基于虚拟仪器的舰船腐蚀电场仿真系统

舰船处于海洋中不可避免产生腐蚀,为防止腐蚀,舰船上采用阴极保护系统,从而由阴极保护系统就产生腐蚀静电场和轴频电场,这种腐蚀电场给舰船安全带来威胁,为此提出基于虚拟仪器的舰船腐蚀电场仿真系统。虚拟仪器具有效率高,性能好,控制灵活,精度高等特点,为此仿真系统采用PXI总线仪器和LabVIEW7．1可视化的虚拟仪器系统开发平台,把传统仪器的所有功能模块集成在一台计算机中,用户可以通过修改虚拟仪器的软件改变其功能与规模。舰船腐蚀电场仿真系统实现了腐蚀电场信号的自动采集,并通过仿真系统的计算机进行电场信号的处理和分析。仿真结果表明,腐蚀静电场与阴极保护系统的电极位置有关,而轴频电场产生与阴极保护系统的电流有关,轴频电场的频率与螺旋浆的转速成一定比例。     

双桨船轴频电场建模与仿真

船体由于腐蚀会产生腐蚀电流,螺旋桨-轴的转动调制腐蚀电流在海水中产生低频电场。船模电场测量实验表明,轴频电场与轴转动频率有关,其基频与轴转动频率一致的。采用一对处于相同位置的运动时谐垂直电偶极子,偶极子的频率于轴转动频率一致,建立空气-海水-海床三层模型下的双桨船轴频电场模型,进行了不同轴频频率和不同轴电流初始相位情况下的轴频电场仿真分析,结果表明,轴转动频率和初相位对轴频电场有较大影响。     

自适应谱线增强在舰船轴频电场信号检测中的应用

利用快速横向滤波器自适应算法，通过自适应谱线增强器，能实时有效地将微弱的窄带轴频电场信号从宽带背景噪声中分离出来，从而大大提高舰船轴频电场的远程探测能力．最后利用该方法对船模产生的轴频电场实测数据进行了处理，结果表明该方法十分有效。     

基于小波变换的目标信号检测方法

根据舰船轴频电场信号的特点,提出了基于小波变换的目标信号检测方法.利用小波变换计算信号的功率谱,提取特征量,对信号进行滑动地目标检测.通过对海上试验采集的舰船轴频电场数据进行仿真,验证了该检测方法的有效性.     

基于高阶滤波的闪电电场测量与波形校正

为提高对闪电辐射电场瞬态高频分量的探测能力,抑制环境工频噪声影响,本文设计了一种基于高阶滤波的闪电电场测量系统,对于高频通带内信号,其灵敏度为12.11 V/(m/V),最小可以识别0.1 V/m的脉冲电场信号,对工频噪声的抑制可达41 dB.另一方面,为克服高阶滤波作用带来的测量电场低频失真问题,提出了一种直接根据传感器电路参数构造系统函数的波形校正方法,对失真的低频信号进行补偿.通过模拟数值和实测数据的验证分析可知,利用提出的高阶快天线测量系统以及重构方法,既可以观测得到微弱的闪电电场变化事件,又能够在一定程度上补偿波形的低频失真成分,可应用于多站闪电定位以及雷电放电参数的反演估计.     

基于时频分析的海杂波背景下舰船目标检测

为了克服基于小波尺度谱重排的时频分析方法中时、频分辨率不佳及时频分布可读性较差等问题,本文提出了一种基于参数优化Morlet小波变换和奇异值分解的海杂波背景下舰船目标检测算法。算法首先利用Shannon小波熵作为目标函数,根据高频地波雷达信号的特点自适应地优化Morlet小波变换的时间带宽积参数,使得后续重排尺度谱的时、频分辨率同时达到最佳。然后再对重排小波尺度谱进行基于奇异值分解的降噪处理,以抑制环境噪声的影响,进一步提高时频分布的可读性。实验结果表明：与传统的时频分析算法相比,本文提出的算法具有更好的时频聚集性和较强的噪声抑制能力,能有效地检测海杂波背景下缓慢运动的匀速和匀加速舰船目标。     

一种舰船水下电场信号采集与分析软件设计与实现

舰船水下电场及防护技术是近几十年才被提出的新技术,对舰船水下电场的精确测量是开展各项研究的基础;针对舰船模型水下电场测量过程中采集信号精度要求高,实时性要求高,多路信号同时采集等难题,采用并行处理和模块化设计的思想,利用C++小1builder6.0和matlab软件,开发了一套舰船水下电场数据采集和分析软件,实现了舰船模型运动过程中水下电场的自动采集,并能对测量得到的舰船电场数据进行基本分析,存储相关结果文件;通过舰船模型水池运动实验,验证了本软件采集数据和电场特性分析的正确性。     

基于mesh结构的FHOFDM同步和信道估计算法

针对海洋中无法设立传统基站对舰船通信进行辅助的问题,提出了mesh结构下的跳频正交频分复用系统.为了提高通信时的同步检测概率和系统误码性能,提出了快速有效的同步和信道估计算法.基于IEEE802.16d-2004标准,提出了改进的前导码结构.使用了GPS秒脉冲来修正的系统参考时钟,将时钟频率漂移由30 ppm降至0.01 ppm.给出了海面舰船移动通信时的频率时间双选择性衰落信道模型,并基于该模型提出了基于互相关函数和自相关函数联合判定的定时同步方法,通过峰值的判定可以将同步偏差控制在10个采样周期以内.使用了计算量较小的导频辅助线性插值信道估计算法,保证了接收节点能够快速的计算出有效的信道估计值.仿真结果表明所提出的定时同步和信道估计算法可以在60 km/h的移动速度下满足系统的定时同步和误码率要求.     

基于平衡截断法的离散时间线性时滞系统的低频域模型降阶

研究在系统工作频率范围为低频区间情形下的离散时间线性时滞系统模型降阶问题. 首先根据时滞系统在零频点处传递函数的性质, 构造了一类匹配其零频响应的带有可调参数的扩展线性时滞系统, 进而在其基础上结合已有的时滞系统平衡截断法给出了新的低频模型降阶算法. 通过调节其中的设计参数, 新方法所得降阶时滞系统模型能够以任意精度逼近原系统的零频响应特性, 进而可以用于改善低频范围内的模型逼近性能. 数值算例验证了所提方法的有效性和优越性.     

分时复用三轴陀螺相位差估计算法研究

动态条件下分时复用三轴光纤陀螺相位差导致工作轴精度降低,目前尚无较好的解决办法.由分时复用陀螺模型参数推导出系统输入输出的差分方程,进行幅频和相频仿真,得到相位差幅值大小直接影响系统的精度.为此首次提出了基于数据趋势估计的m点迭代相位差估计算法,重点分析了基于数据趋势的估计算法普遍存在的锁死机理,提出了基于调整跳转系数和引入遗忘因子的解决办法,并加入判断准则以抵抗异常值的影响.讨论了算法的收敛速度及其在实际中应用的问题.通过仿真实验验证了算法的可行性和正确性.从实验数据中可以反映出在动态条件下,该算法可以使得分时复用陀螺单轴精度提高1.3倍以上.     

Standards-Point/counterpoint: safety standards for CRT visual display units

The alleged health hazards of prolonged exposure to computer monitors which have engendered much discussion in the industry and in legislative bodies, are discussed from two different viewpoints. Ashley states that, in terms of measured quantities and current knowledge of biological interactions, only the ELF electric fields near visual display units (VDUs) have the possibility of a significant biological effect on human tissue. Any frequency magnetic field exposure near VDUs is biologically insignificant. Buckley lists his objections to the content of Ashley's arguments.<>     

线阵CCD信号的小波去噪方法研究

随机噪声是影响CCD器件输出信号信噪比的主要因素,它包括1/f分形噪声和白噪声.使用传统方法去除分形噪声效果比较差,而小波变换是一种具有一定时间和频率分辨率的方法,它能够较好的滤除分形噪声.就如何在小波变换域进行参数估计,给出了确定阈值的方法,并在此基础上对TCD142D线阵CCD输出信号进行滤波,结果表明了该方法的有效性.     

闪电快电场信号时频特性的小波分析

应用小波变换方法将具有短时非平稳特点的闪电快电场时域波形信号转换到二维的时频平面,从时间和频率上同时描述闪电快电场信号的电场强度或相对能量分布,揭示其所包含的不同频率分量及其随时间变化的特性.分析结果表明,基于小波变换的闪电快电场信号时频特性分析可以挖掘闪电电场更深层次的变化规律和特征;也为闪电放电类型的识别研究提供了新的思路.     

符合人眼视觉特性的医学图像融合算法

针对医学图像的特点,基于人眼视觉特性,结合降噪算法提出一种图像融合方法,以提高融合图像的对比度,减小噪声对图像的干扰。算法根据噪声点和图像特征所具备的不同特性,对源图像进行降噪,过滤小波分解后对应的噪声系数。小波分解后的系数矩阵,通过计算各系数的局部梯度,以源图像区部梯度为判断依据建立算法,选择源图中不同方向上梯度大的系数作为最终融合系数。实验结果表明,该算法提升融合图像的信息量的同时,有效保护了图像的细节,改善了视觉效果。     

The prediction of the electric field level in the reverberation chamber depending on position of stirrer

This study presents nine modeling techniques within data mining process for the prediction of electric field level which depends on the positions of stirrer in the mode stirred reverberation chamber. These are Linear Regression (LR), Multi Layer Perceptron (MLP), Pace Regression (PR), KStar, Regression by discretization (RD), Random SubSpace (RS), M5P, RepTree and Decision Table models. Relations depending on frequency and position of stirrer have been carried out for the determination of electric field in the reverberation chamber. Obtained model results for each stirrer steps have been compared and the best model has been investigated. Results indicate that the use of derived formulation from these techniques will facilitate design and optimize of location of maxima (mode) and minima (null) of electric field in the reverberation chamber which a component of especially mode stirrer reverberation chamber test method.     

Wavelet transform feature extraction from human PPG, ECG, and EEG signal responses to ELF PEMF exposures: A pilot study

This paper presents the experimental pilot study to investigate the effects of pulsed electromagnetic field (PEMF) at extremely low frequency (ELF) in response to photoplethysmographic (PPG), electrocardiographic (ECG), electroencephalographic (EEG) activity. The assessment of wavelet transform (WT) as a feature extraction method was used in representing the electrophysiological signals. Considering that classification is often more accurate when the pattern is simplified through representation by important features, the feature extraction and selection play an important role in classifying systems such as neural networks. The PPG, ECG, EEG signals were decomposed into time-frequency representations using discrete wavelet transform (DWT) and the statistical features were calculated to depict their distribution. Our pilot study investigation for any possible electrophysiological activity alterations due to ELF PEMF exposure, was evaluated by the efficiency of DWT as a feature extraction method in representing the signals. As a result, this feature extraction has been justified as a feasible method.     

电场作用对改进的HR神经元模型的同步影响

MSF,即主稳定函数,是一种使用Lyapunov指数理论来确定复杂同型网络同步状态的稳定性的工具.负的MSF值表明网络可以同步.我们构建了一种双变量HR模型来描述神经元在电场作用下的同步行为,将神经元尺寸和外加电场作为影响电场作用的调控因素,利用简化的MSF方法,研究主稳定函数MSF和电荷尺寸及外加电场的关系.结果显示,电场效应对神经网络同步的作用是丰富的.施加较强的恒定电场可以促进网络同步,而施加交变电场则会抑制同步.另外,神经元半径也会影响电场效应的作用结果,在较大的神经元半径下,神经网络会更容易同步.     

基于频率自适应滤波算法的脉冲电能计量方法

准确估计电力电子设备工作时所产生谐波的功率对脉冲电能计量具有十分重要的意义.提出归一化频率自适应的谐波功率计量算法.首先通过该方法分解出电机模型电路中被污染信号的各次谐波成分,进而实现对电机中谐波有功功率的实时跟踪.接着,以一组富含时变谐波的实测电火花信号为待处理信号,验证该算法在典型电火花脉冲电源信号谐波功率计量方面的应用.仿真结果表明,该算法在频率时变脉冲信号的电能计量方面具有快速性和准确性.     

焊接机器人图像传感器噪声分析

焊接机器人获取焊缝的计算机视觉信息过程中,由于工件表面的反光系数,光学镜头性能的非线性,光电转换时叠加了随机噪声;信号电荷的存储、传输和输出存在暗电流等噪声;视频信号传输时存在噪声;视频信号模数转换存在量化噪声,导致获取的二维数字图像信号有一定的误差。为了减小此误差对后续的图像处理的影响,对图像传感器的图像噪声进行了分析,并得到了一个经验的图像噪声模型,实验结果表明:该模型有效且实用。