土体温度光纤精细化监测室内试验研究

传统温度传感器在测量地下土体温度时存在耐腐蚀性差、易受电磁干扰、易被破坏等不足,难以准确和全面地掌握土体温度的长期变化。通过对比分析常用的几种分布式光纤测温技术,提出采用光频域反射技术来监测地下土体温度。根据光频域反射技术高精度和高空间分辨率的特征,给出了土体温度光纤精细化监测的布设方案和监测数据的分析思路。为了验证光频域反射技术在土体温度监测方面的优势和可行性,开展了土体温度室内模拟监测试验,设计出了一套土体温度光纤精细化测温装置,采用光频域反射技术对不同容器内的土体和水体温度进行监测,掌握了土体和水体温度的变化情况,并与传统测温方法进行了对比,结果表明,光纤测得的土体温度结果与传统方法得到的结果基本一致,但光纤测温可以实现分布式测量,相对于传统方法优势显著,对于土体温度精细化测量而言,取得了良好的成果。     

基于镜像源方法的室内声场脉冲响应仿真

针对基于室内声场脉冲响应描述声场音质特性时其精确度不高的问题,以经典镜像源方法为核心,讨论了基于变换频域和反射系数的改进算法.以矩形空间为具体实例,给定接收点和声源位置,并利用计算机仿真室内声场脉冲响应.在不同参数条件下,对各个算法进行了分析,估计了能量衰减曲线和房间混响时间.结果表明,基于变换频域和反射系数的改进算法具有更高的准确性和可靠性.     

负介电常数集成材料电磁特性分析

针对目前广泛关注的集成材料,提出了采用时域有限差分法（FDTD）分析集成材料（有效介电常数为负数）对电磁波的反射和透射特性,并与已有的理论模型和实验数据进行了比较,验证了采用FDTD方法分析集成材料的可行性. 为集成材料的设计及应用提供了理论依据和数值分析方法.     

微藻生长期辐射特性测量方法

为提高微藻光生物反应器的效率以降低成本及进行规模化培养,提出一种在线测量微藻细胞全生长期辐射特性的方法.采用定制的平板式光生物反应器,给出一种微藻生长期辐射特性在线测量方案,分析传统测量方法应用于生长期微藻辐射特性测量的局限性,基于微藻细胞辐射特性的特征提出改进方案,并以普通小球藻为例进行生长期辐射特性的实验研究.结果表明,提出的辐射特性在线测量方案可以有效地应用于微藻时间相关辐射特性的测量,改进的光谱吸收系数及衰减系数测量方法可以更准确地应用于生长过程中细胞浓度变化时辐射特性的测量,普通小球藻的可见光波段光谱吸收截面和光谱衰减截面随时间变化显著.本研究为微藻生长期辐射特性的测量提供了一种方便可行的实验方案.     

基于Contourlet尺度相关的SAR图像融合

针对不同波段全极化SAR图像的融合,提出了一种基于Contourlet变换域进行图像融合的方法.利用Contourlet变换将图像分解为一个低频子带和多个不同方向的高频子带,对分解后的低频子带进行邻域能量加权融合;对方向高频子带依据尺度间相关性定义一个边缘信息量测指标,选择量测指标大的系数作为融合系数.最后对两波段全极化SAR图像进行了融合实验.实验结果表明：与小波变换等融合方法相比,利用所提出方法融合后的图像能够明显抑制SAR斑点噪声影响,在视觉特性以及评价指标上效果更好.     

负介电常数集成材料对HPM和UWB的屏蔽效能影响

以绝缘板支撑的不连续金属丝构成的介电常数为负数的集成材料为研究对象,根据Floquet定理,采用时域有限差分法分析集成材料对电磁波的反射和透射特性,并与已有的实验数据进行了比较,验证了该方法的可行性。在此基础上,进一步分析集成材料对高功率微波（HPM）和超宽带电磁脉冲（UWB）的屏蔽效能,仿真结果表明集成材料可以明显降低入射信号的幅值,并改变信号的时域和频域波形,保证了信号的安全性。     

并行区域分解法分析千波长目标散射特性

为了在资源有限的条件下快速准确地分析电大尺寸目标的电磁散射特性,给出了一种并行非重叠非共形的基于积分方程的区域分解方法．在子区域内部以及子区域间耦合的计算采用并行多层快速多极子算法进行加速．针对多层快速多极子的八叉树结构,用改进的平面波自适应划分策略提高了并行效率．子区域间的耦合使用场迭代的方式计算,避免了存储互阻抗矩阵,进一步降低了内存需求．数值仿真实例表明,该方法可以高效地解决上千波长目标的散射问题．     

基于FPGA的瞬态响应测试仪的设计与实现

为提高瞬态响应测试仪的测量精度和响应速度,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的设计方法.系统设计采用Xilinx公司生产的Xilinx Spartan 3E XC3S500E PQ208 FPGA作为控制核心,实现了对瞬态响应的峰值时间、超调量及调节时间的精确测量,并且能较准确地绘制二阶系统的瞬态响应曲线.系统显示模块采用VGA显示,既节约了IO口资源,又可以更加逼真地显示相应曲线.系统可通过模拟开关实现单脉冲信号的输出,并扩展了语音提示功能,使用更方便.实际测试表明,系统具有运行稳定、参数测量精度高、抗干扰强及响应速度快的优点.     

一种快速、高效的分形图像编码方法

文章针对传统分形编码时间过长的缺点,提出了一种高效而快速的基于方差的分形图像编码方法。其基本思路为：首先找到在方差意义下与R块最邻近的D块,在其左右k邻域内搜索与R块匹配的D块,如果没有搜索到满足预定阈值要求的D块,则对当前R块进行4值BTC编码。实验证明,该混合算法与传统的分形编码相比,节约了编码时间,说明该算法具有一定合理性与优越性。     

广义加权分数傅里叶变换两分量组合抗衰落技术

为了在不改变载波体制的情况下,提升传统单载波（Single Carrier,SC）和多载波系统（Multi-Carrier,MC）的抗衰落能力,本文利用广义混合载波（Generalized Hybrid Carrier,GHC）系统在信号设计方面的高灵活性,提出基于广义加权分数傅里叶变换（Generalized Weighted Fractional Fourier Transform, GWFRFT）的两分量组合抗衰落方案.针对SC系统,所提两分量方案包含时域和时域反转两个分量,可以有效提升系统抗时间选择性衰落的能力;针对MC系统,所提两分量方案由频域和频域反转两个分量组成,能够有效提升系统抗频率选择性衰落的能力.为了充分挖掘两分量组合信号的潜力,本文对这种信号形式获得性能优势的机理进行了分析.分析结果表明,两分量之间的功率分配和同一符号在两分量中所经历衰落的独立性是影响两分量信号性能的关键因素.鉴于此,本文提出两分量等功率设计和半码块反转方案,进一步优化了两分量组合信号的性能.在此基础上,本文给出两分量组合信号生成方法,并分析其实现复杂度和频谱特性.仿真结果表明,两分量组合方案可以在不占用额外时间和频谱资源的前提下,实现对传统SC和MC系统抗衰落性能的有效提升,而基于分量等功率分配和半码块反转的优化可以进一步增强这种性能提升的效果.     

Generating wind power time series based on its persistence and variation characteristics

Generation of wind power time series is an important foundational task for assisting electric power system planning and making decision. By analyzing the characteristics of wind power persistence and variation, this paper proposes an improved Markov chain Monte Carlo(MCMC) method, identified as the PV-MC method, for the direct generation of a synthetic series of wind power output. On the basis of the MCMC method, duration time and variation features are concluded in PV-MC method, gaining a more comprehensive reflection of wind power characteristics in the generated wind power time series. First, the wind power state series is generated to meet the state transition matrix based on the definition of the wind power state. Then, the time duration of each state in the series is determined by its respective duration character. Finally, the variation characteristic is used to convert the state series to a wind power time series. A significant amount of simulations are performed based on the PV-MC and MCMC methods and are then compared for 25 wind farms at 6 different locations throughout the world. The simulation results show that the PV-MC method offers an excellent fit for the time domain features(persistence and variation characteristic) while holding other statistic features(mean value, variance, autocorrelation coefficient(ACC) and probability density function(PDF)) close to the MCMC method.     

High-Precision Wideband Phase-Derived Velocity Measurement for Micro-Motion Extraction

A phase-derived velocity measurement method is proposed in a wideband coherent system, based on a precise echo model considering the inner pulse Doppler effect caused by fast moving targets. The Cramer-Rao low band of velocity measurement precision is deduced, demonstrating the high precision of the proposed method. Simulations and out-field experiments further validate the effectiveness of the proposed method in high-precision measurement and micro-motion extraction for targets with weak reflection intensity. Compared with the long-time integration approaches for velocity measurement, the phase-derived method is easy to implement and meets the requirement for high data rate, which makes it suitable for micro-motion feature extraction in wideband systems.     

关于具有自由边界的一类双曲型方程组的系数反问题

本文考虑了由地震反演问题中提出的一类双曲型方程组的系数反问题,在具有自由边界曲线的区域内,应用解决双曲型方程的特征线方法和压缩映象原理,同时证明了反问题和自由边界问题解的存在唯一性,并讨论了有关解的光滑性问题.     

时域反射电缆测长中的波速特性

行波波速是决定时域反射电缆测长系统测量精度的关键.为了减小波速的影响,研究了时域反射电缆测长中的波速特性,分析了行波传播速度和介电常数的频率特性,研究了电缆的材料特性和环境温度对电缆中行波传播速度的影响,总结了确定波速的依据.实验测量了行波信号在不同温度下的波速,给出了行波在PVC绝缘电缆中传播速度的温度补偿系数.实验...     

基于改进Newman算法的动态控制子区划分

为了优化现有控制子区划分方法,以区域协调控制为目标,提出基于改进的Newman社团快速划分的动态子区划分方法. 综合考虑路网中相邻交叉口之间的距离、交通流量、行程时间、车流离散特性、信号周期和路段交通流密度等因素,定量分析交叉口关联性;分别计算相邻交叉口的流量关联系数、信号周期关联系数和路段交通流密度关联系数,建立相邻交叉口的总关联度模型;对传统Newman算法进行改进,引入交叉口关联度,依据不同交通特性对区域路网进行动态子区划分;选取实际区域路网,进行模型验证分析. 结果表明：Newman算法子区划分结果不能随着交通特性的改变而改变;与之相比,所提出模型的子区划分结果更加细致,更加符合实际交通流特性,且可以依据不同时段交通特性实现动态子区划分,可以为信号控制方案制定提供良好基础.     

新的H．264降尺寸转码快速算法

结合图像纹理特征和宏块运动特性,提出一种新的H.264降尺寸转码算法,充分利用输入编码码流中的编码信息来提高转码效率.通过运动边缘检测划分出运动区域与背景区域,针对不同区域内的宏块,基于其运动特性,采取不同的帧间模式选择策略.提出一种基于感兴趣区域的运动矢量合成和修正算法.利用运动矢量方差判断宏块运动的多样性,基于宏块的多样性和重要性自适应地合成和修正运动矢量.实验证明,此算法具有较强的鲁棒性和广泛的适用性,在转码后的视频质量和转码速度方面都取得了很好的效果.     

基于DSP＆FPGA的DS／SS伪码快捕系统研究

为了探讨PN码的快速捕获问题,依据直接扩频系统中并/串结合的伪随机码快速捕获工作原理,对系统的检测概率和虚警概率作了分析,提出了一种基于DSP&FPGA的并/串结合的伪随机码快速捕获的数字化实现方案。该方案充分利用了FPGA器件的快速性和DSP芯片灵活性特点,与目前通信设备向数字化,智能化,软件化方向发展的趋势相一致,为快速捕获的数字化实现提出了新的思路。     

基于音频信号的汽车状态与故障分析

汽车行驶过程中的声音信号包含了丰富的声源信息,且音频信号具有非接触测量,测取方便的特点,为汽车的状态与故障判断提供了一个有效的途径。但其声音混杂着噪声,针对汽车故障音频信号的特点,提出了一种基于快速独立主元分析(FastICA)与递推最小二乘支持向量机(RLSSVM)的FastICA-RLSSVM故障诊断方法。利用FastI-CA对混合声音信号进行分离,提取原始特征音频信号。在此基础上利用RLSSVM对汽车故障进行快速分类,从而判断汽车的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法提高了故障诊断的精确度,而且缩短了RLSSVM的训练时间,具有较好的可靠性和有效性。     

基于CPLD的带电子快门功能线阵CCD驱动电路设计

分析东芝公司TCD1304AP型线阵CCD工作原理,针对精密测量领域中测量精度与测量速度的矛盾,提出一种基于CPLD技术的带电子快门功能线阵CCD驱动电路的设计方案。仿真结果表明,该方案有精度高、速度快、实时在线检测等优点。     

基于图像纹理特性的数字水印算法

提出一种基于图像纹理特性的数字水印算法,该算法采用分形参数描述图像纹理特征,选取粗糙纹理块作为水印的嵌入块,水印嵌入利用图像小波分解系数的塔式特性进行不同级之间相似块的替代,检测算法无需原始图像,仅需保留块嵌入位置作为密钥.由于水印算法充分利用了图像自身特点,同时水印嵌入分块进行,有效地提高了水印信号的鲁棒性.实验结果表明该方法对一般的图像处理操作具有很好的鲁棒性.