印度夏季风降水周期性研究

印度夏季风降水(ISMR)在南亚气候系统中是一个非常重要的内容,近年来对它的研究日益受到人们的重视。为了深入认识ISMR的变化特征,主要利用Scargle周期图和小波变换研究了1871-2004年间ISMR变化的周期性。结果表明,ISMR的周期性波动非常复杂,相应的周期参数具有明显的时变特征。文中还简单讨论了ISMR周期时变的可能原因。

SS 433的周期性X射线光变研究

SS 433是目前为止唯一一个被同时检测到轨道周期、超轨道周期和章动周期且存在双向螺旋状喷流的X射线双星系统,通过研究它的X射线光变将有助于理解系统的动力学过程及与其他波段的相关性.利用Lomb-Scargle周期图法(简称LS周期图)和加权小波Z变换法(Weighted Wavelet Z-transform,WWZ)对SS 433的Swift/BAT(Burst Alert Telescope)(15–50 ke V)和RXTE/ASM(Rossi X-Ray Timing Explorer/All-Sky Monitor)(1.5–3,3–5和5–12 ke V)光变曲线进行周期提取,并对得到的周期成分进行蒙特卡洛仿真.其中15–50 ke V能段:检测到5个较强的周期成分P_1(～6.29 d)、P_2(～6.54 d)、P_3(～13.08 d)、P_4(～81.50 d)和P_5(～162.30 d);3–5和5–12 ke V能段:都检测到P_3(～13d)和P_5(～162 d)的周期成分;1.5–3 ke V能段:未检测到任何明显的周期存在.3–5、5–12和15–50 ke V能段的功率谱上最强的周期信号均为P_5,且P_5与之前对光学光变曲线研究得到的结果一致,结合SS 433的螺旋形射电喷流,推测周期为～162 d的X射线和光学波段光变与相对论性喷流的进动有关,X射线与光学光变周期的一致性也表明两个波段的辐射机制有内秉联系.P_3与之前研究中检测到的系统轨道周期(～13.07 d)一致,P_2和P_4则分别为P_3和P_5的一个高频谐波成分.P_1成分仅在15–50 ke V能段的功率谱中被检测到,且它与系统的章动周期一致.随着能段能量的降低(硬X射线到软X射线),所检测到的周期成分却越来越少,这一结果很好地印证了高能段(硬X射线)辐射主要来自于喷流,低能段(软X射线)辐射则可能是由双星系统周围的介质主导.通过分析得到的多个X射线光变周期,为今后SS 433的多波数据分析、系统的动力学机制等研究提供有力的参考依据.

自相似参数辨识与汇聚无线业务尺度特性分析

Hurst参数是衡量网络流量自相似程度和突发性的重要参数,在时域R/S统计、方差-时间图法和频域周期图法的基础上,提出一种最优化线性回归小波模型,实现小波域内Hurst参数的准确有效快速辨识.研究了WLAN中多个输入业务源的汇聚过程以及汇聚的多输入自相似业务源统计特性.仿真实验比较了传统的以及基于最优化线性回归小波模型的Hurst参数辨识方法,验证了理论分析中汇聚自相似业务也呈现自相似性的结论,且仿真结果表明,汇聚业务的突发性得到加强而不是削弱.研究结论对网络流量的准确建模以及网络传输中流量控制和优化网络资源配置以及提高网络性能具有重要作用.

基于自相关分析的离心泵振动信号的分段方法

离心泵是石油工程领域重要的设备之一。分析离心泵运行过程的振动信号、提取反映设备运行状态的有用信息是目前的研究热点。以自吸空调泵为试验研究对象,采集不同负载下该泵运行的振动信息,运用小波去噪与自相关性分析进行振动信号的分段处理,并结合分段平均周期图与功率谱估计方法,提取相应特征。研究表明,采用自相关方法可以对离心泵的振动信号进行合理分段,获得完整的周期信号,从而有效防止了信号信息的混叠与缺失,为信号的特征提取、识别提供了便利。

基于小波周期图的功率谱估计算法研究

作为一种功率谱的估计方法,周期图法具有物理概念清晰、直观、计算方便的优点。由于傅里叶变换的一些局限性,一直以来,经典周期图估计法不能很好的处理非平稳信号,并且缺乏很好地处理分辨率与方差的方法。文章在小波理论的基础上,结合经典周期图,深入阐述了小波周期图的基本算法与相关理论。通过matlab仿真分析表明,小波周期图有效地在各个不同的尺度上对信号的功率谱进行局部估计。

ESO 113-G010的一对准周期振荡信号

2005年11月XMM-Newton望远镜对窄线赛弗特星系ESO 113-G010进行了长达100 ks的观测.采用Lomb-Scargle周期图(LSP)法和加权小波Z变换(Weighted Wavelet Z-transform,WWZ)两种方法对数据进行分析,发现存在着~2.2411和~4.09 h准周期振荡(Quasi-Periodic Oscillation,QPO),其置信度分别为7.3σ和4.8σ.这两个QPO信号的周期具有大约1:2(1:1.83)的关系.在该源的其他的观测中并没有发现QPO信号,表明这是一种暂现现象.ESO 113-G010中心黑洞的质量MBH和其QPO频率fQPO满足已知的从恒星级黑洞到超大质量黑洞的质量与QPO频率之间的对数线性关系.该源的能谱分析显示在1 keV以下有软X射线超的现象.

业务自相似性分析方法研究

自相似性是真实网络业务数据中的一个主要特性,其强度大小对网络性能、流量控制及排队分析结果有重要影响,因此,准确计算表征自相似性强弱的参数Hurst值是一项很有意义的研究课题.从时域与频率域两个方面出发,综述了各种计算方法的基本原理,介绍了各自统计量定义方法,并对各种方法的结果进行横向比较,分析了各自的影响因素,最后对下一步研究方向进行了预测.

利用最优小波尺度循环谱的滚动轴承早期故障特征提取

滚动轴承微弱故障信号往往包含在二阶循环平稳信号中,但容易受到噪声干扰。对循环平稳信号进行基于短时傅里叶变换的循环周期谱分析可以提高周期故障的识别能力,但其结果受到窗函数大小的影响且对于微弱故障的诊断效果不佳,提出最优小波尺度循环谱进行滚动轴承的早期故障诊断。首先利用连续小波变换对信号进行处理获得小波系数;接着采用相关峭度方法选择最优的分析尺度;然后沿着时间轴对该尺度范围内的小波系数进行循环谱分析;最后对最优尺度下的循环谱平均进行特征提取。与循环周期谱的分析结果进行对比,验证了该方法在早期故障特征提取方面的有效性。