基于DFT的频率敏感双分支Transformer多变量长时间序列预测方法

在进行多变量长时间序列预测时,仅利用时域分析通常无法充分捕捉长时间序列依赖,而这会导致信息利用率不足、预测精度不够高。因此,结合频域时域分析,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频率敏感双分支多变量长时间序列预测(FSDformer)方法。首先,通过DFT实现时间和频率的相互转换,从而将复杂的时间序列数据分解为结构简单的低频趋势项、中频季节项和高频余项3个分量;其次,采用双分支结构,针对中高频分量预测,应用Encoder-Decoder结构,设计了周期性增强注意力机制;针对低频趋势分量预测,采用多层感知机(MLP)结构;最后将中高频分量与低频分量预测结果相加,得到多变量长时间序列的最终预测结果。在2个数据集上把FSDformer与其他5个经典算法进行了对比分析,在Electricity数据集上,当历史序列长度为96,预测序列长度为336时,相较于Autoformer等对比算法,FSDformer的平均绝对误差(MAE)下降了11.5%~29.1%,均方误差(MSE)下降了20.9%~43.7%,达到了最优预测精度。实验结果表明,FSDformer能有效捕捉长时间序列的相关依赖,在提升预测精度和计算效率的同时,增强了模型预测的稳定性。

基于频率敏感度和振型的圆柱壳损伤检测方法研究

基于频率敏感度和振型,在损伤定位准则的基础上,提出一种确定圆柱壳中损伤位置和程度的方法。通过对比由于损伤引起的理论和测量频率改变百分比,可以确定损伤的轴向位置。由于圆柱壳的轴对称性,引入某些特定位置的振型信息来确定损伤的环向位置,并且利用一阶近似方法估计损伤程度。对三种边界条件下(自由、简支、悬臂)的圆柱壳数值算例结果表明,文中方法能准确定位单、多位置损伤,而且可以在较小的误差范围内估计出损伤程度。最后利用含噪声的测量频率研究该方法的稳定性。

振弦式传感器的频率敏感机理与应用

分析振弦式传感器的频率敏感机理,理论上说明这类传感器的传感原理。论述这类传感器使用过程中的关键———激振方式选择的理论依据。比较2类振弦式传感器的特点及使用要点,理论推导和实际运用结合起来,实际使用说明了理论分析的正确性。

基于HMM的频率敏感聚类方法PIFS-HMM

隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)被广泛地应用于信号处理和模式识别中。当将其应用于聚类时,HMM的训练是一个非常重要的问题。特别是对数据不均衡的数据集,传统的模型训练方法存在使某些类为空类,类中数据偏少等缺点。针对这一特殊问题,提出了基于频率敏感的聚类方法PIFS-HMM,其目的在于提高模型训练的有效性,使聚类结果均衡。实验结果证实了提出方法的有效性。

高速公路沥青路面老化沥青的频率敏感性研究

基于不同服役时间老化沥青路面的上面层和中面层芯样,在试验室抽提回收得到老化沥青,通过频率扫描试验分析其频率敏感性,从而对老化沥青流变性能进行评价。结果表明:沥青路面在服役过程中,上面层由于与外界直接接触,对荷载频率比中面层更加敏感,沥青路面在服役开始后短时间内沥青的频率敏感性较大。

电梯系统垂直振动的频率敏感度分析与鲁棒设计

考虑曳引绳刚度在电梯运行过程中具有变刚度的特性,利用Lagrange方程对电梯系统建立了7自由度的振动微分方程,通过试验设计方法得出随机变量与系统频率响应的数值关系,利用人工神经网络技术获得随机变量与频率响应之间的显性函数关系式。根据激振频率与固有频率之比不超过规定值的关系准则,定义了电梯系统纵向振动的可靠性模式,运用频率可靠性分析方法,提出多频激励情况下的系统的频率可靠性及其敏感度的分析方法。在此基础上,结合可靠性敏感度理论与稳健设计方法,将可靠性敏感度融入到目标优化设计中,建立系统频率可靠性鲁棒设计模型。通过工程算例,将可靠性敏感度理论和稳健设计方法应用到电梯系统设计当中,得到满足鲁棒设计要求的随机参数值。结果表明,该方法具有较高的计算效率和求解精度,可以作为电梯系统稳健设计的理论依据。

基于Duffing方程参数敏感性提取谐振型传感器频率的仿真研究

由于谐振型传感器在感测被测之量变化时 ,表现为谐振频率的偏移 ,因此 ,为提高传感器的分辨率和灵敏度 ,对探索频偏的精确测定很为重要 .本文首先对 Duffing方程进行仿真 ,指出 Duffing方程在从混沌状态到大周期转变时 ,同时具有幅值敏感性和频率敏感性 ,进一步提出频率敏感性可应用于传感器微弱频率变化的提取 .仿真表明该方法还能实现对不同频率变化精度的预性测量 ,文中还进一步分析了其理论基础 。

基于流变特性的温拌沥青温度与频率敏感性分析

为进一步分析温拌剂对沥青流变性能相关参数的影响,采用动态剪切流变仪（DSR）对不同温拌剂种类和掺量的温拌沥青进行流变特性测试,通过模量和相位角数据分析不同温拌沥青的温度敏感性及频率敏感性。结果表明：Sasobit温拌剂掺量大于2.5%时,在30~50℃范围内沥青的黏弹性结构相对稳定,可有效提高基础沥青的高温等级。随着频率的增加,Sasobit温拌沥青对基础沥青的模量增效最大,相位角比基础沥青有所降低。对于Leadcap温拌沥青,其温度稳定性和高温等级均随掺量的增加而提高。扫描频率范围内,Leadcap掺量为3%时模量显著增大;频率高于40 rad/s时,Leadcap和WFP温拌沥青发生相位角上升和紊乱现象;不同掺量WFP温拌沥青的模量和相位角与基质沥青的变化趋势基本重合。综合流变试验数据分析,Sasobit、Leadcap和WFP温拌剂掺量分别在2.5%~3.5%、2%~3%和6%~7%时有利于改善沥青的高温稳定性。

电磁干扰下的电爆装置射频敏感频率研究

针对电爆装置在电磁辐射干扰下的射频敏感频率,提出采用场线耦合理论进行分析.建立了电爆装置的传输线模型,推导得到电爆装置吸收功率与入射频率之间的数学表达式,通过数值仿真的方法研究了敏感频率的影响因素.仿真结果表明,电爆装置的脚线长度决定敏感频率;脚线等长而连接方式不同的电爆装置射频敏感频率相同.研究结果可以为电爆装置的射频危害分析提供理论参考.

频率漂移不敏感太赫兹波透射测量系统设计

当太赫兹波源频率发生漂移时，由于干涉效应会影响太赫兹波对样品透射测量结果的精度。设计了一种频率漂移不敏感的双光路透射测量系统。用MATLAB建立了F-P干涉效应仿真模型，对参数进行了优化，分析比较了太赫兹波源频率漂移对单路和双路透射测量系统测量精度的影响。结果表明，该测量系统有效地克服了太赫兹辐射源频率漂移对测量的影响，提高了测量精度。

大跨钢构连桥振动敏感性分析与减振设计

大跨钢结构连桥刚度小、阻尼比低,在人行荷载下容易引起振动问题。通过频域分析将大跨钢连桥结构的动力特性与频率响应函数、人行荷载折减系数结合,得到有或无TMD的结构在人行荷载下的加速度响应。通过引入结构临界最不利频率,探讨结构频率与加速度响应的相关性;当结构频率低于临界频率时,结构频率与加速度响应呈正相关性。提出一种基于频率敏感性的大跨钢结构连桥减振设计方法。通过虚功原理敏感性分析,得到不同构件类型对自振振动频率的敏感性系数,结合结构自振频率与加速度的相关性,可以获得具有结构成本优、振动相对低的无控结构最优方案,最后再指导TMD的布置及参数选取,满足人致振动舒适度要求。以南京大跨钢结构连桥为案例,结构频率低于1.7Hz时,表现出与加速度响应呈正相关。同时利用桁架不同部位构件竖向频率敏感性系数,有效地降低了无控结构的加速度响应,最后通过布置较少套数的TMD解决了大跨钢连桥的振动舒适度问题。案例结果表明,该方法可行、有效。

孤独症谱系障碍儿童多频稳态听觉敏感频率特征

目的探究孤独症谱系障碍(ASD)儿童多频稳态听觉敏感频率特征。方法选取2019年7月至2020年12月于本院耳鼻咽喉科就诊的26例孤独症谱系障碍患儿作为ASD组,另选取同期进行健康体检的38名正常儿童作为对照组,均行多频稳态听觉诱发电位测试,比较两组耳敏感频率分布、耳敏感频率与耳声发射数值相关性。结果ASD组左耳敏感频率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组右耳敏感频率分布基本一致,差异无统计学意义;ASD组双耳敏感频率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。左耳、右耳、双耳的耳敏感频率与耳声发射数值无相关性。结论与正常儿童相比,孤独症谱系障碍患儿的听觉敏感频率存在明显不同,为有效改善或缓解其临床症状,引发患儿沟通需求,应根据多频稳态听觉诱发电位测试结果,积极采取科学合理的个体化方案进行听觉统合训练。

敏感频率地震属性在薄层砂体预测中的应用——以松辽盆地肇源地区为例

以松辽盆地北部肇源地区Y5井区扶余油层河道砂体为研究对象,针对砂体厚度薄、横向变化快以及相同厚度砂体地震响应特征不一致的现象,在正演模拟分析目标砂体的地震响应特征基础上,采用时频分析技术,通过广义S变换在频率域优选不同厚度及组合砂体对应的敏感频率,依托敏感频率重构数据,消除砂体理论响应地震波形与地震剖面特征不一致情形,进而优选地震属性预测砂体展布。研究结果表明:利用敏感频率重构数据体提取的地震属性,可以有效提高薄层河道砂体的预测精度,大大降低油田勘探开发风险。

油气敏感频率段极值能量和因子及其在渤海油田油气检测中的应用

由于地层原油和地层水的物理性质差异小,砂泥岩物性变化影响地震反射,地震资料存在噪声等多种因素的影响,利用地震资料识别含油砂体困难大,多解性强,成功应用案例少。虽然单个含油砂体产生的地震差异小,但是油气通常在地下某一空间范围内富集,多个油气层产生的地震响应的差异总和可以被明显观测到。笔者提出了油气敏感频率段极值能量和因子进行油气检测,首先利用可变因子广义S变换进行地震资料分频处理,然后分析能够突出油水性质差异的地震频率范围并确定能量阈值,计算油气敏感频率段极值能量。对于高丰度含油气区,纵向上发育多套油气层,通过纵向上极值能量进行累加可以进一步突出油气信息,因此,极值能量和油气检测因子可有效预测高丰度油气分布区。模型数据测试证明了本文方法是有效的,将本文方法应用于渤海多个油田,油气检测的结果与钻井获得的油气分布范围吻合良好。该方法指导了多口井的成功钻探,获得了良好的应用效果。

基于EMT的敏感场特性仿真研究

电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技术相较于传统的无损检测技术具有非侵入、非接触、无危害的特点,有着广阔的应用前景。对EMT技术中的正问题的研究旨在通过建立模型研究系统的参数变化对测量值的影响,对敏感场特性的研究直接关系到后续进行图像重建所提取的物场特征信息变化敏感程度,进而会直接影响成像质量。在之前的研究中对EMT的成像范围尚未有比较精确的规范,针对敏感场中激励频率与物场特性的变化,利用有限元仿真软件(COMSOL Multiphysics)对EMT系统的激励系统进行仿真分析,不同于传统的对互感值进行研究的方法,选择了更加直观的电压值,最终得出在不同激励频率与不同物场特性下的拟合曲线,获得了系统敏感场参数变化与测量值的关系,通过该研究确定了EMT系统的有效检测范围,提高了EMT系统检测的准确性,更有利于后续进行高质量的图像重建。

基于并联永磁偏置可调电感的无线电能加密传输系统研究

无线电能传输效率受开关频率和谐振元件参数影响,利用调谐装置可避免非授权端窃电行为,实现电能加密传输,但传统磁心调节型电感调谐技术存在控制损耗大的问题。文中提出并联永磁偏置型可调电感设计方案,借助有限元仿真分析和相关实验验证,并联方案调节效率超过传统方案3倍,受主线圈影响波动范围不足传统方案20%,大幅提高可调电感性能。此外,基于谐振网络频率敏感性分析,设计并搭建一套基于并联永磁偏置型可调电感的无线电能加密传输系统,并在实验中将非授权端和窃电端的获取功率分别抑制到授权端的5%和10%以内,验证所提可调电感工作有效性和无线电能加密传输系统防窃电效果。

用于无人机信息链路电磁干扰预测的动态电磁敏感度测试研究

针对无人机严重依赖信息链路、容易受到外界电磁辐射干扰的突出问题,通过分析无人机典型应用场景,构建了不同飞行状态下的系统理想模型,提出了一种实验室条件下数据链系统传导信号动态模拟方法。以某型无人机数据链系统为研究对象,开展了数据链系统连续波动态电磁注入效应试验。试验结果表明:在系统线性区间内,连续波干扰信号引起上行数据链失锁对应的自动增益控制(AGC)电压均为固定值,干扰频点偏离工作频点越远,相同工作信号强度对应的电磁敏感阈值越大,而失锁AGC电压却相对较小,最小低至7 V;机载数据链系统线性区间满足无人机常规飞行状态下的电磁敏感阈值规律。该方法得到了无人机飞行过程中数据链系统的电磁敏感阈值随飞行姿态和飞行距离的变化规律,对开展无人机电磁干扰预测具有重要意义。

表面活性剂型温拌剂对沥青流变性能的影响

采用动态剪切流变仪(DSR)研究了表面活性剂型温拌剂掺量对70号沥青和SBS改性沥青常规性能、零剪切黏度、温度敏感性和频率敏感性的影响。研究结果表明:温拌剂对70号沥青和SBS改性沥青具有软化作用,降低了2种沥青的抗车辙性能,温拌剂对SBS改性沥青的软化作用大于温拌剂对70号沥青的软化作用;温拌剂改善了2种沥青对温度的敏感性,当温拌剂掺量为0%~2.0%时,随着其掺量的增加,2种沥青对温度的敏感性均呈先平缓降低后快速降低趋势;温拌剂恶化了2种沥青对频率的敏感性,当温拌剂掺量为0%~2.0%时,随着其掺量的增加,2种沥青对频率的敏感性呈增加趋势;温拌剂掺量应根据使用目的进行合理选择。

地铁钢弹簧浮置板轨道结构振动传递特性分析

为分析钢弹簧浮置板轨道结构在不同减振参数下的振动传递特性,将钢弹簧浮置板轨道系统简化为3层叠合梁的计算模型分析振动系统的振动传递系数,根据多参数下的振动传递系数曲线来分析钢弹簧浮置板轨道振动传递特性。结果表明:不同刚度下的振动传递系数曲线在频率分布上存在频率敏感性,离散刚度比为0.1~0.4时,振动传递系数的频率敏感区间分别为15~32 Hz、20~32 Hz、22~32 Hz及25~32 Hz;考虑全频域激振力作用下,建议扣件垂向阻尼值取为93.75×10~3~125×10~3 N·s/m,钢弹簧垂向阻尼取为18.75×10~3~37.5×10~3 N·s/m,并增大浮置板的单位质量,可使传递到下部基础的振动响应较小。

单侧感音神经性耳聋病人听觉中枢的fMRI研究

目的探讨单侧感音神经性耳聋病人与正常听力者的听皮质频率敏感性排列结构的差异;双侧听皮质中枢半球优势的变化;单侧感音神经性耳聋病人皮层下区听觉传导通路的变化。方法20例正常志愿者和20例单侧感音神经性耳聋病人,分别采集T1WI、GREEPI及3DGRET1WI影像。采用组块式方法分别随机给予500Hz,4000Hz两种纯音刺激,每种刺激重复2次。所有图像均经AFNI进行后处理,统计阈值概率设定为P<10-5,激活范围阈值设定为半径5mm,体积300mm3的连续激活区域考虑为有意义激活区。结果正常听力者和单侧耳聋病人给予单耳500Hz,4000Hz刺激时,二者对于听皮质激活容积存在统计学差异(P<0.05)。正常听力者给予单耳刺激表现为对侧半球优势,半球激活容积比分别为7.56,6.02(右耳刺激);2.56,5.11(左耳刺激)。而单侧耳聋病人则表现为同侧半球优势,半球激活容积比分别为0.62,0.69(左侧耳聋,右耳刺激);0.96,0.83(右侧耳聋,左耳刺激)。结论正常听力者对500Hz和4000Hz的频率刺激激活区的位置存在差别。单侧感音神经性耳聋失去了听觉中枢的频率敏感性空间排列结构。单侧耳聋病人表现为同侧半球优势。500Hz对正常听力者和单侧感音神经性耳聋病人的听皮质激活范围明显大于4000Hz者。