微震定位系统中拾震器布阵研究

对微震监测中拾震器阵列进行科学有效的布置是保证微震定位系统能有效运行的一个关键条件,设计了4种拾震器阵列布设方案,使煤矿中微震定位监测系统运行得更加科学有效.首先建立复杂地质模型,利用微变网格射线追踪正演模拟出微震源起震到拾震器阵列接收信号的过程,然后在施加随机扰动的情况下,利用粒子群-神经网络算法(PSO-BP)反演推算出震源位置,最后通过震源位置的误差来分析各个布阵方案的特点,同时分析了阵列中拾震器数量的合理值.研究结果表明,在微震监测系统中拾震器利用率最高的情况下,可以给出准确、合理、有效的拾震器布阵方案.     

基于蜂群算法和带参阈值函数的图像去噪方法

针对小波阈值去噪方法中存在阈值选取困难和阈值函数量化效果差的缺陷,提出一种基于人工蜂群算法和带参阈值函数的图像去噪方法。首先,设计一个新的小波阈值函数,该函数具有连续性,高阶可微性和参数可调性,能够有效地解决硬阈值函数的不连续性和软阈值函数具有恒定偏差的问题。然后采用人工蜂群优化算法选取最优阈值,将其代入新小波阈值函数对带噪图像进行去噪处理。最后用MATLAB进行仿真实验,对比新阈值函数和传统阈值函数的去噪效果。实验结果表明：在图像去噪效果方面,提出的基于人工蜂群算法的新阈值函数明显优于传统阈值函数。     

基于ARM电池检测管理系统的设计与实现

针对电池组进行充放电时,电池组内每个电池存在荷电状态(SOC)值不一致的问题,设计并实现了电池检测管理系统.提出了基于开路电压法、安时计量法以及卡尔曼滤波算法相结合的SOC值估计方法,通过飞渡电容实现每个电池之间能量的转移,最终使每个电池的SOC值趋向于一致.测试和实验结果表明,电池组进行充放电时,电池检测管理系统能够有效地解决每个电池SOC值不一致的问题,大大地提升了电池的使用寿命和使用效率.     

分段采矿法采场稳定性分析

研究了分段充填采矿法的动力学原理。针对右江河地区铁矿的开采条件,设计了4种分段开采方案,利用有限元分析软件ANSYS模拟分析了覆岩及副井在分段采矿时的移动及破坏过程。结果表明：在定配比充填体情况下,4种开采方案副井和覆岩都是安全的。     

基于改进范数约束LMS算法的数字预失真技术

数字预失真(Digital Pre-Distortion,DPD)能够提高功率放大器的线性度,并减少非线性失真对信号传输的影响。针对大容量数据高带宽和低信噪比的环境,在系统呈现一定稀疏性时,传统最小均方(Least Mean Square,LMS)无法快速收敛识别功放逆模型。因此,提出一种改进的二范数约束的最小均方(Two Norm Constraint Least Mean Square,2-LMS)算法,通过改变代价函数表达式和步长表达函数来提高算法收敛速度,并减少收敛过程中的稳态误差。此外,引入相邻时刻误差的自相关矩阵,提高了预失真系统的抗噪能力。仿真实验结果表明,基于2-LMS算法的预失真系统在抗噪性能、收敛速度及带外抑制等方面明显优于传统自适应算法,且预失真的邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio,ACPR)比原基于LMS算法预失真系统优化了-10.3 dB,矢量误差幅度(Error Vector Magnitude,EVM)指标优化了7.5%。     

利用重心原理的图像目标最小外接矩形快速算法

提出了一种基于重心原理的求取目标最小外接矩形的快速算法寻找主轴法。利用重心原理确定水平主轴与垂直主轴的初始位置和旋转中心，根据水平主轴确定目标的初始外接矩形，在水平主轴和垂直主轴构成的锐角区域内，旋转外接矩形，找到面积最小的外接矩形，作为寻优目标。该算法利用重心原理确定的主轴初始位置非常有效，缩小了搜索区间，减少了整个寻优过程中的旋转次数，并且仅旋转用直线方程表示的主轴，大大减少了运算量，有效提高了运算速度，可以快速找到目标的最小外接矩形。     

基于导数外推的微动信号谱估计算法研究

针对根据微动信号频散特性研究地质构造的应用背景,提出了在数据外推的基础上利用相关法对微动信号进行谱估计的方法。该方法首先利用导数最小二乘法求解幂函数模型参数,然后对外推的自相关数据进行FFT运算,求出微动信号的功率谱。理论分析和实验结果表明,该算法与相关法和Burg法(最大熵谱估计)相比,具有更好的分辨率和方差,提高了谱估计算法的性能。     

一种高精度微动勘探同步时钟的研究及实现

针对现有微动勘探台阵中各观测仪对数据采集具有高精度同步的要求,提出了一种基于GPS与恒温晶振互补协调工作的高精度时钟方案。该时钟方案的作用是产生数据采集同步脉冲和协调世界时(UTC)信息,通过频移键控(FSK)将信息进行调制和解调。各观测仪对解调后的信息进行相位延时修正,得到数据采集同步脉冲和UTC信息。测试和实验结果表明,UTC信息能够准确的对数据采集进行时间记录,数据采集同步脉冲精度优于200 ns,解决了各观测仪对数据采集高精度同步的要求,大大提升了微动勘探的准确性。     

分布式多通道同步采集系统设计

为实现分布式微震采集系统中各个采集终端之间和同一采集终端多个通道之间的同步,设计了一种分布式多通道同步微震信号采集系统。利用了ADS1278解决了同一采集终端多通道之间的同步采集问题,同时使用GPS时钟同步的方法解决了不同采集终端间的同步问题,在GPS设计中提出了时钟分相算法测量1PPS信号和本地秒脉冲时间误差,通过PID算法计算得到恒温晶振的频率偏差控制量来调整恒温晶振,最终使1PPS信号和本地秒脉冲信号高精度同步,从而实现不同终端之间的采样时钟同步。实验结果表明,不同数据采集终端之间的同步精度优于500ns,实现了分布式多通道同步信号采集。