强噪声的大地电磁远参考去噪研究

根据实测的电磁场时间域波形和卡尼亚电阻率测深曲线形态,挑选出基本未受噪声污染的测点(Y1650),利用数学形态学从庐枞矿集区受严重污染的电磁场时间序列数据中提取出类方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电5种典型噪声的波形,并以不同的方式将这些噪声波形与Y1650的电磁场波形叠加,应用远参考道技术对添加噪声后的数据进行处理,分析其对各种典型噪声的压制效果.研究表明,远参考方法能够在一定程度上消除随机噪声的影响,接近真实的视电阻率相位,而低频低相干度的远参考结果是有偏倚的,为了获得低频阻抗无偏估计,需要参与平均的数据足够大.     

基于全相位FFT的电磁法有效相位信息提取

电磁法的相位相比于振幅,变化的幅度更大,在一定地质条件下具有更高的分辨能力。以往的研究一般采用传统加窗FFT(Fast Fourier Transformation)方法提取相位信息,该方法存在2个方面的缺点,首先是测量精度受频谱泄漏的影响比较严重,其次需要严格的“同步采样”。在实际应用中抗噪能力较差,导致无法获得有效的相位信息。为了提高抑制频谱泄漏能力,同时不受“同步采样”以及频率偏离的影响,采用全相位傅里叶变换方法进行了类脉冲、类充放电三角波、类方波以及高斯白噪声等典型干扰波形的仿真实验,结果表明:在同步采样的情况下,无论是否存在噪声干扰,传统的FFT方法与全相位傅里叶变换方法的相位测量误差均小于1%;而在非同步采样的情况下,传统FFT方法无法获得准确的相位值,而全相位FFT方法无论是否含有噪声干扰均能获得有效相位信息。因此,全相位FFT法具有传统加窗FFT法所具有的优点,能有效地抑制高斯噪声,对电磁法典型的干扰波噪声有着良好的抑制效果。     

MT法中静态效效应及阻抗张量静态校正法

大地电磁测深法（MT）中的静态效应使实测的视电阻率和阻相位曲线出现畸变，导致反演解释得出错误的结果，基于大地电磁测深响应在高频时具有一维响应特征，作者提出了对阻抗张量或实测的电场分量实施静态校正的方法，由高频的实测数据求取电场畸变张量和静态校正张量，而后对全频域的实测阻抗张量进行校正，以获得无静态干扰的张量，实践结果表明，通过校正静态效应，消除了静态效应对视电阻率和相位曲线产生的畸形现象。     

日全食对大地电磁场影响的研究

大地电磁测深法（Magnetotelluric,MT）是利用空间中分布广泛,频率范围很宽（10^-4～10^4Hz）的天然交变电磁场进行测量的一种频率域电磁测深法。其所直接测量的天然大地电磁场具有结构复杂性,随时间空间变化的多变性,所以研究大地电磁场的成因,组成及变化对提高大地电磁测深法的精度具有重要意义。本文通过对2009年7月22日日全食期间在武汉近郊采集的MT数据来分析研究日食效应对大地电磁场的影响,其特征表现为：①大地电磁场振幅极小值出现在食甚前约2h。②日食期间大地电磁场振幅与变化幅度都会减弱。③日食活动主要影响4～0．1Hz范围内的电磁波。     

层状介质中大地电磁场信号时域阻抗分析

在大地电磁测深中观测得到的电磁场信号十分微弱,具有非稳定特性,观测信号易受到噪声的干扰,使用基于稳定电磁信号稳定的频率域阻抗张量的估计方法,导致计算的电阻率准确度差。为了能保证非稳定信号阻抗的准确性和可靠性,从频率域传递函数出发并对其求解,利用傅里叶变换得到时域传递函数,经过推导得到时间域中求解阻抗的表达式。最后模拟得到了层状介质中时域大地电磁测深曲线,并与频率域大地电磁理论曲线对比分析。结果表明:时域比频域估算阻抗或电阻率更准确。     

平面电流脉冲远区能量衰减特性研究

运用时域矢势积分方程分析了对称结构平面上三角脉冲、多周期正弦脉冲、等腰梯形脉冲、高斯脉冲和电磁导弹实验脉冲等多种不同波形的电流脉冲;讨论了远区轴线上辐射的电磁场。通过比较分析,得到远区辐射能量衰减特性的一般规律和特殊规律。     

CSAMT 资料处理中的静校正问题

可控源音频大地电磁测深（Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics简称CSAMT）标量测量具有很多优越性：相对于Magnetotellurics（MT）不仅测量更加快速,而且还可更少受到测区内人文噪声的干扰;又由于探测深度不是靠供电电极几何尺寸的变化而是靠频率的变化而实现,故深山陡谷或狭小的区域内都可进行探测。此方法在0．25-8192Hz的频率范围进行测量时,CSAMT法还可提供良好的深穿透能力,可从地表达到几公里的深度,还具有良好的横向分辨率,不容易受地形因素的影响。然而由于在实际测量中受地形和不均匀体的影响,会使CSAMT曲线发生畸变,即静态效应。这种现象如果在资料处理中得不到消除,就会造成资料解释的误差甚至错误。本文通过CSAMT在实际工程勘探中的应用,介绍了静态效应对CSAMT资料的影响、如何对CSAMT资料进行静态校正、对CSAMT资料进行静态校正后的效果。     

基于DDS技术的高精度数控信号源设计

一种采用DDS技术的新型高精度数控信号源,可输出正弦波、方波和三角波．系统中输出波形的频率采用数控方式,可实现对频率的逐赫兹调节,频率精度优于0．1Hz,最高输出频率可达70MHz左右．与传统信号源相比,本设计具有输出波形质量好、频率精度和稳定性高、频率范围宽等优点．设计方案简洁,易于实现．     

函数信号发生器电路制作

利用分立元件产生方波、三角波和正弦波三种波形原理分析,通过ORCAD软件进行波形仿真,并对核心元件参数选择作了经验分析和调整,然后进行电路PCB设计,按照给定的PCB板装配元件,从所给元器件中选择所需要的型号,采用分块焊接单独调试,方波、三角波电路由比较器与积分器组成反馈闭合电路．最后完成电路的制作．     

大地电磁阻抗估计方法研究进展

由于在大地电磁测深中所观测的电磁场信号很微弱,信号容易受到各种噪声的干扰,从而导致视电阻率计算不准确,观测的重复性差。因此,要从存在复杂干扰的信号中获得无偏阻抗估计,是电磁测深数据处理的重要任务之一。为此,首先概述了几种常用的阻抗估计方法的发展现状及最新进展,然后重点介绍了近两年提出的阻抗估计方法——基于Stable分布的最大似然阻抗估计法。该方法相比几种传统方法,是根据数据自身的噪声分布进行加权,而不是人为设定某一标准,因此能更合理地给出阻抗估计值。     

等离子体干扰低轨道侦察卫星的计算分析

研究等离子体干扰破坏低轨道侦察卫星功能的效应，提出了用等离子体反卫星的概念。对等离子体环境中卫星充放电机理及效应进行了分析，给出其干扰破坏低轨道卫星的途径为：等离子体使卫星表面形成电孤放电电位差，并产生强烈的电孤电流和电磁脉冲，从而破坏太阳能电池阵、表面温控材料、星上微波电子仪器，并影响天线正常工作。把卫星表面分成14个不同的等效单元，利用等效充电模式，计算了高密度低能和中等能量等离子体对某卫星表面的充电过程，分析电子温度和数密度、卫星表面初电位、太阳能电池阵电位对卫星表面最后达到平衡电位的影响。获得的结论是：300eV以上的能量将使卫星表面形成放电电位差。     

正弦脉冲与等腰梯形脉冲传播特性的比较

研究了正弦脉冲中正弦波的周期T1与等腰梯形脉冲中等腰梯形波的中心频率相等,且具有相同的总脉冲周期T时,对相同圆形单元辐射器的轴线能量传播特性,解析与计算机数字模拟结果表明:当等腰梯形脉冲的上升时间小于中心频率的1/20时,在等腰梯形脉冲传播的慢衰减区,其传播特性优于对应的正弦脉冲的传播特性;当一次正弦脉冲中包含的正弦波数数目k远大于1时,不同k值的正弦脉冲具有相同的慢衰减特性。     

智能LiMn2O4材料电特性测试仪的设计

为研究材料的电特性,设计一种智能LiMn2O4材料电特性测试仪．该系统分为上位机和下位机2部分,上位机为普通PC机,可完成对电池充放电过程全面监测及数据采集的监控、存储,实时显示各只电池充放电波形,及时分析数据并以图表方式输出等;下位机由单片机结合CPLD构成主控单元完成电池充放电状态切换、电压电流数据的上传等功能．上下位机通过RS232串行口通信,建立一套可靠的通信体系．整个系统实现了电池的充放电电压、电流的检测及充放电曲线的绘制．     

基于Fourier级数的电磁脉冲孔耦合数值分析

针对电磁脉冲孔耦合问题,基于正弦电磁波孔耦合理论,利用Fourier级数,对入射空间的电磁脉冲进行分解与复合,得到了不同距离、不同角度和透入不同尺寸孔洞的电磁脉冲孔耦合的相关信息．这种新的算法及其所获得的数据可作为进一步研究电磁脉冲孔耦合的参考．     

电动汽车充放电特性及其对配电系统的影响分析

随着电动汽车技术特别是电池技术的发展和一些发达国家在政策方面的大力支持,电动汽车在最近几年得到快速发展.大量电动汽车的广泛应用肯定会对电力系统尤其是配电系统产生影响,因此就很有必要研究电动汽车充电时的需求特性和电动汽车接入网络(Vehicle to Grid,V2G)时的放电容量曲线.在此背景下,采用蒙特卡洛仿真方法首...     

独立光伏发电系统高效充电控制器设计

针对小功率独立光伏发电系统中铅酸蓄电池使用寿命短、充电效率低的问题,提出基于放电脉冲的3阶段充电方法.该方法通过放电脉冲控制铅酸蓄电池的自放电,以增大铅酸蓄电池的可接受充电电流,使铅酸蓄电池能够完全吸收光伏电池组件输出的电能,提高独立光伏发电系统的充电效率.该方法结合最大功率跟踪算法协调铅酸蓄电池与光伏电池组件之间的工作关系,提高独立光伏发电系统的工作效率.根据这一思路设计具有高充电效率的独立光伏发电系统控制器.与传统控制器相比,它不仅提高了光伏电池组件的利用率,加快了对蓄电池的充电,而且可以保护蓄电池并延长使用寿命.     

高强钢的光纤激光焊接性能

为了研究焊接参数对光纤激光焊接熔深和熔宽的影响,采用2 kW光纤激光器对780 MPa高强钢板进行了焊接.研究了离焦量、焊接速度、脉冲频率和峰值功率占比对熔深和熔宽的影响,并对不同焊接速度得到的焊缝组织进行了光学显微镜、SEM和硬度分析.研究表明,在离焦量范围为-5~+1 mm时,随着离焦量的增加,熔深的变化不大,熔宽逐渐减小;焊接速度小于150 mm/min的情况下,熔深和熔宽与焊接速度成反比,而与焊接结合速度成正比;方形波或三角形波激光焊接时,脉冲频率对熔深和熔宽的影响很小.在方形波脉冲激光焊接时,影响焊接熔深的主要因素是暂载率而不是脉冲频率.经研究确定焊缝金属中存在柱状贝氏体(BC)组织.     

转子分段斜极对永磁同步电机电磁噪声的削弱影响

为了削弱由齿谐波引起的电磁力谐波从而有效抑制电机的电磁噪声,推导转子分段斜极的径向电磁力波的解析式,分析分段斜极对永磁同步电机电磁噪声的抑制机理,讨论不同斜极分段数与削弱的齿谐波阶次之间的关系. 基于MANATEE仿真平台,对48槽8极永磁同步电机进行不同斜极分段数下的径向电磁力波和电磁噪声仿真分析,得到斜极分段前后主要阶次的径向电磁力谐波在不同斜极分段数下的变化规律,分析分段斜极对电磁噪声的影响. 研究结果表明：当齿谐波阶次为分段数的整数倍时,转子斜极无法削弱该阶齿谐波;当为非整数倍时,该阶次的齿谐波可以得到有效抑制,电磁噪声明显下降. 样机的实测噪声与仿真结果基本吻合,验证了转子分段斜极降低电机噪声的机理及仿真分析的正确性.     

基于二维滤波的探地雷达数据去噪研究

探地雷达是近几年迅速发展起来的一种高分辨率、无损的地球物理探测技术，通过天线向地下发射高频电磁脉冲波，根据介质的电性差异探测地下结构．由于雷达波在地下的传播过程十分复杂，各种噪声和杂波干扰非常严重．在详细研究了二维滤波原理基础上，根据雷达数据中有效波和干扰波的视速度差异，利用频率-波数域二维滤波技术，采用在时间域和频率域两种实现方式去除噪声，对实际的雷达数据进行处理，结果表明频率-波数域二维滤波能有效地去除干扰，效果明显．