大力矩径向驻波型超声波电机有限元分析与实验研究

提出了一种大力矩径向驻波型超声波电机,在实现电机大力矩输出的同时保持结构紧凑的特点。首先设计并分析了电机的结构和工作原理,采用有限元法分析了电机定子的振动特性。接着制作了超声波电机样机,样机直径为32 mm。采用激光测振仪测量了定子的共振频率及径向振动的振幅,测量结果与理论分析结果相吻合。最后,搭建了电机输出特性测试平台,测量了电机在不同电压下的转矩-转速特性。实验测试结果显示,定子工作模态的共振频率为73.3 kHz,当施加的电压幅值为100 V、频率为74 kHz时,电机的空载转速为45 r/min,堵转力矩达到0.41 N·m。与其他同尺寸的超声波电机相比,所提出的径向驻波型超声波电机具有更大的堵转力矩。     

基于IDL的遥感水文时空序列数据可视化分析系统开发与应用

遥感水文模型的输入和输出数据中含有大量的具有时间和空间序列的图像数据。通过可视化分析,可以找出这些数据中隐含的规律。目前遥感水文时空序列数据可视化分析的各个过程相互分离,分析效率比较低,因此基于IDL(Interactive Data Language,交互式数据语言)进行了遥感水文时空序列数据可视化分析系统的开发,并将其应用于EcoHAT(Ecohydrological Assessment Tools,生态水文评价系统)系统的数据分析。利用IDL强大的图像处理和数据计算能力,实现了遥感水文时空序列数据管理、图像显示和图表绘制等功能,使得海量遥感水文数据得到了更高效的利用。     

均匀圆形阵列基于指数形式导数更新的STAP算法

机载相控阵雷达采用均匀圆形阵列天线具有全方位扫描、同时实现仰俯-方位角估计和天线方向图好等优点;但圆形天线特殊的几何结构使得其各距离单元回波不是独立同分布的样本,造成了空时自适应处理技术性能急剧下降。本文提出了一种基于指数形式导数更新(Exponent derivative based updating,EDBU)的杂波抑制方法,该方法通过对样本数据进行指数形式扩展, 减小均匀圆形天线机载雷达杂波的非均匀程度,提高统计型空时自适应处理(Space time adaptive processing, STAP)处理器的性能。仿真结果表明,该方法不仅明显好于局域处理和杂波距离依赖性补偿算法,而且也优于传统的基于导数更新法。     

基于多源数据的禹城农田生态系统冬小麦生育期识别方法比较研究

多源数据与其技术方法逐渐被应用于植被物候的研究当中,但基于多源数据物候识别方法间的差异性比较及定量化评估工作还有待加强。以山东禹城农田生态系统为例,探讨了基于多源数据,NDVI、EVI、数字相机图片、碳通量数据(NEE)以及人工实测数据获取的冬小麦主要生育日期的结果进行差异比较及定量化评估。结果表明:①通过碳通量数据获取的主要生育日期的计算结果与人工实测结果最接近,各阶段差异均<3 d;通过数字相机图片获取的结果仅次于通过碳通量数据获取的结果,而通过遥感数据NDVI、EVI获取的结果与人工实测结果差距最大;②通过NDVI、EVI两种数据获取的冬小麦主要生育期结果具有极显著的相关性,最高达到R²=0.857(P<0.001);③基于多源数据获取的冬小麦主要生育期的计算结果,均显示出禹城站冬小麦返青期提前,蜡熟期推迟,生长季长度变长的年际变化特征。     

广义概率Tsallis熵的快速多阈值图像分割

针对传统的熵多阈值法存在的计算复杂度高和分割不准确等 问题,提出了一种基于广义概率Tsallis熵的快速多阈值图像分割方法。首先,对传统的灰 度概率进行修改得到广义概率以构建广义概率Tsallis熵。然后,通过直方图均值自动确定Tsallis熵参数以解决参数不易选择 的问题。随后,将GPTE正确拓展到多阈值分割方法中使得分割更准确。最后,将差分进化(D ifferential evolution, DE)算法与递推算法有机结合应用于GPTE多阈值法中以解决计算复 杂度高的问题。[JP2]图像分割实验结果表明,与基于传统的熵多阈值法相比,本文提出的方法不 仅分割更准确,自适应性更强,而且运行速度更快。     

基于多源数据的阿勒泰地区雪深反演研究

利用阿勒泰地区 2010~2012年冬季(11月~次年2月)3类积雪数据:风云三号微波成像仪(FY\|3/MWRI)反演的雪深数据、美国人机交互式多仪器冰雪制图系统(IMS)积雪面积数据、阿勒泰及周边地区实测雪深数据,进行积雪深度的反演研究。通过结合3类积雪数据的各自优势,建立修正模型,最终得到较准确的研究区雪深数据。同时通过编程实现了相应模型的操作平台,为今后研究区积雪业务化监测做好准备。结果表明:模型提高了FY\|3/MWRI数据反演阿勒泰地区积雪深度的准确性,改善了FY\|3/MWRI数据在阿勒泰地区雪深反演偏低的缺点,使微波与实测平均雪深误差由修正前的21.7~12.1 cm缩小为修正后的3.7~1.5 cm。     

基于改进DE-Tri-Training算法的汉语多词表达抽取

多词表达的识别错误会对很多自然语言处理任务造成不利影响。DE-Tri-Training半指导聚类算法在聚类初期使用有指导的标注信息,取得了较好的抽取结果。本文采用基于中心词扩展的初始聚类中心确定方法和基于有指导信息的一致性协同学习数据净化方法,提出了半指导策略抽取汉语多词表达,聚类算法的中后期也加入有指导的信息,使分类器能使用正确的标注信息进行训练。通过与DE-Tri-Training算法的对比实验,改进的DE-Tri-Training算法得到的汉语多词表达抽取结果优于原来的算法,验证了改进DE-Tri-Training算法的有效性。     

毫米波无线通信: 从短距离接入到广域覆盖

由于丰富的频谱资源,毫米波通信已成为未来无线网络的重要研究方向。毫米波通信在短距离无线接入虽已取得明显进展,但如何实现超高速广域覆盖还存在巨大的挑战。本文回顾分析了毫米波信道模型、毫米波多天线传输和毫米波通信网络构架等关键技术的国内外研究现状和发展趋势,提出将毫米波无线通信与新兴的大规模多天线和大规模协作无线传输技术紧密结合,并引入云计算和分布式存储处理等新方法,形成密集分布毫米波大规模多天线无线通信新型网络构架,解决毫米波移动通信的广域大容量无线覆盖和支持终端中高速移动等关键性技术的瓶颈。     

基于HJ-CCD的漫湾坝区河流悬浮物浓度遥感反演

坝区河流悬浮物浓度监测对于评估水利水电工程对河流水质影响具有较大的意义。HJ\|CCD重返周期短、空间分率高等优点,应用于漫湾这种中小尺度坝区水体悬浮物浓度监测有着重要的现实意义。大气校正采用暗像元、FLAASH以及QUick Atmospheric Correction(QUAC)几种常见的基于图像的大气校正方法。大气校正结果表明:暗像元法效果较好,其第2波段和第3波段的平均相对误差分别为16.1%和17.9%。然后,应用其大气校正较好的波段构建适用于研究区的悬浮物浓度反演模型。结果表明,该模型的决定系数为0.92,均方根误差(RMSE)为4.83 mg/L,平均相对误差为33.1%。最后,将此反演模型应用于2014年影像质量较好的HJ\|CCD数据上,得到了其悬浮物浓度空间分布图,反映了漫湾坝区附近的悬浮物浓度的变化规律。     

基于决策树方法的云南省森林分类研究

森林分类对于理解森林生态系统结构和功能具有重要意义。由于云南省地形和森林类型复杂,首先按云南省的16个行政区划将全省Landsat TM影像分为对应的16个区域。以TM波段1~5和7,以及由植被指数、缨帽变换、主成分变换、DEM组成的18个变量组,统计训练样本光谱值均值变化和光谱值与频率间的关系。利用交点计算公式计算类间最佳分类界点进而建立决策树,逐一分离各区的所有森林类型,将分类结果合并得到云南省阔叶林、针叶林和针阔混交林类型分布图。最后将分类结果与监督分类中的最大似然比法的分类结果进行对比。结果表明:监督分类的总体分类精度为74.39%,Kappa系数为0.63,决策树方法的总体分类精度为86.61%,Kappa系数为0.80,说明决策树方法可以提取高精度的云南省森林类型,进而为该区域森林叶面积指数和生物量反演等研究提供基础数据支持。