基于分形理论的地震信号空间序列分析

当把地震勘探信号各道间对应于同一时刻的数据序列看作是反映一定范围内地层及其地质参数的复杂函数时,便构成了地震勘探信号的空间序列.建立了地震信号空间序列的分形模型,将根据一维时间序列重建动力学系统的理论和时间序列关联维计算的G.P算法拓展到对地震信号空间序列的研究之中,提出了地震信号空间序列关联维的分析方法.仿真结果表明,利用分形分析结果的地震勘探信号空间序列分数维图,可将信噪比较低的地震勘探信号从强干扰噪声中分辨出来.     

关联维数在地震资料中的应用

曼德布罗特提出了分形的概念：分形是指没有特征长度的图形和构造以及现象的总称。关联维数的计算可用计算机编写程序来求得，构造相空间，计算点距，斜率，以及绘制图形后和地震剖面对应作出分析判断。在地震勘探方面，关联维数的分析对地震资料的处理和解释提供了很好的判断依据。     

基于分形关联维的汽轮机转子的振动故障诊断

采用Bently实验台模拟不同转速下碰摩、松动、不对中、不平衡几种常见汽轮机转子振动故障，进行实验研究．通过相空间重构理论，对满足随机分形统计自相似性的振动信号序列进行相空间重构，计算其分形关联维数，从而再现动力学特性．实验分析结果表明：碰摩故障时的分形关联维数最大，松动和不对中时的分形关联维数次之，不平衡时计算所得的分形关联维数最小；不同故障类型下的分形关联维数增量不同．因此，分形关联维数可以作为一种振动故障征兆加以提取．     

九江年降水时间序列的混沌特性

针对近百年来九江年降水时间序列资料，应用分形理论，探讨了不同嵌入相空间下时间序列关联维的变化规律。计算得到了其饱和关联维数ｄ＝５．０８，最低嵌入维ｍ＝９以及Ｋｏｌｏｍｏｇｏｒｏｖ熵ｋ＝０．４５２。结果表明，九江年降水时间序列是一混沌序列。从而，为进一步建立年降水预测预报模型奠定了基础。     

关于测井序列和地震道的反射系数序列的分形性质

应用分式Ｂｒｏｗｎ运动和分式Ｇａｕｓｓ噪声之样本函数的分形性质，分析了吉拉克地区，轮南第５７号测井序列，得到其速率序列及其扫射系数序列分别是维数为１．７６和１．１０的分形，它们的谱密度分别为ｆ＾０．５１和ｆ＾－０．０８。应用局部分式Ｂｒｏｗｎ运动和局部分式Ｇａｕｓｓ噪声的分形性质放改进的反褶积法，分析了吉拉克地区地震道信号，是到了各地震道ＣＤＰ之反射系数序列维数为（２－ＨＫ）的局部分式Ｇａｕｓｓ噪     

分形理论在油气检测中的应用

作者根据许多地质体在很宽的标度范围内普遍具有的标度不变性和自性，尝试将分形理论应用于石油地球物理勘探中。还运用重建相空间法对实际的地震资料进行了处理，计算出关联维娄对关联维数与钻井结果的关系进行了解释。     

形理论在油气水多相流流型识别中的应用

用分形的特征参数--关联维数来表征油气水多相流流动的分形性质.对水平管内油气水多相流流动的瞬态压差信号序列运用相空间重构法进行处理,计算出各种流型的压差信号的关联维数.分析结果表明,各种流型的信号序列在重构的伪相空间中具有不同的关联维数,反映了各个流型的动力学形成机制的不同,所以关联维数可用于多相流流型的识别.实验结果证明,这种采用分形理论对多相流流型进行识别的新颖方法是十分有效的.     

基于广义分形的旋转机械故障诊断识别与分类

运用多重分形理论,提出广义维数最小二乘法的计算公式,对实测的时域信号进行了广义维数计算,得到广义维数序列值,并从广义维数中获取盒维数、信息维数、关联维数以及敏感维数。对故障样本进行功率谱分析、广义维数计算分析．找出用分形维数分析识别故障的依据。另外运用广义维数序列和数学方法相结合提出分形诊断分类方法,用广义维数最大相关系数和广义维数序列单值优化逼近原理方法,对待检信号的耦合故障分别进行了试验数据与理论响应模拟、振型数据的诊断、识别分类,收到了良好的一致效果。通过对转子系统故障诊断的实例说明从广义维数中提取的各分形维数都能较好的对故障状态进行诊断、识别：且耦合故障的分形诊断分类方法具有较好的实效性。     

地震信号的能量维数及其在油气勘探中的应用

研究地震信息CDP记录的混沌与分形特征，通过数值计算，从CDP记录中提取其能量维数Df，将其应用实际勘探剖面进行油气颁的预测，结果与实际勘探情况符合得较好．     

胎儿瞬时心率中的分形

利用分形方法研究了胎儿瞬时心率，信号取自１９９４年７月在白求恩医科大学第三临床学院妇产科住院的怀孕４０周正常孕妇、信号扔样频率２Ｈｚ，通过电子计算机对数据进行分析，由时间序列自相似结构可见信号为时间分形，时间序列信号经快速傅里叶变换后做ｌｇ（ｆ）－ｌｇ（ｐ）图，根据其直线救是分形维，结果表明健康新生儿分娩前的胎儿瞬时心率是时间分形。     

分形理论在油气水多相流流型识别中的应用

用分形的特征参数－－关联维数来表征油气水多相流流动的分形性质,对水平管内 气水氏相流流动的瞬态压差信号序列运用相空间重构法进行处理,计算出各种流型的压关联维数,分析结果表明,各种流型的信号序列在重构的伪相空间中具有不同的关联维数,反映了各个流型的动力学形成机制的不同,所以关联维数可用于上流流型的识别,实验结果证明,这种要用分形理论对多相流流型进行识别的新颖方法是十分有效的。     

证券市场交易数据的时域波形分形特征

以沪深证券市场的实时数据为基础，应用非线性数学的分形理论，分析了交易数据变化趋向的分形特性，得到了证券交易数据的时域波形信号分形维数在维数空间上的分布规律。样本计算和统计结果表明，证券交易数据的时域波形信号具有分形标度不变性，分形维数能够反映容易数据的时域波形信号的复杂性和不规则性。     

分形在DNA碱基序列分析中的应用

介绍了分形原理和方法在DNA碱基序列分析中的应用,包括DNA碱基序列的一维行走、二维行走、子序列 分解及分形维数的计算,表明用分形的方法不仅可以对DNA碱基序列中的长程关联性作定量描述,而且有利于人们 进一步认识DNA中碱基序列的关联规律．     

关联维数在工业“三废”综合利用中的应用

研究分形的特征参数--关联维数的G-P(Grassberger-Ptzcaccia)计算方法.利用关联维数的基本原理,对湖南省1986-2005年的工业"三废"综合利用产品产值数据序列进行分形特征分析,构建m 维相空间及相应的分形特征模型. 研究结果表明,当嵌入维数达到7以后,动力学系统具有相对稳定的关联维数2.98,说明至少有3个因子在影响着该时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为7.研究中以关联维数作为依据,对建立该时间序列的预测模型有较大的参考价值.     

基于概率穿越可视图的时间序列网络多重分形研究与应用

对有限穿越可视图进行改进,提出了概率穿越可视图.首先,将间接可视的节点之间的关联处理为穿越距离的函数,而且节点之间的关联随穿越距离的增加而减小,从而将无权图形式的时间序列网络推广到带权图;其次,采用复杂网络中的网络维数计算方法处理所得到的时间序列网络的分形维数,从而对其自相似特性进行分析;最后,通过划分不同的时间粒度得到多个不同的时间序列网络,对应有多个不同的分形维数,进而分析了所得到的时间序列网络的多重分形特性.在与经典的可视图法、水平可视图法及有限穿越可视图法的对比中论证了所提出的概率穿越可视图的优势.     

热混合层中温度脉动的多重分形特性

运用广义计盒维数方法,对测量热混合层所得到的温度脉动时间序列信号进行了详细研究,发现等温截面的时间点集在一定尺度范围内表现出多重分形几何特性,并计算了截面阀值的绝对值范围为０～１．５ 时的等温截面的多重分形的广义计盒维数Ｄｑ,当ｑ ３,Ｄｑ 随截面阀值Ｈ以及测量点位置Ｙ的变化不大,热混合层温度脉动时间序列具有统一的多重分形维数;但当ｑ ＞ ３,Ｄｑ 受湍流流场本身的影响很大．     

分形理论在液压泵故障诊断中的应用

针对液压泵故障诊断中特征提取上的瓶颈问题，提出了一种基于分形理论的液压泵故障诊断方法．以轴向柱塞泵为例，应用Matlab软件，通过建立液压泵壳体的振动模型，运用分形理论提取特征参数，进行液压泵故障分形诊断的研究．结果显示，壳体振动信号在一定的尺度范围内具有分形特征，不同的状态下关联维数是不同的，具有明显可分性．因此，关联维数作为液压设备故障诊断的敏感因子是可行的．这种方法简单、直观、易行，克服了传统方法分析上故障特征的提取、分析的困难．     

气功态下脑电的分形研究

采用混沌动力学方法与分形方法对气功态下的诱发电位信号进行处理，给出了受试者在接受声音刺激后，在其头皮上所获得的不同脑功能状态与的一维时间－幅值响应和频率响应以及由时间序列重构的相空间曲线。实验结果发现脑功能的改变将引起其分形维数的变化。     

混沌投资时间序列的分形维数谱的异变

混沌投资时间序列的分形维数谱的异变有广泛的应用．在文[1]的基础上，该文探讨混沌投资时间序列的分形维数谱的静态异变和动态异变，获得五个有用的定理．     

时间序列分形特征的判别

研究了判断时间序列是否具有分形特征的几个参数：庞加莱映射,李雅普诺夫指数,关联维数,功率谱及赫斯特指数,分析了它们各自的优缺点。认为：在已知动力学系统时,使用庞加莱映射和李雅普诺夫指数就能准确地判断该时间序列是否分形;在不知道动力学系统时,使用功率谱及赫斯特指数更好些。最后给出了分形在时间序列分析中适用的场合。