基于加窗互相关函数的微动面波岩溶塌陷探测

文章利用微动面波成像方法对江西某研究区的岩溶塌陷进行探测:先针对微动信号的互相关函数进行窗函数优化处理,提高数据信噪比,改善微动面波的频散能量谱分辨率;再对研究区各组虚源面波记录进行频散曲线提取和反演处理,获得测线上各点的横波速度结构;最后联合各测点反演结果生成测线下方的横波速度剖面,并结合钻孔资料进行地质解释,成功揭示区内岩溶塌陷的分布位置及深度。结果表明:(1)互相关函数计算时的窗函数选取将影响频散能量谱的分辨率,在微动数据处理时应进行窗函数测试;(2)对互相关函数进行加窗处理和优化,可有效提高微动面波的信噪比和频散能量谱的分辨率,拓宽频散曲线的频带范围,提高反演的准确性;(3)微动面波技术在岩溶塌陷探测中具有较好的应用效果,结合加窗函数优化处理能更准确确定地下危害体的范围。

相关函数在广元地区气象观测站网优化中的应用

利用2018—2022年四川广元地区13个地面气象台站的逐日降水量和平均气温资料,分别计算在春、夏、秋、冬季的降水和气温相关函数,分析了此2种气象要素的内插精度和台站间距的相关性,并基于观测标准误差≥内插标准误差的原则,对广元地区的合理布站间距进行了估算,为气象观测站网优化提供一定的依据。结果表明,广元地区的气象观测站点布局合理间距≤24 km。

向量布尔函数相关函数的性质分析

文章研究向量布尔函数互相关函数的性质以及利用向量Bent函数构造Bent函数。首先,利用WalshHadamard变换以及互相关函数的性质研究向量布尔函数的互相关函数与Walsh谱之间的关系,且进一步推导出任意4个向量布尔函数的互相关函数之间的关系。其次,给出向量布尔函数的平方和指标和绝对值指标的定义,并进一步推导出平方和指标的上界以及利用分类讨论法得到其达到上界的条件。最后,利用向量布尔函数绝对值指标的性质以及Walsh-Hadamard变换,给出由向量Bent函数构造Bent函数的方法。

基于多重互相关函数计算地探信号到时差

论文介绍了一种提高地震等地探信号到时差精度的新方法-多重互相关函数法.从理论上推导出了多重互相关函数的公式,且通过实验验证了用此函数不仅能提高信号的信噪比,还能提取出相似信号所共有的频率信号,进而精确地识别出它们的到时差.探讨了此原理在场地、地震剪切波速信号到时差提取中的应用,分析结果显示:相比互相关函数,多重互相关函数能更准确地求取两相似信号的初至时刻差.

动态光散射双峰粒度反演中相关函数拟合窗口的优化选择

利用双峰颗粒样品相关函数的相对衰减特性,提出基于衰减特性的长延时相关函数相继提取法。该方法分别定义小颗粒相关函数拟合窗口的起始点,间隔点和大颗粒相关函数拟合窗口的终止点。首先,将间隔点定义为相对衰减特性极小值对应的延迟时间;其次,以间隔点为界,根据相对衰减特性图纵坐标最大值与其他纵坐标值的比例关系,确定小颗粒相关函数拟合窗口的起始点与大颗粒相关函数拟合窗口的终止点。以此三个参考点作为相关函数拟合窗口的选取准则,对拟合窗口进行优化选择,减小窗口选择的盲目性,从而提高粒度反演结果的准确性。模拟数据与实验数据表明,改进的优化算法反演结果显著降低了颗粒粒径相对误差、峰值位置相对误差以及相关函数均方根误差,提出的基于衰减特性的长延时相关函数相继提取法优于传统长延时相关函数相关提取法。

背景噪声互相关函数多尺度成像研究

当前研究表明噪声互相关函数中成分较为复杂,其包含各阶频散曲线信息,传统从互相关函数中提取基阶频散曲线信息成像方法存在有效信号遗漏风险.因此,本研究不再提取频散曲线,而是直接利用互相关函数进行成像,系统研究了基于两个台站的噪声互相关函数数据处理、正演和反演方法.此外,在地震勘探中,如何划分地层网格,并选择合适的反演频段对于高精度成像具有较为重要的意义.因此,本研究提出了层厚和反演深度随频率变化的多尺度反演方法.在成像中首先划分较粗的地层网格,选择较低的频段反演得到地下大尺度介质结构,由于较粗网格虽然反演稳定且计算量较小,但分辨率有限,因此对反演大尺度结果重新划分较细网格,并选择高频段进行反演,这一策略可以减少反演参数个数,从而提高反演稳定性,并且降低计算量,同时可以从模型尺度提高反演的分辨率.实际数据处理验证了方法可行性.本文噪声互相关函数成像方法为仅能布设少量地震台站的特殊地区的探测(如月球、火星等地外天体)提供了更多选择,并且为复杂介质多尺度成像方法的研发铺平了道路.

基于改进Jaya算法和组合相关函数的结构损伤识别

针对Jaya算法计算精度差、收敛速度慢、易陷入局部最优而提前收敛等问题,为提高算法的性能,引入Hammersley序列初始化、Lévy飞行搜索、经验学习策略得到改进Jaya算法。计算加速度响应互相关函数的所有组合,得到组合相关函数,在此基础上提出基于改进Jaya算法和组合相关函数的结构损伤识别方法。利用随机激励下多自由度体系模型验证该识别方法的有效性,并讨论不同的优化算法、噪声等级、采样频率、采样时间、数据点数、传感器数量、模型误差等因素对识别结果的影响。研究结果表明:与遗传算法和Jaya算法相比,改进Jaya算法可以更好地平衡全局搜索和局部搜索,加快收敛速度,提高识别精度;改进Jaya算法和组合相关函数的损伤识别方法在20%噪声下仍然可以准确识别结构刚度损伤位置和程度。

基于相关函数矩阵及卷积神经网络的结构健康监测研究

环境激励下利用时域振动响应构建的内积矩阵是结构健康监测中一种较好的结构特征参数。为了提升结构健康监测方法的识别准确率,构建内积矩阵时往往需要较多的振动响应测点,这将直接影响方法的工程实用性。该文基于时域振动响应的相关性分析理论,将内积矩阵扩展到了相关函数矩阵,实现从少量的振动响应测点中获取更多的结构健康特征信息,以降低结构健康监测方法对测点数量的需求。进一步结合卷积神经网络优异的数据特征提取能力,以相关函数矩阵为输入、结构健康状态为输出,提出了基于相关函数矩阵及卷积神经网络的结构健康监测方法。典型航空加筋壁板螺栓松动监测的实验研究结果表明,仅采用结构上任意2个测点的时域振动响应,该文方法针对螺栓松动位置的识别准确率可达99%以上。

联合实、复相关函数的干涉SAR图像配准方法

SAR复图像配准是干涉SAR数据处理中的关键步骤之一,配准精度直接影响后续产品的质量。提出一种基于联合实、复相关函数的星载干涉SAR图像配准方法。首先,在分析已有配准测度函数各自特性的基础上,结合国际上干涉SAR数据处理经验,认为在全球干涉测量任务背景下,相关函数是一种稳健、普适性的干涉SAR图像配准测度函数。然后,针对相关函数存在实、复相关计算,分析实、复相关函数各自的特点以及适应情况,提出配准灵敏度准则,从而能够有效地自适应地选取相应的配准相关度量。最后,给出配准算法的详细实现步骤。复杂地区的实测数据处理结果验证了方法的有效性。

时间序列中自相关与偏相关函数分析

相关函数表现出时间序列中任意两个值之间的相关性是如何随着时间间隔而改变的.自相关函数刻画了时间序列相邻变量之间的相关性,偏相关函数则是排除了其它中间变量的影响,真实地反映两个变量之间的相关性,并且二者紧密相连.同时两个相关图所反映的信息在时间序列分析各个方面发挥着关键作用.

基于相关函数包络峰细化的高精度超声测距法

建立了超声测距时延估计模型,由于窄带超声回波参考信号与接收信号的相关函数在极值点附近具有慢衰减高频振荡特性,所以有必要将搜索直接相关函数的极值点转化为搜索相关函数包络的极值点.针对相关峰常规插值方法在多倍插值的情况下存在计算复杂、时延估计精度不高等缺点,结合超声回波信号的窄带带通特性和相关峰细化(F ine In terpo lation of Corre lation Peak)原理,提出了直接提取相关函数包络及包络峰细化方法,并分析了其计算复杂度.仿真与实验研究表明,该方法能大大提高相关函数包络峰值分辨率,适用于类超声回波信号的带通信号精细时延估计问题.

基于相关函数的低维度宽带波束形成算法

为了降低波束的旁瓣和主瓣宽度并提高抗干扰能力,本文提出了一种基于相关函数的低维度宽带波束形成算法。首先,对宽带信号进行FFT变换以将其转化为多个子带的窄带信号;其次,基于最小方差(MV)准则并利用相关函数将子带信号的干扰-噪声协方差矩阵重构为相关矩阵,以达到有效抑制噪声和干扰的目的;然后,利用降维算法以降低相关矩阵的复杂度,并利用拉格朗日乘数法来求解最优权矢量;最后,利用切比雪夫滤波器对最优权矢量进行静态加权调整,以期获得更高的阵列增益和更低的旁瓣电平。仿真结果表明:该算法的计算复杂度较小,主瓣宽度变窄1度左右,最佳输出信干噪比提高了约-1.3 d B,同时旁瓣幅度有效降低。

完备二元序列的相关函数

文章在研究两个相同周期的完备二元序列互相关函数关系的基础上,给出了4个相同周期的完备二元序列互相关函数间关系,并分析完备二元序列的互相关函数和自相关函数之间的关系.

浅谈互相关函数的相关性质

研究了互相关函数与自相关函数的相关性质和联系，为线性滤波器的设计提供了理论基础。

基于传导变换的自相关函数和互相关函数的拓展研究

利用随机过程的可拓模型,讨论了当过程元的某一个或多个特征的量值改变时,使得该过程中的其他特征的量值发生传导变换,给出了自传导过程元的传导自相关函数和传导互相关函数的概念.利用可拓推理、可拓变换及其传导性,对同一过程的自相关函数和两个过程的单过程变换的互相关函数的拓展性进行了初步研究.

利用互相关函数求地震波衰减

与传统利用单事件波形求介质衰减的方法不同,我们提出一种以一系列事件为源,以源与远处记录波形的互相关函数为基础计算介质品质因子的方法.依据野外现场实验的数据,我们分别以单次和多次激发为源,讨论了事件波形和互相关函数波形的振幅变化及相应的介质品质因子,结果发现,与事件波形一样,互相关函数波形也可以用于计算介质的衰减系数.计算结果表明:(1)实验场地浅层介质在原场条件下的品质因子Q值在40左右;(2)互相关函数的最大幅度与事件波形的振幅随距离具有相同的衰减规律.

考虑自相关函数影响的边坡可靠度分析

自相关函数是表征岩土体参数空间变异性的重要参数,不同自相关函数对边坡可靠度影响程度还缺乏定量地评价。给出了基于乔列斯基分解中点法的相关非高斯随机场模拟步骤,统计了抗剪强度参数自相关长度的取值范围。在考虑土体抗剪强度参数间互相关性、变异性、黏聚力和内摩擦角取不同波动范围的基础上,以摩擦/黏性土坡可靠度问题为例研究了常用的5种自相关函数对边坡可靠度的影响。结果表明:基于乔列斯基分解中点法的相关非高斯随机场模拟计算过程简便,容易编程实现,可模拟任意几何形状的随机场分布,具有较高的计算精度和效率。在参数负相关性和垂直波动范围较大、变异性较小时,不同自相关函数得到的边坡可靠度结果差别较明显。当黏聚力和内摩擦角的垂直波动范围不同时,不同自相关函数对边坡可靠度的影响非常显著。高斯型、二阶自回归型和指数余弦型自相关函数产生的随机场分布光滑度和连续性较好,较为符合实际情况,它们能够有效地描述土体参数的空间自相关性。由这三种自相关函数计算得到的边坡可靠度结果偏小。基于指数型自相关函数的随机场分布波动性较大,连续性较差,计算的边坡可靠度偏大。

利用互相关函数进行环境激励下的模态分析

对互相关函数理论的进一步发展作了详细推导 ,探索出一条将互相关函数理论同多种经典模态分析方法相结合进行环境激励下模态分析的方法。以一悬臂梁为试验模型 ,在白噪声激励下将互相关函数代替脉冲响应函数用于多参考点复指数法和特征实现算法进行模态识别 ,并同功率谱峰值法结果进行了对比。研究表明 。

相关函数法计算容性设备介质损失角正切

首先简要介绍了当前常用的介质损耗测量方法及其存在的问题，然后分析了计算容性设备介质损失角正切的相关函数法，并提出了基于抛物插值的改进算法，比较了改进前后算法的有效性，分析了算法的误差影响，通过仿真算例进行了验证，最后对计算精度的改进提出了更好的设想。

加性噪声抵消的对称相关函数法

提出了一种新的噪声抵消方法——对称相关函数法。它利用时频分析中的 WVD分布分析实信号时零频处的交叉项包含有原信号的所有信息这一特性 ,定义了对称相关函数 ,并从理论上分析了它抵消平稳随机过程中与信号不相关的加性随机噪声的机理。仿真结果证明了该方法的有效性。