基于指数相位相关性目标函数的全波形反演

全波形反演(FWI)已成为获取浅地表高分辨率S波速度(VS)的有效方法。为了克服FWI在野外应用中的一些挑战,文中引入了一种基于指数相位相关性的目标函数,该函数不依赖于测量和模拟数据的振幅信息。文中采用伴随状态方法高效计算目标函数相对于模型的梯度,并分析了新目标函数的形状。使用受随机噪声污染的模拟数据,证明了该目标函数对随机噪声的鲁棒性。此外,使用在考古遗址上采集的地震数据作为基准数据集,测试了基于指数相位相关性的全波形反演方法在真实野外环境中的性能,同时还添加了随机噪声以进一步评估目标函数对噪声的鲁棒性。文中所得反演结果与该遗址已有的速度结构非常相似,并已通过独立的考古挖掘验证。因此,基于指数相位相关性目标函数的FWI具有在实际野外情况下显著提高浅地表成像准确性的潜力。

基于PRT与频率联合调制的随机跳频雷达成像方法

随机跳频是一种抗干扰能力强、截获概率低的高性能的信号波形。然而,传统随机跳频信号对目标运动敏感,目标运动与频率调制相互耦合将在回波中引入相位高次项,导致距离像散焦。鉴于此,提出一种基于PRT与频率联合调制的随机跳频雷达成像方法,在常规随机跳频波形的基础上,通过改变脉冲重复周期消除了运动与频率的高次耦合项,再利用核函数相关法并结合FFT快速成像,成像过程避免了对目标速度的估计步骤,减小了计算量,有利于工程实现。利用仿真数据和实测数据对方法进行了验证,实验结果证明了方法的有效性。

基于邻波电流差与随机性的交流串联电弧故障识别

低压电力线路的交流串联电弧故障易引发电气火灾,造成人身财产损失。根据故障的电流突变量幅值与电流变化量的电弧随机性特征,提出了基于电流邻波绝对差与随机性的电弧识别方法。该方法基于故障前后的电流突变量变化规律,以突变幅度作为故障启动判据。然后根据故障周期间电流变化量在不同负载种类、气隙间距下的电弧随机特征时域分布,构建了电弧故障存在性判据。最后通过一维卷积神经网络综合识别电弧故障。当故障支路负载功率占比20%时,所提方法使用未训练干路数据的平均检测准确率为90.97%,可有效检测串联电弧故障,具有较好的适应性。

两自由度电液振动台随机波形复现控制

在电液振动台传统的波形复现控制算法中,系统频响函数固定不变,而实际振动台控制系统频率特性具有时变性,极大影响波形复现的精度。基于两自由度电液振动台,提出了PSB拟牛顿优化算法对系统广义阻抗矩阵更新,同时基于自适应变步长对伺服控制系统驱动信号实时在线修正,减小了迭代响应信号与参考信号的误差。分别基于DFP定步长优化算法和PSB自适应变步长优化算法设计两自由度随机波形复现控制器。仿真分析及实验研究结果表明,与DFP定步长算法相比,PSB自适应变步长算法具有更快的收敛速度,能够高精度的复现加速度随机波形。

一种基于随机森林和BP神经网络的心室颤动识别方法

心室颤动是导致心搏骤停最常见的病理生理机制,心搏骤停若能得到及时救助,就能大幅度提高患者存活率,因此,快速准确识别心室颤动极为重要。该研究提出一种基于BP(back propagation)神经网络和随机森林的心室颤动自动检测算法。将心电信号通过6 s的移动窗口,根据信号的时频域信息,计算出6种特征参数,将这6种特征参数作为分类器的输入,进行分类和测试,并以数据库中权威专家给定的标签作为参考输出,共使用了44例相关数据对该方法进行了评估。十折交叉验证法结果表明,该方法在CU数据库(Creighton University Ventricular Tachyarrhythmia Database)和AHA数据库(The American Heart Association Database)中心室颤动分类准确率达到了96.38%和99.45%,具有一定的可应用性。

MIMO天波雷达波形综合分析与改进

针对天波雷达应用背景及实际需求,详细分析了多输入-多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天波雷达波形设计问题,对典型MIMO天波雷达波形的优缺点和适用探测任务进行了综合比较,并得出了部分波形之间的关系。为改善已有波形在多普勒容限、速度模糊和频率限制,提出了一种慢时间随机相位编码波形。相关结论和改进措施为MIMO天波超视距雷达信号理论研究、工程实现提供了参考。

分段LFM调制随机波形反侦察设计

提高隐蔽性能,降低被截获的概率,这是现代雷达提高反侦察性能的主要目标,通常有很多种手段。反侦察的性能主要体现在波形设计上,常见的是采用低截获概率(LPI)雷达信号,但常规的LPI信号仍然是有规律的信号,而且为侦察接收机所熟悉。结合噪声的随机特性和LPI信号的脉压性能,提出了一种基于随机波形分段LFM调制的技术,使得脉冲的波形具有噪声特征,具有较强的伪装效果,从而大大降低截获概率。仿真表明,这种设计技术具有良好的性能。

基于USB2.0的任意波形发生器设计

基于USB2.0芯片CY7C68013,对以D/A为核心的任意波形发生器进行研究。实现了对任意波形数据的存储与回放。详细介绍了系统的总体结构、波形发生器硬件电路及其与CY7C68013的接口设计,并对基于GPIF主控方式的固件程序开发作了重点论述。

基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达

该文利用雷达目标空间的稀疏特性,提出了一种基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达。建立了目标信息感知模型,采用压缩感知以低于奈奎斯采样率对目标回波采样,然后从少量的采样数据中提取噪声背景下的目标场景信息。为了提高目标信息提取的有效性,采用模拟退火算法对波形进行优化。仿真结果表明了该方法的优越性。

震源最佳反演结果误差的随机加权估计

提出利用随机加权方法估计地震矩张量最佳反演结果的误差．这种方法不对误差来源作任何分布假设，只需重复产生一定数量的服从Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ分布的权向量．对于每个权向量，将其各分量分配到每条地震记录上，相应地确定一个震源参数解．对这些震源参数反演解进行基本的统计分析，便能估计出最佳解的方差、协方差和置信区间．还讨论了１９８６年台湾地震（Ｍｓ＝７．８）的震源矩张量中存在各向同性分量这一解答的可靠性．

随机多元码PPM脉冲序列及其平均模糊函数

本文提出了用随机多元码进行脉位调制(PPM)获得随机信号雷达波形的新方法。推导并分析了随机多元码PPM脉冲序列的平均模糊函数。结果表明,随机多元码PPM脉冲序列作为雷达发射波形同时具有良好的无模糊测距和测速性能,是一种适合于用来取代周期性脉冲序列和周期性参差序列的随机信号雷达波形。

全随机跳频脉冲信号设计与处理

对于高频雷达系统,通常很难找到一段连续可用的"寂静"频带,为了获得大的距离分辨带宽,可以离散地利用多段可用频带。然而,信号频谱的离散性会造成较高的距离旁瓣。所研究的全随机跳频脉冲信号,通过控制不同频率脉冲出现的概率可以获得较低的距离旁瓣。研究了全随机跳频脉冲信号自相关函数的统计特性,并给出了可用频带连续及非连续两种情况下的信号设计方法。

随机二元码调相连续波信号分析与波形设计

利用模糊函数对随机二元码调相连续波信号的探测性能进行分析 ,其中包括速度分辨力 ,距离分辨力 ,测距精度 ,测速精度等 ,同时也为波形设计提供了方向和依据。

一种基于随机波形分段相位编码调制的反侦察技术

为了提高雷达的隐蔽性能,降低被截获的概率,通常有很多种手段。在波形设计上,常见的是采用低截获概率(LPI)雷达信号,但常规的LPI信号仍然是有规律的信号,提出了一种基于随机波形分段相位编码调制的技术,使得脉冲的波形具有噪声特征,有较强的伪装效果,从而大大降低截获概率,仿真表明,这种设计技术具有良好的性能。

随机PRI的LPI波形相参积累

随机脉冲重复频率(PRI)脉冲波形能够增加电子支援措施(ESM)利用重频分选侦收雷达辐射源信号的难度,提高雷达复杂对抗环境下的抗侦收能力。利用非均匀离散傅里叶变换(NUDFT)对这种低截获概率(LPI)波形进行脉冲多普勒(PD)处理时,距离模糊引起目标所处距离门走动,导致目标能量分散至多个模糊距离单元。为此,提出一种基于时间窗口的离散傅里叶变换(TWDFT)算法,实现了距离模糊条件下目标能量的相参积累。对TWDFT算法和加权副瓣抑制的性能进行了分析。仿真结果表明,基于TWDFT的PD处理在距离模糊时不存在目标能量分散问题,通过优化波形设计能够改善加权后目标主副瓣比。

随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法研究

传统步进频率波形不模糊距离窗大小受载频步进量制约,将会导致距离像混叠等问题.针对此问题,基于压缩感知理论,研究了一种随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法.首先对子脉冲进行脉压(Dechirp)处理,将处理后的回波信号看作为具有等效带宽线性调频信号回波的量测数据;其次根据子脉冲随机发射方式构造相应的量测矩阵,得到随机稀疏调频步进信号的压缩感知重构模型,并采用压缩感知重构算法得到高分辨一维距离像.最后,对该方法不模糊距离窗大小进行了分析,并给出了影响不模糊距离窗大小的因素和参数设置原则.所研究方法通过将随机稀疏调频步进信号的距离像合成处理等效为LFM信号的距离像合成过程,既降低了载频步进量对不模糊距离窗大小的限制,克服了距离像混叠问题,又提高了距离像合成性能.仿真实验进一步验证了本文方法的有效性.

基于随机森林的全波形点云数据分类研究

针对机载全波形数据,本文提出了一种基于随机森林法的点云分类算法,首先通过全波形分解获得振幅,回波次数,以及回波宽度3个特征,再结合本文中提出的特征提取方法,构建一个多维特征向量并进行特征选择,最后利用随机森林法将激光点云分为植被,地面部分以及建筑物三类.对比支持向量机分类方法,实验证明该方法具有很好的稳定性以及高效性,能够在城市区域取得很好的分类精度.

考虑输入占空比和随机性的M-IVC缓解电路老化

针对现有多输入向量控制(M-IVC)缓解负偏置温度不稳定性(NBTI)引起的电路老化的方法仅考虑到输入信号占空比约束的问题,提出一种同时优化输入信号占空比和随机性的M-IVC方法.首先采用遗传算法求解出电路的最优输入占空比;然后在最优占空比约束下产生具有随机性的各输入信号波形;最后构成多输入控制向量,依次应用到待机模式下电路的输入.采用相同的晶体管工艺模型和ISCAS85基准电路的实验结果表明,与现有M-IVC方法相比,文中方法能更好地缓解电路NBTI老化;可降低电路平均老化时延增量,分别达到45.9%和32.7%;而且随着电路待机时间的增加,该方法的抗老化效果变得越好.

基于遗传算法的随机脉位多普勒引信波形优化

波形设计的优劣直接影响无线电引信的抗干扰能力。随机脉位多普勒引信发射波形设计涉及诸多参数的选择及优化。将待优化的参数作为输入,以波形的模糊函数为优化目标函数,应用全局最优解搜索算法——遗传算法,对波形参数选择进行计算机优化。并通过对优化结果进行分析,结果表明参数优化后可提高引信的抗干扰能力,且所用算法高效、成熟。

基于自相关函数的SRSF信号感知矩阵优化方法

根据随机步进频率(random stepped-frequency,RSF)信号特征,结合感知矩阵优化理论,提出了一种基于自相关函数的稀疏RSF(sparse RSF,SRSF)信号感知矩阵优化方法.首先,在构建稀疏重构模型的基础上,给出了SRSF信号波形参数与感知矩阵构造方式的内在联系;然后,研究了感知矩阵互相关系数矩阵与信号自相关函数(模糊函数的零多普勒切面)的关系,得出在特定条件下两者等价的结论,进而将二维感知矩阵优化问题转化为一维自相关函数的波形优化设计问题;最后,利用基于自相关函数最大旁瓣与均值旁瓣联合约束的波形优化方法对上述结论进行了验证.仿真实验验证了感知矩阵互相关系数与信号自相关函数的关系,且通过对波形的设计,实现了优化感知矩阵、提升信号稀疏重构性能的目的.