基于相关函数包络峰细化的高精度超声测距法

建立了超声测距时延估计模型,由于窄带超声回波参考信号与接收信号的相关函数在极值点附近具有慢衰减高频振荡特性,所以有必要将搜索直接相关函数的极值点转化为搜索相关函数包络的极值点.针对相关峰常规插值方法在多倍插值的情况下存在计算复杂、时延估计精度不高等缺点,结合超声回波信号的窄带带通特性和相关峰细化(Fine Interpolation of Correlation Peak)原理,提出了直接提取相关函数包络及包络峰细化方法,并分析了其计算复杂度.仿真与实验研究表明,该方法能大大提高相关函数包络峰值分辨率,适用于类超声回波信号的带通信号精细时延估计问题.     

一种水声脉冲测距系统测时方法

水声脉冲测距系统中,测时精度决定了系统整体的测距精度。提出了一种基于三次样条插值的测时方法。该方法通过三次样条插值重新构建信号,精确求出每个载波周期的峰值,从而提取出信号包络。在对信号包络进行平滑后通过求解斜率最大值来估计时延。实验结果与理论分析是一致的,表明该方法对水声脉冲信号测时可以达到很高的精度。     

提高脉冲LD测距系统测距能力的一种方法

从激光测距机的噪声构成分析入手,寻求提高脉冲 LD 测距机测距能力的方法。脉冲 LD测距系统的噪声主要包括热噪声、散粒噪声、背景噪声、暗电流噪声及放大器噪声。在一定的光功率、暗电流情况下,LD 测距的测距能力更容易受背景噪声的影响。研究表明,LD 测距系统中探测器偏压的变化只补偿温度变化,由此提出,在背景光照射较强时让背景噪声参与偏压调整从而抑制背景噪声的方案。实验结果证实,强背景下的信噪比提高 1 倍以上,测距能力提高 1 倍。     

基于窄带包络相关的舰船航行状态估计研究

以窄带包络相关理论为基础,通过计算不同时刻舰船噪声信号的平均窄带包络相关系数来衡量舰船辐射噪声的非均匀调制特性,进而对舰船的航行状态做出估计。计算结果表明,通过平均窄带包络相关系数能较好的估计舰船的航行状态,并能为后续包络谱提取中窄带选择提供依据。     

一种基于声呐信息融合的水下图像增强方法

由于光在水中传输时的衰减和散射效应,使得光学成像细节丢失、对比度下降以及颜色偏移失真,导致水下图像雾化。因此在光线条件较为恶劣情况下,水下高性能相机对目标的有效捕捉范围较小,水下光学成像系统通常很难达到令人满意的成像效果。而声呐利用声波在水中传播衰减较小的特点可以进行更远距离的探测。因此,当水下目标距离光学探测设备较远而不能进行准确光学成像来捕捉目标时,可利用声呐采集得到的信息与光学图像进行融合,实现图像增强,提高成像效果。文章提出了一种基于声呐信息融合的水下图像增强方法,首先对水下光学图像分两步进行预处理,即基于暗通道先验模型的去雾增强和自适应图像增强,再使用声呐信息对水下图像进行局部增强,明显提高水下环境中所要探测目标的对比度与可识别度。     

一种新型故障测距技术的介绍

输电线路的短路故障给电网的安全运行带来了严重的威胁。精确的故障测距够快速的发现故障点,缩短故障处理时间,对快速的消除输电线路故障的由很重要的作用。本文主要介绍了一种新型故障测距技术,并介绍这种故障测距技术在云南电网的应用。     

一种新型水下移动自组织网路由算法

目前针对移动自组织网提出的路由协议普遍存在路由发现和路由维护效率低的问题,在研究按需距离矢量(AODV)路由算法的基础上,提出了一种水下多路径选择按需距离向量算法(MAODV)。该算法采用多节点路由切换机制,在一条链路失效后不必重新启动路由发现过程,而选用备用节点构成新的链路,继续进行数据包的传输,大大节省了信息资源和带宽。计算机统计仿真表明,该MAODV方法的性能在端到端通信的平均时间延迟和数据包接收率上均优于(AODV)。有效地解决了路由协议中路由发现和路由维护效率低的问题。     

基于非对称往返测距的海洋无线传感网络节点定位算法

提出一种新的基于非对称往返测距的海洋无线传感网络节点定位(LMARR)算法,该算法利用节点间非对称的接收与发送测距信息的时间差,推算出节点间海水声速以及未知节点与其邻居参考节点之间的距离,将三维距离信息转换成二维,运用最小二乘法完成定位计算。与SWN和ARTL算法相比较,仿真结果表明:LMARR算法能有效地提高节点定位的精度,特别是在深度为20～120m海水声速持续变化的区域,定位精度比SWN算法提高了20%,比ARTL算法提高了33%;此外,LMARR算法还具有较高的稳定性。     

基于测距的WSN节点自定位技术分析

WSN节点自定位技术就是网络中的普通节点,按照某种定位机制确定自身的地理位置的技术。节点自定位技术是WSN中网络协议和网络应用的基础,因此对WSN起着关键作用。本文首先描述了节点自定位技术的分类,并着重对现有基于测距的自定位技术进行分析,并对未来研究重点进行探讨。     

一种基于ORB特征的水下立体匹配方法

针对水下环境中传统算法对双目图像匹配时存在速度慢、误匹配较多等问题,提出一种基于ORB(的特征检测和曲线极线约束相结合的水下立体匹配方法。先检测图像的特征点,生成描述子,并进行特征匹配;然后根据折射定律,结合双目相机的内外参数,推导出水下曲线极线;最后结合水下曲线极线约束,剔除误匹配点。实验结果表明,相比传统的SIFT算法与曲线约束,论文提出的立体匹配方法在有效控制误匹配的情况下,显著提高了运算速度,对提升水下双目视觉系统的快速处理能力具有实践意义。     

一种用于水声材料设计的动态参数测试方法

针对提高水声材料设计中动态参数输入精度的问题,提出了一种复杨氏模量及泊松比准确测试方法。对于复杨氏模量测试,通过将Williams-Landel-Ferry(WLF)方程引入到Havriliak-Negami(H-N)模型中,采用信赖域反射算法对未知参数进行拟合得到材料参数宽频域主曲线。对于泊松比测试,根据同一材料不同形状因子表观杨氏模量之比与泊松比存在唯一量化关系的特性,仅通过两种不同形状因子试样的准静态有限元模拟,获得表观杨氏模量比值与泊松比量化曲线。因此,根据橡胶样品表观杨氏模量测试结果,可以直接利用局部加权回归获得其泊松比。最后,将前述材料制成直径为55 mm、厚度为50 mm的声管样品,放置在水声管中进行吸声系数测试。同时,把橡胶的复杨氏模量和泊松比的测量结果输入到水-橡胶-水分层介质模型中进行吸声系数计算。结果表明两者吻合,验证了上述测试方法的正确性和有效性。     

一种基于投影层析方法的水下目标成像方法

投影层析是一种在几何上基于多角度投影实现目标与情景的像重构方法。水下散射目标具有数量众多、散射特性复杂的特点,为了有效探测到感兴趣的目标,需要重构出目标及所在情景高可靠分辨的像。因此,该文从逆问题求解的角度出发,分析了实现投影层析方法的物理条件及数学原理;并提出了一种水下目标投影层析成像的可行性方法及实现流程;通过在不同的扫描角度范围下的仿真进一步验证了投影层析方法对指定区域反射性目标探测的可行性。     

基于三次相关改进的广义互相关时延估计法在局部放电超声波定位中的研究

在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。文章首先对目前现有的基本相关、广义相关、二次相关等时延估计算法进行了分析。其次,在二次相关基础上再进行一次相关,并设计了新型的加权函数,将三次相关与广义互相关结合在一起,成为一种新的方法,即广义三次相关时延估计法。最后,搭建了相应的开关柜实验平台并对以上方法进行了实验及对比,分析了各算法的性能。结果表明,广义三次相关时延估计法在相对强噪声环境中较其他算法抗噪性能更强,具有更好的优越性。     

基于直线包络的交通标志快速定位方法

为了提高快速定位交通标志的准确性,通过对场景中复杂的直线信息以及颜色信息的融合,提出了一种基于直线包络的快速定位交通标志的方法。该方法首先利用颜色信息以及统计直线信息获取目标候选区域,将交通标志进行粗定位,然后利用形态学运算获取连通区域,再利用交通标志的纵横比和内部孔洞信息将交通标志从目标候选区域中准确定位出来。实验表明该方法可以提高交通标志在夜晚等复杂背景中定位的准确性。     

基于信号能量累积序列的多传感器水声多目标关联

讨论利用接收水声信号的能量累积信息进行多传感器多目标数据关联,采用极性相关方法分析能量累积信息的变化特性,从而得到不同传感器间的多目标关联性检验准则。以声纳接收信号为对象的仿真实验表明,由所提方法计算的判别函数在同源目标和非同源目标间有明显的可分性,且在较低信噪比条件下,该方法仍可得到较好的关联效果。     

一种基于代理服务的位置隐私保护方法

针对无线移动网络中通过代理用户进行位置服务时,不可信赖的代理用户可能带来隐私泄露和区域匿名查询造成通信代价过高等问题,提出了kAgPrivacy方法.首先,查询用户通过用户之间协作形成匿名组,然后将匿名组形成的泛化区域代替真实单一位置发送给代理用户进行位置服务.这样既避免用户和位置服务商的直接联系,也避免了代理用户的不可信性造成的隐私泄露问题.同时,采用增量近邻查询,保证了查询结果准确性;采用Voronoi图技术进行查询返回结果过滤,可减少系统通信开销.最后通过和其它算法比较,验证了本文方法的有效性.     

Cracking node method for dynamic fracture with finite elements

A new method for modeling discrete cracks based on the extended finite element method is described. In the method, the growth of the actual crack is tracked and approximated with contiguous discrete crack segments that lie on finite element nodes and span only two adjacent elements. The method can deal with complicated fracture patterns because it needs no explicit representation of the topology of the actual crack path. A set of effective rules for injection of crack segments is presented so that fracture behavior beginning from arbitrary crack nucleations to macroscopic crack propagation is seamlessly modeled. The effectiveness of the method is demonstrated with several dynamic fracture problems that involve complicated crack patterns such as fragmentation and crack branching. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于解卷积的高精度水下声信标测向方法

针对水下声信标搜寻定位声呐对搜寻定位效率的需求,文章引入一种基于空域解卷积的高精度水下声信标测向方法,对常规波束形成结果进行解卷积处理,提高了声信标搜寻定位声呐的处理增益和测向精度,提高了搜寻定位效率,并且使得为搜索发射频率为37.5 kHz的声信标设计的声呐,同时也具备了对发射频率为8.8 kHz的声信标的搜寻定位功能。通过仿真和实测数据验证了文中方法的有效性。     

小波包分形与支持向量机在水声目标识别中的应用研究

水声目标分类识别是公认的水声信号处理难题,船舶辐射噪声是一种非线性非平稳信号,具有一定的混沌特性,更好地认识船舶辐射噪声的非线性性质,有助于更好地寻找有效的水声目标检测及识别算法。为了解决水声目标的分类识别问题,提出了利用小波包分形和支持向量机组合进行水声目标识别。利用小波包分解得到目标辐射噪声不同频带内信号分形维数作为特征矢量,并输入到支持向量机实现目标分类,实验结果表明,小波包分形和支持向量机的结合有比较好的分类识别效果,有一定的实际应用价值。     

A new meshless method based on MLPG for elastic dynamic problems

The basic concept and numerical implementation of a new local Petrov-Galerkin method for solving a dynamic problem are presented in this paper. It uses a radial basis function (RBF) coupled with a polynomial basis function as a trial function, and uses the Heaviside function as a test function of the weighted residual method. The shape function has the Kronecker Delta properties for the trial-function-interpolation, and so no additional treatment to impose essential boundary conditions. The method does not involve any domain and singular integrals to generate the global effective stiffness matrix except for the mass and damping matrice; it only involves a regular boundary integral. It possesses a great flexibility in dealing with the numerical model of the elastic dynamic problem under various boundary conditions with arbitrary shapes. The Newmark family of methods is adopted in computation. The numerical results also show that using a multiquadrics (MQ) function with the polynomial basis function as the interpolation function can give quite accurate numerical results. The a_Q and a_S are investigated which are parameters of the radii of the sub-domain and influence domain, respectively.