地震背景噪声功率谱密度及概率密度函数的计算及其Matlab实现

介绍了地震背景噪声功率谱密度及概率密度函数计算方法及涉及的一些概念,以台站实际数据为例,给出了应用Matlab计算噪声功率谱密度及其概率密度函数的程序算法,该方法直接输入文本格式数据,计算台基噪声功率谱概率密度函数;以洛阳地震台24小时的连续波形记录为例,详细叙述了原始数据去仪器响应、计算功率谱密度、倍频程计算和噪声功率谱密度的概率密度函数计算实现的全过程。该方法编程简单,适用于单台噪声水平评估,在野外台站的快速勘选中具有潜在应用价值。

融合多工况功率谱密度函数的工作模态分析方法

频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集模态与不相关非白激励产生的虚假模态。通过研究发现功率谱密度(power spectral density,PSD)矩阵的秩是FDD方法性能的决定性因素。在此基础上,提出一种新的工作模态识别OMA方法,该方法结合了不同激励工况下的响应PSD函数矩阵,并分别对单个激励工况下的响应PSD矩阵与多工况下的增广响应PSD矩阵进行奇异值分解,通过对比单工况PSD矩阵与增广PSD矩阵在奇异值峰值处秩的变化,识别出包括密集模态在内的结构模态参数,并消除由非白激励产生的虚假模态。采用桁架结构仿真算例和广州塔的工程数据集验证所提方法的有效性。

波前功率谱密度函数评价方法探讨

波前功率谱密度 PSD( Power Spectral Density)能定量给出波前畸变的空间频率分布、限定波纹度和粗糙度指标 ,全面反映 ICF驱动器对高功率激光光学元件加工质量的特殊要求。给出了波前功率谱密度 PSD的定义及计算方法 ,并使用大口径相移干涉仪作为波前检测仪器 ,对光学磷酸盐钕玻璃透射波前进行了测试实验 ,获得波前一维 PSD分布 ,证实功率谱密度为高功率激光光学元件波前参数的一种有效表征方式。同时 ,还对 PSD与均方根 RMS之间的关系进行了初步的讨论。

强激光光学元件表面功率谱密度函数估计

在扼要描述了光学元件表面轮廓测量中功率谱密度（ＰＳＤ）函数的基本概念、公 式和应用基础上，重点讨论了光学元件表面低频和中高频空间频率ＰＳＤ对光场分布的影响， 并给出了强激光光学元件表面ＰＳＤ函数曲线的几个实测结果。

基于功率谱密度函数法的核电厂房增加隔震措施后的楼层反应谱分析

以压水堆核电站反应堆厂房结构为分析对象,利用功率谱密度函数法(PSDF)建立了楼层反应谱(FRS),研究了在增加隔震装置情况下,土-结构相互作用(SSI)、主次结构耦合作用和次结构阻尼比等因素对FRS计算的影响,定量分析了厂房结构FRS对这几种因素的敏感性。研究结果表明,隔震后FRS峰值下降明显,并且主要出现在隔震频率附近;同时隔震作用、SSI和主次结构耦合作用交叉影响,厂房设计时必需综合考虑这几种作用。

隔震结构基于功率谱密度函数法的楼层反应谱分析

采用锥体模型求得地基基础阻抗函数,推导出非结构构件(NSC)的绝对加速度传递函数,利用随机振动理论,通过功率谱密度函数法(PSDF)建立楼层反应谱(FRS),并和人工合成地震波分析所得结果进行了对比。研究结果表明,PSDF法用较少计算量就可以得到相当准确的FRS,同时能与现行抗震规范很好的相结合。基础隔震结构NSC的峰值反应主要出现在隔震频率附近的低频段,增加隔震装置后土-结构相互作用(SSI)出现不同程度的削弱,在隔震频率段最为显著。

以反应谱和功率谱密度函数表征的强震运动的统计特性

文中利用我国海城和唐山地震１９０条强震记录和美国西部１３８条强震记录研究了以反应谱和功率谱密度函数表征的强震运动的统计特性。反应谱用最大地面加速度归一化，即表为谱放大系数，功率谱密度函数用金井清谱描述。文中研究了参数的统计值和依赖性，以及谱放大系数和金井清谱参数与场地条件、震源和震中距等之间的相关性，分析比较了中美两国强震运动谱的统计特性，并对我国地震工程应用的强震运动谱的统计参数值的选取提出了建议。

高速铁路0.01~120 m波段轨道不平顺功率谱密度函数的构建

目前国内外铁路轨道不平顺功率谱密度(power spectral density, PSD)函数的表达式多种多样,但因检测仪器有效测量范围有限,其表征波段范围往往较窄,常以短波、中波或中长波等形式呈现,因此,开展更宽波段轨道不平顺功率谱密度函数的研究对铁道工程领域的科学研究和工程应用具有参考价值。本文对波磨小车与综合检测列车测得的高速铁路轨道(面)不平顺数据进行预处理,采用改进的周期图方法计算和分析其功率谱密度,总结其宽带和周期性成分特征;基于计算所获得的中位轨道不平顺功率谱密度,提出短波[0.01,1) m、中长波[1,120] m以及更宽波段0.01~120 m的轨道不平顺功率谱密度函数的拟合公式,并将本文提出的拟合谱与既有的典型谱进行比对分析。研究结果表明:高速铁路功率谱密度存在多个周期性成分,短波不平顺周期性成分主要与钢轨接头以及波磨相关,中长波不平顺周期性成分主要与无砟轨道结构和32 m简支梁桥的构造形式有关;所提出的短、中长波以及0.01~120 m波段的拟合公式能够很好地表征轨道不平顺功率谱密度的宽带波长特性,且参数少,形式简洁,适用性强。

地震台站台基噪声功率谱概率密度函数Matlab实现

选取2015年四川数字测震台网中筠连和华蓥山地震台记录的垂直分向连续波形数据,利用Matlab软件,计算地震台站台基噪声功率谱概率密度函数,分析地震台站环境噪声特征。结果表明,台站环境噪声功率谱密度概率密度分布对地震事件波形(体波、面波)、人为噪声(台站周围人为活动、车辆及机器噪声等高频干扰)、系统瞬变(数据丢失、地震计小故障)以及仪器标定信号等反映较好。使用台基噪声功率谱概率密度函数方法,有利于监测地震台站数据记录,提高观测数据质量。

LabVIEW在货运车箱振动自功率谱密度函数分析中的应用

在实验室内对车载物资和装备进行随机振动试验具有很大的经济意义,目前国际上普遍采用的一种试验方法是在频域内再现功率谱密度和随机波形,而功率谱密度通常是由实测振动数据经过自功率谱密度函数分析后得到。LabVIEW可以很好的完成自功率谱密度函数分析。首先介绍了LabVIEW中有关自功率谱密度函数的基本理论和算法,对待处理原始数据进行了简要介绍,然后详细叙述了自功率谱密度函数的计算步骤,最后开发出集数据输入、计算以及显示保存结果等功能于一体的虚拟仪器。经实践检验证明该虚拟仪器实用且效率高。

关于三状态马氏过程的复函数的功率谱密度(英文)

得到了关于不可约的三状态马氏过程的复函数的自相关函数与功率谱密度的显式表达式.由三次和五次方程理论得到:当转移速率矩阵存在相同的特征值时,给出复函数的功率谱密度在[0,+∞)上非单调的一个充要条件;当转移速率矩阵存在不同的非零特征值时,给出复函数的功率谱密度在[0,+∞)上非单调的一些充分条件.

功率谱密度函数的构建及在重力场元计算中的应用

应用输入输出法逼近局部重力场的关键在于构建有效反映局部重力场特征的功率谱密度函数模型、利用"间接法",基于Moritz协方差模型、Tscherning/Rapp协方差模型和Moritz两分量模型分别构建对应的功率谱密度函数模型,并采用非线性最小二乘法在EGM2008模型的基础上拟合了模型系数。拟合结果表明:在2倍相关长度的相关距离内,Moritz两分量模型求得的理论协方差值与经验协方差值的符合度最好。设计了以EGM2008模型重力异常为基础数据,计算大地水准面高的仿真实验。结果表明:三种模型中,Moritz两分量模型的计算结果精度最高,同传统Stokes方法的计算结果精度相当,与拟合的理论协方差曲线图所反映的结果一致。

用功率谱密度函数评价光学面形中频误差特性

采用二维ＰＳＤ功率谱密度函数来评价光学元件面形中频波前．而这部分波前误差在传统的分析中被表示为"残余量"．它们产生的散射会严重地影响光学系统的成象质量。简要叙述了ＰＳＤ的计算方法及实验结果。

平稳随机激励下非黏滞阻尼系统功率谱密度函数的灵敏度分析

功率谱密度(power spectral density,PSD)函数的灵敏度分析是实现结构系统在随机激励下梯度优化算法的基础。区别于黏性阻尼模型假设阻尼力正比于瞬时速度,非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点的时间历程相关,因而能够更准确地描述黏弹性材料的耗能特性。针对卷积型非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解问题,利用虚拟激励法(pseudo-excitation method,PEM)将平稳随机激励下非黏滞阻尼系统的随机响应问题等效转化为确定性的简谐响应问题;利用直接微分法推导出PSD函数的灵敏度表达式;分别引入基于复模态的一阶、二阶近似法和基于实模态的迭代法构建PSD函数的灵敏度算法;通过数值算例比较三种方法的计算精度和效率。结果表明,迭代法更适合大规模非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解。

功率谱密度函数评价方法探讨

高能量、高分辨力光学系统给传统的光学面形评价指标提出了新的要求。各项测试技术 ,信息理论的更新给我们的研究提供了可能。介绍采用

抗震分析中关于反应谱与功率谱密度函数之间关系的解析

地震运动作用在结构物基础上的反应分析,常规采用确定论方法来求解,如时程法、反应谱方法等。在理论上处理是十分方便的,但往往不能反映真实情况。为此还需要采用非确定论方法作为补充分析,如应用随机振动中的功率谱密度统计方法作为一种补充分析方法,以提高分析结果的可靠性。采用随机过程中穿越阈值次数的概率统计问题作为出发点,求得地震反应不超出阈值的概率分布函数定量的统计公式。该公式可以直接应用到地震反应谱与输入功率谱密度之间,建立一个定量的可信度关系,以核实反应谱是否已经反映了随机过程的真实可靠程度。

桥梁随机响应的功率谱密度函数分析

本文运用随机振动理论 ,借助于BK2 0 34动态分析仪 ,对车辆荷载作用下 ,桥梁的随机响应功率谱密度函数进行了探讨。

用功率谱密度坍陷评价光学元件波前中频误差特性

扼要介绍了光学元件波前二维功率谱密度的计算方法,并引入功率谱密度坍陷的概念描述光学元件波前频谱特性。功率谱密度坍陷是对二维功率谱密度在不同角度上进行Radon变换得到的投影,它既利用了光学元件波前的所有有效数据,又沿袭了一维功率谱密度简明直观的特点。虽然功率谱密度坍陷在结果的表现形式和量纲方面与一维功率谱密度相同,但功率谱密度坍陷在评价光学元件波前频谱特性方面比用一维功率谱密度和二维功率谱密度更具优越性。

一种基于互功率谱密度的频域模态识别法

对各测点响应的互功率谱密度函数进行了详细推导 ,提出了一种基于互功率谱密度的频域多参点辨识法 ,这意味着许多原本利用频响函数的传统频域识别法可以很容易地用于工作状态下的模态识别 ,大大开阔了未知激励下模态识别的视野。然后采用一飞机模型对该方法进行了试验验证 ,结果表明 ,本文所提出的方法确实可行。

Matlab内建psd函数在工程随机振动谱分析中的修正方法

介绍了工程随机振动功率谱的计算过程,并对工程计算中应用广泛的Matlab软件的内建谱分析函数psd进行了详细分析,指出了该函数在进行随机振动谱分析中存在的问题,给出了修正方法,通过算例计算验证了该修正方法的正确性.