子波分析提取气液两相流中气泡结构的相位平均波形

用IFA300热膜风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了环流反应器内不同空间位置的气液两相流瞬时速度信号,用子波分析的能量最大准则辩识气液两相流中气泡结构的尺度.以子波系数的瞬时强度因子和平坦因子作为检测特征,提出检测气液两相流中单个气泡结构的条件采样方法,并测量了单个气泡的平均强度,提取了单个气泡结构的条件相位平均波形,研究了气液两相流中气泡结构运动的动力学过程,以及去除气相前后的湍流多尺度能量分布、平坦因子等统计特征.

壁湍流相干结构猝发过程中雷诺应力的相位平均波形

用IFA300恒温热线风速仪和×形二分量热线探针精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置的瞬时流向、法向速度分量的时间序列信号.用子波变换对瞬时流向、法向速度分量进行多尺度分解.用子波分析辨识壁湍流相干结构猝发事件的能量最大准则检测壁湍流相干结构猝发事件的上抛和下扫运动;研究了相干结构猝发过程中流向、法向速度分量及雷诺应力的条件相位平均波形的相位关系;研究了相干结构猝发的动力学过程及其对壁湍流统计性质的影响。

随机波列中极端波浪波形和波高分布的数值试验研究

极端波浪对近岸和海洋结构物存在着极大威胁,结构物的设计必然需要考虑极端波浪的影响,因此对波浪波高分布和极端波浪波形的研究对工程设计有重要的意义。为了能够准确地预测各种海况下波浪的分布和结构物的响应,本文在二维数值非线性波浪水槽中模拟了有限水深中随机波浪的传播过程产生的极端波浪,分析了谱参数对极端波浪波形的影响,并对比随机波浪的波高和波峰分布与理论分布。Tromans提出的新波模型从概率角度给出了极端波浪最有可能波形。结果表明:三阶新波模型能够较好地描述极端波浪的波形;但是在波陡较大时,实际波浪更为陡峭,并且具有明显的高波峰浅波谷的特点,新波模型的误差增大。MER分布和三阶Tayfun分布在极端波高范围内能够较好地吻合实际波高分布,而二阶Tayfun分布和Forristall分布仅适用于波陡较小情况的极端波出现概率预测。

基于波形平均的经验模态分解端点效应抑制方法

经验模态分解(EMD)作为一种非常灵活的自适应时频分析方法,已广泛用于旋转机械故障诊断中的振动信号分析。但是,经验模态分解存在两个问题:端点效应以及模态混叠。针对EMD中存在的端点效应问题,在积分延拓局部均值分解(IELMD)的基础上,提出了一种利用波形平均来改进IELMD的方法。该方法利用一组相似波形来代替最佳匹配波形与特征波形相匹配,通过对相似波形左边或右边波形取平均得到延拓波形,将其附加在原始信号左端或右端。仿真和应用结果表明,与IELMD方法相比,该方法能够更有效地抑制经验模态分解端点效应。

基于大气平均电场波形的雷暴结束预警方法

对雷暴结束(消亡)时段的地面电场进行分析,获取了通过大气平均电场波形进行雷暴结束预警的方法。具体是,实时分析地面电场波形的变化,根据对应的放电频次来衡量雷暴的发展阶段,当频次小于放电频次标准并且最后一次放电幅度小于设定的大气电场幅度,预警结束。

气液两相流多尺度相干结构及其间歇性

小波分析用于流体力学的研究已有一定的进展,采用恒温热膜测速技术,以高于对应的最小湍流时间尺度分辨率,精细的测量了鼓泡塔内不同空间位置的瞬时气液两相流动速度信号。基于子波系数的瞬时局部平坦因子,提出用子波分析检测湍流多尺度相干结构的条件采样方法,以单气泡结构的相位平均波形为基础,对鼓泡塔内气液两相湍流场进行了研究。结果表明:鼓泡塔中气泡结构是两相湍流产生奇异性和间歇性的诱因,喷嘴出口区域的一定喷射锥角范围内,才有气泡结构,并受到对应的平坦因子及间歇性的影响。

基于子波变换阿尔茨海默病脑电信号多尺度定量特征的研究

目的：研究阿尔茨海默病（AlzheimerDisease，AD）脑电信号的多尺度定量特征和相位平均波形。方法：采集32例重度AD患者，30例轻度AD患者和30例正常对照的清醒安静闭目状态下的脑电信号，进行Gauss连续子波变换，提取脑电信号的时频分布特征和多尺度功率谱分布特征；应用条件采样和相位平均的方法提取脑电信号分尺度相位平均波形。结果：AD脑电信号的时频结构特征表现为尺度单一，节律性活动紊乱，而正常对照脑电信号尺度结构丰富，在0．1Hz、1Hz和10Hz频带上形成稳定的节律性活动。AD患者脑电信号的多尺度功率谱分布特征表现为在1Hz附近出现窄而高的功率峰，而正常对照老年人脑电信号表现为在0．1Hz、1Hz和10Hz附近出现三个宽而低的功率峰。多尺度相位平均波形的结果显示，不同导联脑电信号第9尺度（频率中心10Hz）的相位平均波形的波长在重度AD组、轻度AD组和正常对照组三组之间比较存在显著差异（P〈0．01），组间两两比较也存在显著差异（P〈0．05）。不同导联脑电信号第9尺度的相位平均波形的波长与简易智能精神状态量表（MMSE）评分之间存在负相关（P〈0．01），说明这一参数与病情严重程度相关。结论：子波分析适用于痴呆病人脑电信号的定量分析，研究表明脑电信号的时频结构、多尺度功率谱分布和第9尺度相位平均波形的波长可以作为AD诊断和评估的定量电生理指标。

冲激雷达接收中的随机射频干扰抑制方法

该文在分析了冲激雷达回波中存在的随机射频干扰(RFI)的性质与特征的基础上,研究了超宽带时域接收机中的RFI抑制问题。以MSE为准则,提出了波形平均算法和中值滤波算法,并对实测的超宽带表层穿透雷达数据进行了处理;结果表明这两种算法都能较好地抑制随机性的RFI。最后对这两种算法的性能进行了比较和评估。

基于MSE准则抑制SPR射频干扰的方法

针对冲激体制的超宽带表层穿透雷达在时域接收中存在的射频干扰的问题,分析了射频干扰的性质与特征,并在此基础上,以MSE为准则,提出了A Scan的波形平均算法和B Scan方位向的中值滤波算法,并对实测的表层穿透雷达数据进行了处理。结果表明这两种算法都能较好地抑制SPR的RFI,最后对这两种算法的性能进行了比较和评估。

电离层返回散射探测中的射频干扰剔除方法研究

在电离层返回散射探测中,回波信号容易受到射频干扰(RFI)的污染,使得直接从回波信号中提取电离层信息比较困难,因此对这些干扰进行剔除是必不可少的。基于波形平均算法和小波变换去噪算法,提出一种剔除射频干扰(RFI)和噪声的方法,并对实测数据进行了处理。结果表明:将该算法应用到电离层返回散射探测中是可行的。

超声波测厚系统回波处理方法

超声波测厚系统中,由于硬件电路采样速度极限限制,会导致系统分辨率较低。在实际使用过程中,由于外界的随机干扰会导致超声波测量结果出现较大的随机测量误差。对于系统采样到的超声波回波,利用软件插值法对其进行处理,可以提高回波分辨率从而提高系统的分辨率。针对随机干扰,采用多次采样,然后将波形数据进行叠加,之后再求一个平均数的波形,用波形叠加平均的方法,可以很大程度提高超声波回波波形质量。结果表明,使用软件插值法处理后的回波,提高了测量分辨率,使用波形叠加方法能够减少测量结果误差。

逆流对不规则波中畸形波波形影响的实验研究

该文在二维波浪水槽中进行了不规则波与逆流相互作用的实验;分析了逆流的存在对不规则波列中出现的畸形态的影响。结果表明逆流会增加畸形波出现的概率;畸形波的波形以高波峰为主,能占总畸形波的85%以上。畸形波波峰前端相对陡峭,后端较平缓;然而不同逆流流速下畸形波的平均波形差异不明显,与新波模型吻合较好;逆流对畸形波的平均波面影响很小,说明新波模型可以用来描述逆流存在下的畸形波波形。