基于迭代Hilbert变换的行星齿轮箱振动信号分析

针对行星齿轮箱振动信号频率成分复杂及调幅-调频的特性,提出迭代Hilbert变换与Fourier变换相结合的信号解调分析方法.通过迭代Hilbert变换分离出一组调幅-调频单分量成分,估计单分量成分的瞬时幅值和瞬时频率,选取故障敏感分量,运用Fourier频谱实现了对敏感分量的幅值解调和频率解调.基于行星齿轮箱局部损伤故障仿真信号分析,将迭代Hilbert变换与Hilbert振动分解比较,结果突出了迭代Hilbert变换在分解速度、分解结果信噪比及特征频率提取效果上的先进性.将所提方法应用于实验信号分析,准确提取出特征频率,诊断了齿轮故障,结果表明了该方法的有效性.

基于QR迭代的量子奇异值分解

针对大型矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)时使用经典算法时间复杂度较高,以及已有的量子SVD算法要求待分解的矩阵必须具有非稀疏低秩的性质,并且在计算过程中构造任意大小酉矩阵对目前的量子计算机来说实现起来并不容易等问题,提出基于QR迭代的量子SVD。QR迭代使用的是Householder变换,通过量子矩阵乘法运算完成经典矩阵乘法运算过程。实验结果表明,该方法能够得到所求矩阵的奇异值及奇异矩阵,使大型矩阵的SVD具有可行性。

迭代奇异值方法在机械结构模态分离重构中的应用

通过时频分解技术,将复杂的多模态信号分解成单模态成分,从而可以采用比较简单可靠的单模态识别方法对机械结构复杂模态信号进行参数辨识。经验小波变换(EWT)算法能有效解决模态分离问题,一些改进型EWT算法能有效克服噪声干扰,但是在模态重构时,滤波器彼此重叠、临近模态互相干扰,会不可避免地出现重构模态失真。本文针对模态分离重构问题展开研究,分析了EWT算法在模态分离重构中面临的重构失真问题,提出了基于迭代截断奇异值分解(ITSVD)方法的改进算法,并在仿真信号和含结合面机械结构模型振动响应信号上进行了应用。结果表明,所提ITSVD⁃EWT算法能够更好地实现机械结构模态分离重构。

数字控制DC-DC变换器改进离散迭代建模和稳定性分析

离散迭代模型是一种能精确描述数字控制变换器特性的工具,然而传统的离散模型通常计算复杂而且不够直观,不利于控制器的设计。该文对离散迭代模型进行合理近似,推导出数字控制DC-DC变换器在前沿和后沿调制下的二阶全局等效电路模型,解决了传统模型直观性和精确性之间的矛盾。该模型可以反映具有不同脉冲宽度调制方法的DC-DC变换器的稳态和动态行为。在等效电路的基础上,分析了数字控制的特性,推导出了z域传递函数,从而得到了不同调制方式下控制-输出的频率响应,并且分析了两种调制方式对系统稳定性的影响。此外,等效电路模型可以准确地跟踪详细开关电路的工作波形,并且对系统参数变化时系统的稳定边界做出精确预测。最后,搭建了DC-DC变换器的样机,验证了模型和理论分析的有效性。

迭代时间重排同步压缩变换及其在机械故障诊断中的应用

机械设备常运行在复杂环境下,往往受到时变载荷、时变转速、瞬态冲击等非平稳工况的影响,导致故障时有发生。时频分析技术可以兼顾时间和频率两个变量,得到了广泛应用。然而传统时频分析方法在提高时频聚集性和减弱交叉项之间存在矛盾,为了实现复杂环境下机械设备的故障诊断,提出迭代时间重排同步压缩变换方法。在时间重排同步压缩变换的基础上构造新的群延时估计算子,然后只需进行一次重排操作即可获得更锐利的时频表示。通过仿真信号和滚动轴承加速寿命试验数据验证所提方法的有效性。

角度域广义Radon变换多参数非迭代线性反演

基于Born近似的线性反演是当前流行的定量化地震成像与反演方法,然而,现有线性反演方法存在多种不可避免的问题,比如迭代计算成本过高,背景模型依赖,以及多参数提取不确定/不稳定.为避免这些问题,本文提出了角度域广义Radon变换(AD-GRT)多参数非迭代反演方法(2D声波双参数介质).AD-GRT是一种地震数据与角度域模型之间的积分变换,该角度域模型能够保留地震散射数据的完整信息.基于该角度域模型,地震数据可被精确重建,即使背景模型是错误的.介质双扰动参数可在角度域模型中准确且稳定提取.为解决传统角度域离散方法存在的幅值震荡和不连续问题,设计了两种有效的角度域离散单元分裂方法,实现了平滑连续的角度域幅值提取.为提高AD-GRT反演的分辨率,考虑了震源子波反滤波.利用三个数值模型验证了AD-GRT在角度域模型反演、数据重建、多参数提取方面的有效性.

基于迭代更新的SIFT遥感图像配准算法

由于多光谱遥感图像之间存在复杂辐射差异,造成全色图像与其他波段图像通过尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)算法进行图像配准时无法保证配准精度。针对这一问题,提出一种基于迭代更新策略的SIFT算法。该算法通过SIFT算法获取同名点,迭代更新求解单应性矩阵,获得基准图像与待配准图像之间的最优单应性矩阵实现图像配准。为验证所提方法的有效性和鲁棒性,在网通一号和高分二号遥感影像上进行了图像配准实验,实验结果表明,所提方法不仅可实现高精度的图像配准,还可以有效提升SIFT算法应对遥感图像辐射差异的鲁棒性。

高速移动环境下OTSM迭代检测算法研究

正交时序复用(Orthogonal Time Sequency Multiplexing,OTSM)通过级联时分和沃尔什-哈达玛(WHT)复用将信息符号在时延和序列域进行复用。由于WHT在调制解调过程不需要进行复杂的乘法运算,相比于正交时频空(OTFS)调制有更低的调制复杂度。该文针对高速移动环境下的OTSM系统提出了一种二级均衡器:首先利用信道矩阵的稀疏性和带状结构在时域逐块进行低复杂度MMSE检测;随后采用高斯-赛德尔(GS)迭代检测进一步消除残余符号干扰。仿真结果表明,所提算法与基于单抽头频域均衡的GS迭代检测算法相比,采用16QAM调制且误码率为10–4时有1.8 dB性能增益。

基于seislet变换的反假频迭代数据插值方法

许多地震资料处理方法需要完整的数据信息,但是受野外施工条件等因素的影响,观测系统很难记录完整的地震波场,如空间采样率不足和地震道缺失等现象,尤其是缺失的叠前地震数据时常产生空间假频现象,给后续处理流程中很多重要环节带来严重的影响.传统数据插值方法通常很难同时解决数据缺失和空间假频问题,因此开发有效的反空间假频数据插值方法具有重要的意义.本文通过同时改变时间和空间方向采样比例,利用预测误差滤波器的尺度缩放不变性,计算反空间假频地震倾角模式,构建可有效压缩含空间假频不完整地震数据的反假频seislet变换方法,通过压缩感知Bregman迭代算法,对缺失地震数据进行反假频插值.理论模型和实际数据的处理结果验证了基于seislet变换的迭代插值方法可以有效地恢复含有假频的缺失地震信息.

应用加权迭代软阈值算法的高分辨率Radon变换

Radon变换的分辨率是其进行地震数据处理的关键因素。基于Bayes反演理论的迭代加权方法改善了Radon变换的分辨率,但其收敛速度较慢;由于Radon变换空间的强相关性,常用的迭代软阈值方法(ISTA)应用于Radon变换反演时的收敛速度也较慢,且分辨率较低。为此,将迭代加权最小二乘法嵌入ISTA中,形成了加权ISTA算法。该方法引入高分辨Radon变换中加权矩阵的思想,利用Radon参数的先验信息约束反演误差函数,克服了ISTA收敛速度慢、分辨率低的缺点。合成记录和实际地震资料处理结果表明,该方法提高了Radon变换分辨率,在多次波分离、噪声压制中效果显著。

基于短时迭代自适应-逆Radon变换的微多普勒提取方法

对于频率交叠严重且频率成分接近的多分量信号,常用的短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)和S方法(S-Method,SM)频率分辨能力不足,重构精度低.针对该问题,本文结合逆Radon变换提出了基于短时迭代自适应-逆Radon变换(Short Time Iterative Adaptive Approach-Inverse Radon Transform,STIAA-IRT)的微多普勒特征提取方法.首先采用基于加权迭代自适应的STIAA时频分析方法分析了散射点模型的微多普勒特性,然后利用逆Radon变换分离重构不同散射点的微多普勒分量.该方法在低信噪比、邻近时频分布情况下能获得高分辨的多分量信号的完整微多普勒信息,性能分析显示STIAA-IRT重构精度较高,明显优于STFT-IRT(Short Time Fourier Transform-Inverse Radon Transform)和SM-IRT(S-Method-Inverse Radon Transform)特征提取方法.

基于DFT滑窗迭代算法与小波变换的谐波检测方法

为解决非线性负载大量使用所产生的谐波电流对电力系统所造成的影响,提出了将DFT(Discrete Fourier Transform)滑窗迭代算法和小波变换相结合的谐波检测新方法。该方法利用滑窗迭代检测出信号的基波分量和总谐波分量,提高系统的实时性和目标跟随特性;然后利用小波变换对总谐波信号进行再次分解,对DFT滑窗迭代算法进行补充与改善,从而得到更加精确的基波和各次谐波的含量。利用MATLAB进行实验仿真表明,较之傅里叶变换和DFT滑窗迭代算法,该算法具有更高的实时性和准确性。

实现图象几何变换的迭代函数系统参数修改法

提出了实现图象几何变换的迭代函数系统（ＩＦＳ）参数修改法，导出了实现图象平移、旋转和缩放的ＩＦＳ参数变换公式。这种方法的基本思想是通过修改图象的ＩＦＳ码而实现对该ＩＦＳ的吸引子（原图象的逼近）进行几何变换。实验结果表明本文所提方法正确。

基于迭代小波变换的光谱信号本底扣除方法研究

本底会对光谱分析结果产生很大的干扰作用,为获取特征峰的有效信息,必须首先去除本底。该文提出了一种基于小波变换的本底扣除算法,通过对光谱及后续光谱迭代进行小波变换,利用逼近系数估计本底,直到本底收敛。提出了判断多次估计的本底最大误差是否足够小的收敛准则。利用该算法去除本底后,即可进行特征峰信息的提取。分别利用仿真光谱和实验能量色散X射线荧光光谱对算法进行了验证,并与传统小波变换和多项式拟合法进行了对比。结果表明,该算法能够更准确扣除光谱本底,对其他光谱的本底扣除也具有借鉴意义。

电流模式Boost变换器中切分岔迭代映射构造

切分岔是非线性动力系统中的一种特殊分岔,本文研究了因切分岔而引发的变换器电路的阵发混沌现象。首先建立了符合实际电路限定条件下的离散迭代映射模型,然后通过数值仿真手段构造了阵发混沌中主要的周期3、周期4、周期5及平行周期3等周期窗的切分岔离散迭代映射,从而阐述了开关DC-DC变换器电路发生阵发混沌的机理和各周期窗形成的原因。

应用相移技术和迭代算法的综合鉴别联合变换相关器

把相移技术和迭代算法应用到综合鉴别联合变换相关中,计算机模拟结果表明,运用了相移技术和迭代算法后这种相关器的光能效率和鉴别率得到了很大提高,实现了高鉴别率和高光能效率的综合鉴别光学模式识别.进一步研究了输入噪声对相关器性能的影响,相关的抗噪声能力有待提高.

改进的迭代希尔伯特变换及滚动轴承故障诊断应用

针对现有迭代希尔伯特变换(IHT)存在端点效应及滤波器设计主要依靠先验知识问题,提出改进的IHT方法并用于机械故障诊断。分析IHT方法中端点效应原因,提出用基于对称延拓信号方法消除端点效应影响及用自适应的零相位滤波器取代原方法中的固定滤波器。将改进的IHT方法与原方法进行仿真对比分析表明,该方法的解调精度更高,并能有效抑制端点效应。利用改进的IHT方法进行轴承故障诊断试验表明,该方法解调效果更好,能更准确提取外圈故障特征。

基于多项式变换的迭代函数系统

在分析IFS构建方法后,运用几何方法给出一类用多项式表示的非线性变换形式,并构造迭代函数系统,利用该方法构造的迭代函数系统绘制一些IFS的吸引子分形图进行实验.结果表明,非线性变换构造的迭代函数系统是仿射变换构造的迭代函数系统的一种延伸,该变换构造的IFS可以获得更加生动多样的IFS吸引子分形图.研究此类迭代函数系统可以为非线性交互式分形造型生成算法的研究提供一定的参考依据.

基于迭代傅里叶变换算法的光束整形元件位相编码的优化设计

基于迭代傅里叶变换算法 ,提供了对具有 2个台阶二元光束整形元件进行位相编码的优化设计方法 ,详细研究了初始位相选取以及引入强度自由度、位相自由度在迭代傅里叶变换算法中对再现像品质的影响 。

Hilbert空间中分裂可行性问题的改进Halpern迭代和黏性逼近算法

在无限维Hilbert空间中,提出了求解分裂可行性问题(SFP)的改进Halpern迭代和黏性逼近算法,证明了当参数满足一定条件时,由给定算法生成的序列强收敛到分裂可行性问题的一个解.这些结论推广了Deepho和Kumam近年来的一些结果.