金属材料小缺陷超声反射信号建模及识别

为了能从含噪声金属材料超声检测信号中有效识别出微小缺陷回波,建立了金属材料超声反射信号模型并提出了基于相关系数的微小缺陷回波识别方法。对含微小缺陷金属材料超声脉冲反射信号的成分进行分析,建立了基于散射声场与高斯回波理论的优化超声回波模型。设计了超声缺陷回波位置识别方法。该方法对超声脉冲反射信号去噪后,取探头发射脉冲信号为参考信号;然后与去噪后的信号逐段求解相关系数;最后对该相关系数序列进行阈值化处理,获得缺陷回波在超声回波信号中的位置。将利用上述优化超声回波模型生成的超声反射信号及其频谱与实验获得的金属材料超声反射信号及其频谱进行了对比,结果表明:两者的时频域特征具有一致性。当将阈值设定为相关系数序列最大值的60%时,能够有效从超声背散射信号中识别出金属材料微小缺陷回波。     

微环厚度对垂直入射超声脉冲反射波影响分析

研究微环厚度对垂直入射超声脉冲反射回波影响对水泥声阻抗类测井仪器的固井质量评价方法具有一定的指导意义。基于超声脉冲反射测井原理,采用有限元分析方法数值模拟了水泥环材料一定,中心频率为250、350kHz及450kHz的声源,微环厚度从0~0.6mm范围内变化时的第I界面水泥声阻抗;数值模拟了声源中心频率一定,水泥环分别为低、中、高3种不同声阻抗材料时,不同微环厚度随第I界面水泥声阻抗的变化关系。数值研究结果表明,随着声源的中心频率增加,微环对固井质量评价产生影响时的临界微环厚度减小;对于特定频率的声源,随着水泥环声阻抗的升高,微环对固井质量评价产生影响的临界微环厚度增加。采用多功能超声成像测井仪在标准微环厚度的刻度井中进行了水泥声阻抗的测量,实测结果表明,微环厚度随水泥声阻抗的变化规律与数值模拟的结果相吻合。     

主动超声引信回声干扰与对策

介绍了主动超声引信在水下装备中的应用和特点，分析了主动超声引信的4种主要的回声干扰形式，针对不同的干扰形式提出相应的抗主动超声回声干扰的软件算法和硬件处理对策。     

Observing proton motion on the nanoscale in polymeric electrolyte membranes with quasielastic neutron scattering

The mechanism of proton conductivity in high temperature polymer electrolyte fuel cells (HT-PEFCs) has been investigated with macroscopic conductivity measurements and on a microscopic scale with quasielastic neutron scattering techniques. Polybenzimidazole membranes, which are used in HT-PEFCs, are doped with phosphoric acid (PA) to achieve the desired proton conductivity. Neutron spin echo experiments showed that the polymer matrix is very rigid incoherent scattering experiments, but incoherent scattering revealed rather fast diffusion processes, compatible with macroscopic conductivity measurements. The measured diffusion is faster than anticipated from the conductivity of a phosphoric acid doped PBI membrane, but slower than that expected for pure phosphoric acid. Over larger distances the fractal polymer membrane network slows down the locally fast diffusion to the macroscopic values. With elastic fixed window scans on a backscattering spectrometer an activation energy of 7.6 kJ/mol is obtained at typical conditions in an HT-PEFC.     

Heuristic dynamic programming using echo state network as online trainable adaptive critic

The present paper proposes an implementation of a relatively new recurrent neural network architecture—the echo state network (ESN)–within the frame of heuristic dynamic programming. The ESN is trained online to estimate the utility function and to adapt the control policy of an embodied agent. With the advantage of an easy training algorithm, the ESN architecture offers a simple way to calculate the derivatives required for adapting the controller. Experimental results are provided to validate the proposed learning approach. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于经验模板匹配算法的无线电引信探控模型

针对目前无线电近炸引信仿真中有限元分析法计算周期较长且无法直接给出引信终端信号的不足,以物理光学法、绕射理论为理论基础,结合交会条件解析引信探测状况,以平面、尖劈、孔径、台阶等单元散射模型为模版进行快速匹配,得到引信终点弹道段探测与控制功能工程化快速计算模型。通过试验数据的对比表明:在计算效率得到保证的同时,计算结果与实测数据具有较好的一致性。     

激光雷达多通道高速数据采集系统设计

设计了一款“FPGA+DSP”架构的高速数据采集系统,可对激光雷达的多路回波信号进行同步并行采集,数据反演及远程传输。FPGA在同一触发信号激励下,可对输入的四通道回波信号进行高速采集、累加、存储;DSP读入四个通道的累加结果,求平均后进行反演,并以TCP/IP协议实现数据的远程传输。设计完成的数据采集系统在一台“米”散射激光雷达系统中进行了测试,结果表明：该系统可对脉冲重复频率为1khz的多路回波信号以20 mHZ的频率进行采样,并可对5000次的回波信号进行对应点累计平均,完全满足激光雷达数据采集的特定要求。本系统具有性价比高、便携、可实现数据的远程共享,在多光谱激光雷达及高光谱分辨率激光雷达的数据采集中具有推广价值。     

傅里叶望远镜对实际有纵深目标成像的研究

为了实现傅里叶望远镜对有纵深的真实目标高分辨率成像,利用成像基本公式,采用先直观定性分析后计算机定量仿真的方式开展研究。原理分析得出米级纵深目标的回波最大延迟时间差为6.7 ns。定性分析指出信号周期远大于6.7 ns时,傅里叶望远镜可以对米级纵深目标成像;信号周期约为6.7 ns或则更小时,成像质量将严重下降。定量分析先给出回波最大延迟与信号周期比从0至1/8范围内的重构图像结果和Strehl值的比较,得出延迟与周期之比小于1/32时还能获得可识别目标重构图像的结论。然后再比较分块数分别为2、4和8时重构图像结果及Strehl值,得出在满足信号周期远大于最大延迟条件下,目标纵深变化对成像无影响的结论。通过对纵深在10 m以内目标的仿真研究,得出外差频率低于466 k Hz的信号可重构出可识别的目标图像的结论。     

高分辨雷达目标回波信号模拟与分析

对高频区复杂目标的散射特性进行分析,建立了基于多散射中心的高分辨雷达目标回波模型,在此基础上对线性调频信号进行模拟,生成目标的回波数据,同时给出了脉冲体制雷达数据采集和存储方法的模型。为验证回波模型的有效性,对仿真的回波数据分别进行脉冲压缩和多普勒处理,处理结果正确反映出目标特征,表明模型可行有效。研究结果可为目标特征提取、目标识别提供技术基础。     

浅谈GPS结合回声测深仪在水下地形测量中的应用

本文介绍了GPS-RTK结合回声测深仪进行水下地形测量的原理,结合工程实践,分析了该方法在工程实践应用中的作业方法和注意事项,并与传统测量进行了比较,总结了GPS结合回声测深仪在水下地形测量中的优点。