基于改进VMD的岩石破裂声发射信号滤波算法

在岩体损伤演化的过程中会释放出带有大量信息的声发射(Acoustic Emission,AE)信号,针对AE信号的非平稳性和非线性等特点以及在采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)算法对岩石AE信号去噪时分解参数K和惩罚因子α难以确定的问题,将VMD算法应用于岩石破裂AE信号滤波中,对岩体AE信号进行预处理,利用Tent混沌优化的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对VMD算法的参数K和α进行优化搜索,其适应度函数为包络熵最小值。之后根据搜索结果来确定VMD的分解参数K和惩罚因子α,并利用优化后的VMD对岩石破裂AE信号进行滤波。经仿真和实验分析可知,Tent-SSA的优化速度和优化精度较为优越,Tent-SSA-VMD的滤波效果优于常规滤波算法。     

基于改进VMD算法的岩体失稳声发射信号去噪方法

针对岩体失稳声发射信号具有非线性、非平稳的特点和在采用传统变分模式分解VMD算法对岩体失稳声发射信号去噪时分解参数K难以确定的问题,提出一种基于改进VMD算法的信号去噪方法。以红砂岩为研究对象,首先采用VMD算法将原始失稳声发射信号分解得到多个IMF分量,引入相关系数构建有效分量的选取方法,计算不同K值下各IMF分量与原始信号的相关性,然后根据有效IMF分量选取原则选取有效IMF分量进行信号重构并剔除虚假IMF分量,最后以均方根误差与相对误差为去噪效果评价指标,得到不同K值下的去噪结果。经仿真和实验分析可知,改进的VMD算法去噪效果显著。     

基于噪声信号和改进VMD的滚动轴承故障诊断

受运行环境及传递路径影响,滚动轴承声音信号中包含有强背景噪声和较大的非周期性瞬态冲击成分,导致轴承故障特征提取困难.文中提出一种基于自适应变分模态分解(AVMD)的滚动轴承噪声信号故障诊断方法.该方法首先根据不同的信号自适应地确定模式数和惩罚因子,利用优化参数的VMD对原始信号进行分解,得到多个本征模式分量;然后计算各...     

改进的AlGaN/GaN HEMT小信号参数提取算法

制作了截止频率ft和最高震荡频率fmax分别为46.2和107.8 GHz的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管,并针对该器件建立了包含微分电阻Rfd和Rfs在内的18元件小信号等效电路模型;在传统的冷场条件提取器件寄生参数的基础上,通过对不同栅压偏置下冷场Z参数进行线性插值运算,可消除沟道分布电阻和栅极泄漏电流对寄生电阻的影响;再利用热场S参数对寄生参数部分进行去嵌,可提取得到本征参数。分析表明,此模型和算法提高了模型拟合精度,S参数的仿真结果与测试数据在200MHz到40GHz的频率范围内均符合很好,误差不到2%。     

核磁共振测井微弱信号DPSD提取算法研究

针对核磁共振测井中采集到的核磁回波信号十分微弱的特点,提出一种微弱信号的提取处理算法(DPSD,相敏检波算法),详细分析了DPSD算法的特点以及数字DPSD算法的实现方法,并对DPSD算法的频谱进行详细分析,提出一种通过FPGA并行执行DPSD算法提高运算速度、增强数据运算时实型的设计。目前已经成功实现该数字DPSD并行回波数据处理算法,并在实际测井过程中得到了很好的应用效果。     

地下钢质管道阴极保护优化设计系统

利用计算机关系数据库管理系统ＦｏｘＰｒｏ ｆｏｒ ｗｉｎｄｏｗｓ对地下钢质管道的阴极保护进行了辅助设计，并且从保护方案选取、材料选择、埋设地点与埋设方式选择及经济性比较等几个方面进行了从结构到单元功能的优化设计，同时还编制了设计参数的管理程序。     

减少钢质燃气管道腐蚀的有效途径

分析老居住区管道腐蚀的原因,阐述解决管道腐蚀问题的有效方法。     

振动信号多重分形分析改进算法

针对振动信号的变化特点,提出一种用多重分形谱描述振动信号复杂性的新方法.给出了振动信号多重分形谱的改进算法,并对振动信号多重分形谱的变化规律进行了仿真和试验研究.结果表明:改进后的多重分形谱反映了振动信号的特征,能够对振动信号进行识别.     

汽机监测信号小波消噪的改进算法研究

文章针对传统软阈值法、硬阈值法和现有折中算法的缺点,提出了一种基于软硬阈值改进折中算法。与传统的软硬阈值算法相比,其阈值函数具有更加灵活多变的形式,便于进行各种数学处理,同时它克服了硬阈值函数不连续的缺点,减小了软阈值函数中的估计小波系数与分解小波系数之间存在的恒定偏差。通过仿真实验结果表明,改进算法的消噪性能优于传统软阈值法和硬阈值法,同时将此算法应用于实际的振动信号消噪处理,进一步证明了提出的改进算法的有效性。     

走滑断层作用下埋地钢质管道反应的改进解析方法

考虑管土之间相互作用的非线性,提出了一种基于轴向总应变的走滑断层作用下埋地钢质管道反应的理论分析方法。该方法采用双折线管道钢本构模型,在管土小变形段应用弹性地基梁理论,在管土大变形段采用弹性梁理论。经有限元计算检验,在管道轴向总应力最大值达到极限应力之前,分析结果与有限元计算结果较为吻合,偏于保守,适于工程应用,且极大...     

基于小波分析联合VMD的超声信号去噪方法研究

超声信号在空气中传播效率低、气固界面耦合时透射率差,且易受到接收电路固有噪声和材料晶粒散射噪声的影响,导致接收的信号信噪比低。针对这一问题,结合小波分析“信号显微镜”的优点和变分模态分解(VMD)在窄带谐波信号提取方面的优势,提出一种基于小波分析联合VMD的超声信号去噪方法,并且对小波的阈值做改进,以减少信号的损失。利用改进阈值的小波分析对信号预处理,实现信号和噪声的初步分离,然后用VMD分解信号,提取所需频带的分量,对小波处理的结果进行优化,达到最终去噪的目的。实验数据表明,处理后的超声信号与原始信号相比,SNR平均提高1.84 dB,MSE减小34%,改进阈值后时域峰值损失减少7%,信号能量损失减少13%。该方法去噪彻底,有用信号保留完整,为超声信号的去噪提供新思路。     

基于VMD的噪声信号去噪源分离

针对噪声信号分析中的欠定盲源去噪问题,基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和去噪盲源分离(Denoising Source Separation,DSS)各自的优点,提出一种基于VMD和PCA的欠定去噪源分离方法 (QVMD-PCA-DSS)。所提方法首先通过第一次VMD分解得到窄带本征模态分量(Band-Limited Intrinsic Mode Function,BIMF),根据BIMF分量的PCA特征值梯度获得最优VMD分解参数,解决VMD参数选择问题,故称作二次估计型可变微分模态(Quadratic-estimates Variational Mode Decomposition,QVMD),然后使用基于QVMD分解得到的BIMF分量来解决盲源分离中源信号数据不足的问题,再根据PCA特征值选择模型估计源信号数量,最后应用DSS进行源信号估计。数据仿真证明,所提QVMD-PCA-DSS方法可以准确估计源信号,与传统方法相比,基于新方法所得估计源信号与源信号更为接近。将该方法应用于内燃机车司机室噪声测试分析中。结果表明,该方法可以自适应解决欠定盲源去噪问题,对降噪分析与噪声分析具有重要的工程意义。     

基于动态规划的城市道路提取改进算法

从航空或卫星影像中提取道路一直是研究的热点,基于动态规划的道路提取算法是最有效的算法之一。该文基于LiDAR点云数据特征改进了该算法的代价函数,进而提高了基于动态规划的道路提取算法的鲁棒性。为正确地融合航拍图像和LiDAR点云数据,研究了航拍图像和LiDAR点云数据的匹配算法。最后,通过试验验证了算法的正确性。     

基于改进EMD算法的木材声发射信号特征研究

针对EMD算法中三次样条插值拟合的过冲现象及误差传播问题,依据插值节点的极值属性,提出一种改进的分段三次Hermite插值算法。随后将改进的EMD算法用于木材AE信号特征分析,首先通过三点弯曲试验获取木材损伤过程AE信号,然后对AE信号进行小波降噪处理,并对处理后的AE信号进行EMD分解,最后利用相关性原理确定IMF主分量,依据IMF主分量的频率分布确定木材AE信号的特征频率范围,并结合瞬时频率判定和统计AE事件。试验结果表明,小波和EMD联合的方法能够明显提高木材AE信号特征分析效果,同时根据瞬时频率判定AE事件具有更为明确的物理意义。     

埋地钢质管道最大保护电位的探讨

通过对埋地钢质管道防腐蚀层剥离原理的分析可知，阴极剥离的电位负于析氢电位，其间差值取决于防腐蚀层性能，影响因素主要有粘接类型、含水量、阴极剥离半径、耐碱性等。分析表明，由于“三层”聚乙烯（PE）防腐蚀层上述性能优异，采用牺牲阳极时无需考虑“过保护”导致剥离的问题。     

埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护的设计思路研究

本文首先简要分析了埋地钢质燃气管道的腐蚀机理,在此基础上提出埋地钢质燃气管道牺牲阳极阴极保护的设计思路。期望通过本文的研究能够对埋地钢质燃气管道使用寿命的延长有所帮助。     

基于Hilbert变换的电压瞬变信号包络提取算法

针对电压瞬变信号计量测试数据量大,传统的电压瞬变信号包络提取算法计算时间长,不利于实际应用的缺点,提出了基于Hilbert变换与低通滤波器相结合的电压瞬变信号包络提取算法。对实际电压瞬变信号进行包络提取的结果表明,该算法在保证电压瞬变信号包络提取结果准确度的基础上,能够比传统电压瞬变信号包络提取算法缩短约60%的计算时间。     

基于改进PSO算法的结构损伤检测

结构的损伤检测常转化为求解约束优化问题,针对粒子群算法容易出现早熟问题,增大算法后期的粒子位置的改变量,从而增加粒子位置的差异,因而能够增强其在求解约束优化问题时抵抗局部极小的能力。两层刚架单损伤和多损伤识别的数值结果和收敛曲线表明了改进后的粒子群算法优于传统的带惯性因子的粒子群算法。三层框架结构的4种损伤工况的试验研究进一步说明了该算法应用于结构损伤检测领域的有效性。     

信号相位差的算法研究

研究求信号相位差的三种算法。首先利用相关分析,对于同频信号,互相关函数保留频率信息和相位差信息;另外可以采用LMS算法设计自适应相位差估计器,具有较高的精度;还可以借助基于快速谱分析(FFT)技术的快速谱分析测相模块,实现信号的相位差计算。     

VMD和随机森林在反应堆金属撞击信号识别中的应用研究

反应堆中脱落部件或金属遗留件的存在会与压力边界产生碰撞而严重影响反应堆的安全,为有效解决由于特征信息不足和模型构建不合理而导致的反应堆中金属撞击信号识别精度低的问题,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和随机森林算法(random forest,RF)的反应...