基于RS-GBSM M2M信道模型的Wigner-Ville功率谱仿真与分析

为了充分研究通信系统中收发两端移动性对信道时变功率谱的影响,本文对RS-GBSM M2M信道模型的时变功率谱进行了仿真分析。由于Wigner-Ville谱的性能在时变功率谱当中相对较优,故仿真结果主要围绕RS-GBSMM2M信道模型的Wigner-Ville谱而展开。本文充分研究并仿真了RS-GBSMM2M信道模型,并对其Wigner-Ville谱进行了分析。首先作出了收发两端移动速度和移动方位角不同变化情况下,RS-GBSM M2M信道模型的自相关函数图像,然后利用傅里叶变换作出了在这些不同的变化情况下,RS-GBSMM2M信道模型的Wigner-Ville谱密度图像,并针对这些变化情况进行了对比分析,得出了当收发两端散射体的俯仰角和方位角均服从均匀分布时,信道模型的Wigner-Ville谱密度图像的带宽只与移动速度有关而与移动方位角无关的结论。最后将Wigner-Ville谱与传统傅里叶功率谱进行了对比,得出了相较于传统傅里叶功率谱,Wigner-Ville谱的性能更优的结论。

基于Kameda模型的爆炸地震动时变功率谱拟合

借鉴非平稳地震动研究方法,采用Kameda时变功率谱模型进行爆炸地震动拟合,结合实际爆炸地震动分析了Kameda时变功率谱模型的合理性,通过比较拟合时程与记录时程的加速度、反应谱、强度包线以及累积穿零次数,验证Kameda模型的可行性。研究表明:基于Kameda时变功率谱模型能够实现时频非平稳爆炸地震动的拟合。

空间变化的地震动功率谱的实用模型

提出了一个空间变化的地震动功率谱模型．这个模型与已有的模型比较有两个特点：①根据现有的多个模型多次地震的平均结果，不是某一次台阵记录提出的模型；②考虑了测点间的自功率谱参数的变化．

具有时变功率谱的非高斯随机过程的数值模拟

为了有效地模拟具有目标时变功率谱特征的非高斯随机过程,即非平稳非高斯随机过程。提出了基于目标时变功率谱和目标非高斯概率密度函数,通过建立非高斯与高斯随机过程之间相互转换的非线性平移关系,以及非线性平移前后高斯与非高斯随机过程的功率谱或相关函数的转换关系,将非平稳非高斯随机过程转化为非平稳高斯随机过程的模拟;而非平稳高斯随机过程可通过谱表示进行有效的模拟。为了验证该方法的有效性,进行了具有目标非平稳非高斯特征的脉动风速模拟;模拟结果表明:模拟生成的脉动风速样本的功率谱具有时变特征,且瞬时功率谱和相关函数均与目标相吻合;任意时刻脉动风速样本的概率密度函数与目标非高斯函数相互吻合;因此,模拟的随机样本不仅具有目标时变功率的非平稳特征而且还具有目标概率密度函数的非高斯特征,说明了该非平稳非高斯随机过程模拟方法的有效性。

复杂体型超高层建筑层风力功率谱函数研究

以某一高492m、具有特殊体型的超高层建筑为工程背景,研究超高层建筑层风力规格化功率谱曲线的特点并给出其数学函数模型。首先,在同济大学TJ-2边界层风洞中对该超高层建筑进行刚性模型分组同步测压风洞试验,得到各测点层的风力系数时程,并对各层风力系数的频谱特性进行分析,归纳出各层风力规格化功率谱曲线沿高度变化的特点;然后,根据试验所得的功率谱曲线的特点,给出顺风向、横风向和扭转风向的层风力规格化功率谱数学函数表达式,用该数学模型对各层风力功率谱曲线进行拟合的效果非常理想,同时,对各层风力功率谱函数的拟合参数进行归纳总结,得到统一的参数结果。研究结果表明层风力功率谱函数是有效的。

基于时变功率谱的非平稳加速度时程合成研究

加速度时程频率非平稳性对结构地震反应影响显著,工程中常用的拟合目标反应谱的时程合成法不能反映频率的非平稳性。为了得到强度和频率非平稳时程,采用多重滤波技术计算记录的时变功率谱,分析时变功率谱模型参数随震级、震中距及频率的变化规律并建立相应的衰减模型;利用衰减模型进行强度和频率非平稳加速度时程合成分析。通过对合成时程和强震记录时程的峰值加速度、强震持时及反应谱的对比分析,论证模型及合成方法的合理性和有效性。

锂电池电化学阻抗谱的多项式等效电路模型

选取磷酸铁锂圆柱形锂离子电池为实验对象,测试其在263、273和283 K低温环境,298 K常温环境和不同荷电状态(SOC)值下的电化学阻抗谱,建立锂电池多项式等效电路模型,对比了传统等效电路和多项式等效电路的拟合性能,结果表明多项式等效电路模型具有良好的性能,八阶多项式函数足以描述SOC对电路参数的非线性影响,为预测不可见SOC的阻抗谱和电路参数奠定了基础。

完全非平稳地震动演化功率谱模型及其工程应用

基于平稳地震动过程的过滤白谱功率谱模型,提出一种能够实现时变谱能量描述的完全非平稳时变功率谱参数化模型,并通过参数识别获得具有工程意义的模型参数。采用基岩滤波器对K-T谱进行修正,使得时变谱参数具有明确的物理意义,并更加符合基岩地震动的物理特性;基于广义谐和小波变换得到地震波的时频分布,并通过Spanos-Tratskas方法估计出实际地震动的目标时变功率谱,引入遗传算法及二次优化技术,拟合时变参数的数学表达式,建立完全非平稳的地震动时变功率谱模型,模型参数识别过程采用了日本KIK-net强震数据库,并将其按照我国场地类别重新分类,最后验证该模型的有效性与适用性。该文提出的地震动随机模型为更加准确地描述地震动提供了参考,并为完全非平稳地震波的生成提供了依据。

用血液流动的双弹性腔模型分析计算正常人与主动脉功能不全患者舒张期肱动脉压力的功率谱

本文借助血液流动的双弹性腔模型分析计算了正常人与主动脉功能不全患者舒张期肱动脉压力的功率谱，并与压力曲线相比较，结果表明功率谱能更明显地判别二者压力间的差异，从而为用双弹性腔模型研究心血管疾病患者舒张期动脉压力提供一个新方法。

功率谱密度函数的构建及在重力场元计算中的应用

应用输入输出法逼近局部重力场的关键在于构建有效反映局部重力场特征的功率谱密度函数模型、利用"间接法",基于Moritz协方差模型、Tscherning/Rapp协方差模型和Moritz两分量模型分别构建对应的功率谱密度函数模型,并采用非线性最小二乘法在EGM2008模型的基础上拟合了模型系数。拟合结果表明:在2倍相关长度的相关距离内,Moritz两分量模型求得的理论协方差值与经验协方差值的符合度最好。设计了以EGM2008模型重力异常为基础数据,计算大地水准面高的仿真实验。结果表明:三种模型中,Moritz两分量模型的计算结果精度最高,同传统Stokes方法的计算结果精度相当,与拟合的理论协方差曲线图所反映的结果一致。

时变功率谱空间变化性分析

基于我国台湾地区SMART-1密集台阵强震记录资料和Kameda的时变功率谱模型,利用多重滤波技术和非线性最小二乘法拟合得到每条记录的Kameda模型参数值;通过分析模型参数随频率变化的散点图分布规律,建立了时变功率谱模型参数随频率变化的随机模型。采用随机振动理论和多元统计分析方法,分析了沿波传播方向距离、垂直于波传播方向距离及测点所在位置土层厚度等局部空间位置变化对时变功率谱模型参数的影响规律,探讨了时变功率谱模型参数的空间分布形式,建立了各模型参数随空间坐标变化的随机预测模型,从而为重大工程多点输入地震动参数的确定和多点输入加速度时程的合成提供实用模型。

修正的K-分布海杂波仿真模型和新的海杂波功率谱描述方法

为有效仿真时空相关海杂波和准确地描述海杂波的功率谱,提出一种基于球不变随机过程(SIRP)修正的时空相关二维K-分布海杂波仿真模型,以特征函数为桥梁给出一种新的海杂波功率谱描述方法。对生成杂波序列的时间和空间相关特性、幅度分布特性以及功率谱进行分析,并比较了常用的高斯函数模型与新的功率谱函数模型之间的差异。实验仿真和实测数据表明,修正的仿真模型是有效的,新推导的功率谱函数模型比高斯函数谱模型更能准确描述K-分布的功率谱。

地震动全非平稳时频谱统计模型及其在结构分析中的应用

针对传统的时域强度包络函数没有充分考虑地震动统计特性的不足,提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法,获得不同场地类型的地震动强度包络统计模型及典型地震波。针对过滤白噪声型单峰型功率谱不能充分体现真实的地震动功率谱多峰性和强非平稳性的不足,采用更精准的多峰功率谱模型。在此基础上,基于小波包变换提出时变功率谱(演变谱)的统计模型和等效函数模型,二者均满足时频域的边缘条件及非负性,且可精准而细致地表征时频非平稳性。通过算例证明按照时变功率谱统计模型及其等效函数模型在结构进行随机响应分析时相比于传统的功率谱函数模型具有更高的精度。

短波宽带信道模型时延功率谱剖面拟合的简化

针对短波宽带信道模型仿真的难点,提出利用对数正态分布概率密度函数拟合模型中的时延功率谱剖面函数,并对对数正态分布、高斯分布与伽马分布的概率密度函数拟合精度进行了比较。仿真结果表明,对数正态分布比高斯分布的精度更高,且比伽马分布易于实现。

一种基于互功率谱密度的频域模态识别法

对各测点响应的互功率谱密度函数进行了详细推导 ,提出了一种基于互功率谱密度的频域多参点辨识法 ,这意味着许多原本利用频响函数的传统频域识别法可以很容易地用于工作状态下的模态识别 ,大大开阔了未知激励下模态识别的视野。然后采用一飞机模型对该方法进行了试验验证 ,结果表明 ,本文所提出的方法确实可行。

成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法

以太平洋地震工程中心NGA强震数据库为基础,同时收集并分析处理了2008年汶川地震和2011年日本太平洋冲地震的强震记录。通过对近4000个水平地震记录的分析,获得了水平地震动峰值速度(PGV)与阻尼比5%的最大拟速度谱值的简便统计关系式,并与已有研究进行对比验证了该公式的适用性。为了将该公式应用到场地地震反应分析中,用该关系式对近场强震记录进行了回归分析并验证了其适用性。对于水平成层场地,利用笔者提出的PGV与最大拟速度谱的关系式以及速度与应变的近似关系,可由该层的反应谱计算其等效应变,从而可按照等效线性化方法的原理求得传递函数。以加速度反应谱与功率谱密度函数之间的相互转换关系为基础,以功率谱为载体,假定输入地震动为平稳随机过程,根据随机振动理论可由传递函数和输入功率谱算得各层的反应谱。对实际工程场地和竖向钻孔场地的分析表明,该方法有较好的计算精度和适用性。

π-TFSK时频调制信号的功率谱分析

高速移动数据传输时 ,由高速移动而产生的衰落以及多径波的干扰 ,传输特性及差错率特性恶化 ,相移时频调制正是为了对抗衰落与多径延迟而产生。建立了π-TFSK时频调制的数学模型及其复数包络模型 ,在π-TFSK信号的复包络自相关函数的基础上计算了π-TFSK信号的功率谱密度 。

功率GaAs MESFET小信号模型参数的提取(英文)

采用非本征元件的参数作为本征元件参数函数的自变量的方法 ,求解MESFET小信号等效电路模型 ,并采用相对误差来构建目标函数 .以FET在零偏置状态的非本征元件值作为初值 ,通过优化求得了热FET状态的本征元件值 ,S参数的计算值与实验值吻合得很好 ,S1 1 的相对误差为 0 0 9% ,S1 2 为 1 1% ,S2 1 为 0 0 8% ,S2 2 为 2 2 6 % .该方法收敛快 ,精度高并且效率高 。

基于半互功率谱密度及响应面法的干气密封系统工作模态分析

干气密封装置的动态特性会直接影响密封的可靠性,针对具有复杂结构的干气密封装置,实现对其工作模态的研究。基于多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF),分别采用互功率谱函数(Cross Power Spectra)和半互功率谱密度函数(Cross Half PSD)实现对装置系统的工况模态分析及识别,并通过数学指标:模态置信度(MAC)、平均相位偏差(MPD)、模态相位线性度(MPC)、模态复杂性(MOV)以及模态指示函数(MIF)对两个函数的模态结果进行验证。结果表明:采用半互功率谱密度函数的模态分析结果好于互功率谱函数,半互功率谱密度函数更适用于此类复杂结构系统的工作模态分析;不同操作条件下的模态结果表明:转速对于系统模态的影响大于介质压力;同时建立了一种基于响应面方法的时变模态参数识别模型,以不同的操作条件(介质压力与转速)、方向和模态阶数为响应面变量,通过Box-Behnken试验设计选取合适的变量样本点,建立系统模态参数的完整二次多项式工作模态响应面模型并验证了其有效性,为实现时变模态的辨识提供了新的方法和技术支持。

基于时变Kanai-Tajimi模型的爆炸地震动拟合

借鉴完全非平稳地震动的研究方法,将VLACHOS C提出的完全非平稳时变Kanai-Tajimi模型用于爆炸地震动的拟合。结合实际爆炸地震动对这两种模型进行分析验证,通过比较拟合爆炸地震动与实际爆炸地震动的加速度时间历程曲线、反应谱、强度包线、归一化累积能量以及累积穿零次数,从时域和频域两方面来分析拟合效果,通过研究表明,单峰时变Kanai-Tajimi模型更适合用于爆炸地震动的拟合。