用静磁表面波器件实现单尺度的小波变换处理器

当静磁表面波器件的输入换能器的导条包络按照小波函数的包络设计时,静磁表面波器件的输入换能器的脉冲响应函数等于小波函数,从而制作出了静磁表面波式单尺度的小波变换处理器.首先,根据小波的包络函数,定义出了导条长度函数,然后,从该导条长度函数可以计算出输入换能器的各导条长度,最后,根据导条长度及导条宽度设计出输入换能器,从而实现了输入换能器的导条包络按照小波函数的包络设计目的.本文也给出了静磁表面波式单尺的小波变换处理器的插入损耗的补偿方法.当静磁表面波式单尺的小波变换处理器的输出端联接到放大器时,它的插入损耗能被补偿.     

铣削刀具破损检测的第二代小波变换原理

指出非平稳信号处理领域中第二代小波变换的本质是动态信号与基函数进行内积变换的数学原理,即通过信号与基函数的尺度函数和小波函数的内积运算,得到信号的分解与重构.利用第二代小波基函数振荡衰减和紧支性质,分析数控机床铣削加工过程中的声发射信号,有效地提取并识别出立铣刀破损状态特征以及对工件表面加工质量的影响,为故障诊断、误差溯源、质量控制提供科学依据.     

电力系统突变信号检测的一种实时小波算法

在积分小波变换的基础上,以选择的复值小波为例,分析了一种实时递推小波算法,详细推导了算法的实现过程,该算法大大减少了现有双向递推算法的计算量,可用于电力系统各领域故障的这时检测,并能推广实现其他小波函数的快速递推算法,基于复值小波变换相位信息对奇异性的敏感,提出了利用复值小波快速递推算法的相位信息辅助幅值进行电力系统故障突变信号实时监测的方法,并通过算例论证了这种复值小波和其实时递推算法检测故障的     

基于小波变换的1/f信号表示

基于积分小波变换研究了1/f信号的表示，给出了用小波逆变换产生1／f信号的基本条件，为了进一步说明这一基本条件，对1／f信号小波变换的统计特性进行了讨论，证明了信号的统计自相似性在小波域内可由小波系数的自相关函数来表达。     

早期裂纹故障预示中的高精度小波有限元算法

提出了任意尺度Daubechies小波一维、二维单元构造方法以及小波有限元自适应提升算法, 采用小波尺度函数作为插值函数, 利用小波多分辨分析了具有变尺度逐层逼近函数的特性, 获得了嵌套递进的多尺度有限元逼近空间.     

关于传播介质对振动声成像系统分辨率影响的探讨

本文从振动声成像的基本原理出发，以凹球面聚焦换能器分割形成的一种典型共焦换能器为例，通过引入点扩展函数PSF和轴向响应函数ARF，探讨了不同传播介质对振动声成像系统分辨率，特别是轴向分辨率的影响。研究表明，不同的传播介质对系统分辨率的影响不尽相同。为了提高系统分辨率，在特性与生物组织相似的情况下，应该尽量选用低温、液态且声速较低的物质作为传播介质。同时，声衰减系数的存在有利于轴向分辨率的提高。     

M带离散小波变换中正交小波的逼近性能分析

主要讨论带限信号在Ｍ带正交小波变换下的逼近性能，并定量分析尺度滤波器和尺度函数频率响应在原点附近的逼近性能。在带限信号的情况下，比较精确地估计出尺度较大时多分辨空间逼近误差的上界，由此可选择较优的小波基，同时确定出在满足所需精度下给定信号所能属于的较小多分辨空间。最后对２带的Ｄａｕｂｃｈｉｅｓ小波基的实验。结果表明，如果把信号的能量归一，那么，一般情况下，选用Ｄ８并把信号放在Ｖ２空间，足以满足误差     

用周期Green函数方法全面提取耦合模式模型参量

结合谐波导纳和周期Green函数概念, 采用Chebyshev多项式拟合电荷分布以便有效表征其指边缘的奇异性, 对周期Green函数作了奇异性分解和渐近近似处理, 从而实现了对周期栅格电极阵下表面波传播的精确、快速求解. 尤其是利用禁带边缘处的驻波场特性获得了耦合反射系数的相位. 由此快速、准确、全面地提取了材料的耦合模式参数.     

基于DWT和DCT数字图像鲁棒水印算法

基于离散小波变换和离散余弦变换,利用混沌系统的优良特性,提出一种新的变换域水印算法.水印嵌入时,首先将宿主图像进行小波变换后选取中频区域,再进行DCT变换,根据水印图像大小进行分块嵌入水印算法在保证不可见性的前提下,最大程度的保证了水印算法的鲁棒性.仿真实验表明,算法在多种攻击下表现出良好的鲁棒性,具有一定的实用意义.     

基于MRF的统计预测提升算子的构造与应用研究

根据图像的统计信息, 在Markov随机场(MRF)的理论基础上, 构造了一种新的非线性算子即统计算子, 提出了基于该算子的一种非线性提升小波分析方法. 并根据MRF的条件概率分布, 在理论上证明了采用基于统计算子的非线性提升小波变换可使图像变换后, 在无量化失真的前提下, 提高高频子带的零高频系数. 将该方法与现有的几种非线性形态学小波分析方法以及S+P变换和JPEG2000采用的5/3和9/7线性提升小波变换进行了不同图像的测试分析, 实验结果显示, 利用这种基于统计算子的提升小波分析方法对医学图像和混合文档图像变换后可取得较低的加权熵.     

计算机控制光学表面成形中的频域分析

计算机控制光学表面成形（CCOS）工艺容易在光学零件表面产生中高频误差,从而影响光学系统的性能.为了对中高频误差进行有效控制,以卷积积分模型为基础,主要考虑加工过程的材料去除有效性,提出了修形能力值、材料去除有效率等概念,定量分析了CCOS工艺过程对不同频率成份误差的修正能力.分析得出CCOS工艺过程的材料去除有效率取决于工艺过程的去除函数,正好等于去除函数傅里叶变换的归一化幅值谱.最后,利用离子束成形工艺进行了3个正弦函数面形的刻蚀试验,对理论进行了验证.本文所采用的方法和得出的结论为分析和优化CCOS工艺提供了强有力的数学支持.     

基于奇异值分解的多小波图像去噪方法

给出了一种将多小波变换和奇异值分解相结合的图像去噪方法.该方法通过对含噪图像进行多小波变换,克服了单小波变换中无法同时满足正交性和对称性的缺点.对变换得到的高频系数矩阵进行奇异值分解去噪,提取高频系数中淹没在噪声中的信号成分,然后进行多小波重构,得到去噪图像.仿真结果表明,该方法能有效去除噪声,并获得良好的主观视觉效果.     

基于PTST方法构造高阶平衡的正交多尺度函数

提出了仿酉两尺度相似变换（PTST）的概念. 讨论了PTST的性质, 并证明了PTST能保持所给的正交多尺度函数的正交性、逼近阶和光滑性. 更重要的是, 基于PTST, 提出一种构造高阶平衡多尺度函数的方法, 即平衡已存在的正交非平衡多尺度函数. 给出相应的PTST变换矩阵的显示构造. 另外, 也讨论了平衡多尺度函数的对称性. 最后给出若干构造算例.     

小波域Copula多维模型纹理检索

提出一种有效的小波域copula多维模型的纹理检索方法.针对小波域上各个子带间独立性建模的不足,方法利用小波分解系数的相关结构设计了树状依赖结构,并在这种依赖结构上实现了copula多维分布模型.树状依赖结构能同时捕获尺度间依赖和邻域依赖,且与邻域依赖结构相比该树状结构具有维数低、需要的copula模型个数少的特点.由于copula多维模型较为复杂,很难计算其Kullback-Leibler距离(KLD),本文提出一种基于copula多维模型的KLD相似度检索方法:Copula模型的KLD由其边缘分布函数的KLD和copula函数的KLD组成.在Vis Tex与Brodatz数据库上的实验表明,本文提出的树状依赖结构和相似度检索方法在小波域相关性建模方面计算效率高,较大地提高了纹理图像的检索率,并且能很好地推广到其他小波域(比如复数小波域、方向小波域等).     

换能器焊点对声场分布影响的研究

在换能器设计和生产过程中,焊接点作为电声转换元件实现信号输入输出的接点,它的大小和位置不但会引起换能器的固有频率变化,也会引起换能器的振动变化,从而影响其辐射声波的声场分布。本文选择在聚焦超声换能器辐射面上的固定位置处,添加不同质量的锡丝,构成焊点;然后利用纹影法获取换能器声束聚焦的形态图像,以此分析焊点对声场分布的影响。多组实验表明,随着换能器配重的增加,引起的换能器振动分布越不均匀,其声束聚焦的形态偏离理想形态的程度越严重。     

闭环式逐点比较法联动控制的研究

利用垂直运动平台和旋转运动平台联动形成相对螺旋运动得到被测螺纹的包络轮廓面,是基于数字化包络轮廓面的螺纹综合参数测量法的重要测量环节之一。为满足螺纹综合测量机联动控制需要,提出一种基于光栅反馈的闭环式逐点比较联动控制方法。为保证控制系统的实时性,设计了基于硬件查询RAM速度表的速度和加速度驱动模式。通过改进开环式逐点比较法的偏差函数,将光栅反馈引入到其中,结合硬件查询RAM速度表的速度和加速度驱动模式形成了闭环式逐点比较法。理论分析表明,该控制方法联动轴向位置精度可达到0.1μm,具有控制平稳、超调量小等优点。仿真实验结果表明,该联动控制方法能够及时修正联动失调,实现高精度联动。     

提高HIFU治疗效率的方法

本文从Pennes生物传热方程出发,分析了影响HIFU治疗肿瘤时靶区能量沉积的因素,然后从优化设计换能器、改变组织声环境和利用微泡增强空化损伤等方面综述了提高HIFU治疗效率的方法.     

抑制宽带双激励换能器发射响应起伏的电学方法

针对双激励宽带换能器发射响应起伏较大的问题,本文提出了在前后压电陶瓷堆分别串联电阻来降低换能器工作频带内的发射电压响应起伏,拓展换能器工作频带的方法.推导了双激励换能器的等效电路,计算了在前后压电陶瓷堆分别串联不同电阻时换能器发射电压响应起伏随频率的变化关系,并通过有限元数值仿真证明,在前后压电陶瓷堆上串联合适的电阻,可以有效降低换能器发射电压响应在工作频带内的起伏.最后制作了工作频带在14~34 kHz的双激励超声换能器,测试了该换能器在串联不同电阻时的发射电压响应随频率的变化关系.实验测试结果表明在前后压电陶瓷堆串联电阻,可以有效地降低换能器的发射响应起伏,换能器在14~34 kHz的工作频带内发射电压响应的起伏由原来的12 dB降低到7.3 dB,换能器工作频带内的发射响应起伏得到明显的改善.研究结果对双激励宽带换能器的设计具有一定的意义.     

三值光学计算机一种限制输入一步式MSD加法器

在已有三值光学MSD加法器研究工作的基础上,对限制输入符号的一步式MSD加法器进行了进一步研究.本文简要介绍了一般一步式MSD加法器的原理,其核心是"中位变换"、中位变换表和对应的中位变换器等概念.通过限制输入符号,得到了简化的2位中位变换表.通过分析这个2位中位变换表,获得了2位中位变换V子变换、U子变换和中位变换器主变换,设计了相应的变换器光路图.在此基础上,根据限制输入一步式MSD加法器原理设计了它的结构.通过对中位变换器和一步式MSD加法器的软件模拟以及实物实验,证明所设计的一步式MSD加法器有效.该加法器将成为三值光学计算机的基本部件之一.     

硅酸镓镧晶体上优化的压力敏感切向

硅酸镓镧晶体良好的温度特性、相对大机电耦合系数以及高温稳定性等特点,使得利用其制作高温压力传感器具有独特的优势.为了研究SAW谐振频率与外界压力扰动的关系,在相对于参考状态的LAGRANGE坐标描述下,结合叠加偏载的电弹方程和一阶微扰方程,将偏载和扰动引起的机械弹性扰动和压电项同时考虑在内,得到了适用于强压电性基片,常温或高温情况下的通用声表面波压力敏感模型.提出了研究声表面波压力传感器敏感基片优化选择的基本准则和需要综合考虑的性能指标(高机电系数和低温度延迟系数).全面分析了三旋硅酸镓镧压电晶体上分别适用于常温和高温条件下的声表面波压力传感器使用的优化切向.其中,适合常温SAW压力传感器使用的优化基片切向:?1:Φ=0°~0.6°,Θ=144.4°~145.8°,Ψ=23.2°~24.1°;?2:Φ=59.4°~61°,Θ=34.2°~36.2°,Ψ=24.1°~22.3°;?3:Φ=119°~120°,Θ=143.8°~145.5°,Ψ=22.3°~23.5°.适合高温SAW压力传感器应用的基片优化切向:Ⅰ:Φ=8°~30°,Θ=24°~36°,Ψ=4°~25°;Ⅱ:Φ=30°~55°,Θ=144°~158°,Ψ=4°~28°.利用(0,150°,22°)和(0,90°,0)两种切向进行了实验验证,证明理论计算结果与实验值吻合.