检索结果-内蒙古大学图书馆

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 433-442页

作者：刘保童刘启源黄翼坚康学福刘东林姜英爽天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 四川大学数学学院四川成都610064 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

三参数W变换(TPWT)是分析非平稳信号的有效工具,已成功应用于油气储层识别。然而,前人没有详细论述TPWT的可逆性。为此,首先回顾了TPWT的基本原理,然后从理论上探讨了TPWT的可逆性。理论分析与数值计算结果表明:(1)TPWT既解决了S变换(ST... 详细信息

三参数W变换(TPWT)是分析非平稳信号的有效工具,已成功应用于油气储层识别。然而,前人没有详细论述TPWT的可逆性。为此,首先回顾了TPWT的基本原理,然后从理论上探讨了TPWT的可逆性。理论分析与数值计算结果表明:(1)TPWT既解决了S变换(ST)的低频时间分辨率低与时—频谱能量分布中心向高频偏移的问题,也克服了W变换(WT)时—频谱在主频处的振幅分裂现象,能更准确地描述油气储层,更有利于地震解释。(2)在理论上TPWT不是严格可逆的,而是一种近似可逆的变换工具,这与傅里叶变换(FT)、ST不同。(3)合成地震数据与实际地震记录的数值计算结果显示,与原始地震数据相比,利用逆TPWT重建地震数据的相对误差为11.47%~21.35%,即理论上的不可逆导致较大的重建误差,严重影响TPWT的应用范围,在去噪、高分辨率处理等需要重建数据的处理领域不宜使用。

关键词：时—频谱三参数W变换振幅分裂重建地震数据

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大气探测激光雷达激光状态参数监测与频率控制技术研究

大气探测激光雷达激光状态参数监测与频率控制技术研究

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作者：闫文兵中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)

学位级别：硕士

激光系统是大气探测激光雷达的核心组成单元,大气探测激光雷达探测功能和探测性能的不断发展高度依赖于激光系统的性能,致使其组成越来越复杂,对其指标精度、工作稳定性和智能化程度的要求也越来越高。特别是对复杂的激光雷达系统智能... 详细信息

激光系统是大气探测激光雷达的核心组成单元,大气探测激光雷达探测功能和探测性能的不断发展高度依赖于激光系统的性能,致使其组成越来越复杂,对其指标精度、工作稳定性和智能化程度的要求也越来越高。特别是对复杂的激光雷达系统智能化自动运行,是促进大气探测激光雷达应用推广的关键。本文的主要研究工作和创新点是:(1)提出了一种简洁实用的多通道激光能量同时监测方法,并实验实现了多通道、多波长脉冲和连续激光能量的同时监测;(2)在此基础上,提出一种基于原子鉴频脉冲激光能量监测的智能稳频技术方案,并开展了实验研究,研究结果有效提升了激光系统工作稳定性和指标精度,为激光雷达在复杂外场环境下运行,提供了重要保障。具体研究工作如下:为提高激光雷达的探测性能、实现多参数同时探测等目的,通常会采用倍频、稳频、调Q、脉冲放大等技术,这些技术的使用使得激光传输环节多,任意一处激光参数的变化都会对激光雷达的探测结果产生影响。因此,在激光雷达运行中,需要对多个环节同时进行监测,监测数据可以为激光雷达数据反演、激光雷达运行状态实时诊断等提供重要信息。然而,大气探测激光雷达采用脉冲激光作为发射激光,脉冲时间约为10ns,重复频率低。这使得对大气探测激光雷达激光状态参数的监测变得非常困难。本文基于大气探测激光雷达,开展了脉冲激光能量变化监测技术的研究,并提出了多通道脉冲激光能量变化监测方法,研制出了用于激光雷达脉冲激光能量变化监测的多通道脉冲激光能量变化监测装置,将该装置应用于全高程全天时大气探测激光雷达,实现了对全高程全天时激光雷达出射激光多个参数的同时监测。在此基础上,利用多通道脉冲激光能量变化监测中的一个通道,搭建了基于原子鉴频器的脉冲染料激光频率检测与控制装置,实现了对脉冲染料激光器的频率控制。从而初步形成了脉冲激光的监测体系。最后对多通道单冲激光能量变化监测装置的推广应用进行了展望。(1)进行了脉冲光信号监测技术的调研分析,介绍了各种脉冲光信号探测器及其采集电路。分析了使用点探测器对激光单个脉冲光进行测量时,随机误差大;采用面阵探测进行监测时,利用面探测器上的多个点探测器可以有效减小测量误差。对光电二极管、光电池、热释电探测器、光电倍增管固态光电倍增管以及CCD和CMOS的工作原理和对单脉冲光信号数据采集电路进行了介绍。提出进行单脉冲光信号测量时采用CMOS做探测,可使得单脉激光测量信噪比高,测量误差小。(2)为实现大气探测激光雷达激光发射单元多参数同时监测,本文提出了多通道脉冲激光能量变化监测方法,并研制了用于激光雷达系统的多通道脉冲激光能量变化监测装置。该装置采用定制的多合一光纤束对待测激光进行分布式采样,多合一光纤束出射端不进行熔接而是并排放置在一起,形成光纤束的出射端面,使得从空间上可以区分,各根光纤采样光通过消色差透镜成像在CMOS感光面上,根据光斑的位置,对CMOS感光面上的光敏单元分块,每块对应一个监测通道。设计了基于LabVIEW的数据采集软件,实现了对多个监测通道的数据进行并行快速采集。最后将该装置应用于全高程全天时大气探测激光雷达,实现了对全高程全天时激光雷达中1064nm、532nm、589nm以及ASE光的能量变化的实时监测,并通过计算得到了倍频晶体SHG2的倍频效率以及脉冲染料激光器的转化效率。(3)提出了一种原子鉴频机制的脉冲激光稳频方法,并在上述实验的基础上,利用多通道脉冲激光能量变化监测中的一个通道,搭建了基于原子鉴频器的脉冲燃料激光稳频装置,设计了脉冲染料激光器稳频控制软件,实现了脉冲燃料激光器的稳频。从而初步形成了脉冲激光的监测体系。最后对多通道单脉冲激光能量变化监测装置的推广应用进行了展望。

关键词：激光雷达脉冲激光多通道脉冲激光能量监测原子鉴频器

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基于FPGA的超声相控阵实时全聚焦系统的设计

基于FPGA的超声相控阵实时全聚焦系统的设计

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作者：杨诗安中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)

学位级别：硕士

随着社会的发展和工业生产的需要,超声无损检测设备被广泛应用于工业管道、铁路、航天航空等领域。一种基于超声相控阵检测的全聚焦成像算法相比于传统相控阵具有更高的聚焦精度,更强的缺陷表征能力,被称为“黄金法则”。然而这种全矩... 详细信息

随着社会的发展和工业生产的需要,超声无损检测设备被广泛应用于工业管道、铁路、航天航空等领域。一种基于超声相控阵检测的全聚焦成像算法相比于传统相控阵具有更高的聚焦精度,更强的缺陷表征能力,被称为“黄金法则”。然而这种全矩阵采集数据再进行后处理的算法需要的数据量和计算量巨大,难以实现实时成像,满足工业现场应用的需求。因此,需要开展针对实时全聚焦方法的研究。本文基于硬件平台的并行特性和全聚焦索引算法,重点对用硬件加速平台实现全聚焦实时成像做了相关研究,设计了基于X86+FPGA架构的超声相控阵实时全聚焦系统。论文基于全聚焦算法的原理和并行特点,采用了数据索引法来实现全聚焦成像。分析了系统的设计需求,结合FPGA操作的并行性,提出了 X86+FPGA的硬件架构作为超声相控阵实时全聚焦系统的总体设计方案。论文详细论述了以X86模块为核心板,底板FPGA芯片为计算核心的相控阵实时全聚焦系统的硬件电路原理图设计,包括底板DDR3存储电路设计、QSPI flash电路设计、AD9681数据采集电路设计、USB接口电路设计、以及LCD显示电路设计,搭建了相控阵实时全聚焦系统实验电路板。该系统主要计算都在FPGA中实现,系统的整体性能及运算效率只与FPGA有关,论文针对FPGA中的主状态机程序进行了详细的设计说明,包括高速采集芯片AD9681的工作原理和配置方法,高速数据传输XDMA模块和AXI总线设计原理,数据处理索引叠加算法和正交相位检波算法的设计。并且通过软件的逻辑分析功能捕捉芯片内部信号,测试分析了波形数据,验证了程序功能的正确性。为验证所设计的相控阵实时全聚焦系统的工作性能,本文将所设计的系统与超声探头集成,对刻伤试块进行了检测,并将测试结果与常规超声相控阵的检测结果进行比对分析,结果表明设计的相控阵实时全聚焦系统比常规超声相控阵具有更好的检测能力和缺陷表征能力,并且通过硬件加速的算法成像时间约为8.52ms,可以满足工业实时成像的需求,功能和性能达到了预期目标。

关键词：超声相控阵实时全聚焦 FPGA AXI 索引法

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基于Monte Carlo方法的极值风速估计误差分析及其应用

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建筑结构学报 2023年第3期44卷 175-184页

作者：胡小浓方根深赵林葛耀君同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

采用有限实测风速样本估计重现期极值风速存在较大不确定性。为此,针对目前应用最为广泛的极大似然法估计广义极值分布,提出了基于Monte Carlo方法的极值风速估计误差分析算法,建立了依赖概型参数、样本容量和重现期的极值风速标准差广... 详细信息

采用有限实测风速样本估计重现期极值风速存在较大不确定性。为此,针对目前应用最为广泛的极大似然法估计广义极值分布,提出了基于Monte Carlo方法的极值风速估计误差分析算法,建立了依赖概型参数、样本容量和重现期的极值风速标准差广义数学表达式。结果表明:标准差随形状参数、尺度参数和重现期的增大而增大;随样本容量的增大而减小。结合我国4个气象站点(北京、喀什、福州、上海)实测风速数据,在进行数据地形修正、台风数据剔除的基础上,分析计算了各站点的重现期极值风速及其标准差,并与既有规范对比,当考虑抽样误差对极值风速预测的影响时,建议以一倍标准差作为量化标准更为合理。

关键词：极值风速误差分析 Monte Carlo方法极大似然广义极值分布

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高声强下双层穿孔结构吸声的计算

高声强下双层穿孔结构吸声的计算

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第十七届全国噪声与振动控制会议

作者：孙浩钧俞悟周同济大学物理科学与工程学院声学研究所上海 200000

穿孔共振结构被广泛应用于降噪工程，在高声强工作环境中，穿孔中的高质点速度会导致穿孔板孔末端形成涡旋和射流，此时入射声压会显著影响穿孔板的声阻抗。本文结合高声强下穿孔板非线性声阻抗计算模型，在考虑到入射声压对穿孔板声阻... 详细信息

穿孔共振结构被广泛应用于降噪工程，在高声强工作环境中，穿孔中的高质点速度会导致穿孔板孔末端形成涡旋和射流，此时入射声压会显著影响穿孔板的声阻抗。本文结合高声强下穿孔板非线性声阻抗计算模型，在考虑到入射声压对穿孔板声阻抗的影响基础之上，提出了高声强下基于改进传递矩阵法的双层穿孔结构吸声计算方法。对于120 dB 到150 dB的入射声压级，本文方法所得的计算结果与实验结果吻合良好。

关键词：降噪吸声高声强双层穿孔结构非线性声阻抗

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图像纹理特征分析及提取方法

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软件工程 2022年第7期25卷 5-8页

作者：雷雨果梁楠刘春梅河南省科学院应用物理研究所有限公司河南郑州450008 河南省物联网感知技术与系统重点实验室河南郑州450008

将计算机机器视觉、图像处理及图像分析技术紧密结合起来并用于图像纹理特征的分析,通过总结已有的研究成果,研究分析图像在区域化、边缘化、数学变换化等不同算法思想下提取的纹理特征,并总结提出了一种计算成本趋向实时处理的图像纹... 详细信息

将计算机机器视觉、图像处理及图像分析技术紧密结合起来并用于图像纹理特征的分析,通过总结已有的研究成果,研究分析图像在区域化、边缘化、数学变换化等不同算法思想下提取的纹理特征,并总结提出了一种计算成本趋向实时处理的图像纹理特征处理方案。该方案研究了更为精细的纹理分类、纹理分割、纹理拼接和纹理配准等算法,并可实现图像纹理特征提取的准确性和良好的扩展性,实现后续分类、分割、拼接和配准等基本应用的及时性、准确性和高效性。

关键词：图像纹理特征分析计算机机器视觉图像处理

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几种颜料在太赫兹波段的光谱研究

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激光与光电子学进展 2025年第7期 391-397页

作者：李晨毓周庆莉曲亮张存林故宫博物院文保标准部首都师范大学物理系

颜料是使文物生动形象的重要材质，不同颜色的搭配使用也彰显了不同时代的特点。为了更好地分析文物颜料的组成成分，各种无损的科技手段都被用于颜料的研究。太赫兹波作为近30年兴起的技术，被广泛应用于无损检测领域。将太赫兹技术应... 详细信息

颜料是使文物生动形象的重要材质，不同颜色的搭配使用也彰显了不同时代的特点。为了更好地分析文物颜料的组成成分，各种无损的科技手段都被用于颜料的研究。太赫兹波作为近30年兴起的技术，被广泛应用于无损检测领域。将太赫兹技术应用于颜料的研究具有重要意义。传统的太赫兹时域光谱系统探测的光谱范围为0.25～3 THz，本文搭建了宽谱的太赫兹时域光谱系统，利用此系统研究了6种文物保护领域常用的颜料。实验结果给出了6种颜料样品在0.25～7 THz范围内的透射光谱，同时还计算了6种颜料的折射率和吸收系数。实验结果与傅里叶红外光谱结果的对比验证了太赫兹实验结果的可靠性。

关键词：太赫兹光谱学颜料无损检测

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利用机器学习技术确定同伦分析解中的收敛控制参数

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华东师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期 34-44页

作者：周童晖柳银萍华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062 华东师范大学数学科学学院上海200241 华东师范大学上海市核心数学与实践重点实验室上海200241

同伦分析方法是求解强非线性问题解析近似解的有效方法,已被广泛应用于解决科学研究和工程技术中的一些重要问题.相对于其他已有的解析近似方法,同伦分析方法通过引入若干个辅助参数和辅助函数来控制级数解的收敛区域和收敛速度.针对现... 详细信息

同伦分析方法是求解强非线性问题解析近似解的有效方法,已被广泛应用于解决科学研究和工程技术中的一些重要问题.相对于其他已有的解析近似方法,同伦分析方法通过引入若干个辅助参数和辅助函数来控制级数解的收敛区域和收敛速度.针对现有的同伦分析方法中收敛控制参数的选择问题,采用了一种根据机器学习的参数选择算法,首次将同伦分析方法和机器学习技术结合起来,求解非线性数学物理方程收敛性更好的解析近似解.通过将该算法应用到具体的实例中,可以看出,所获得的同伦分析解明显优于已有的同伦分析解,同时,该算法更具普适性和灵活性.

关键词：同伦分析方法辅助函数控制参数机器学习

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成渝城市群铁路客运网特性研究

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北京交通大学学报 2025年第1期49卷 17-27页

作者：薛锋王朝阳曾与西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756 中铁上海设计院集团有限公司上海200070

针对现有的区域铁路网特性研究较少考虑站点之间的联系程度、分析视角单一等问题,从社团划分的角度出发,以成渝城市群铁路客运网为研究对象,开展铁路网结构及功能复杂特性研究.首先,考虑铁路基础设施和列车开行,采用Space L和Space P方... 详细信息

针对现有的区域铁路网特性研究较少考虑站点之间的联系程度、分析视角单一等问题,从社团划分的角度出发,以成渝城市群铁路客运网为研究对象,开展铁路网结构及功能复杂特性研究.首先,考虑铁路基础设施和列车开行,采用Space L和Space P方法分别构建铁路客运物理网与服务网模型;其次,通过计算度分布、平均路径长度等拓扑统计指标分析网络整体特性;最后,引入社团结构理论研究网络内部特性,提出一种基于改进粒子群算法的铁路网社团划分方法,进一步分析成渝城市群铁路客运网的社团构成、地理分布及内部连通性.研究结果表明:成渝城市群铁路客运物理网具有无标度特性,服务网具有小世界特性;物理网被划分为12个社团,其空间分布具有明显地理特征,与铁路干线分布基本吻合;服务网被划分为8个社团,其空间分布突破了地理位置的限制,社团内部站点表现出远距离相互作用,同时各社团网络也具有小世界特性.研究成果可为推动成渝城市群铁路客运网一体化发展,提升铁路网的可靠性提供参考.

关键词：铁路运输成渝城市群铁路客运网社团划分网络特性粒子群算法

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线性随机分数阶延迟微分方程指数Euler-Maruyama方法的强收敛性

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高等学校计算数学学报 2022年第4期44卷 364-382页

作者：许珊珊王琳王文强湘潭大学科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室

1引言近年来,分数阶延迟微分方程因其能够准确地描述反常次扩散现象、超反常扩散现象和多孔介质问题等在力学、物理、电气工程、控制理论等学科中的应用较为广泛.因此,研究者们针对该方程做了大量的研究且取得了丰富的研究成果,比如:201... 详细信息

1引言近年来,分数阶延迟微分方程因其能够准确地描述反常次扩散现象、超反常扩散现象和多孔介质问题等在力学、物理、电气工程、控制理论等学科中的应用较为广泛.因此,研究者们针对该方程做了大量的研究且取得了丰富的研究成果,比如:2011年,Bhalekar和Daftardargejji[1]扩展了Adams-Bashforth-Moulton算法来求解分数阶延迟微分方程;同年,杨水平[2]利用Jacobi谱配置方法数值求解了一类分数阶多项延迟微分方程,

关键词：随机分数延迟微分方程分数微积分指数欧拉-丸山方法强收敛

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