基于IRPCA和图像增强的探地雷达去噪方法

在获得的探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)原始信号中往往存在地表直达波、噪声和伪影等干扰信号,为了去除原始信号中的噪声干扰,突出目标信号,提出了一种基于改进鲁棒主成分分析(Improved Robust Principal Component Analysis, IRPCA)和图像增强(Image Enhancement, IE)的GPR去噪方法——IRPCA-IE。使用GPR建模软件GprMax2.0对地下情况进行模拟,通过扫描处理得到GPR原始数据。利用IRPCA法对GPR原始数据进行分解推演,分解推演时采用交替式方法,用L_(21)-范数代替L_(0)-范数,L_(21)-范数可以产生列的稀疏性。将分解的目标信号进行直方图均衡化的IE处理,扩展目标图像的暗像素,同时压缩较高灰度级的值。利用峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)和均方误差(Mean Squared Error, MSE)作为客观评价指标,对提出的方法和原有方法进行仿真对比。实验结果表明,提出的方法能够有效抑制杂波信号,与单独使用IRPCA法相比,解决了目标信号因回波能量不集中而不利于观察的问题,能够更清楚地识别出目标信号所在位置,并且在PSNR和MSE评价指标上更优于原有的方法。利用新提出的方法对GPR实测数据处理,进一步证明了新提出方法的有效性。

基于探地雷达的水库坝基渗漏正演模拟

水库坝基渗水将带来溃堤的风险,造成水资源浪费及生命财产的损失,针对现有技术无法确定坝体渗水洞坐标的实际情况,提出采用探地雷达对坝体进行日常检测。利用时域有限差分法(FDTD)对在二维空间进行FDTD按照Yee氏网格离散处理的原理,得到其电磁分布方程,基于水库坝基的实际构造,建立了空气层、混凝土层、黏土层及两个渗水洞的理想模型,并依据理想模型建立了带有石灰岩干扰点的混凝土层干扰模型。利用MATLAB实现系统架构,并进行正演模拟。结果显示:探地雷达可以用于较深目标体探测,通过改变探地雷达电磁波中心频率,并对比50,100和200MHz三种频率雷达电磁波的检测频谱,又对带干扰模型进行了模拟,验证了100MHz频率雷达电磁波,用于复杂地形的检测效果更优。

污水处理曝气过程中溶解氧浓度智能控制系统

基于城市生活污水问题,开展活性污泥法溶解氧浓度的智能控制研究。从污水处理的工艺流程出发,利用PLC与现场总线相结合建立自动化污水处理系统,采用PLC控制器为核心的自动污水处理系统,利用现场总线实现与中控室PC机实时通信的功能,控制溶解氧浓度维持恒定,提高污水处理的效率,促进污水处理系统智能控制、动态监控等多方面的全面发展。

基于神经网络的电力负荷预测方法研究

电力负荷预测根据的是电力系统四个方面：规划、调度、计划与用电。负荷预测技术水平的提高,既对制定合理的电源建设规划有利,又能够合理组织电网运行的方式和有效安排机组检修计划。此外,不仅可以节油、节煤,还能降低发电成本,

基于神经网络自适应控制的温室温度控制研究

随着温室农业的发展,温室控制技术也得到相应的发展,并在相关技术的支持下发展飞速。早在上世纪60年代,温室控制系统就已引入了计算机技术,并且随着计算机技术及相应传感器技术的发展,温室中环境因子的控制技术也得到了相应的发展。上世纪七八十年代,美国、荷兰等国家已经开始引进微型计算机对植物的生长环境进行控制,也使不同的环境因子对温室环境的综合控制技术有了很大的进步。

基于STC89C52单片机的多功能消防平台设计

构筑多功能平台,需要对平台的控制核心、数据通信、信息采集完成研究。以两个单片机分别控制车体端和控制端两大部分,构成多功能消防平台系统,车体端配备相应的传感器和车体运行控制器;控制端配备键盘、液晶显示器和LED灯;两个部分间通过无线通信网络实现数据交换和系统控制。整个系统实现了对事故现场温湿度、烟雾及可燃气体、距离和火焰信息的检测功能及相关的报警显示功能。整个系统使用模块化设计,可以对显示、按键、传感器、车体动力等模块实行快速更换和升级。