一种改进的Power-Law检测器在突发信号检测中的应用

根据短时突发通信信号的特点,提出了一种改进的基于高阶谱的power-law检测器。该方法利用高斯噪声和通信信号的高阶统计量存在较大差异的特点,对传统power-law检测器进行了改进。仿真结果表明,基于高阶谱的power-law检测器对短时突发通信信号的检测效果优于传统的基于DFT的power-law检测器。

机动状态下国产铯原子钟稳定性分析

车载机动状态下的守时系统可以满足一些特殊应用场合的实际需求,其核心部分便是原子钟。主要利用守时车辆在三级道路上移动前后的数据,分析了国产小型铯原子钟在无溯源车载机动状态下的动态Allan标准偏差(ADEV)以及噪声的幂律谱,为未来国产小型铯原子钟的移动应用提供支撑。结果表明,铯原子钟车载机动状态对铯原子钟的频率稳定度有一定的影响,ADEV的采样时间τ为1~1000 s频率稳定度最大恶化了1.15×10^(-11),恶化约一个数量级;采样时间τ≥1000 s稳定度恶化相对较小,最大恶化了8.74×10^(-13),恶化一倍左右。在噪声方面,铯原子钟机动状态主要受到白色调相噪声的影响。

激光时频传递中高精度事件计时器性能分析方法

自由空间激光时频传递是未来空间高精度时频传递的重要技术发展方向。高精度的事件计时器是实现自由空间激光时频传递的关键核心设备,提出了组合确定性因素和随机因素的性能评估模型,通过测量精密频率源的时序数据得到不同事件计时器基于最小二乘的频率准确度、频率漂移率,表征频率稳定度的时域方差包括Allan方差、Modified Allan方差、Time方差和Hadamard方差,依据幂律谱模型分离出事件计时器测量数据的随机游走噪声、调频白噪声、调频闪烁噪声、调相白噪声和调相闪烁噪声五种随机噪声。对比分析了性能处于同一量级的两种典型高精度事件计时器A033和GT668的性能差异,在频率测量准确度上,A033事件计时器优于7×10^(-12),而GT668事件计时器优于3.1×10^(-12),频率漂移率A033为2.096×10^(-15),而GT668则是-1.071×10^(-15),短期(1 d)稳定性Allan标准差由7×10^(-12)变化到4×10^(-12);GT668在随机游走噪声曲线走势上更为稳定,调频闪烁噪声和调频白噪声没有明显差异。实验表明,通过文中性能分析方法可以对高精度事件计时器性能进行评估分析,对其准确性和可靠性进行判定,为高精度事件计时器的使用提供分析依据。

大型ISP网络拓扑多点测量及其特征分析实例

深入了解Internet拓扑的结构性质有利于更好地设计和发展Internet.由于Internet规模巨大,以及获得完整的路由器级Internet拓扑方面的困难,目前无法研究整个路由器级Internet拓扑.因此,分别研究每个国家级或跨国因特网服务供应商(Internet service provider,简称ISP)网络拓扑结构成为了解Internet拓扑特征的一种可选方法.以中国教育科研网为例,简要描述了多点测量其路由器级拓扑结构的测量结果.分析了该实例拓扑图的节点度分布特征、较大特征值的有关性质以及谱密度分布特征.分析了该实例拓扑图的无符号拉普拉斯谱(SLS)、规格化拉普拉斯谱(NLS)以及群集系数等度量特征.分析结果表明,大型ISP拓扑确实具有某些幂律特征;不同于自治系统级拓扑的情形,对ISP拓扑的节点度补累积分布来说,幂律分布未必拟合得最好;ISP拓扑是一种无标度图,但不符合Barabási-Albert(BA)生长模型;SLS和NLS具有区分不同的路由器级拓扑结构的能力;Internet路由器级拓扑的发展可能遵循一种不同于BA模型的生长过程.

气-固流化床压力波动功率谱指数衰减与阵发性混沌行为探讨

根据功率谱低频发散与阵发性混沌本质之间的联系,通过分析压力波动信号的功率谱指数衰减,并结合互信息函数分析,证实了流态化动力学所具有的阵发性混沌特性. 研究表明,随气速增加,压力波动层流区时间长度逐渐缩短,混沌越来越频繁地阵发,最终通向完全混沌状态. 此外,研究了层流区时间长度与雷诺数之间的关系,表明层流区时间长度随气速增加呈指数衰减,流态化动力学呈现出I型阵发机制.

不同风速下海洋粗糙面散射系数的计算

在考虑风速的条件下,计算了海洋粗糙面的散射特性。用矩量法(MOM)计算了一维介质海洋粗糙面在Durden-Vesecky功率谱下的散射系数,由此获得了一定风速时的双站散射系数。仿真结果表明,计算值与文献数据非常吻合。由计算的不同风速下双站散射系数可知,风速对海洋粗糙面散射特性的影响较大。在一定的海拔高度上,散射角相同(除后向散射方向外)时,风速越大,散射就越强。

精密时钟单钟幂律谱系数的取值分析

精密时钟噪声可用五个幂律谱系数来表征其强弱。由于不存在实际可用的理想时钟作为参考，用以估计幂律谱系数的单钟噪声无法直接测出，而只能利用钟组内各钟之间的钟差。然而这是一个不适定问题．本文探讨了单钟幂律谱系数的取值范围与优化估计方法。

无尺度网络的数据包传输元胞自动机模型研究

为了更真实地模拟网络行为,提出了一种基于无尺度网络的数据包传输元胞自动机模型,模型中通过增加缓存队列大小和提高中心节点的处理速度来减少丢包数,提高网络性能。仿真结果表明,在元胞交互规则的作用下,数据包发送速率,缓存队列大小和丢包数在时间序列上都具有自相似特性,自相似程度呈现负相关;它们在时间序列上是长程相关的,在功率谱图中都具有幂律分布特性,在高频段呈现出白噪声特性。

大气温度起伏谱的测量

用直径 1 μm和 1 0 μm金属丝分别测量了大气温度起伏功率谱 ,提出了测量湍流外尺度的方法。实测结果表明 :在复杂的光传输路径上至少有 5 0 %的温度谱不符合 Kolmogorov的 -5 /3定律 ;用直径 1 μm丝进行单点测量的 C2n 和直径 1 0 μm丝进行双点测量的 C2n较为一致 ;80 %的外尺度不超过7m。

大气酸沉降的自组织临界性

运用概率分布函数、矩分析、功率谱分析和无趋势波动分析（DFA）方法,分析了美国1978-2001年期间酸沉降数据,发现大气酸沉降事件类似于沙堆模型中的崩塌事件,具有自组织临界性（SOC）。降水中氢离子沉降量（WHD）的频率分布符合双幂律分布,即在由临界WHD所区分的两个区间内,WHD的频率分布分别呈幂律分布;双幂律分布及临界WHD刻画了酸沉降事件的宏观特征。WHD时间序列具有1/f^β噪声特征,在时域上具有长程相关性（LRC）。降水中硝酸根离子和硫酸根离子沉降量与WHD表现为类似行为。此外,将正常降水的酸度值或环境容量作为大气酸沉降的临界状态,并以此类比为沙堆模型的临界稳态角度。因此,酸沉降的演化符合具有自组织临界性的复杂系统的三个基本特征。据此,作者认为酸沉降在频域上的幂律分布及在时域上的长程相关性是污染胁迫下大气自组织临界行为的标志,自组织临界行为是控制酸沉降演化趋势的内在机制之一。

舰船瞬态噪声测试分析方法

针对舰船典型瞬态噪声量级及特征频谱准确获取问题,本文依据高阶统计量理论,突破了瞬态噪声产生和结束时刻判别技术,综合运用时频分析、FIR滤波器、瞬态信号能量计算等多种信息处理方法,建立了舰船瞬态噪声总体能量和频谱计算方法。本文构建了不同瞬态工况噪声对比平台,并开展了理论仿真和海上锚泊状态下声源模拟验证试验研究。研究结果表明,建立的瞬态噪声信息处理方法,能够准确获取瞬态噪声产生和结束时刻,以及瞬态噪声总体能量大小和特征频谱,其频谱总能量与实际相差小于1 dB,有效验证了该方法的工程有效性和实用性。

改进的修正哈达玛方差的偏差研究

利用文献[1]的理论,对改进的修正哈达玛方差(IMHV)法估计频率源的相位噪声功率谱的偏差问题作了全面的研究。

电子回旋脉泽辐射机制在太阳物理中的进展

电子回旋脉泽辐射是一种重要的射电辐射机制,将其应用在太阳物理中,需要解决两个困难:一是自由能来源问题;二是辐射的逃逸问题。高能电子束离开加速区后,在磁等离子体中与磁场、波等相互作用可以形成不同的速度空间分布,可以为脉泽辐射提供自由能。对于辐射逃逸问题,日冕低密度导管的假设可以解决这一困难。介绍了近几年回旋脉泽辐射研究的进展及其在太阳射电爆发中的应用,以及阐述了该领域未来研究方向。

基于等效噪声模型的数字锁相环环路参数确定方法

理想情况下,数字锁相环(DPLL)的环路参数可以通过直接计算输入原子钟与压控振荡器(VCO)的相位噪声功率谱交点来确定.但该方法不能考虑到锁相环(PLL)其他模块的噪声,这会导致输出性能恶化.针对这一问题,文中从PLL模型出发,基于PLL环路传递函数和幂律谱模型,提出PLL模块噪声的等效方法.该方法将PLL各模块噪声分别等效到输入和VCO的相位噪声上,使得PLL的噪声传递模型只含有等效输入噪声和等效VCO噪声.然后可以直接计算两者相位噪声交点并设置合理的环路参数.通过该方法确定的环路参数可以充分结合输入原子钟信号和VCO信号的相位噪声和频率稳定度特性,弥补了直接计算交点法不能考虑模块噪声的缺点.实验表明:文中方法所选择的环路参数能使得输出信号具备良好的稳定度,可以为应用于净化原子钟信号的数字锁相装置环路参数的确定提供理论指导.

应用分形标度律研究储层结构及含油气性

针对陕甘宁盆地下古生界奥陶系民化亮地层沉积的多旋回性和上古生界石盒子组和山西组地层沉积的韵律性，本文运用分形几何学方法研究了该区的实际测井的声阻抗曲线。研究表明，声用抗增量的功率诺与频率的平方成反比，与反射系数的功率港成正比；在双对数坐标系下，只在一定的标度区间，拟会功率谱与频率的关系才能表示成S（f），亦即将会分形几何学定义。β是刻画地层结构的分形标应参数。本区的声阻抗测井曲线在一定标度区间具有统计定义上的自相似性，即具有分形特征。文中给出工区内20口井的分形标度参数β值，并绘制了相应的平面图，发现该回的β低值区与已知的含气区位置比较一致，并指出有利区的延伸部位。用此法研究合成声阻抗剖面上的地层结构和含油气性，也得到了较好的效果。

高抗扰高精度无人机着舰纵向飞行控制

针对无人机着舰过程中舰尾流扰动和甲板运动扰动对着舰点散布的影响,对复杂着舰环境下的无人机着舰纵向控制策略、控制结构和控制律参数设计方法进行研究。针对常规控制结构抗扰能力不足的问题,提出了无人机着舰纵向多操纵面平衡态直接力控制(DFC)策略及控制结构。提出了面向着舰点散布的控制律参数优化设计方法,该方法在保证系统满足稳定裕度指标的基础上,综合考虑了舰尾流扰动和甲板运动扰动对着舰点散布的影响,使2种扰动造成的着舰点散布最小。构建控制律参数优化设计问题,通过粒子群优化(PSO)算法进行优化设计,得到高抗扰性能的控制律参数。在控制律参数优化中考虑舰尾流和甲板运动的功率谱密度分布,使设计更具有针对性,减小了控制律设计的保守性,进一步提高控制的抗扰性能。算例设计及仿真验证了多操纵面平衡态DFC控制结构在抵抗舰尾流扰动和甲板运动扰动方面的优异性能,并证明了所提控制律参数设计方法的有效性。

乌江上游洪家渡站径流变化规律分析

为揭示乌江流域径流演变规律,采用非功率谱分析法分析了径流时间序列的周期性变化规律,应用Mann-Kendall非参数检验法分析了径流序列的趋势特性,并分析了径流年内分配不均匀系数、集中度、集中期及变化幅度等特性。研究结果可为流域水资源开发利用和科学管理提供重要依据。

国产小铯钟比测结果分析

用氢钟为参考测量国产小铯钟的性能,获得1年多的观测数据;根据测试数据对小铯钟信号噪声进行幂律谱分析;统计结果表明,国产铯钟输出的1PPS信号长期性能与频率信号的一致性较好,而1PPS输出则有100ps的抖动;数据表明国产小铯钟的5d稳定度分别达到9.9×10^(-15),1.2×10^(-14),2.6×10^(-14)和4.8×10^(-14)。

电子回旋脉泽不稳定性驱动的太阳射电辐射机制

在解释天体爆发过程中的短时标相干射电辐射现象方面,非热电子驱动的回旋脉泽辐射得到了广泛应用。在以往的研究中,一个关键条件是非热电子具有各向异性速度分布,从而有效激发回旋脉泽不稳定性。然而,观测显示太阳和其他天体的非热电子经常呈现负幂律谱形式的能量分布。非热电子的这种负幂律能谱特征会严重抑制回旋脉泽不稳定性放大率,因此,进一步研究非热电子的负幂律能谱分布行为,能拓宽电子回旋脉泽辐射机制的适用性,很好地发展天体射电辐射机制理论。最近研究结果显示,负幂律谱电子的低能截止行为可以有效地激发电子回旋脉泽辐射,从而拓宽了其在天体物理研究中的应用范围。

Self-organized Criticality Model for Ocean Internal Waves

在这篇论文，我们在场为海洋的一个简单春天块模型内部波浪基于自我组织的 criticality (SOC ) 。在模型的水块的摆动在频率领域与 2 的一个代表显示幂定律行为，它在实际海洋和 Munk 深海洋类似于水流和海水温度系列内部波浪模型 [Geophysical 液体动力学 2 ( 1972 ) 225 ；J。Geophys。物件。80 (1975 ) 291 ] 。到到在模型的 SOC 行为的春天系数的驱动力的比率的影响也被讨论。