惯性导航EEMD区间阈值降噪方法

陀螺随机误差是影响惯性导航系统精度的主要因素。在经验模态分解(EMD)和阈值降噪的基础上,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)的区间阈值的陀螺信号降噪方法。该方法利用EEMD方法将陀螺信号分解多个本征模态函数(IMF)分量和1个残余分量,基于信号和IMF分量的概率密度函数的2范数距离方法剔除纯噪声IMF分量,利用改进的区间阈值降噪方法实现信号的降噪。仿真和实测试验表明,该方法不仅能有效抑制EMD中的模态混叠问题,而且能有效削弱陀螺的随机误差,从而提高惯性导航系统的精度和可靠性。

基于BEEMD的单目测距图像区间阈值降噪算法

图像噪声是影响单目视觉定位精度的主要因素。该文在二维经验模态分解(BEMD)和阈值降噪方法的基础上,提出一种基于二维集合经验模态分解(BEEMD)的区间阈值图像噪声滤除方法。图像经过BEEMD分解为不同尺度的多个二维本征模态函数(IMF)分量和1个残余分量,依据图像和IMF分量的2范数准则和概率密度函数方法剔除纯噪声IMF分量,通过合理选择调节因子α,利用改进的区间阈值降噪方法实现图像降噪。将该算法应用于单目视觉测距中,并与BEMD算法进行对比,结果表明,该方法不仅能有效抑制BEMD中的模态混叠问题,而且能有效削弱图像噪声影响,从而提高单目视觉测距的精度和可靠性。

结合CEEMDAN与改进区间阈值的ECG降噪研究

集合经验模态分解(EEMD)结合区间阈值在心电信号(ECG)降噪上取得了较好的效果,但存在降噪后信号在某些点不连续的情况.针对该问题,提出了自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)与改进区间阈值相结合的方法.首先使用CEEMDAN对心电信号进行分解,得到本征模态函数;基于得到的本征模态函数,通过合理选择反映信号时域特点的区间阈值,选择对体现信号高频分量的本征模态函数进行处理,实现高频降噪;基于得到的本征模态函数的过零率判断信号的低频特征,实现了基线漂移的去除.通过对真实心电信号的降噪处理结果对比分析,证明本方法相对结合区间阈值的集合经验模态分解减少了产生不连续点的情况,降噪后的信号信噪比更高,误差更小.

基于变区间阈值法的河道生态需水计算方法

针对河流天然来水丰枯情况不同的特征,提出了一种考虑年内径流变化程度的生态需水计算方法—变区间阈值法,在枯水期生态需水仅设定下阈值,丰水期则须同时设定上、下阈值。通过与Tennant法和分布流量法对比分析,结果表明:变区间阈值法性能不弱于分布流量法,且非劣解集的分布较Tennant法更均匀;在2月份水位有所下降,有利于抵御咸潮入侵;在3-5月份出库流量较大,有利于生态环境和鱼类产卵期产卵;降低了枯水期对径流资料的依赖,便于计算。丰富了现有生态需水计算方法,可为相关研究提供技术支持和参考依据。

基于自适应阈值区间的广义Hough变换图形识别算法

针对Hough变换检测算法计算量大、参数空间中峰值点被次峰值点包围易导致漏检或误检、阈值难以设定等问题,在分析Hough变换原理以及直线与圆弧检测特性的基础上,首先将图像边缘像素点根据邻接关系聚集为不同的类别,顺序存放到数组中,其次提出采用阈值区间的概念检测直线与圆弧,对数组中动态采样得到的像素点按照一定规则进行阈值区间的自适应估算,并依据阈值区间对存储的像素点进行直线和圆弧检测。最后使用GREC2003标准集和人工构造的图形集进行测试,通过对比相关改进算法的实验结果,验证该算法在减小计算量的同时,提高检测的效率。

基于自适应阈值区间的动态采样Hough变换直线检测算法

目的为解决Hough直线检测方法计算量大、参数空间中峰值点被次峰值点包围导致漏检或误检、阈值难以设定等问题.方法通过对Hough变换原理以及直线表示的特点进行分析,采用阈值区间表示一条直线,通过三个约束定义了该阈值区间,并根据其中第三条约束识别图像中其他像素点是否在该直线上.对被识别的轮廓线采用邻接关系将像素点聚集为不同类,将其依次存放到数组中,根据数组下标对这些像素点进行动态采样,对采样位置上的m个相邻像素点使用阈值区间进行直线判定与轮廓线上的像素点识别.针对GREC2003标准测试集进行实验验证.结果本算法与已有改进算法、Matlab内置优化Hough变换函数进行对比,实验结果验证了本算法的有效性.结论本算法通过过滤噪声信息,提高了Hough变换直线检测的抗干扰能力,增强了算法的鲁棒性.

光电成像挠度系统中数据动态阈值区间预测

对桥梁挠度数据的影响因子进行了深入分析,揭示了传统基于固定阈值方法判断数据信号正确性的方法是不适用的,从而在回归理论分析基础上,建立回归模型来描述挠度数据局部趋势曲线,以此预测挠度数据阈值区间范围,形成动态阈值包络。仿真实验证明:回归模型与实测曲线吻合较好,2个实验的均方误差分别为0.684 7和0.485 4,实测值都在预测值的动态阈值范围内(当输入温度值为15.61,实测值为288.89,样本大小为130时,预测的挠度阈值范围为289.048 8±0.470 8;样本大小为32时,预测的挠度阈值范围为289.019 3±0.137 6)。

基于RVA阈值区间集成的河道内生态需水计算与应用

在对河道生态需水特点进行分析和总结的基础上,提出了基于变化范围法和多种水文学法计算成果的河道内生态需水计算方法——下包线法,建立了考虑径流资料精度的评价体系。结合一致性审查、河道内生态需水计算和评价,构建了考虑径流非一致性的河道内生态需水计算框架,并应用于陕西省引汉济渭工程。结果表明:河道内生态需水过程具有波动性、季节性、时效性和区间性;在生态需水阈值区间内,下包线法同时满足维护河道生态和保证兴利效益的目的,可在较高生态需水标准基础上进一步压缩生态需水总量;下包线法和Tennant法中Tennant-好、Tennant-差所得生态需水过程分别为引汉济渭工程理想、适宜和最低生态需水过程。

秘密区间与阈值的保密判定

安全多方计算(SMC)是密码学领域近年来的研究热点,是信息安全保护的关键技术。区间安全多方计算问题在密码学中具有重要的理论意义。之前的研究很少涉及到秘密区间,即区间是由两方或多方合作生成的,任何人对区间信息一无所知。秘密区间问题在现实生活中有很重要的实际意义。主要研究的是秘密区间与阈值的保密判定问题,针对两方合作生成秘密区间,基于Paillier同态加密算法设计了一个协议;针对多方合作生成秘密区间,利用编码原理并结合Lifted ElGamal同态加密算法,提出了优化协议。所设计的安全多方计算协议均能抵抗合谋攻击,并利用模拟范例证明了协议的安全性。利用所设计的协议可以解决很多实际应用问题。

阈值区间双向逼近的MMC电容电压均衡策略研究

子模块电容电压均衡是模块化多电平换流器正常运行、实现新能源发电并网的重要技术指标。为实现模块化多电平换流器三相各桥臂子模块的电容电压的均衡稳定,提出了一种基于传统最近电平逼近调制算法的均压策略,即阈值区间双向逼近的模块化多电平变换器(MMC)电容电压均衡策略,通过计算子模块电容电压均值以及最大、最小值,选取合适的阈值区间,根据子模块电容电压将子模块进行分组,优先投入阈值区间内子模块,再次从低于阈值下限、高于阈值上限的分组中选择需要投入的子模块,最终逼近输出参考值。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建模块化多电平换流器模型,利用S-function编写均压策略控制程序,实现了所提均压策略的换流器仿真。仿真结果表明,该策略具有比传统算法更好的均压效果,能够降低开关损耗;并且,在电容初始电压不同的情况下,该策略具有更快的收敛效果。因此,该结果对进一步优化模块化多电平换流器具有重要意义。

基于城市化水平的阜新市水系连通阈值区间的分析

城市河湖水系功能受城市化快速发展影响产生了明显变化。为定量分析水系连通受城市化发展的影响,建立城市水系连通功能和形态变化的两套指标体系,对不同指标间关系进行统计分析,并建立相关方程对定量描述水系连通形态对其功能的影响,最后以阜新市为实例,对其城市化发展规划下的水系连通阈值进行区间范围的确定。

煤层底板突水变权评价中变权区间及调权参数确定方法

基于变权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型可以解决传统常权脆弱性评价模型中存在的固定权重不能反映突水主控因素指标值内部差异性对评价结果造成的影响。但是利用变权模型对煤层底板突水评价中变权区间阈值及调权参数的确定目前尚没有统一的分析确定方法,变权区间和调权参数决定了变权模型对研究区主控因素的哪些指标值采取何种幅度的权重调整。针对这两个亟待解决的问题,根据煤层底板突水各主控因素指标值在空间分布上存在差异,但也具有一定的相似性的特征,利用聚类分析方法对各主控因素变权区间阈值进行了确定,同时也对变权评价模型中的调权参数确定探索性提出一种能够满足决策者决策偏好的可行性方法。在此基础上以山东省兴隆庄矿为例进行求解说明和效果验证。

心电信号平滑分解阈值去噪方法

小波分解去噪效果取决于小波函数的选择,经验模态分解存在模态混叠,总体经验模态分解需要大量的重复分解计算。为了解决以上问题,本文基于平滑滤波原理提出了平滑分解阈值去噪方法,用于心电信号去噪。首先将含噪心电信号分解为从高频到低频的多个平滑分解分量,建立边界阈值将其分成3组:含高频噪声分量组、有用信号分量组和低频噪声分量组。提出时变阈值和区间阈值,对含高频噪声分量组去噪。由去噪的含高频噪声分量组和有用信号分量组重构心电信号。通过对仿真和MIT-BIH真实心电信号的去噪实验表明:实验范围内的信噪比提升19.656~2.448 dB;相关系数0.885~0.999;能量比接近于1。去噪心电信号的P波、T波和QRS波完整清晰,波形位置、形态和幅值与源信号一致,具有实际临床应用价值。

基于区间证据推理的继电器接触系统故障检测

针对现有接触电阻阈值检测算法过于依赖先验知识导致漏检率较高的缺陷,提出一种基于区间证据推理的继电器接触系统故障检测算法。首先,将先验阈值和接触电阻测试数据转换为区间信度结构;然后,根据修正权重对先验阈值和测试数据进行区间证据推理融合;最后,计算出融合后的检测阈值。该方法充分考虑了接触电阻测量模型所包含的不确定性以及区间证据推理融合过程中的权重一致性,避免了现有算法自适应能力不足的缺陷。在继电器加速寿命试验平台上进行验证,实验结果表明,与经验阈值算法和常规区间证据推理方法相比,所提算法具有较好的自适应能力,可以有效提升电磁继电器接触系统的故障检测精度。考虑数据不平衡问题,对原始数据进行重采样后,所提算法能进一步提高故障检测效果。

采用改进等价极值法的钢网架动力可靠性分析

为比较动力作用下航站楼钢网架结构可靠性的空间分布差异,基于等价极值原理中的极值(P),推导并改进了以逼近极值(ΔPi)为特征变量的结构失效概率计算方程。结合某机场航站楼钢网架优化案例,数值模拟分析了指廊钢屋盖在不同有效峰值加速度(effective peak acceleration,简称EPA)作用下的结构可靠性变化规律,总结了改进等价极值法在预测结构失效时的优越性。结果表明:利用改进等价极值法得到的结构失效概率上下界曲线能准确表征不同EPA作用下结构失效的“三阶段”变化趋势,且计算阈值区间随EPA增加而收敛,并在EPA大于0.22 g时趋于0;在结构设计优化指标满足规范要求时,改进等价极值法既能有效预测其可靠性变化趋势又具有较高预测精度;指廊结构区段内的支座节点失效概率与整体失效概率接近,EPA小于0.295 g时误差不超过4%,可通过监测代表节点实现结构整体可靠度监测。

一种基于数据可靠性和区间证据推理的故障检测方法

为解决故障检测方法在处理数据不确定性问题上的不足,本文提出一种基于数据可靠性和区间证据推理(Interval evidential reasoning,IER)的故障检测方法.该方法通过融合专家知识与考虑可靠性的监测数据,实现报警阈值区间的更新与优化,从而提高故障检测的准确性.首先基于信息一致性方法计算数据可靠度,然后基于区间证据推理理论,构建区间阈值的更新与优化模型,最后基于投影协方差矩阵自适应进化策略算法求解优化模型,得到故障检测误漏报率最小的最优报警阈值区间.对石油管道泄漏实例和航天继电器加速寿命测试实例的故障检测问题进行了研究,通过对比分析,验证了所提方法的有效性.

火炮系统故障预测的上下界容错阈值计算模型

基于方差控制思想针对火炮系统结构模型本身建立了一种火炮系统故障预测的上下界容错阈值的计算方法。首先,该算法利用火炮系统的结构模型对故障机理数据进行分析,通过方差控制思想建立了故障预测上下限阈值的计算模型;然后在此基础上给出了火炮系统故障预测的上下界容错阈值区间的控制算法和流程图设计;接着通过火炮系统实际仿真结果验证了该容错阈值量化模型的有效性。该模型充分考虑了系统本身的特性,极大地改善了容错控制阈值主观给定的低效性。分析表明,这种模型是有效的。

基于Mask R-CNN的电力关键设备载波运行状态检测

为解决因载波信号大幅波动造成的电力设备运行状态检测失准问题,提出基于Mask R-CNN的电力关键设备载波运行状态检测方法。在Mask R-CNN网络模型中,通过定义小波基向量的方法确定电力载波暂态系数的计算结果。联合电量阻抗特征,求解连续阈值区间表达式,将获取到的电力载波信号放置在已定义阈值区间内。计算奇异值检测系数的取值条件,完成电力关键设备载波运行状态检测。对比实验结果表明,所提方法可以将电力载波信号波动幅值控制在±17 dB之间,对载波信号波动行为起到了明显的抑制作用,能够提升电网主机对电力设备运行状态检测的准确性。

空间推进系统铝合金组件激光焊阈值特性

为解决空间推进系统直属组件轻量化需求,对新采用的铝合金材料进行了激光焊阈值特性研究。结果表明,铝合金激光焊阈值区间与焊接速度和离焦量的绝对值正相关,但正向变化幅度远低于不锈钢、镍合金和钛合金等材料。对于光束质量不同的激光焊机来说,光束的焦斑直径越小,实焦焊时阈值区间越低;光束的发散角越小,相同离焦量下阈值区间越低。在-12°~12°内,铝合金激光焊阈值区间与入射角无关。保护气的吹送方向和吹送速度基本不改变铝合金激光焊的阈值区间,此特性与不锈钢等材料略有区别。

一种基于变分模态分解和样本熵的MEMS陀螺去噪方法

针对MEMS陀螺信号,提出了一种基于变分模态分解(VMD)和样本熵(SE)的随机噪声抑制方法。首先采用VMD算法自适应地将原始信号分解为固有模态函数(IMF)的集合,然后针对不同的固有模态序列建立基于样本熵理论的信号组分筛选标准,从而将其划分为低频有效信息IMFs、信息和噪声混合IMFs和高频噪声IMFs。舍弃高频噪声IMFs,并利用软区间阈值降噪方法实现对混合分量的进一步处理,最后通过重构得到最终的信号。对一组真实的MEMS陀螺静态漂移输出数据进行实验分析,比较结果表明该算法的去噪性能优于同为模态分解的EMD去噪方法。