基于车体振动与噪声响应的城市轨道交通线路曲线健康状态评定模型

在城市轨道交通线路中,曲线占比较高,且曲线半径相对较小。准确评估曲线健康状态,对合理利用维修资源、优化安排维修计划具有重要意义。提出了一种新的曲线健康评定模型,利用车体的振动与噪声响应检测数据,构建状态评定指标体系,确定曲线健康指数。该评定模型可实现曲线健康状态的实时性准确评定。通过北京地铁1号线的实际检测数据验证了该模型的有效性。计算结果表明:曲线健康指数可用以全面评定曲线健康状态,能够满足现场管理需求。

大面积高分子压电薄膜水听器对湍流边界层压力起伏的自噪声响应

分析大面积高分子压电薄膜水听器（PVDF）水听器在湍流边界层压力起伏（TBLPF）作用下的电压响应。推导了利用TBLPF的波数频率谱密度和水听器的响应函数来计算TBLPF激励下水听器输出电压的自功率谱密度的一般表达式，并利用转移矩阵法求解了水听器理论模型的响应函数。还计算了该水听器的灵敏度和其对TBLPF响应的等效平面波声压谱密度级。结果表明，大面积PVDF水听器的灵敏度和其对TBLPF的响应谱可能出现弯曲振动谐振峰，这些峰仅靠增加表面覆盖层的厚度是难以抑制的。讨论了避免或抑制这些峰的可能方法。

颜色解耦光响应非均匀性噪声融合凸优化的图像伪造检测算法

当前基于光响应非均匀性噪声的伪造检测算法使用了滤色器阵列,容易产生颜色插值噪声,严重影响了其噪声的提取精度及相关性检测的分辨率;且没有考虑源相机的相关性,借助局部像素统计决策进行目标识别,削弱了算法检测精度。提出了颜色解耦光响应非均匀性(,CD-PRNU color decoupled photo response non-uniformity)噪声融合凸优化方案的图像伪造检测算法。设计颜色解耦光响应非均匀性噪声;并构造了CD-PRNU噪声残留的数学计算模型;再嵌入Bayes原理,形成贝叶斯最小风险决策,利用图像全局像素,完成伪造目标检测。同时提出凸优化方案,将真伪决策演变为凸问题,降低算法复杂度。仿真结果显示:该算法能够更有效地检测出微小尺寸伪造目标,且其误检率更低。

一种白噪声环境激励下模态参数辨识方法

根据 ITD法的思想和白噪声响应之间相关函数的特点 ,提出了一种白噪声环境激励下模态参数辨识的方法。该方法利用白噪声响应之间的相关函数与脉冲响应具有相同的数学表达式构造数据矩阵 ,根据数据矩阵求出特征矩阵。在此基础上 ,解决了对何种参数进行平均才能有利于提高辨识参数的精度 ,并减少计算工作量以及如何控制参数的辨识精度问题。在理论和实践上探讨了只有对相关函数平均才能在最短计算时间内提高参数辨识的精度。

凸优化耦合传感器模式噪声的图像伪造检测

现有的图像伪造检测算法主要是借助局部像素与恒虚警率来决策真伪,且忽略了源图像的强烈空间相关性,使算法鲁棒性不佳,难以检测微小尺寸伪造;对此,根据成像传感器的独特随机特性,设计传感器模式噪声检测思想;并提出了凸优化机制耦合传感器模式噪声的图像伪造检测算法;基于光响应非均匀性噪声,联合马尔可夫随机场与贝叶斯规则,设计传感器模式噪声;并构造最佳图像标记像素的先验概率模型;嵌入贝叶斯规则,代替恒虚警率,考虑源图像的强烈空间依赖性,联合整个图像像素,确定最大概率标记像素映射;设计凸优化机制,将图像伪造检测转换为凸问题,提高算法检测效率;并分析了不同伪造区域尺寸对算法检测的影响;仿真结果表明:与当前图像伪造检测算法相比,文章算法具备更好的接收机工作特征;以及更高的检测精度与检测效率。

三维空间VR成像的小区域目标跟踪仿真

对VR图像目标跟踪的是对图像下一帧可能状态的预测,为图像处理提供先验知识,以寻找当前帧图像中最优目标位置。但由于虚拟三维空间小区域图像目标特征覆盖率较大,小目标的跟踪难度较高,为此,提出基于背景约束与卷积特征的VR成像小区域目标跟踪方法。引入三维成像自旋模型,获取虚拟三维空间VR图像。采用中值滤波和小波系数变化算法消除图像中的噪声,避免跟踪过程受到噪声干扰。基于此,通过引入背景约束,通过设置记忆滤波器与卷积特征滤波器实现VR图像的小目标检测,完成虚拟三维空间VR成像小区域目标的跟踪。实验结果表明,研究方法的目标跟踪位置误差低于0.5mm,每秒钟可完成约16幅VR图像小区域目标的跟踪,且小目标跟踪成功率接近100%,所得到的VR图像可视化效果更好。

半刚性基层沥青路面非连续结构强迫振动声效

为了无损、快速地识别半刚性基层沥青路面的结构非连续状态,实现病害预警和预养护,对冲击作用下路面板体强迫振动机理及其振动噪声特征进行了分析,并对单自由度路面系统的强迫振动微分方程进行求解.研究表明:因土基沉降、低温施工、压实不足等原因,沥青路面将产生结构内部及层间非连续病害;而非连续状态下的板体强迫振动噪声特征对冲击加载方式、板体尺寸、模量、非连续区域面积等因素最为敏感;通过有限元声场模拟确定路面非连续性有效识别冲击力为1.0 kN,可识别最大非连续面积为4 m×4 m,最显著强迫振动噪声能量集中在300～800 Hz频带内.

桅杆的非线性随机研究

通过引入微小白噪声摄动 ,将桅杆的非线性动力方程转变成 Ito随机微分方程的形式 ,采用路径积分推导出该噪声模型响应概率密度函数的形式解 ,根据该函数的分布特征和平均 Poincaré图研究桅杆响应特性受激励参数的影响和混沌现象。算例分析表明 :桅杆响应特性依赖于激励的频率及其强度 ,而与激励方向基本无关 ;共振频率附近激励强度的增长将导致桅杆出现混沌运动 ,结构在水平面内各方向上产生大幅振荡 ,这是造成结构疲劳损伤累积的重要起因。

光电成像传感器光子响应非均匀性噪声评价方法研究

在全面分析光电成像传感器噪声源的基础上,提出了采用光子响应非均匀性因子Φ来评价光子响应非均匀性噪声,确立了Φ的测试方法,搭建了具有双积分球结构的测试平台完成了测试,并通过比对实验分析了光子散粒噪声、暗噪声和电路读出噪声对测试结果的影响,最后详细分析了整个输出范围内,光子响应非均匀性噪声与入射辐照度的关系,为光电成像传感器其他指标的测试和光子响应非均匀性噪声校正提供了有力的支持。

遥感相机电子学非线性对调制传递函数的影响及其判别

遥感相机电子学系统在信号转换过程中会产生V/Q非线性和DN/V非线性,并均会对成像子系统的调制传递函数(MTF)造成影响。本文研究了这两种电子学非线性的产生机理和对MTF的影响并提出了相应的判别方法。从两种非线性的产生机理出发,建立了V/Q非线性和DN/V非线性模型,深入分析了两者对相机MTF的影响并进行了仿真实验。实验表明,非线性造成了电子学MTF的下降,使其由正常状态下的0.55下降为0.47,此外还导致MTF随照度变化。提出了基于视频响应曲线结合响应非均匀性(PRNU)噪声曲线区分V/Q非线性和DN/V非线性的方法并进行了仿真验证。仿真实验验证了提出方法的有效性,为系统设计、改进和非线性补偿提供了有力支持。

基于波函数法的结构振动功率流研究

根据波函数法(WBM)基于间接Trefftz法且不同于有限元等传统方法、在整个分析域内位移场由精确满足动力学方程函数表示、适用范围由低频扩展至中频等特点,基于该法对结构中频振动功率流问题进行研究。算例中用WBM法分析板结构功率流,并与有限元法比较。用计算结果验证该方法在求解中频振动功率流的有效性与优势。