基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法

针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明:在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。

带有减阻杆的旋风分离器内气体流动分析

利用激光多普勒测速仪(LDV)对装有减阻杆的旋风分离器内流场进行了详细测量,根据流场分布的特点发现在减阻杆后存在明显的绕流尾涡区.对比实验的结果表明不同结构型式的减阻杆后绕流尾涡区的流动分布不同,其中减阻杆的迎风宽度及形状对减阻杆后绕流尾涡区的流动分布有明显影响.由于减阻杆的迎风宽度及形状与减阻性能有关,因此通过对减阻杆后绕流尾涡区的流动分析可以进一步揭示旋风分离器内减阻杆的减阻机理.

近十年来流动测量技术的新发展

流动是一种跨行业、跨部门、跨学科的现象.现代空气动力学、流体力学、热力学、水力学以及航空航天工程、水利水电工程、热能工程、流体机械工程都提出了一系列复杂流动问题,其中包括高速流、低速流、管道流、燃烧流、冲击流、振荡流、涡流、湍流、旋转流、多相流等等.这些流动都需要人们提供新的测量方法和新的量测仪器,使之能够适应单点向多点、平面向空间、稳态向瞬态、单相向多相方向发展.这就促使人们不断利用新技术,发展新原理,采用新结构和新工艺,以改善仪器性能,增强讯号处理能力,提高仪器的测量精度,同时简化操作技术,使之便于推广应用.近10年来,伴随着光纤技术、芯片技术、激光技术、数字信号处理技术,图形、图像处理技术以及计算机技术的日益成熟和完善,流速测量技术也随之得到了新的发展.木文就这些发展作一扼要介绍.

液固循环流化床中的颗粒速度场

利用超声多普勒测速仪 (UDV)对液固循环流化床中颗粒流场进行了系统的实验研究 .实验测定了不同轴向位置处的颗粒速度分布 ,得到了较完整的颗粒速度场 ,分析了入口区对流场分布的影响 ,考察了表观液速和颗粒循环速率等操作条件对颗粒速度场分布特点的影响 。

鼓泡塔内气液两相流的研究

用激光多普勒测速仪和粒子成象测速仪详细测量了气液鼓泡塔内气液并流和气液逆流时的流速分布、湍流度分布和气含率分布，并总结出了湍流度、气含率径向分布关联式。在气含率关联式中，首次考虑了塔高的影响。气泡的存在增强了液相湍动。气液并流时，在升力作用下气泡集聚在塔中心区。气液逆流时，气泡集聚在塔壁面附近。中心速度较大且随着表观气速的增大而增大。塔壁附近出现返混区，零轴向速度和最大湍流度均发生在相对半径ｒ／ Ｒ≈０－７ 左右。

基于多普勒信号的盲自适应波束形成技术

本文研究相控阵多普勒雷达百自适应波束形成问题，利用信号的多普勒信息，提出了一种新的盲自适应波束形成方法．在未知阵列流形条件下，该方法自适应调整权系数使阵列输出与单位多普勒复指数的均方误差最小．理论分析表明，当期望信号与干扰及噪声不相关时，该方法能很好地逼近阵列流形已知条件下的线性约束最小噪声方差波束形成方法，并能有效克服信号相消现象，对系统误差还具有很强的稳健性．计算机仿真结果验证了新方法的有效性．

对机载相控阵雷达STAP技术的旁瓣干扰

空时自适应处理(STAP)是一种有效的抗干扰技术。介绍机载相控阵雷达STAP技术检测动目标的基本原理,提出了基于灵巧噪声的旁瓣干扰方法。研究了灵巧噪声的具体干扰样式,利用其经雷达MTD处理后在距离-多普勒域都展宽的特性形成大量假动目标,当假动目标的距离-多普勒信息与待检测通道吻合时将产生响应输出形成欺骗干扰,以扰乱目标的正常检测,理论分析和仿真结果证明了干扰的可行性和有效性。

静态和差波束匹配的空时自适应处理方法

传统空时自适应处理方法的和差波束参数估计面临角度多普勒参数耦合的问题,当存在目标信号污染时,参数估计性能急剧恶化.笔者提出了一种基于静态和差波束匹配的空时自适应处理方法,通过采用幅度和相位响应的联合约束,使得自适应后的和差波束逼近静态和差波束主瓣区域的幅度和相位响应特性,进而实现自适应和差波束主瓣保形,克服目标污染等因素造成的主瓣畸变现象,同时保持角度多普勒无耦合的特性.仿真实验验证了所提方法的有效性.

三相旋风分离器流场分布研究

采用激光多普勒测速仪(LDV)对三相旋风分离器内气体流场的速度分布进行了测量。结果表明,旋风分离器内气流切向速度、轴向速度和径向速度沿轴向、径向和周向均遵循一定规律变化,合理选择旋风分离器结构参数可有效提高分离效率。

一种单频GPS周跳探测的自适应滤波算法

基于多普勒观测值,利用一自适应两阶段卡尔曼滤波器,得到载波相位观测值的估值,与实际载波相位观测值比较,顾及高采样率GPS载波相位观测值误差的时间相关性,获得白化的载波相位观测残差序列,用来探测单频GPS周跳并加以修复,该算法适用于高采样率的单频GPS数据。应用采样率为1 s的GPS动态数据测试表明,该算法在载体平稳和机动阶段,都能检测1周的周跳。

PDPA与HW测量技术的对比试验研究

利用自由剪切湍流中的圆管射流所具有的流动特性，采用相位多普勒粒子分析仪（ＰｈａｓｅＤｏｐｐｌｅｒＰａｒｔｉｃｌｅＡｎａｌｙｚｅｒ）对射流随轴向发展的最大速度进行了７次重复性测量试验，给出非侵入测量射流的势流区和湍流自模拟区的测量精度。文中还进行了热线与ＰＤＰＡ对射流最大速度随轴向衰减变化的测量试验，给出了ＰＤＰＡ与ＨＷ测量结果之间的关系曲线和公式。同时给出了侵入测量中探头对流场中当地速度的干扰影响量。

多普勒信号的稳健盲自适应波束形成

针对假设的多普勒频率和真实的多普勒频率之间的误差会导致盲波束形成的性能急剧的下降这一事实。首先分析了存在多普勒误差时的最小均方误差准则意义下的盲自适应波束形成的性能,然后提出了一种有效的算法来对抗多普勒误差,该算法是一迭代过程,可以在线估计出真实的多普勒频率。计算机仿真验证了提出算法的有效性。

基于修正自适应匹配滤波器的机动目标检测方法

机动目标回波的多普勒走动和训练样本不足导致常规自适应匹配滤波器(Adaptive Matched Filter,AMF)检测机动目标时运算量大且性能不佳。针对此问题,该文提出一种基于修正AMF的机动目标检测方法。该方法首先通过对角加载减少样本空间自由度,从而降低对训练样本数的需求;然后以3次相位变换(Cubic Phase Transform,CPT)分离估计加速度,并以估计值补偿多普勒走动,降低联合匹配搜索维度,进而减少运算量;最后进行积累检测。仿真结果表明,该方法运算量低,可实现小样本下机动目标的有效检测,具有恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)特性。

油水两相分层流流动速度分布的激光诊断

从LDA实测入手 ,研究了油水分层流流动速度分布问题。针对被测速度较低的特点 ,提出了实用的声光光学频移驱动技术。针对液液分界面弯曲的特殊情况 ,先使用两种不同的LDA的布置方案分别测量出不同区域内的速度分布 ,然后再组合成完整的速度分布。组合时采用了合理的测量点定位及校验方法 ,得到了不同轻相流量下的油水两相流速度分布曲线。以本实验结果为基础 ,文献 [7]修正了原有的油水两相分层流流动数学模型 ,提出了“剪切力比模型” ,该模型的计算结果与LDA实验数据吻合较好。

机载雷达超低空多径目标稳健STAP方法

超低空目标与环境之间存在耦合多径效应,产生"镜像"虚假目标,严重恶化协方差矩阵估计和运动目标检测性能。针对这一问题,该文提出基于时域优化的多点联合幅相约束的稳健空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)方法。基于超低空目标及其"镜像"目标多普勒扩展特性的分析,提出了目标及临近空时二维域多点联合幅相约束的STAP方法,并基于保形约束推导了时域响应的解析解,实现了STAP二维响应的主瓣保形,克服了目标多径效应造成的检测性能损失。仿真实验验证了该文方法的有效性。

基于遗传算法的多相码设计及旁瓣抑制

由于信号波形的“随机性”易于实现“捷变”，多相码序列在一定程度上可以提高雷达系统的抗截获能力，在雷达系统中得到广泛应用。文中采用自适应遗传算法进行全局搜索来优化多相码设计，以获得主副瓣比接近理论最优的多相编码。针对小时带宽积相位编码信号高脉压副瓣的特点，提出基于迭代加权最小二乘算法的预失配滤波器设计方法，从而降低多相码序列的脉压副瓣并扩展多普勒容限。通过仿真分析，验证了该方法的可行性及有效性。

细水雾抑制气体火焰的实验测量

运用APV(Adaptive Phase/Doppler Velocimete)系统、红外热成像方法和热电偶测温方法对细水雾和气体扩散火焰的作用过程中雾通量等雾场特性做了有效的测量,研究了细水雾和气体扩散火焰的作用过程。探索细水雾抑制扩散火焰的机理和规律。 采用一种可以分离出细水雾灭火时不同机理相对贡献的实验方法,得到了比较理想的结论,用实验数据形象定量的表征出了在细水雾灭火时,水雾的蒸发潜热吸热作用、热容吸热作用以及稀释氧气作用对抑制气体扩散火焰所起的相对贡献。在实验条件下,讨论了细水雾各种灭火机理,合理解释了实验中出现的一些现象。实验研究表明,细水雾的各种灭火机理对于抑制火焰所发挥的作用不同,这对于细水雾灭火技术的发展很有意义。

合成孔径雷达运动目标的检测和成像研究

运动目标的检测和成像是合成孔径雷达的难题之一，但又具有很强的实际意义，本文将ADPCA技术同MP法结合起来用于运动目标的检测和成像，其中将ADPCA技术用于运动目标的检测．MP法则解决了运动目标参数提取这一难点．计算机模拟的结果验证了该两算法的可行性，本文最后给出了可行的运动目标成像框图．

气泡发生结构对二级燃油雾化喷嘴性能影响的实验研究

基于一种气泡气动二级燃油雾化喷嘴,在其第二级雾化气动旋流部分结构参数一定的条件下,对第一级气泡雾化中的气、液预混芯与气泡生成室相配合的结构进行了优化设计,并利用可适性相位多普勒激光测速仪对不同气泡发生结构下的雾化场进行实验测试。结果表明,预混芯的气孔数目、气液面积比以及气泡生成室的长宽比均对喷嘴雾化效果有影响。

频率自适应选择的宽频超声相控阵血流检测技术

对超声相控阵血流流速多普勒检测进行了理论分析,研究了超声相控阵血管成像的实现原理,并提出了一种宽频超声血管成像的超声检测信号的频率自适应选择方法;最后设计了一种脉冲式多普勒超声血流成像系统方案,对系统结构设置和系统工作流程做了详细设计;最后使用MATLAB平台对提出的方案和理论进行了有效性论证。仿真实验表明,基于频率自适应选择的宽频超声相控阵血流检测技术对血管具有很好的检测效果。