动态特性稳健设计响应面GLM研究

通过在实验期间将噪声因子视为固定效应,对非齐方差的动态特性稳健设计响应面进行了研究。利用GLM(GeneralizedLinearModeling广义线性模型)对其期望模型和方差模型进行联合估计并给出所考察模型的参数估计及其假设检验方法。     

随机最优策略在转子系统振动控制中的应用

为了减小随机激励作用下转子系统的振动, 提出了一种用于振动控制的随机最优控制策略.基于线性二次型高斯控制理论, 给出了转子系统在白噪声激励作用下振动控制的随机最优控制规律，并通过成形滤波器把有色噪声变为白噪声，得到了有色噪声激励作用下的随机最优控制规律. 通过求解方差方程，用数值方法对对随机激励作用下的转子系统的位移响应方差进行了研究.结果表明, 该控制策略作用下转子圆盘中心的位移响应方差仅为没有控制策略作用下对应位移响应方差的16.7％. 该控制策略能够有效地抑制转子系统的振动. 转子圆盘中心的位移响应方差随着随机激励功率谱密度的增大而增大.     

基于局部方差域自适应Blanking的超低频信道噪声抑制方法

针对超低频信道噪声脉冲因接收机前端暂态效应而钝化导致常规Blanking非线性抑噪性能退化的问题,在分析脉冲暂态响应波形特点以及常规Blanking性能退化机制基础上,结合局部方差域变换(LVDT)能增强脉冲性的特性,提出了一种基于LVDT的自适应Blanking处理方法,给出了恒虚警率准则下信道噪声脉冲检测门限以及Blanking门限优化准则。仿真和实测结果表明:本文方法在超低频信道噪声抑制方面具有比常规非线性处理更好的性能,考虑到该方法无需信道噪声模型假设及其参数估计,是一种盲抑制方法,因而更具工程实用意义。     

利用空间耦合LDPC码的双向软信息中继方案

为研究低信噪比区域中继节点解码过程的误差影响,提出一种基于空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码的双向软信息中继方案,以及一种精确度更高的模型以描绘软符号上的残留噪声特征.提出的方案在目的节点使用了一个预先计算的查找表,使得残留噪声比例因子和软误差方差的计算更加简便.与以往的软噪声建模技术相比,提出的方案降低了信令开销.另外,为修正目的节点处的等效噪声方差,引入了方差修正因子.仿真结果表明:与其他同类方案相比,提出的中继方案在误比特率方面取得了明显改善.     

基于自适应采样的复杂模型全局近似

针对复杂模型近似处理的问题,提出自适应采样结合曲面曲率的全局近似方法.采用自适应设计域分割采样方法获取新增采样点,逐步提高源模型的响应面近似模型精度.引入判定响应面近似模型精度,提出利用几何方法计算曲面曲率,并结合启发式直接搜索算法（DIRECT）搜索响应面模型上的最大曲率点及设计域最佳分割位置.所提方法可以运用于其他响应面模型,并适合用于大设计域、大数据源模型的近似处理.函数源模型及复杂电动车模型的近似处理测试结果表明,所提方法具有实用性和有效性.     

GNSS站坐标时间序列噪声估计方法探讨

为了研究GNSS站坐标时间序列噪声估计方法的差异,比较极大似然估计法、两种方差分量估计法(最小二乘方差分量估计法、最小范数二次无偏估计法)对不同时间长度GNSS站坐标时间序列噪声模型的估计效果,确定噪声模型估计的适宜长度为15 a,最佳估计方法为方差分量估计法,并选择最小二乘方差分量估计进行时间序列的噪声模型估计。中国区域15个GNSS站坐标时间序列的噪声模型估计结果表明,闪烁噪声是中国区域GNSS站坐标的主要噪声,且竖直方向的噪声强度远大于水平方向的。在此基础上,利用线性回归法分析水平方向和竖直方向噪声方差的相关性,指出水平方向的噪声能够引起竖直方向32%以上的噪声。     

基于RFID和自适应卡尔曼滤波的室内移动目标定位方法

本文研究了UHF-RFID(超高频-射频识别)环境下的移动目标定位问题,提出了一种结合自适应卡尔曼滤波和BVIRE(边界虚拟参考标签)的移动机器人定位方法,即B-AKF (BoundaryAdaptive Kalman Filter)定位方法.首先,利用UHF-RFID系统对移动机器人进行初始定位,其次,考虑模型和噪声统计特性不确定性,采用自适应卡尔曼滤波方法对机器人的运动状态进行预测和更新,并引入自适应因子补偿噪声方差不确定性问题.最后,搭建了基于UHFRFID的定位实验平台,并通过实验研究表明,相比于传统的线性BVIRE和线性卡尔曼滤波方法,所提出的自适应卡尔曼滤波方法具有更高的定位精度和更强的鲁棒性能.     

基于响应面法的车内噪声分析与优化

利用Hypermesh建立某车声固耦合模型,在发动机激励下对车内噪声进行预测分析.利用板件贡献度分析得出峰值频率下贡献度大的板件,将其厚度作为设计变量.通过拉丁超立方试验设计,构造出质量和峰值频率下声压响应的响应面模型;通过Hammersley抽样对构造出的响应面进行误差分析,选出最优响应面模型.根据最优响应面模型以质量最小为目标,峰值声压、车身弯曲刚度和扭转刚度为约束条件进行遗传算法优化,并通过有限元模型验证了优化结果以及响应面法对提高车身优化效率的有效性,车内噪声得到控制.     

鲁棒的PTZ摄像机目标跟踪算法

提出基于可旋转、变焦（PTZ）摄像机的目标实时智能跟踪算法.通过检测图像序列的方差,根据噪声和运动干扰的历史数据,建立相应的空间分布模型,实现有选择性的﹑高灵敏度的运动检测和云台控制.根据噪声的分布情况调整判决阈值,为不同区域赋予不同的检测灵敏度,提高了系统的噪声容限.自适应地调整方差的序列长度,实现系统灵敏度的大范围调整,以适应噪声、光照的快速变化和不同数量级别的运动幅度.推导长序列方差的快速算法,给出系统实时工作的例子.实验结果表明,算法工作可靠,响应迅速.     

环境因子的交互作用对蜡状芽孢杆菌消长规律的影响

以肉制品中常见的蜡状芽孢杆菌为研究对象,采用中心组合设计方法考察温度(88 ～96 ℃)、 pH(5.1～6.3)、氯化钠浓度(1.5%～3.5%, w/v)和初始菌数(4～7 log10 CFU/mL)的交互作用对蜡状芽孢杆菌消长规律的影响.不同环境因子作用下菌株D值的响应面分析结果显示,响应面回归方程中无失拟因素存在,预测值与实测值达到较好的拟合(R2＝0.9644). 不同环境因子作用下蜡状芽孢杆菌消长规律的方差分析显示, 环境因子的交互作用有极显著影响(p＜0.01), 其中温度和pH的影响达到极显著水平(p＜0.01),初始菌数的影响达到显著水平(p＜0.05),氯化钠浓度的影响不显著(p＞0.05).     

调频广播中噪声和语音的检测方法

调频广播中,黑广播出现前会出现一段似高斯噪声,一些人的声音和这些噪声极为相似,若使用傅里叶变换等频域方法很难将这些噪声和语音区分开来。针对上述问题,提出了基于相关函数最大值的方差和基于短时能零比的方差两种方法来区分调频广播中的噪声和语音,通过计算每秒内语音信号的相关函数的最大值和短时能零比的方差,设定合适的阈值。实验结果表明,提出的方法能够有效地区分调频广播中的噪声和语音,同时还有利于提升广播或其他声音处理中声音的清晰度以及监测黑广播的出现。     

基于自适应卡尔曼滤波加速度与位移融合的结构位移实时估计

实时高精度位移测量在工程结构的安全和寿命评估方面有着重要作用。为提高基于全球导航卫星系统技术的位移测量的精度及稳定性,本文提出了一种融合加速度和位移数据的自适应多速率卡尔曼滤波方法,来实时获取精度提升的位移信息。由于不合理的噪声参数设置会使位移估计的精度严重下降,本文利用加速度和位移数据测量噪声各自的特点,以分开估计相应噪声方差的思路来实现自适应估计。考虑传感器噪声的性质,自适应滤波中对噪声参数的估计可简化为仅对位移噪声方差进行估计。利用Sage-Husa估计器实现位移噪声方差的自适应估计,使滤波能在噪声参数未准确获知的情况下进行稳定的位移实时估计。首先,讨论了自适应滤波中初始噪声参数的影响,确定了初始系统噪声参数的选取原则。然后,分别在时不变与时变位移噪声环境下,观察该滤波应用于不同频率的谐波位移信息下的估计性能。最后,以某1.5MW风电塔在风-地震耦合作用下塔顶结构响应的数值模拟,来说明本文的自适应滤波在一般工程结构应用中的有效性。结果表明,即使初始噪声参数设置有误或位移噪声具有时变性,本文方法依然具有较好的估计效果及鲁棒性。上述研究成果可为结构实时高精度位移监测提供一定理论支撑与参考。     

最优滑动平均滤波器及其在自校正控制中用于克服确定性干扰

从确定性干扰的内模观点导出了适用于线性随机受控对象的最优滑动滤波器。这使最小方差自校正控制器不仅能有效地克服各种可用线性齐次差分方程模型描述的确定性干扰(如阶跃式和正弦振荡式干扰等),而且还可很好地抑制系统中随机噪声的放大作用。从而,辨识精度和控制质量部得以改进(特别是在较强的有色噪声情况下)。     

结构缺损的识别

利用小波分析与人工神经网络相结合的方法,对结构缺损进行了识别。敲击缺损试件后产生的振动信号由传感器拾取,经数据采集系统采集、适当处理后进行小波变换,形成人工神经网络的训练样本,并对所建网络进行训练,利用在训练样本中加入随机噪音的方法对网络的识别精度进行了讨论。本文用上述方法以悬臂梁试件为例,对结构缺损位置、缺损深度以及螺栓联接结构的紧固程度进行了试验。     

Improved preprocessed Yaroslavsky filter based on shearlet features

An improved preprocessed Yaroslavsky filter (IPYF) is proposed to avoid the nick effects and obtain a better denoising result when the noise variance is unknown. Different from its predecessors, the similarity between two pixels is calculated by shearlet features. The feature vector consists of initial denoised results by the non-subsampled shearlet transform hard thresholding (NSST-HT) and NSST coefficients, which can help allocate the averaging weights more reasonably. With the correct estimated noise variance, the NSST-HT can provide good denoised results as the initial estimation and high-frequency coefficients contribute large weights to preserve textures. In case of the incorrect estimated noise variance, the low-frequency coefficients will mitigate the nick effect in cartoon regions greatly, making the IPYF more robust than the original PYF. Detailed experimental results show that the IPYF is a very competitive method based on a comprehensive consideration involving peak signal to noise ratio (PSNR), computing time, visual quality and method noise.     

小波变换信号消噪技术研究

通过对信号与噪声奇异性分析，给出信号与噪声的小波变换模极大值在各个尺度上的表现截然相反的结论，并给出了一种非线性的消噪方法。该方法与传统的消噪方法不同，即不同于低通滤波器滤波，而是根据信号与噪声的奇异点性质不同进行滤波。实验结果表明，这种方法在改善信噪比的同时，又保持相当高的时间分辨率，并且计算简单，有很好的去噪效果。     

湿式自然通风冷却塔噪声控制的试验研究

淋水噪声是湿式自然通风冷却塔的主要噪声源，噪声频谱表现为中高额特性。在试验装置上进行了冷却塔噪声模拟试验，试验装置较好地模拟了火电厂湿式自然通风冷却塔的中高额噪声特性。在此装置上，采用两层尼龙网之间夹一层聚氨酯泡沫塑料的降噪方案，可使噪声降低10．5dB。两网之间、下层网与集水池水面之间合适的距离为10～20cm；增加聚氨酯泡沫层厚度，降噪效果并没有明显提高。     

采用PSK调制的安全传输中人工噪声的优化利用

在采用波束赋形和人工噪声的物理层安全传输系统中,利用人工噪声提高合法接收端的性能.发送端根据发送符号和信道系数判断人工噪声的分量是否对合法接收端的信号检测有益,并由此将人工噪声分为有益噪声和普通噪声,分别进行不同的波束赋形处理.在不改变人工噪声干扰窃听端接收的前提下,利用人工噪声提高合法接收端的接收性能.对采用相移键控(PSK)调制时的误码性能和保密容量进行理论分析和仿真,结果显示,与传统的人工噪声方案相比,所提出的人工噪声方案可提高合法接收端的性能,改善保密容量.     

严格顶点约束的网格光顺算法

为了使网格光顺算法在优化网格顶点以消除噪声同时,保持原始数据的精度,避免模型细节当作噪声而去除,给出一种用于三角网格光顺的新算法,该算法保证光顺结果中每个顶点距离其原始位置不超过给定偏差范围.将此光顺问题转化为带有一组非线性约束的二次优化问题,并提出一种有效的迭代线性求解方法用于其优化.算法也可以通过在优化中结合特征约束来更好地保护模型的精细特征.在大量扫描模型和人工合成模型上进行了实验,结果显示：算法可以有效消除所有噪声,同时保持原始模型的特征．