一种天基双基地InSAR系统的相位同步方法及验证情况

以德国的TanDEM-X双星编队干涉合成孔径雷达(InSAR)卫星系统为背景,提出了基于点频连续波同步信号双向对传,实现编队卫星InSAR系统相位同步的方法。文中给出了该同步方法实现的框架,对该相位同步方法的原理进行了理论推导,得出了补偿相位差的表达式,并对影响同步精度的因素进行了初步的分析。该方法可用于天基双/多基地合成孔径雷达系统相位同步链路的设计,仿真分析的结果验证了该方法的理论可行性。此外,通过搭建实物系统对系统的工程可实现精度进行了验证,结果表明获取的载波频率相位同步精度与倍频器件的频率精度和一致性密切相关。该相位同步方法为与TanDEM-X相近InSAR系统的设计提供参考。

一种不同时钟信号的全温相位同步补偿方法

信号同步技术是相控阵雷达数字收发组件的关键技术,针对数字收发组件中多通道同步时钟在高低温下相位变化不满足同步要求的问题,本文研究了一种能够在高低温下自动补偿时钟信号相位同步的方法,无需实时控制补偿值,电路布局简单,经过批量生产检验,效果显著,具有广泛推广应用价值。

基于相位同步动力学重构网络单纯复形的相互作用

复杂网络的高阶相互作用,如单纯复形和超边等,已经成为了研究的热点.本文提出一种基于节点同步动力学的特性来重构网络的单纯复形结构的新方法.通过分析Kuramoto-Sakaguchi模型中节点相位的时间序列同步性,建立了网络拓扑结构的解析描述,实现了对网络结构的精确辨识.该方法的核心在于,运用理论手段推导得到了拉普拉斯矩阵与线性化Kuramoto-Sakaguchi系统相位之间的解析联系.这一联系不仅具有强大的普适性,而且能够有效地应用于识别包含任意阶单纯复形相互作用的网络结构.本文的研究进一步表明,这种解析关系能够用于鉴别网络中的对称节点,并且通过数值模拟证实了间接相互作用节点之间发生遥同步的现象与网络结构的对称性有着密切的联系.这些发现为深入理解网络的结构特性和动力学行为提供了新的理论工具和视角.

视听工作记忆的相位同步与跨频耦合研究

为了深入了解视听工作记忆中的神经机制和节律耦合规律,采集了视听工作记忆任务脑电数据,通过时频分析确定关键节律及核心电极,并使用多变量模式分析确定关键时间段。theta相位同步在记忆呈现期至关重要,其中额颞叶同步参与听觉记忆,额顶叶同步参与视觉记忆,而theta和alpha的跨频耦合只在特定记忆模态的相关脑区有显著增强。工作记忆任务相关脑区通过远端theta同步协调中央执行功能,alpha同步协调记忆存储缓冲功能,theta-alpha耦合整合不同模态功能间的信息,揭示了视听模态工作记忆的部分神经机制。

卒中后失语患者脑电相位同步性改变对上肢功能的影响

目的探索卒中后失语患者脑电相位同步性的改变对上肢功能的影响。方法回顾性连续纳入2020年10月至2023年6月入住同济大学附属养志康复医院神经康复中心的卒中患者33例。收集患者的一般资料,包括性别、年龄、病程(发病至入组时间)、卒中类型(脑出血、脑梗死)及偏瘫上肢功能评分情况;所有患者入院后1周内行波士顿诊断失语检查(BDAE),对于BADE<5级者行失语商(AQ)测试,将AQ<93.8分定义为失语,AQ≥93.8分为非失语;采用偏瘫侧上肢运动功能评估-香港版(FTHUE-HK)分级(将FTHUE-HK1~7级分别赋值为1~7分)评估患者偏瘫侧上肢功能;收集所有患者的脑电图数据并计算语言-运动区(C3F7、C3T5)、运动感觉区(C3P3)及运动区(C3C4)各5个频带(δ、θ、α、β、γ)的脑电相位同步指数(PSI)值,并分别进行组间比较。采用Spearman相关性分析卒中后失语组PSI与FTHUE-HK评分的相关性。结果33例患者中卒中后失语组17例,男11例,女6例,年龄50~75岁,平均(63±12)岁,平均AQ(22.5±18.2)分。卒中后非失语组16例,男12例,女4例,年龄47~74岁,平均(58±11)岁,平均AQ(99.1±0.3)分。(1)两组患者性别、年龄、病程、卒中类型差异均无统计学意义(均P>0.05)。卒中后失语组FTHUE-HK评分低于卒中后非失语组[(1.6±1.1)分比(3.0±1.2)分],组间差异有统计学意义(P=0.003)。(2)卒中后失语组C3F7-PSI在δ及θ频带均高于卒中后非失语组(δ:t=3.869,P=0.001;θ:t=3.409,P=0.002);卒中后失语组C3T5-PSI在θ及δ频带高于卒中后非失语组(θ:t=2.376,P=0.024;δ:t=2.787,P=0.009)。卒中后失语组C3P3-PSI在δ及θ频带均高于卒中后非失语组(δ:t=2.761,P=0.010;θ:t=2.834,P=0.008);卒中后失语组患者的C3C4-PSI在α、θ、δ频带均高于卒中后非失语组,组间差异均有统计学意义(α:t=2.426,P=0.021;θ:t=3.263,P=0.003;δ:t=2.851,P=0.008)。两组患者余语言-运动区、运动感觉区及运动区频带PSI差异均无统计学意义(均P>0.05)。(3)卒中后失语组患者C3F7-PSI在δ及θ频带与FTHUE-HK评分均呈中等负相关(δ:r=-0.540,P=0.041;θ:r=-0.425,P=0.035);卒中后失语组患者左侧运动感觉区C3P3-PSI在γ频带与FTHUE-HK评分呈正相关(r=0.519,P=0.033)。卒中后失语组患者C3C4-PSI在δ频带与FTHUE-HK评分呈负相关(r=-0.510,P=0.036);余语言-运动区、运动感觉区及运动区频带PSI与FTHUE-HK评分无关(均P>0.05)。结论卒中后失语患者较卒中后非失语患者上肢功能障碍更重。卒中后失语患者左侧额顶叶δ和θ频带脑电相位同步性较卒中后非失语患者高,且与上肢功能的FTHUE-HK评分相关。本研究结果有待进一步验证。

模块化并联逆变器基于单总线的相位同步方法

为了消除共交直流母线结构的模块化并联逆变器高频零序环流,同时避免模块投入时的冲击电流,文中提出一种基于单同步总线的基波和载波相位同步方法。首先,分析晶振频率偏差对模块化并联逆变器高频零序环流的影响;然后,构建一个基于或非逻辑的同步信号发生器电路。同步信号发生器通过综合各模块的输入信号,产生一个公共的工频同步信号,并在同步信号的上升沿实现对基波和载波相位的逐周期调节。文中详细地进行基波和载波相位同步控制器参数设计,分析延时时间对载波相位同步控制的影响,并提出一种开环载波相位补偿方法。最后,通过实验验证所提方法的有效性。

一种验证双基编队卫星InSAR相位同步MGC正确性的方法研究

针对新型系统工程实际需求,提出一种快速验证InSAR相位同步MGC正确性的方法。利用等效思想与矢量投影方法,巧妙快速计算同步信号发射接收的离轴角,减少了运算量,提高了算法的时效性;通过模拟卫星遥测数据、卫星下行的同步信号数据开展地面仿真试验。仿真与试验结果证明了方法的有效性,为双基编队卫星InSAR相位同步性能评估提供了有效保障。

双星InSAR时间同步误差对相位同步的影响

针对双星编队的InSAR雷达系统,提出了SAR与相位同步一体化的系统框架,在双星时间同步误差的基础上,提出了一种综合考虑时间同步误差、SAR和相位同步发射及接收链路时延的双星相位同步设计方法,给出了相位同步补偿后的辅星回波信号相位和双星干涉相位,推导了两种时变相位误差功率谱密度,经过理论分析和仿真试验证明:相位同步补偿后,时间同步误差不影响相位同步精度,只影响辅星目标位置。辅星回波固定相位误差较大,但不影响成像,双星干涉固定相位误差为千分之几度,对干涉测高精度影响可以忽略,辅星回波和双星干涉时变相位误差与主星相近。

癫痫发作间期alpha波的窄带相位同步分析

神经元同步化放电是癫痫发作的一个重要特征。作者提出并运用窄带相位同步技术对比分析了54个癫痫病人和10个正常成年人的脑电信号(EEG)数据。结果表明,相对于对照组,癫痫组的Alpha波的平均窄带相位同步值有显著下降(P=0.02058)。为了更准确地刻画和衡量癫痫组和其对照组在同步模式上的差异,提出了一个新的具体的量化指标,即alpha波的窄带相位同步发散率。分析结果显示,对照组的窄带相位同步发散率明显低于癫痫组(P=0.003060),说明对照组的alpha波振子间互诱导强度更高。这可能反映了癫痫组窄带相位同步发散率的升高及所代表的alpha振子间互诱导强度的减弱与患者在癫痫发作间期的状态有密切的联系。

电力系统实时相位同步方法的研究和比较

本文较全面地综述了过零点检测、锁相环、加权最小均方差估计和变换角检测等常用的相位同步方法及其改进型的工作原理、理论成果和应用情况。同时分析、比较了噪音、谐波、频率波动和三相不平衡等电能质量扰动对上述较为普遍使用的相位同步方法检测精度的影响,确定了各种相位同步方法的优、缺点和适用范围。最后结合分布式发电和相量测量单元等新技术的出现提出了一些关于相位同步方法的值得深入讨论的问题。

增强型滑动平均滤波算法及其在畸变电网相位同步控制中的应用

针对滑动平均滤波法(MAF)滑动长度的优化设计问题,通过量化分析得到同时滤除若干指定次谐波时MAF滑动长度应满足的充要条件,并据此提出增强型MAF(EMAF)算法以及基于EMAF的畸变电网快速开环锁相方法。此外,从动态响应时间、数据存储量、暂态振荡幅度、谐波完全滤除能力以及高频随机噪声衰减能力等方面,将EMAF与串联延迟信号对消法(CDSC)进行对比分析。各种工况下的实验结果证明了研究结论的正确性以及改进方法的先进性。

自主脉冲标定式特高频局部放电带电检测相位同步方法

针对现有的特高频局部放电带电检测系统,提出一种基于特高频自主标定脉冲的相位同步方法。该方法使用一个同步电路,在工频信号上升沿过零点同步输出一时频特性固定的特高频时间标定信号,实现相位的同步。此信号与局部放电脉冲信号同时被局部放电特高频检测系统所采集,并以其时频参数为特征参量,采用聚类方法加以分类标记。利用局部放电特高频脉冲与其前后时间标定信号的时差便可计算其在工频信号的相角位置。实验结果验证了该方法的有效性和实用性。

分布式SAR相位同步误差的影响分析与试验验证

相位同步是分布式SAR系统必须考虑的突出问题之一。建立了双向脉冲交换相位同步全数字仿真模型,仿真得到相位同步误差信号。基于全数字仿真系统分析了不同类型相位同步误差对InSAR测高性能的影响。最后利用地面半实物仿真试验得到实际分布式SAR系统相位同步误差及其对InSAR测高的影响,实测相位同步误差标准差为2.6度,引起的InSAR相对测高精度损失在厘米量级;并且半实物试验结果与全数字试验结果一致,表明了相位同步方案及其影响分析的正确性。本文工作对分布式SAR相位同步分系统的设计与实现具有重要指导意义。

分布式卫星SAR相位同步的实现方案及试验验证

雷达载波的相位同步是分布式卫星SAR正常工作的前提,该文提出了一种分布式卫星SAR系统相位同步的改进方案,在采用GPS驯服晶振基础上利用相位同步脉冲的双向对传实现相位同步。分析了影响相位同步性能的各种因素,并通过地面试验验证了该文方案的性能。

基于表面肌电相位同步分析的跌倒辨识研究

人体有意识的活动是由大脑皮层和运动神经肌肉组织两大体系内部及相互之间信息的同步化震荡实现的,本文通过分析各通道肌电信号相位同步性来区别有意识的日常活动和无意识的跌倒。实验肌电数据从5名健康受试者身上采集,在5名受试者完成4个不同动作(走路、跌倒、坐下、坐下站起)时,采集其胫骨前肌、腓肠肌、股直肌、半腱肌4路肌电信号。运用希尔伯特相位同步分析方法,计算相位同步指数。先用原始肌电信号对不同动作下各肌肉组间的同步性情况进行比较分析;再将肌电信号进行小波包分解,研究不同频段下肌肉间肌电信号同步性情况。实验表明,摔倒动作中胫骨前肌和股直肌以及股直肌和半腱肌肌电信号间的同步性情况与其他有意识动作中的情况有着明显差异。利用这一特征,用普通的fisher线性分类器对日常活动动作与跌倒进行判别,用全频段信号和所选频段信号对跌倒的识别率分别达到85.5%和91.0%,表明肌肉间相位同步性情况可以反映肌肉间的协同工作情况,可用于跌倒辩识。

基于Duffing振子的弱信号初始相位同步算法

针对传统混沌相位同步方法复杂度高,预警准确率低的问题,提出了一种基于耦合振子的混沌同步算法。首先给出了混沌相位同步模型及双耦合振子检测方程;其次,对耦合混沌模型的非线性动力学特性进行了深入分析,并对系统模型的抗噪性和稳定性进行了分析;最后,采用基于电力载波信号的仿真实验证明了算法的有效性。

注意力缺陷多动障碍儿童神经反馈治疗前后脑电信号相位同步分析

研究比较theta/beta神经反馈治疗前后注意力缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)儿童脑电相位同步的改变,分析不同脑区脑电相位耦合情况。研究数据为神经反馈前后16例ADHD儿童和16例健康儿童闭眼静息态脑电,计算theta和beta频段左右半球中心区与各脑区相位同步值。研究结果表明,神经反馈治疗后左右半球中心区与前额叶、左颞中叶的theta频段相位同步显著降低,与右半球颞叶的相位同步显著增加; beta频段额叶、中心区、顶叶和枕叶的相位同步性显著增加,左颞中叶相位同步性降低,右颞叶相位同步性增加,并趋向健康儿童水平。神经反馈训练对脑电相位同步有积极的影响,相位同步分析法结合ADHD临床量表将更加充分、准确地评估ADHD神经反馈治疗效果。

相位同步性分析方法在癫痫研究中的应用

同步振荡是神经系统中普遍存在的一种现象,是理解大脑信息处理机制的重要切入点,不同频段的同步现象能够编码不同的刺激信息。癫痫是由大脑整体或局部整合的不足或异常造成的,同步振荡现象在癫痫的发生过程中扮演了重要的角色。本文介绍了应用希尔伯特变换和小波变换提取脑电的瞬时相位方法,介绍了脑电相位同步性的相干分析、相位同步指数和香侬熵法,以及这些方法在癫痫同步放电研究中的应用,为提取癫痫患者大脑功能的信息和更深入地探索癫痫发作的机理提供了理论依据。

非线性耦合Rssler系统的相位同步化

讨论了具有1∶1和1∶2内共振非线性耦合系统的混沌相位同步.通过引入混沌运动的相位定义说明对于不同的内共振系统,在相对小的参数下两个子系统的平均频率差接近于0,即在弱相互作用下两个振子相位同步.随着耦合力的增加,平均频率差有波动,与1∶2内共振情形相比,在主共振条件下两个子系统平均频率差的波动较小,即使在弱作用下也是如此.线性耦合力的增加增强了相位同步效应,而非线性耦合力的增加使得两个子系统由相位同步向不同步转化,且相位动力学与Liapunov的变化有关,这也可以通过扩散云图来证实.

编队卫星InSAR系统的相位同步分析

编队卫星InSAR系统属多基雷达系统,依靠编队卫星构型形成干涉所需的基线。一发多收工作模式下的编队卫星InSAR高程测量系统,协同工作的雷达间必须建立时间同步、相位同步和空间同步,其同步精度将影响InSAR系统的功能与性能。三大同步中,相位同步误差直接影响SAR复影像的相位误差,从而影响系统的高程测量精度。本文根据编队卫星条件下SAR成像的要求,对相位同步的要求进行了分析,并给出了由于相位不同步所引起的相位误差对InSAR高程测量精度影响。分析结果表明,编队卫星InSAR系统对于相位同步的要求包含两个方面:一是为保证被动雷达能够对回波实现相参成像,在整个合成孔径时间内,主动和被动两个雷达在载波相位上必须保持确定和可知的关系,且其差值随系统距离向分辨率的不同必须限定在一定范围内;二是在整个干涉数据的录取时间里,主动和被动两个雷达载波相位同步误差不能超过高程测量的精度要求所允许的误差。