改进周期图算法及在船舶运动预报中的应用

为了进一步研究船舶实时运动预报,针对船舶在随机海浪作用下的非平稳运动特性和运动姿态的潜周期性,采用周期图算法对海浪扰动下的船舶横摇运动进行建模预报.分析了周期图算法的建模原理,同时针对该方法谱估计的分辨率和方差很难满足实际应用需要的情况,提出了改进算法平滑周期图(W elch)算法.通过仿真实例可以得到,改进后的周期图算法具有更好的方差性能、分辨率和平滑性,且对船舶运动姿态的预报精度明显优于传统周期图算法,说明了该方法的可行性.

基于谱估计方法的船舶纵向运动建模预报研究

根据船舶在随机海浪作用下运动姿态的潜周期性,基于谱估计方法对海浪扰动下的船舶纵摇运动进行建模预报研究。首先分析了船舶纵向运动的随机性和潜周期性。介绍了基于谱估计的建模原理,提出了平滑周期图算法。最后对船舶纵向运动预报进行仿真研究。根据仿真结果及误差分析可知基于谱估计方法的船舶纵摇运动建模预报是可行的。

基于El Campo太阳雷达数据对太阳活动的周期性分析

太阳雷达是利用雷达发射器主动向太阳发射特定波段的电磁波,并接收反射回波的雷达设备.通过研究回波的性质,了解太阳大气磁场结构、运动状况以及其他方面的重要信息.El Campo太阳雷达在长达8 yr的时间内对日冕进行了观测,跟踪了太阳活动的变化.运用Lomb–Scargle算法对其所获得的数据进行了周期性分析,发现其所测太阳的雷达散射截面数据的变化存在200 d和540 d的周期变化,然后对这两个周期进行了讨论,并选取了较大的散射截面(≥20σ⊙)与Dst指数进行了对比分析.最后对El Campo太阳雷达实验进行了总结,并展望了太阳雷达未来的发展.

环境激励下输电塔动力特性参数识别

输电塔的动力参数是进行抗风设计的重要依据,其中阻尼比的取值对输电塔风振系数的计算影响显著。以一基110 kV输电塔为背景,分别采用环境随机激振和牵引绳激振对输电塔施加激振作用,采用修正平均周期图法消除环境噪声对真实信号的干扰,在考察峰值频率相干度在95%以上的基础上,采用半功率带宽法识别输电塔的频率和阻尼比等动力参数。研究结果表明:修正平均周期图法对实测数据信号有良好的降噪效果,有效减小噪声干扰产生的阻尼比识别误差;采用环境激励能准确识别输电塔的动力参数。

零中频接收机中的载波粗估计

针对零中频接收机的卫星通信应用,文中首次将频域移位平均周期图法应用于零中频接收机,利用该算法工作信噪比低、估计范围大的优点,扩展了零中频接收机的载波捕获范围,并对算法中补零倍数的定义进行了修改。仿真结果表明,在信噪比大于2 d B,经典高动态模型的通信环境中该算法可使接收机达到90%捕获概率,且捕获时间不大于1.2 s。

舰船辐射噪声线谱检测与分析

结合经典功率谱和DEMON谱分析各自的特点,对舰船辐射噪声线谱进行综合分析。基于周期图谱法进行舰船辐射噪声功率谱估计,通过线谱与连续谱分离、取除虚警及归并线谱,有效地对辐射噪声功率谱中的特征线谱进行了提取,并结合DEMON谱分析了舰船辐射噪声的调制效应和调制周期,获得诸如舰船螺旋桨转速、螺旋桨叶片数等不变的舰船物理特性,从而得到舰船辐射噪声线谱比较全面的特性,为舰船的识别和线谱辐射噪声的控制具有重要提供参考价值。

不同特征数字信号的谱估计算法性能分析

通过实验八种经典和现代的数字信号谱估计算法,并分析了这几种谱估计算法对不同特性信号主要包括周期信号、声音信号和随机信号的影响和差异,从这些算法所表现出的特征和差异中得出针对不同特征信号的谱估计算法性能的优劣性。

用于深空通信的载波同步技术

为了适应极低信噪比高动态的深空通信条件,采用去符号频域移位平均周期图法和分区搜索法完成高动态环境下的载波频偏、频偏变化率和相偏的粗同步过程,并采用译码辅助的载波同步算法实现载波细同步过程。仿真表明,在信噪比为1.5 dB,相偏(-180°,180°),频偏(-300,300)kHz,频偏变化率(-800,800)Hz/s时,该算法方案能够有效纠正载波偏差以及相位模糊,获得了BPSK译码结果距离理想同步0.1 dB以内的误码性能。