发生的多起海洋内波,以验证算法的鲁棒性和适用性。研究结果表明,该算法能够较好地识别出海洋内波的明暗条纹,不仅能够除去非内波条纹的轮廓,而且能够去除一些细小且不明显的内波条纹轮廓。利用余弦函数逐像素地对识别后的条纹进行拟合,然后根据拟合结果找出明暗条纹所在位置以及相邻明暗条纹之间的间距,从而判定出内波发生的位置。