基于GP-DE算法的土岩二元深基坑参数反分析

针对土岩二元深基坑岩土体参数难以确定的问题,本文将GP算法、DE算法相结合,建立一种土岩二元深基坑参数反分析算法。根据正交设计和相应的岩土体参数,设置相应的组合方案,采用FLAC3D进行模拟,从中提选关键参数。其次采用GP-DE算法,表示出参数与变量之间的关系,对相应的参数进行反演,并将上述方法成功应用于大连市地铁5号线梭鱼湾南站。研究结果表明,将岩土体参数代入数值模型计算结果与现场实测值较为吻合,该方法计算速度快,收敛性好、反分析结果精度较高。对于沿海土岩二元深基坑的施工能够满足工程安全需求。研究结论可为类似条件下土岩二元基坑周围岩体参数的确定提供理论依据,对工程实践具有指导意义,能很好地满足实际工程需求。

基于多变量GP-DE模型的隧道变形时间序列预测研究

准确预测和控制隧道变形是确保隧道工程施工安全的重点。针对目前隧道围岩变形时间序列预测的不足,文章提出了一种基于多变量高斯过程(GP)-差异进化算法(DE)的隧道变形时间序列预测方法。根据隧道自动化监测结果进行多变量相空间重构,并通过主成分分析法降低输入维数。在此基础上采用GP-DE模型进行隧道变形预测研究。以吉林省高丽沟隧道围岩拱顶位移为例进行预测,将预测结果与BP神经网络、SVM模型预测结果进行比较。研究结果表明,多变量时间序列的GP-DE模型具有更高的预测精度,预测值与实测值吻合更好,是一种有效的隧道位移预测方法。

小波熵与EMD在GPS信号去噪中的应用

GPS信号在传输过程中会受到多种误差源的影响,如星历误差、卫星钟差、接收机钟差等等,造成接收的GPS信号含有毫无用处的成分。为了提取真实监测信号,对GPS信号进行消噪处理十分重要。首先使用小波熵自适应阈值去噪法,对含噪GPS信号进行去噪处理,然后经过经验模态分解(EMD),按照一定的标准舍去一些本征模态分量(IMF),将剩余的本征模态分量相加,得到去噪信号。试验结果验证了其具有较好的去噪效果。

基于小波包阈值处理的GPS软件接收机跟踪结果降噪算法

为降低GPS软件接收机跟踪结果中的噪声,提高位同步准确率,提出了基于小波包阈值处理的GPS软件接收机跟踪结果降噪算法。通过基于三层小波包分解的阈值消噪算法,处理GPS软件接收机跟踪环路的输出信号,小波包分解得到各个节点的分解系数;在给定的Shannon熵准则下,选择最优小波包基,采用软阈值的方法量化各个节点的分解系数,将量化以后的分解系数进行重构,即可得到消噪的信号。仿真比较了基于小波包阈值处理方法与经典的IIR滤波方法的消噪效果,仿真结果表明,前者在信噪比和相对均方误差上分别改善了4 dB和0.14,有利于软件接收机后续的位同步处理。

一种新型的船载防碰撞装置的研究

当前船载防碰撞装置大致有两种,一是采用雷达装置,但存在价格贵且不能进行统一管理与调度的不足,二是GPS接收机,价格便宜但对移动物体不能防碰.为此,提出了一种新型基于GPS+GPRS的船载防碰撞装置,同时,在监控中心,通过系统模型和去漂移算法,计算出两艘或多艘移动船只避碰的可能性,成本低,是传统两种防碰装置完美结合.

基于EMD和GPS的着舰引导雷达标校方法

着舰引导雷达工作环境恶劣,要求精度高,需要定时进行标校,而普通标校方法没有考虑航母运动对标校结果的影响,并且目标位置真值的获取方法精度不够,为此,提出了一种基于EMD和GPS的航母舰载机着舰引导雷达的标校方法,首先建立了舰载雷达常用的坐标系并推导了它们之间的转换关系,然后研究了经验模态分解去噪的原理并提出了一种分量判别函数,接着给出了航母姿态测量方案和详细的标校过程,最后在对航母运动姿态建模的基础上进行了仿真。仿真结果说明,论文提出的标校方法可以很好地发现舰载机着舰引导雷达的方位、俯仰和距离的系统误差。

基于CEEMD的GPS信号去噪

GPS信号在发送过程中会受到多种误差源的影响,例如星历误差、卫星钟差、电离层对流层延迟、接收机钟差等。这些误差附加在GPS信号上使其与真实信号产生一定偏差,也使GPS信号最终的应用结果产生一定程度上的偏差,这对于科研与日常使用是非常不利的,所以对GPS信号进行去噪处理是十分必要的。互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)为近几年出现的新的数据处理方法。它由集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)改进而来,不仅保留了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)在处理非平稳信号方面的优点,又完善了EMD的模态混叠问题,且计算结果表明CEEMD去噪效果优于EMD和EEMD。

第二代小波在减少多路径效应方面的应用研究

数据后处理技术是解决高精度定位多路径效应的一个有效办法,而基于小波分析的多路径提取和消除技术是其中的一种正在发展中的有效手段之一。本文提出了一种基于第二代小波技术的多路径高频噪声的消除方法,实验证实了该种方法是有效的,同时也证明了该方法实现的简单性和计算的高效率。

小波降噪在微弱GPS信号捕获中的应用

为了解决微弱卫星环境下接收机对信号的正确捕获问题,首先介绍微弱GPS信号捕获特点及捕获方法,并从检测概率和灵敏度的角度分析了相关积分、差分累加方法的捕获性能。在此基础上引入了小波降噪与相关积分、差分累加相结合的捕获方法,并给出详细的理论推导和捕获性能分析,从小波基的选取、小波变换层数和阈值选择三方面进行深入分析,从而得出合适的小波阈值降噪方法。考虑到小波降噪的阈值应跟据变换尺度不同而分别选取,给出一种自适应阈值降噪方法。实验证明,相比传统的相关积分、非相干累加和相关积分、差分累加信号捕获方法,小波降噪方法的引入在保证较高检测概率的同时,可以有效提高微弱卫星信号捕获的输出信噪比,从而降低了误码率。

小波和Kalman滤波用于GPS数据去噪方法分析

根据小波分析基本理论和GPS信号噪声特性,将小波分析这一数学工具应用到GPS数据的去噪处理中,同时引入Kalman滤波方法,将其与小波分析方法有机结合,进而提出利用小波分析的自适应Kalman滤波方法进行GPS数据去噪处理。

基于多小波的变形监测信号处理

在简单介绍多小波基本理论的基础上,给出了把DGHM多小波应用于全球定位系统(GPS)监测信号去噪的实例。由于DGHM双正交小波具有短支撑、正交性、对称性(反对称性)及二阶逼近性等特点,在相同的滤波器长度下,利用多小波对变形监测信号消噪,可以取得比传统小波更好的信号消噪效果。实例表明多小波在信号去噪方面具有很大的应用潜力。

基于小波阈值消噪自适应滤波的GPS/INS组合导航

惯导系统中惯性元件误差是影响惯性导航及其组合导航精度的重要因素。在GPS/INS组合导航自适应滤波的基础之上,提出利用小波进行阈值消噪以提高组合导航精度。首先对惯性元件输出信号进行频谱分析,确定相应的多分辨分析尺度以及不同尺度下对高频系数采取的相应措施。对噪声占主要成分的尺度将其高频系数全部置零,对噪声和有用信号共同占有的尺度将其高频系数作阈值处理。利用实测数据进行验证,结果表明这种方法能够有效地削弱惯性元件误差的影响,提高GPS/INS组合导航系统的精度和可靠性。

GPS单历元变形信号小波降噪方法研究

本文阐述了小波分析理论的基本原理 ,针对一种特殊含噪状态下的GPS单历元变形信号 ,提出了分尺度、分阶段多阈值GPS单历元变形信号的小波降噪方法 ,并与通常基于阈值的小波降噪方法对比 ,通过残差的直方图统计 ,直观说明了本文方法能在有效降噪的前提下 ,保留更多的变形信号。

基于小波分解的GPS监测数据消噪处理

提出一种基于小波分解技术的监测数据处理方法,首先用小波技术把GPS双差残留分解为低频偏差与高频噪声部分,然后提取偏差成分直接用于校正同样误差成分所导致的GPS测量结果。讨论分析了所提方法用于监测实践时的结果,表明本文所提方法对于模糊度解算和基线的估计精度均有很大的提高。

GPS/MEMS-INS组合导航系统设计

针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性器件随机噪声大,现有的去噪算法难以兼顾降噪效果和信息处理速度的问题,提出自适应实时混合去噪算法;利用无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法进行信息融合,克服了扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)对非线性系统线性化会带来额外误差的缺点;利用多线程信息同步技术实现微机电惯性导航系统(MEMS inertial navigation system,MEMS-INS)和全球定位系统(global position system,GPS)的同步运行。基于以上关键技术和算法,设计了一种GPS/MEMS-INS组合导航系统,实验结果表明,该组合导航系统在静态及动态环境下均能够进行实时高精度地导航定位。

小波去噪在GPS动态监测数据处理中的应用研究

介绍了小波去噪的原理和步骤,基于不同的阈值选取方法、选择几种不同的小波函数、比较了在GPS动态监测数据处理中的去噪效果。结果表明,应用小波分析的方法可以较好实现去噪效果。

基于小波变换的GPS变形监测数据处理方法研究

工程实测变形信号不可避免的受到噪声的污染,为了提取真实的变形信号,要对实测数据进行降噪处理。结合武汉某大桥GPS实测变形数据介绍了小波变换阈值降噪过程,分别采用不同的小波函数和不同阈值模型进行降噪处理。根据信噪比、中误差两种降噪质量评价指标的定量比较,得出用db6小波和heursure阈值在软阈值量化作用下降噪效果较其他小波函数和阈值模型效果好。

高速磁浮轨道长波不平顺检测系统设计

加强轨道不平顺的控制是提高列车运行品质的重要措施,而利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段。介绍一种用于高速磁浮轨道长波不平顺检测的便携式测试系统。该系统采用了基于惯性测量原理的检测方法,并结合GPS定位技术实现轨道的定位。应用多线程并行处理技术实现GPS数据和数采卡数据的同步记录,设计了相应的数字滤波器对信号进行处理。测量结果表明:该检测系统能实现磁浮轨道长波不平顺的精确测量,测量结果不受列车运行速度的影响。

GPS观测数据的小波阈值法消噪

利用小波变换对GPS观测数据进行阈值法消噪,比较了软阈值处理和硬阈值处理及几种阈值确定准则的处理结果。结果表明观测数据经过小波消噪后,整周模糊度解算的可靠性有所增强,基线解算的精度也得到了提高,但不同的阈值处理结果有较大差异,总体上软阈值处理的结果优于硬阈值处理的结果,4种阈值确定准则中固定阈值原则的效果最佳。

利用小波变换进行GPS振动观测值的异常探测

本文利用小波变换技术进行GPS振动观测值的异常探测,将GPS振动观测值序列视为一组观测信号,先利用小波低频分解提取信号趋势,再利用小波高频分解探测异常值的位置,提出结合观测体自身变形趋势判断异常值是否存在,再通过小波高频分解和小波阈值去噪找到异常值准确位置的探测方法。结合某GPS振动平台上的振动观测实验数据进行仿真分析,获得准确的异常探测结果。实践证明文中研究的异常值探测方法是可行的和有效的,为GPS振动观测值的异常探测提供新思路。