Cron与Sherman模型海洋环境噪声场数值模拟方法

基于Cron与Sherman海洋环境噪声场理论模型,用数值模拟方法分别实现了各向同性噪声场和表面效应噪声场的建模,详细阐述了数值模拟方法的步骤和运算规律,通过对噪声源的分布密度和方式进行合理选择以及精确的时延滤波器设计,利用数值模拟方法可以产生空间任意接收点处的噪声场数据。仿真结果显示数值模拟方法产生的各向同性和各向异性噪声场的空间相关性特性与理论分析基本一致,表明该方法是正确有效的。     

高大空间建筑火灾数值仿真模型的应用研究

采用经验公式、区域模型和场模型这三种国际上最常用的数值仿真方法来分别研究大空间建筑火灾的特性.通过数值试验,了解不同仿真模型的模拟效果和异同,从而选择出适合大空间建筑火灾模拟分析的模型和方法以及适用条件.此外对FDS模拟大空间建筑火灾的相关参数进行了研究,分析了不同参数设置对模拟结果的影响,可为今后科学研究和工程实践提供参考.     

水声基阵设计中的噪声场数值模拟及其应用

研究了在水声基阵设计中用数值模拟产生海洋环境噪声场的方法及其在水声基阵最佳加权系数和最佳阵增益设计仿真中的应用，计算模拟结果表明该方法实用而且有效。     

基于水声物理场的声呐噪声场仿真方法及其应用

本文给出声呐航行自噪声与环境噪声的模型，对半实物仿真航行自噪声与环境噪声的方案进行了分析与论证，讨论了各向同性噪声场与非各向同性噪声场的空间相关性并提出了利用球冠阵和环形阵仿真生成各向同性噪声场与非各向同性噪声场的方法。该仿真方案对于评价自导系统的静态或动态性能具有重要价值。     

喷注声源在油井液位深度测量中的应用

介绍了管道内喷注噪声的产生机理,阐述了用ANSYS程序模拟湍流噪声场的思路与过程,展示了管道中喷注声压的数值计算方法.通过对喷注声源的数值模拟研究发现,稳定喷注能在管道中产生低频宽脉冲声波,并得到实验验证,找到了能在管道中产生低频宽脉冲声波的方法,并且较好地解决了喷注体积的确定问题.现场实验证明,使用喷注声源能显著提高声波在管道中的传播距离,为扩大回声测距法的量程指出了新的途径.     

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。     

近场口径场变换的MoM-PWS方法

提出了近场诊断测量中实现近场 -口径场变换的MoM PWS方法。该方法基于矩量法和平面波谱理论 ,通过特殊的矩阵方程将被测天线口径场与由近远场变换获得的远场方向图联系起来 ,采用FFT技术和空间域的Fourier重构法求解口径场的幅相分布 ,从而能够修正探头的效应 ,避免了忽略衰减波对口径诊断精度的影响。通过数值模拟和诊断实验 ,说明了MoM PWS方法的正确性、有效性和工程实用性     

分流组合模挤压过程的有限元分步模拟

基于刚粘塑性有限元法,在模拟过程中采用分步模拟的方法,对有限元网格进行分步重划分和步长的分步设置,并提出了解决体积损失问题的补偿方法,在Deform-3D有限元软件上实现了薄壁复杂截面铝型材的分流组合模挤压成形过程的三维数值模拟。分析了铝合金口琴管挤压过程中的金属的流动和变形行为,获得了速度场、温度场、应力场和应变场的分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好。结果表明:采用有限元分步模拟可以在保证模拟精度的前提下大幅缩短模拟运算时间,是模拟薄壁复杂截面铝合金空心型材挤压成形过程的有效方法。     

基于GIS技术的浅层地下水硝酸盐氮浓度场数值仿真

地理信息系统(GIS)技术与数值模拟技术相结合,揭示地下水硝酸盐氮浓度场的时空变化特征。采用准三维数值仿真技术,建立地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。先解地下水水流模型,得到地下水渗流场水位函数H(x,y,t);再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速;最后解溶质运移模型,求出计算区内任一点的硝酸盐氮浓度。数值模拟与空间分析结果表明,研究区地下水水质系统状态比较稳定,硝酸盐氮浓度场的时空分布变化较小。     

基于亮度序列的空间目标周期性判证与提取

针对空间目标的周期性判证与提取问题,提出了一种基于亮度特征的方法.该方法通过分析空间目标亮度变化序列的自相关特性进行周期性判证,将周期提取问题转化成一个优化求解问题,并提出了一种新的峰值检测方法.仿真实验验证了该方法对噪声鲁棒,可以有效地判证空间目标的周期性,周期提取的准确性也优于传统的谱窗分析法.     

基于归一化空间符号函数的鲁棒波达角估计

提出了一种适用于任意未知统计特性的脉冲噪声环境下的波达角估计算法。算法扩展了非参数统计中的空间符号和秩的概念,采用归一化的空间符号函数来构造阵列协方差矩阵,然后根据子空间算法进行测向。从理论上证明了归一化的空间符号协方差矩阵用于波达角估计的可行性,为该算法的进一步推广奠定了基础。计算机仿真结果表明,该算法在任意脉冲噪声环境中表现出良好的鲁棒性,而且对阵列增益和相位噪声不敏感。     

改进局部投影算法的混沌降噪研究

针对混沌信号降噪算法中邻域和局部噪声子空间的选取问题,提出了一种改进的非线性混沌降噪方法,即将小波理论和非线性混沌降噪算法结合起来,利用小波分析方法对相空间中的点进行初始邻域半径的估计,自适应地在相空间中选取合适的邻域点;并针对每一个小邻域进行不同的非正交投影,从而更新数据点。仿真中分别对Henon映射产生的混沌序列和实际观测的大连降雨量混沌序列进行了研究,结果证明了该方法简单可靠,且能够较好地校正相空间中点的位置,逼近真实的混沌吸引子轨迹。     

利用改进的中值滤波消除QuickBird影像中的脉冲噪声

QuickBird高空间分辨率遥感影像已在各个领域得到了广泛的应用,然而其在获取和传输的过程中通常会受到噪声,特别是脉冲噪声的污染,从而影响了其后续应用。为此,提出了一种基于改进中值滤波的遥感影像中脉冲噪声的检测和滤除算法。首先利用一维拉普拉斯卷积核和扩张函数检测图像中的噪声像素;然后利用向量中值滤波（Vector Median Filter,VMF）对检测到的噪声像素进行恢复。实验结果表明,相对于其它几种噪声滤除算法,所提出的算法取得了较好的噪声滤除效果。     

未知相关噪声下的广义波达方向估计算法

针对未知相关噪声情况下信源波达方向的估计,提出一种适用于均匀线阵的广义波达方向估计算法。该算法利用修正后的协方差差分算法,有效地消除了阵元间的相关噪声的影响。不同于以前的算法,提出的算法通过对接收数据的前后向空间平滑协方差矩阵进行共轭运算得到新的变换矩阵,因此修正后的协方差差分矩阵是个实部为零的厄米特矩阵,从而有效地降低了特征分解过程的计算量。本算法能解决相关噪声下,同时分辨相干与非相干信源的问题。理论分析和仿真结果均表明所提算法的有效性。     

基于高阶累积量的空间特征估计方法及其应用

以均匀直线阵为基础,提出了一种基于阵列输出四阶累积量的信号空间特征估计方法,并将其用于相干多径环境下的多用户信号空间特征的估计。利用阵列输出四阶累积量构造了一种空间特征矩阵,证明了对其作特征分解可以得到各用户的空间特征。然后在空间特征估计基础上,结合前向/共轭后向空间平滑技术对相干多径的波达方向(DoA)进行了估计。该算法是一种不依赖于信号具体特征的全盲估计方法,适用于任意加性高斯噪声,且各DoA与信源自动配对。理论分析和仿真结果说明了算法的有效性和稳健性。     

混沌测量仿真中的噪声模型研究

混沌测量方法适用于强噪声中正弦信号的参数测量,用Simulink对此类方法进行仿真实验验证和效果评估时,需要研究混沌测量仿真系统的形式,尤其是噪声的建模及其参数设置,以保证实验结论的正确性。仿真系统的形式包括仿真模块及其参数设置,据此仿真系统的形式分为三种。利用非线性随机微分方程的数值积分法对积分模块进行分析后发现:不同的仿真系统形式对应两种不同的噪声模型。根据噪声的统计特性和维纳-辛钦定理求出了这两种噪声模型的平均功率和带宽,为混沌测量仿真中噪声模块的参数选择提供了理论依据。     

低杂散复杂线性调频的实现

针对采用脉冲压缩体制高性能超视距雷达的应用场合,提出了一种应用现场可编程逻辑阵列(FP-GA)和数控振荡器(NCO)相结合实现低杂散复杂线性调频(LFM)方法。该方法利用FPGA编程灵活和提高D/A量化位数,降低量化离散杂散的特点,在分析现有直接数字合成的不足以及量化离散杂散与D/A量化位数关系的基础上,通过FPGA内形成数据接口、时序分配和双重叠加相位累加器的方式控制(NCO),实现低杂散的复杂线性调频。给出了实现的原理图、FPGA内部逻辑图和试验结果,通过硬件验证了该方法的有效性。     

基于噪声子空间特性的波束形成器设计

为高效、高性能地合成阵列接收信号, 提出基于噪声子空间特性的波束形成器设计。首先, 利用噪声的宽带分布特性, 对Capon空间谱的噪声区域做粗采样, 由此进行残留噪声补偿, 获得信号协方差矩阵的估计; 其次, 利用噪声子空间与信号子空间的正交性, 通过信号协方差矩阵分解构造出信号正交补投影算子; 最后, 利用噪声子空间与干扰子空间的正交性, 用该投影算子对观测信号进行处理, 获得干扰功率估计, 进而推导出干扰加噪声协方差矩阵和最终的波束形成器。仿真结果表明, 该方法仅耗费较少的快拍, 即可在大信噪比范围内实现较高信干噪比输出。