四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

简谐波运动理论在物体曲面形貌测量中的应用

在物体曲面形貌非接触式测量中,传统的N步相移技术在实施测量时必须采用精密的移相装置,以获得定步长的相移步进值,当存在相移步进偏差时,就不能够准确的解调出相位.针对这种情况,本文在分析简谐波运动的基础上,提出了一种通过点测量的方式提取相移光栅实际相移量方法,同时提出了一种基于非定步长的相移相位恢复算法;实验结果表明:通过该方法获取的相移步长的精度达到纳米级,利用该非定步长算法能够准确的解调出相位,降低了对移相装置的精度要求,大大提高了测量系统的精度和自动化程度.     

BDS/GPS双系统软件接收机实现与性能分析

在经典的MATLAB GPS软件接收机的基础上,针对快速比特跳变的BDS信号给出了捕获跟踪和解帧策略,提出了BDS/GPS双系统伪距、载波相位、多普勒和载噪比观测量提取算法,推导了双系统定位定速的迭代式。采用NSL-STEREO射频前端采集实际的BDS B1和GPS L1双系统数字中频信号,设计了楼顶静态和动态实验,比较分析了实际场景下BDS/GPS双系统及各单系统的定位轨迹、定位定速误差和精度因子,验证了接收机性能并得到系统差异结论。     

DS/CDMA多比特量化相关接收性能分析

分析了多比特量化相关接收时DS/CDMA系统的误比特性能，在一般的DS/CDMA模型基础上，通过考虑量化噪声的作用，推导出了多比特量化相关接收时DS/CDMA系统的误比特率与量化比特数、用户数和信噪比的关系公式，这对于进行基于数字相关器的CDMA系统设计具有一定的参考价值。     

使用联合比特面译码的分布式视频编码

提出了一种联合比特面译码（JBPD）算法用于分布式视频编码。该方法利用量化系数已解码比特平面的结果作为先验信息,对其它比特平面进行解码,避免了独立比特面解码时存在的信源间相关性弱化,更充分利用了Wyner-Ziv帧与关键帧之间的相关性,可在不增加解码复杂度的情况下提升分布式视频编码的率失真性能。仿真结果表明,在其它环节相同时采用联合比特面译码算法的分布式视频编码系统比采用独立比特面译码的系统最多可节省比特率16.5%,并且随着量化级数的增多,性能提升更为明显。     

基于有限反馈的多小区协作迫零预编码

为了同时抑制小区间干扰和用户间干扰,在多小区多用户系统中,基站通过共享CSI,采用小区间干扰清零（ICIN）预编码算法,将2种干扰迫零。在该算法的基础上,提出了有限反馈情况下的自适应比特分配算法以最小化量化误差引起的速率损耗,更有效地利用反馈比特资源。并且,给出速率损耗保持恒定时,用户所需的总反馈比特数的变化规律。仿真结果表明,提出的自适应比特分配算法优于等比特分配算法,并且采用自适应比特分配时系统速率损耗较小,而复用增益与准确CSI时相同。     

单通道视频编码的可变码率控制方法

为提高实时视频编码的图像质量,提出了一种低复杂度单通道视频编码的可变码率(VBR)控制算法.通过简化经典率失真R-D模型推导得到图像复杂度和空间活动性的线性公式,根据运动估计过程的残差信息计算当前编码图像的复杂度.在编码过程中,动态地改变该公式的参数来适应各种不同的视频场景.利用图像复杂度和编码比特数的线性模型来分配当前图像的目标编码比特数,同时结合先前实际编码比特率和期望比特率之间的偏差调整目标比特数.实验结果表明,该算法可以有效地进行码率控制,对场景复杂度变化有很强的适应性,得到相对平稳的图像质量.与TM5算法相比,平均峰值信噪比(PSNR)提高了0.7～1.0dB.     

激光器不稳定对多步相移算法相位提取精度的影响

实际移相干涉图像因受不同误差源的影响,不同相移算法的相位提取精度不同,导致实际干涉测量系统的检测精度也不同.文中以多步相移算法中的5、6、7、13步相移算法为例,仿真分析比较了不同相移算法因激光器波长不稳定和光强不稳定引入的面形检测误差.研究结果表明:激光器的波长不稳定和光强不稳定均在检测中引入了随机性误差;多次平均下,步数越多的算法因激光器波长不稳定和光强不稳定引入的误差越小但彼此差别不大,各算法对激光器不稳定引入的这两种误差的抑制效果均不明显.     

低压电力线自适应OFDM系统比特功率分配算法

自适应OFDM系统的比特功率分配能够提高频谱利用率,可以有效地克服低压电力线的多径干扰,在实际系统中,由于对传输比特数整数规划的要求,注水功率算法无法达到比特功率分配的优化结果,鉴于此考虑低压电力线信道的实际传输特性,提出具有变异特性的简化云粒子群优化算法(SCAPSO),对OFDM系统进行比特功率分配,从而解决在功率...     

基于BP神经网络的丝杠硬旋铣热伸长研究

研究硬旋铣加工时工件的热变形对提高工件加工精度、掌握硬旋铣加工技术是至关重要的。文章基于高效环保的滚珠丝杠螺纹硬旋铣工艺,围绕提高硬旋铣加工螺距精度问题,针对加工过程中的工件热伸长及误差补偿方法,通过基于BP神经网络算法的热伸长研究及补偿实验研究,探索了工件热伸长变化的特征值提取、BP预测模型的建立及验证、热伸长误差的补偿方法。结果表明:根据特征值法建立的BP神经网络热伸长预测模型精度较高,根据模型预测结果进行螺距误差插补补偿加工能够提高滚珠丝杠硬旋铣加工的螺距精度。     

数字化处理中的两种量化现象及其影响

在周期性信号数字化测量比对中,除A/D量化误差以外还存在取决于两比对信号频率关系的量化相移步进误差。通过分析两种量化误差的产生原因及相互关系,该文提出了利用两种误差的相辅相成关系来量化误差分辨率的稳定性以及影响,在数字化处理中采用边沿处理技术,能有效地抑制量化误差。实验表明,在10 bit A/D采样分辨率下,测量分辨率较原有A/D测量分辨率提高了一个数量级甚至更高。该方法可以在频率、相位等参数的精密测量、控制中发挥重要作用。     

基于组合导航技术的管道地理坐标定位算法

针对长输管道地理坐标定位问题,提出了一种基于组合导航技术并应用管道磁标处地理信息进行分段修正的管道地理坐标定位算法.该算法基于惯导/里程仪组合导航的基本原理,应用误差模型对航迹误差进行修正.通过研究陀螺仪和里程仪的误差特性,建立了陀螺仪和里程仪的误差模型,针对低精度加速度计应用于惯性导航系统时存在速度和航迹解算误差较大的问题,提出了应用加速度信息对里程仪速度进行修正的速度解算方法.实验结果表明,算法解算所得位置误差为0.16%,可为长输管道提供三维地理坐标定位信息.     

Error Model of Rotary Ring Laser Gyro Inertial Navigation System

To improve the precision of inertial navigation system (INS) during long time operation, the rotation modulated technique (RMT) was employed to modulate the errorr of the inertial sensors into periodically varied signals, and, as a result, to suppress the divergence of INS errors. The principle of the RMT was introduced and the error propagating functions were derived from the rotary navigation equation. Effects of the measurement error for the rotation angle of the platform on the system precision were analyzed. The simulation and experimental results show that the precision of INS was ① dramatically improved with the use of the RMT, and ② hardly reduced when the measurement error for the rotation angle was in arc-second level. The study results offer a theoretical basis for engineering design of rotary INS.     

高速、高精度频率采样中的量化误差分析

讨论了高速、高精度频率采样的基本原理;分析了量化噪声对测量误差的影响;提出了采样器建立和保持时间对测量误差影响的问题;导出了考虑采样器建立和保持时间后时间量化误差的概率密度函数,为量化误差的校正奠定了理论基础。     

一种基于位移相位中心法的合成孔径声呐运动补偿改进算法

位移相位中心法在合成孔径声呐载体运动误差较小时是一种运动补偿的有效方法，然而，当运动误差较大，不能用相位误差描述时，其补偿效果不佳，本文提出了一种基于位移相位中心法的改进算法，改进算法首先估计时延，在估计和修正时延误差的基础上再估计相位误差，从而修正运动误差对SAS回波的影响，改进算法的适用扩大，更适用于SAS各运动误差较大的情况，文中给出了仿真计算结果，验证算法的有效性。     

考虑腐蚀的城市燃气管网抗震可靠度分析

基于马尔可夫过程原理提出了管线腐蚀发生模型,结合线性腐蚀发展模型,获得了埋地管线截面面积的概率密度函数。在此基础上,利用弹性地基梁原理给出了管线在地震作用下的地震反应,采用随机摄动方法给出了腐蚀管线地震反应的均值和标准差。根据规范公式建立了地震下管线极限状态方程,进而获得管线抗震可靠度。利用改进最小路递推分解算法进行了管网的抗震可靠度分析。该算法以网络最小路为分解策略,利用布尔运算原理给出了网络的递推分解格式,可以同时获得管网的不交最小路和不交最小割,进而利用概率不等式给出满足工程精度的结果。利用上述方法对一个工程实例进行了抗震可靠度分析。     

误差修正的声源目标混合定位算法

针对定位系统因非视距传播、多路径效应等因素所导致定位精度降低的问题,提出了一种基于到达时差的误差修正声源目标混合定位算法。首先,该算法在传统加权最小二乘法中引入动态权值修正技术获得泰勒级数迭代法初值,减少了迭代次数;其次,提出了后项时延选择算法,并结合标准残差函数剔除了误差较大的时差对定位性能的影响,选择最优的时差组合方式进行目标位置解算;最后,通过标准残差加权的方式修正混合定位算法误差,得到声源目标位置。 实验结果显示,新提出的误差修正混合定位算法性能优于参考算法,且对非视距误差具有显著的抑制作用,有效地提高了定位精度。     

导热反问题原理辨识均质材料导热系数及体积热容的算法

目的 分析非稳态导热反问题在现场快速辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容的算法.方法 利用参数辨识算法,计算了内部圆柱面在常热流情况下,材料的热物性参数,给出了相关的数值验证,对温度获取时可能产生的随机和系统误差进行探讨.结果 若获取的温度为真值,该算法辨识的导热系数和体积热容的值与真值的误差分别为0.11%和0.16%;若考虑温度的随机误差和系统误差,随着优化函数J减小,k和C的辨别结果 却先收敛后发散.结论 利用非稳态导热反问题的原理辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容是可行的;本算法可行且稳定;参数辨识对误差较为敏感.     

一类摩擦非线性系统的PID控制和摩擦补偿控制的实验比较研究

研究一类高度非线性摩擦特性影响下的控制系统的定位控制问题 .针对负载扭矩变化而造成摩擦特性的变化 ,采用PID控制和摩擦补偿控制对阀控液压马达控制系统的定位控制进行实验对比分析 .实验结果表明 ,常规比例控制由于受摩擦的影响产生较大的稳态误差 ,而积分控制的引入可减小稳态误差 ,但却引起系统产生极限环振荡和较长的调节时间 ;简单的定摩擦补偿在恒定的负载扭矩下可以有效地减小稳态误差 ,但是当负载扭矩大范围变化时 ,稳态定位精度将大大降低 ;基于误差和误差变化的动态摩擦补偿 ,在负载扭矩大范围变化的条件下均获得了高精度的定位控制 .     

精密球轴承不可重复跳动影响主轴动特性的预测

将精密球轴承不可重复跳动(NRRO)的研究引入到主轴系统分析中,阐述了主轴系统NRRO的概念。应用滚动轴承几何学、弹性力学和滚道控制论,给出了高速角接触球轴承由内圈、外圈、钢球几何误差与球数变化所引起的NRRO的数值计算公式。为了在设计阶段揭示NRRO对精密主轴的影响规律,建立了考虑NRRO效应的主轴系统动态预估模型。计算实例和理论分析表明:球轴承中当一个钢球误差较大时,NRRO值随着球数增加而降低;内、外圈的几何误差对系统NRRO的影响较小;钢球本身的表面几何误差对系统NRRO的影响比较显著。针对现有轴系设计方法的不足之处,在预估模型基础上,提出了基于响应面的主轴系统NRRO抑制设计方法,为精密轴承系统研究提供了一定的理论依据和参考。