SAM-D导弹随机振动响应载荷研究

本研究是为获得SAM-D ED(工程研制)飞行器设计中涉及的随机振动响应载荷。认为此响应载荷是飞行中随机气动压力激励下,飞行器诸小阻尼横向弯曲振动模态单个响应的总和。 横向弯曲振动模态是飞行器结构刚度和质量分布的函数。飞行器质量较小时,横向响应加速度较高,因此主要研究发动机燃料耗尽的情况。随机载荷计算中包括了十一个模态,其特征频率高达500赫。 飞行中作用在飞行器外表面的激励力与随机气动压力分布有关,系由SAM-DCTV(控制试验飞行器)飞行试验所得数据计算得到。假设此外力谱密度的幅频特性与每一试验飞行器上的几个加速度计所实测的分布特性相似且成正比;假设实测横向加速度0—2000赫频带中所含的能量对于0—1000赫频带依旧有效,这样就得到了输入力的保守值,据之确定结构模态的随机响应。 利用上述飞行器特性和气动力数据,即可得到作用在飞行器结构上的随机响应载荷。这些设计数据是:沿飞行器长度上的横向弯矩、剪力和横向加速度。     

空间相机支杆组件的随机振动分析与试验研究

根据结构件随机振动的原理,利用MSC.NASTRAN有限元分析软件,对某空间相机碳化硅支杆组件进行了模态分析、随机激励下的加速度响应和峰值应力响应分析.研究了峰值等效原理在随机振动峰值应力预测上的应用,并进行了相关的地面振动试验.依据试验获得结构阻尼,修正有限元模型.将分析与试验数据进行了对比,结果表明该工程分析方法和技术途径是合理可行的.     

双线系统双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验方法

针对平行双线耦合通道线缆两端设备同时进行试验考核的技术需求, 开展了双线系统双探头大电流注入等效替代辐照试验方法的研究。以非线性响应系统为受试设备, 建立了辐照和注入这两种条件下受试设备响应的分析计算模型, 推导出了注入激励源电压与辐照场强之间的等效对应关系, 提出了双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的条件和方法, 并进行了试验验证。试验验证结果表明, 双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的方法可以排除双线系统两终端阻抗参数的影响, 同时使两端的响应在辐照和注入的条件下一致, 可以实现精确等效。     

浅海声传播及多途信号分解

利用声传播的作用机理,使用耦合振动模拟水声传播过程,从新的角度对耦合问题以及浅海声传播进行分析,根据机电类比、拉式变换和Z变换原理,推导出了声能传播的表达式。对浅海信道中的多途声传播,使用多激励源下的声传播表达。该模型物理意义清晰、明确,便于分析浅海各条声线以及海面、海底的声学特性。然后,在此基础上对多途信号分离进行理论分析和水池实验验证。结果表明,多途信道之间的影响为线性叠加关系,相互间无调制;提出的方法能够有效分离出多途信道的各个多途分量,并估测出各个子信道的系统函数。     

汽车道路双轮辙多点随机激励建模与仿真研究

道路随机过程通用的描述方法为频域的功率谱密度函数方法。基于道路频域模型，研究了用白噪声滤波方法得到与给定谱特征相对应的道路时延相关性模型的模拟原理及其数学方法，同时提出了针对车辆道路空间相关的双轮辙激励模拟的有效途径——激励输入白噪声的传递函数法，并应用该方法再现了道路不平度的有代表性的时间历程。通过计算机仿真实例，证明了所用方法的正确性和精确性。     

基于几何的V2V三维MIMO信道建模及统计特性分析

为准确刻画复杂无线通信场景下车对车多输入多输出信道特征, 结合双圆柱模型和椭球模型, 提出一种改进的三维基于几何随机信道模型, 并推导了仿真模型。该模型综合考虑环境中移动和静止有效散射体的分布, 能够体现各种实际场景中散射体分布形式、天线阵列排列方式及车流量密度对空时相关函数、多普勒功率谱密度等信道统计特性的影响。仿真结果表明, 该参考模型扩展了基于几何的车对车信道建模方法, 可服务于车联网环境下车载无线通信系统的设计和性能分析; 同时验证了仿真模型的准确性。     

参数激励下单向耦合的Lorenz系统广义同步复杂性

针对响应系统具有参数周期扰动的情况,对两个单向耦合的Lorenz系统的广义同步(GS,generalized synchronization)问题进行了研究.基f稳定性理论和广义Hamilton函数理论,借助辅助系统方法和Melnikov方法,提出了修正系统进入混沌轨道和各种复杂周期轨道附近的充分条件,进而得到了参数激励下两介单向耦合的Lorenz系统达到广义同步的充分条件,说明了广义同步的复杂性结论.Matlab数值仿真实验证明了该方法的正确性与有效性.     

高速磁浮车桥系统随机振动特性仿真研究

基于动力有限元和耦合振动理论建立了高速磁浮列车一轨道梁动力学模型，通过仿真计算得到了随机不平顺对系统动力指标影响规律，随机振动功率谱分析结果表明了理论计算的有效性。通过此项研究，为进一步探讨高速磁浮铁路列车与轨道相互作用问题、完善磁浮线路设计及养护维修工作打下良好的基础。     

耦合帐篷映象格子系统性能分析

耦合映象格子系统将混淆和扩散很好地结合在一起,这种结合可以被用来设计Hash函数及序列密码,极具密码学应用价值,而耦合映象格子系统参数直接影响密码学性能.选用帐篷映射作为耦合映象格子系统的非线性函数,通过数值仿真详细分析系统参数变化对耦合映象格子系统所产生序列的随机特性、差值分布特性、相空间结构、不变分布特性、序列复杂性、Lyapunov指数、自相关特性、互相关特性等的影响,为密码系统设计提供参考。     

随机连续系统离散化方法和分析

本文从频域分析了随机连续系统离散化原理。概括出五种离散化方法：差分法、卷积法、相关函数不变法、功率谱密度不变法、Ｔｕｓｔｉｎ变换法。     

水声信道混合型常数模盲均衡新算法

为了克服常数模算法(constantmodulusalgorithm,CMA)收敛速度慢、符号误差常数模算法(signerrorcon stantmodulusalgorithm,SECMA)收敛后剩余干扰大的缺点,利用常数模代价函数和符号误差常数模代价函数定义了一个混合常数模新代价函数,并从理论上分析了该代价函数的特性,构造了具有常数模代价函数梯度矢量与符号误差常数模代价函数梯度矢量联合更新的混合常数模新算法(mixedconstantmodulusalgorithm,MCMA)。调整该算法中两个梯度矢量的比例系数,可提高该算法收敛速度、减少收敛后的均方误差。通过对水声信道均衡的计算机仿真,证明了该算法的有效性。     

基于自适应高斯核函数时频分布的水声信号处理研究

时频分析被广泛应用于水下目标宽带回波信号以及短时瞬态信号的处理。在水声信号的特征检测和分类方面,时频分析的时变谱提供了区分不同类别目标信号的特征信息。提出一种基于自适应核函数时频分布的水声信号处理方法。与固定核函数时频分布相比,自适应高斯核函数时频分布由于它的核函数随信号而自适应改变,因此对交叉项有很好的抑制效果。计算结果表明,对于多分量线性调频水声信号,采用高斯核函数自适应时频分析不仅对交叉项具有很好的抑制作用,而且对信号的自分量具有较好的聚集作用。     

基于奇异谱分解的水声信号降噪方法研究

通过对水声信号进行相空间重构,并对重构后的轨迹矩阵进行奇异值分解,得到表征信号能量和噪声强度的奇异谱。对奇异谱进行分析,得到反映噪声强度的噪声平台。对于那些大于噪声平台的特征值,它们具有较大的方差,对应较大的信噪比。利用具有较大方差特征值对应的特征矢量重构状态空间,也就等效于得到了具有较大信噪比改善的重构。通过对3类多个样本的实际水声信号采用奇异值分解进行降噪处理,得到了较为满意的降噪效果,降噪后的信号波形基本上消除了噪声干扰,为水声信号的进一步处理奠定了基础。     

基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法

为了克服常数模算法(CMA)收敛速度慢,收敛后均方误差大的不足,定义了对数正态误差函数和新变步长,提出了基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法。通过调整对数正态误差函数的均值与方差及变步长特性参数来加快该算法的收敛速度并减小收敛后的均方误差。用深海声道轴信道,对该算法的性能进行了仿真研究。结果表明:该算法收敛速度快、收敛后均方误差小,较好地克服了CMA的缺陷。     

水声环境参数盲估计的仿真研究

针对水声环境参数传统获取方法的缺点及其在非常时期或非合作海域不易获取的情况,提出了水声环境参数盲估计的概念及理论模型,通过对目标函数的选取,采用遗传算法对多个水声环境参数和未知目标的空间位置进行全局寻优,并依此对基于不同信噪比观测数据的水声环境参数盲估计进行了计算机仿真。水声环境参数盲估计的仿真算例表明,水声环境参数盲估计技术是可行和有效的。     

水下航行器组合自导系统声学建模与仿真

组合自导是新型水下航行器制导系统的发展方向,通过仿真手段对其性能及技术特点进行研究是水声仿真研究领域非常关心且亟待解决的问题.对水下航行器组合自导系统的功能及系统构成进行了研究,基于层次化、模块化的建模原则,将组合自导系统分解为13个相互独立的模块,给出了主要模块的数学模型,并利用Visual C 平台在声信号层次上设计并建立了水下航行器组合自导声学仿真系统,仿真结果表明了各模块及整个仿真系统的正确性和有效性.     

连续爆炸式水声干扰弹对抗仿真系统开发研究

以水下武器对抗作战为背景,设计开发了一种以连续爆炸式水声干扰弹为基础、基于声信号仿真的水声对抗仿真系统。在详细讨论了系统的模块组成及其相应仿真功能的基础上,构建出基于分布交互式体系结构的水声对抗仿真系统,特别给出了连续爆炸式水声干扰弹的声学模型与仿真模型,介绍了系统实现上的关键技术,最后以对抗某型鱼雷为例进行了仿真实验,证实了系统设计方案的可行性和有效性。仿真实例表明,该系统具有很好的实验研究功能。     

水声通信中多普勒频移补偿的仿真研究

在水声通信中，收发双方存在相对运动时产生的多普勒频移将严重恶化载波恢复和符号同步。因此多普勒频移补偿是水声通信的关键技术之一，并日益受到人们的重视。提出了一种全新的、适用于收发双方存在较大相对速度时的多普勒频移检测和补偿技术。同时对与之相关的模糊度函数法、数据帧插入信号的选取、信号采样率转换、插值因子的确定与插值等问题进行了研究，通过仿真试验对多普勒频移方法进行了验证，并对其性能进行了分析。     

基于目标特征的动态支持向量机研究

研究了将待识别目标特征与SVM相结合的动态SVM。提出一种以目标特征与每个训练样本间的距离度量SVM软间隔优化问题中惩罚参数C的方法,可根据两者间距离大小赋予每个训练样本一个惩罚参数,从而更好地体现了不同训练样本对于待识别目标特征的价值。然后,根据各样本惩罚参数的大小重构动态训练样本集,训练以待识别目标特征的分类为核心任务的动态SVM,寻求以目标特征为中心的局部空间的最优分类面。并对两类水声目标的识别情况进行了比较,实验表明效果好于SVM和k-近邻分类器。     

基于有穷状态自动机浅海声场仿真研究

提出一种用有穷状态自动机研究浅海声场的方法。应用Snell定律对单步的声线传播进行研究,分析了浅海声场内在的状态及状态转移特性,推导出浅海声场的有穷状态自动机。步长根据实验精度要求设定,仿真实验表明步长越小,精度越高,计算量越大。为了减小运算量,本征声线通过两次追踪不同步长的方法获得。数值仿真结果证明了该方法的可行性,其精度可以达10-4。该方法可望应用到光学和地震学等领域的射线传播研究中。