基于自适应非稳态相位校正的时频域多尺度全波形反演

本文提出非稳态相位校正时频域目标函数,通过缩小观测数据与模拟数据在波形相位上的差异来缓解全波形反演过程中对应波形匹配错位的问题(周波跳跃).同时引入自适应相位校正因子,可以根据观测数据与模拟数据的差异来调整相位校正量的大小.在构建非稳态相位校正时频域全波形反演目标函数的基础上,利用链式法则详细推导了对应的伴随震源,并从理论上证明了该方法的可行性与优越性.数值测试过程中结合了低通滤波多尺度反演策略,进一步缓解全波形反演过程中的强非线性问题.缺失低频分量测试结果表明,利用自适应非稳态相位校正时频域多尺度全波形反演方法结合常规全波形反演方法在缺失7Hz以下低频分量的地震数据中仍然能够得到高精度的反演结果.震源不准确测试结果表明,即使震源子波相位差异较大,利用非稳态相位校正方法仍然能够一定程度上缓解周波跳跃现象.测试结果综合证明了本文提出的方法在构建初始速度建模,缓解周波跳跃等方面具有一定的优势.

基于弱稳态检测的燃煤锅炉热值校正方法

燃料热值自适应控制是提升协调控制系统控制品质的关键技术之一。现有的热值校正技术仍主要采用英制热量单位(BTU)校正器,难以实现燃料热值精准、快速校正。提出了一种基于弱稳态检测的燃料热值校正新方法。首先,实时检测机组运行参数,动态构建弱稳态邻近模型。其次,设计热值校正控制回路,将模型输出用于协调控制系统中,解决燃料热值在线动态校正的行业难题。应用结果表明:基于弱稳态检测的热值校正方法,能够准确地计算当前煤质下的燃料热值校正量,缩短协调控制系统闭环调节过程,降低机组负荷、主蒸汽压力、中间点温度的控制偏差,全面提升机组协调控制品质。该方法具有较高的校正精度,实现模型动态更新,能够较快地掌握机组热值变化情况,可用于开展配煤掺烧的火力发电机组。

井约束非稳态相位校正方法

在地震勘探资料处理中,子波的零相位化有助于提高地震资料的分辨率、改善叠加剖面的质量.常规的相位校正方法是利用测井合成记录对井旁地震记录进行相位估计,然后对整条剖面进行常相位校正,该方法没有考虑地震子波相位的非稳态性(相位随时间和空间变化).虽然通过局部相似度方法利用最大方差模准则或包络最大相似度准则可以估计出随时间和空间变化的相位属性,但是由于零相位判别准则本身具有一定的局限性,因此精度有限.针对这一问题,本文在局部地震属性和局部平面波模型下,提出了一种井约束的非稳态相位校正方法,该方法不仅考虑了子波相位的非稳态性,而且充分利用了测井合成地震记录进行相位校正精度高的优点.理论模型和实际资料处理表明,本文方法可以有效实现信号的零相位化,有利于改善叠加效果,提高资料的分辨率.

基于局部相似度的非稳态相位校正方法

针对常规的常相位校正方法无法满足非稳态相位校正的精度要求,滑动时窗常相位校正方法虽然可以在一定程度上考虑相位的非稳态特性,但是其前提是相位变化分段平稳,因此该方法的精度有限,而且难以控制时窗大小,容易产生不稳定等问题。本文将相位估计看成最小二乘反演问题,在局部地震属性的框架下,根据最大方差模和相似系数的概念,利用零相位判别准则,实现了一种基于局部相似系数的非稳态相位校正方法。相对于滑动时窗常相位校正方法,本文方法精度更高、稳定性更好。理论模型和实际资料处理表明,本文方法可以有效实现信号的零相位化,改善叠加效果,提高地震资料的分辨率。

基于局部相似度的叠前非稳态相位校正方法

针对叠前常相位校正方法没有考虑子波相位随时间和空间变化以及精度有限的问题,在整形最小二乘反演的框架下,提出了一种基于局部相似度的叠前非稳态相位校正方法。通过计算相位旋转后的地震道与优化后的模型道之间的局部相似度,估算各地震道与模型道之间的局部相位差;再进行相位校正,即可得到相位一致的叠前道集。理论模型和实际资料处理结果表明,本文方法可以有效校正叠前道集中相位不一致现象,改善叠加效果,提高速度分析的精度,具有较高的实用价值。

基于无网格稳定化方案求解非稳态强对流问题的自适应节点加密技术

无网格Taylor最小二乘(MFLS)稳定化方案可有效地消除无网格Galerkin方法求解对流占优问题时产生的数值伪振荡,但当对流作用很强或纯对流时,它的求解效果不尽人意。因此,本文基于MFLS稳定化方案给出了一种自适应节点加密技术。该技术将无网格方法中背景积分单元作为自适应节点加密时物理量梯度指标的控制单元,并计算该控制单元上的物理量梯度指标;然后将其与给定的物理量梯度指标限进行比较,标识出大梯度区域从而进行自适应节点加密。数值实验表明,当求解对流作用很强的问题或纯对流问题时,这种基于MFLS稳定化方案的自适应节点加密技术不仅能有效地标示出数值振荡区域,而且可以彻底地消除数值伪振荡。

3.0T MRI快速电影相位对比序列测量非搏动稳态流体模型流速

目的通过建立稳态流体模型,验证3.0 T MRI快速电影相位对比(fast cine PC)序列进行血流动力学测量的准确性。方法将直径为3.0mm的医用塑料管固定在水模中,塑料管的一端连接高压注射器,高压注射器以不同流速(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL/s)向管腔内注射0.9%氯化钠溶液,管的另一端连入量筒。将流体模型中心置于头部8通道线圈中心,平行放置的医用塑料管与磁体长轴一致。应用3.0TMRI扫描仪进行fastcine PC序列扫描,扫描层面垂直于所测管腔长轴。在不同流速、不同观测者(2名)、不同流动方向(相向和相反)、不同倾斜角度(0°、20°、30°、45°)对流速进行测量。对图像进行后处理。测定感兴趣区流速,进行统计学分析。结果实际流动方向与流速编码方向相同时测得的流速值分别为6.75、13.90、21.14、28.69、36.52、42.48、50.49、57.10 cm/s;实际流动方向与流速编码方向相反时测得的流速值分别为8.09、14.76、22.53、29.79、36.61、44.75、51.08、54.94 cm/s。管腔内实际流速为42.46 cm/s时,不同倾斜角度测得的流速值分别为42.48、42.77、42.38、42.94、42.47、42.62、42.59 cm/s。测量速度与实际速度间差异无统计学意义,且呈正相关(r=0.99,P<0.000 1)。2名观察者的测量值之间差异无统计学意义(t=-0.87,P=0.41>0.05)。液体流动方向与流速编码方向相同、相反测得的流速与实际流速两两之间差异无统计学意义(F=3.51,P=0.06>0.05)。不管管腔在各个方向有无角度,测得的流速与实际流速之间差异均无统计学意义(t=2.01,P=0.09>0.05)。结论 3.0 T fast cine PC序列可以准确测量稳态流体模型流速,为人体血流动力学检测的临床应用提供了可靠的实验依据。

一种适用于非稳态浅海信道的强化学习自适应调制方案

在时-空-频随机变化的浅海水声信道条件下,采用单一调制方式的水声通信系统难以权衡稳定性和通信速率,无法适应海洋信息可靠、高效传输的应用需求,因此自适应调制成为提高水声通信环境适应性的重要技术手段之一.但是,由于水声信道下传输时延增长,传统基于阈值判断和反馈的自适应调制方案存在反馈信息过时的问题,导致系统性能下降.本文将强化学习中的重复更新Q学习(RUQL)算法引入浅海信道自适应调制,用信噪比和多普勒频偏表征信道的状态变化,通过与环境交互学习信道的变化,经过多次迭代学习最优策略,实现多通信制式的自优化调整.实验结果表明,相对传统的基于门限阈值判断调整调制参数的自适应调制方案,本文设计的强化学习自适应浅海水声调制方案在系统吞吐量和误码率上均有明显提升,且相较于传统的Q学习算法有更快的收敛速度.

一种新的高温高压气藏二项式产能方程——考虑产束缚水、应力敏感及非稳态压力校正

南海西部海域部分高温高压气藏探井产能测试过程中,出现气水同出,压力恢复慢等现象,利用传统分析方法得到的二项式产能方程斜率为负,难以准确评价气藏产能,制约了该类气藏后续产能建设。本文根据南海西部高温高压气藏测试情况,考虑了产束缚水条件下气水两相渗流对产能的影响,并引入考虑应力敏感的物质平衡方程来进行测试期间非稳态压力校正,建立了高温高压气藏产束缚水条件下考虑非稳态压力校正及应力敏感的二项式产能方程,利用该方法可以反算出不产水时的储层真实产能,以此来进行高温高压气藏产能的正确评价,开发实践表明,本文建立的产能评价方法可靠,并有力推动了南海西部海域部分高温高压气藏开发。

多干扰成分的非稳态信号自适应滤波技术

信号在受到色噪声和白噪声混合干扰下产生非稳态突变,导致信号的检测识别性能下降,需要进行滤波降噪处理,提出一种基于格型陷波器级联的非稳态信号自适应滤波技术。构建直接性陷波器,采用高阶检波技术进行滤波器级联设计,构建二阶格型陷波器,根据滤波器传输函数的幅度和相位响应实现线谱增强和噪声抵消,实现多干扰成分的非稳态信号自适应滤波改进。仿真结果表明,采用该滤波算法构建信号滤波器,能有效去除信号中的干扰噪声成分,提高输出信噪比。

激光熔池三维非稳态对流传热过程的数值模拟

建立了带有移动热源的激光熔池流体流动及传热过程三维非稳态数学模型。采用自适应网格技术离散求解动量方程 ,计算出了不同时刻激光熔池温度分布和速度分布。结果表明 ,激光熔池对流传热非稳态过程是一个预热过程 ,随着时间的推移 ,熔池最高温度不断升高 ,熔深和熔池半径不断增大。非稳态过程按时间先后次序分为 3个阶段 :初始阶段 (加热熔化阶段 )、准稳态阶段和快速升温阶段。准稳态阶段熔池形貌、温度分布和速度分布增加幅度不大 ,且持续时间比另两个阶段长 ,说明三维准稳态模型是三维非稳态模型的较好近似。

预旋系统稳态和非稳态计算对比研究

针对预旋系统由于旋转引起流场和温度场参数周期性瞬态变化的问题,分别采用滑移网格的瞬态法和固定转子相位的稳态法进行数值求解,并在稳态计算中通过改变转子相位来近似模拟非稳态问题的时空变化特性。通过稳态空间平均结果与非稳态时均结果的对比,以期为预旋系统非稳态问题的低成本求解提供方法依据。结果表明:稳态计算结果与非稳态计算结果相比,周期性波动频率一致,接受孔进口处,稳态计算的压力波动幅度小39%左右,温度波动幅度小15%左右;多个相位的稳态空间平均结果与非稳态时均结果相比,压力高0.2%,温度低0.1%;采用多个计算周期数与单个周期的非稳态计算结果差异微小。当采用喷嘴出口气流中心正对接受孔迎风面前缘的转子相位时,稳态计算结果与非稳态计算时均结果最接近。

基于AVMD与改进能量算子的非稳态谐波分析

针对非稳态谐波分析中时频参数检测精度较低的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(AVMD)与改进能量算子的非稳态电力谐波分析方法。首先,采用AVMD对非稳态谐波信号进行分解,其中采用波形特征匹配法对非稳态谐波信号进行延拓以减轻边界效应影响,并提出能量差和相关系数作为AVMD中模态分解个数的判据;结合模态分量,提出改进间隔采样能量算子快速提取谐波的瞬时幅值和频率,根据差分和信号完成其起止时刻的定位,实现非稳态谐波时频参数的快速准确测量。仿真与实测结果表明,本文方法能够在电网工频波动、间谐波以及噪声干扰等情况下有效完成非稳态谐波的准确检测,实现暂态谐波的精确定位,且对非稳态谐波频率、幅值的最大检测误差分别为0.094 9%和0.931 4%。

基于粒子群优化算法的地震数据品质因子及混合相位子波同时估计

非稳态地震数据高分辨率处理及反演是通过求解包含地震子波滤波效应及地层吸收衰减效应的反演方程,获得地下反射界面的地震响应。为实现高分辨率处理及反演中初始地震子波及数据品质因子Q模型的实施条件,结合地震子波Z变换的根移动编码及等效Q模型的二进制—十进制转换策略,引入粒子群全局优化算法,建立非稳态地震数据混合相位初始地震子波及数据品质因子同时估计的方法。利用井旁道与数据的互相关作为准则函数,判定粒子群是否收敛至最大,输出最佳初始地震子波及Q。应用理论合成数据和实际数据测试进行验证。结果表明:相较于传统常相位地震子波估计及反Q滤波,该方法在复杂干扰条件下能更精确捕获真实的子波波形及衰减参数。利用输出的地震子波及Q进行时变反褶积处理得到高分辨率剖面,说明方法具有准确性、计算效率高且输出结果优,估计的地震子波和Q更符合实际地震波传播特征,为后续高分辨率地震数据处理提供基本参数。

基于相位统计信息特征的相移键控类信号识别

为解决非协作通信中,相移键控类信号由于相位相似,导致在复杂环境下的分类识别困难的问题,本文在高斯噪声下通过对信号相位信息概率密度的推导,并使用高斯核密度估计的方法得到了一种恢复信号相位信息特征的方法。通过仿真实验将该方法从加性高斯噪声推广到加性Alpha稳态分布噪声中。在该方法下,本文提出的特征对BPSK、QPSK、OQPSK、π/4_DQPSK、8 PSK 5类信号在Alpha噪声下可以准确识别。研究表明:使用支持向量机方法可以在信噪比0 dB以上时使信号的总体识别率达到90%以上。

电力系统稳态数据参数化压缩算法

针对电力系统运行中产生的大量稳态数据,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)建模的参数化压缩算法。通过实现等相位采集方式,有效改善电网稳态数据的周期滑步现象,并建立和分析等相位数据的数学模型,为参数化压缩算法提供理论依据。设计参数化压缩算法的结构,并给出实现流程。该算法利用ANFIS系统建立基准序列模型,用于重构数据,采用三次样条插值建立基准相位模型,用于计算各周波相位差,由此将需存储的数据变为模型参数及相位差。最后利用仿真和实测数据详细分析影响系统信噪比和压缩比的因素,为参数的选取提供了参考,验证了算法不仅能提高稳态数据的压缩比,而且能有效滤除系统噪声,为电力系统海量数据的压缩提供了一种新思路。

一种模糊控制器在非最小相位系统中的应用

针对非最小相位系统具有右半平面零点,系统阶跃响应存在负调,以及常规方法控制不理想等问题.在分析常规模糊控制器的基础上设计了一种模糊积分控制器,改善了模糊控制器的动态和稳态性能.仿真结果证实了模糊积分控制器的可行性.

基于变换域全相位FIR自适应滤波算法

基于一种全相位FIR自适应滤波器 ,将重叠滤波思想引入变换域LMS算法 ,提出了DFT、DCT和DST变换域的带窗重叠自适应滤波算法 (WO TLMS) .与传统的变换域LMS(TLMS)算法相比 ,WO TLMS算法提高了收敛速度同时具有较低的稳态均方误差 .理论分析了算法的收敛性 ,实验中通过和TLMS算法的比较验证了WO

基于最优预瞄加速度决策的汽车自适应巡航控制系统

从驾驶员操作汽车的行为特性建模的角度出发,将驾驶员建模理论———稳态预瞄动态校正假说应用于汽车自适应巡航控制系统的理论研究中,构建了基于驾驶员最优预瞄加速度模型的车辆ACC系统结构。并在此基础上建立了相应的ACC系统控制算法。理论分析与仿真计算结果表明:基于驾驶员操纵行为特性的分析,应用驾驶员操纵行为建模理论来研究汽车ACC系统的理论过程为车辆ACC系统的开发提供了一个可行的研究途径。

差异散射多次波自适应消减法研究

在海上地震资料处理过程中,反射多次波和散射多次波同时存在于地震资料中。由于散射多次波相对于反射多次波的能量弱,且具有时空非稳态特征,难以在常规SRME方法中去除,影响进一步的数据分析工作。将含有这两种多次波的地震数据进行分离并分别做SRME多次波预测,通过自适应衰减方法有效地匹配不同类型多次波,尤其是非稳态的散射多次波。通过sigsbee2B模型的试算,经对比理想无多次波影响的地震数据资料,表明该方法可以有效地同时消除反射多次波和差异散射多次波。