隧道地质超前预报探地雷达脉冲源的设计

为解决探地雷达用于隧道地质超前预报时探测距离小的问题,在分析了雪崩三极管工作原理的基础上,设计了基于两级雪崩三极管串行级联的窄脉冲产生电路.该电路利用雪崩三极管作为电路的核心器件产生的窄脉冲,可满足探地雷达对发射脉冲大幅度、近似高斯单周波的要求.实验结果表明,脉冲源在50 Ω负载下,能生成幅度256 V、3 dB带宽可匹配中心频率为100 MHz的探地雷达超宽带天线、重复频率可达100 kHz的窄脉冲信号,具有硬件简单,性能稳定等优点,可作为探地雷达进行隧道地质超前预报时的发射信号源,实现大深度探测.     

基于互补序列码的超宽带搜救雷达信号处理

根据超宽带雷达目标特性建立了人体探测模型,并利用互补序列码编码的超宽带脉冲串信号对人体模型进行探测仿真.通过对比编码信号与非编码信号的探测结果和不同信噪比下互补码的探测结果,得出经互补序列码编码的超宽带雷达脉冲信号具有很好的抗噪声能力,是超宽带搜救雷达发射脉冲串的理想编码方式.     

探地脉冲雷达回波信号波达方向估计方法的研究

估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容，针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点，提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后，再利用窄带子空间方法进行波达方向估计。通过对实验数据的处理发现，低频信号的分辨率较低，误差较大。在实际处理过程中，并不需要对所有频带信号进行处理，只需要用几个较高频率的窄带信号，就可以准确估计出超宽带脉冲探地雷达信号的回波方向。     

采面小构造综合探查技术研究

为提高矿井小构造探测准确性，将探地雷达和矿井瞬变电磁法结合应用于采面小构造探测中．井下探查实践表明，探地雷达探测速度快、精度高，但探测深度浅；矿井瞬变电磁法分辨率高，有效探测深度达110m，实施两种方法综合探测，通过相互对比验证，不仅可以保证小构造探测的准确性，而且可以保证一定探测深度。钻探验证表明，综合地质解释具有相当高的准确性。     

用探地雷达技术探测堤坝的隐患

探地雷达技术是根据电磁波在不同介质中传播特性不同的原理工作的,具有快捷、无损、连续测量和经济等优点,是目前病险库调查、坝体及截渗体隐患探测的良好手段。文章结合水库大坝隐患的探地雷达探测实例,介绍了用探地雷达技术探测涵洞形状及埋深、跌窝形态及发展趋势、截渗体形态及完整性的方法和成果,提出了土坝中电磁波波速的取值范围及选用天线的频率与探测深度、分辨率的相互关系,并揭示了土坝中不同隐患的雷达波特征。     

基于模糊分形脉冲反褶积的探地雷达信号处理

为了提高探地雷达的分辨率,降低雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出了基于模糊分形脉冲反褶积应用于探地雷达信号的后处理,用分形特征取代反褶积中对反射系数功率谱为白噪的假设,并给出了具体的实现步骤;为了验证该方法的合理性,以直径为100mm的PVC塑料管为标定物,设计了将标定物以不同深度和不同间距埋置在沙体中的模型试验。理论分析和试验结果表明：基于模糊分形脉冲反褶积的原理处理雷达信号,对于降低噪声干扰和提高分辨率有着一定的优势,可作为雷达信号处理方法一种很好的补充。     

室内干扰条件下探地雷达在埋地管线探测中的应用

探地雷达是近些年发展起来的广泛用于工程与环境物探领域的新型仪器。介绍了探地雷达在管线探测中的测量原理 ,探讨了室内干扰条件下探地雷达资料采集和图像解释的方法。实际应用结果表明 ,探地雷达能够探测到地下存在的异常体 ,该技术具有广泛的适应性及较强的抗干扰能力 ,其分辨率较高 ,因而具有很好的应用前景。     

用天线阵技术无损探测大桥钢筋网的三维分布

常规的探地雷达发射的电磁波和接收的电磁波均为同一频率,因此影响了探测的精度、效率.天线阵探地雷达将不同频率的天线组合到一起工作,实现了一次扫描得到4张雷达图,使深部、浅部探测一次同时完成,提高了探测精度和工作效率,节约了探测成本.另外,由于不同频率的天线对不同深度的被探测体有足够的分辨率,不同位置的天线对同一被探测体进行全区域、多角度的探测,所以天线阵探地雷达能够分辨上下重叠或位置很近的被探测体,使得对一个区域的钢筋网进行三维探测成为可能.     

超宽带雷达波在煤体中的传输衰减特性

为研究超宽带雷达波在煤体中的传输衰减特性,通过NS-187矿用射频信号衰减系统,测试中心频率为400 MHz时的超宽带雷达波在厚度分别为25,45,65,85 cm的褐煤、长焰煤和贫瘦煤中的传输衰减信号。分析其信号中正负峰值的变化规律,得出超宽带雷达波的衰减特点。结果表明:随煤体厚度的增加,超宽带雷达波的信号衰减呈递增趋势。在相同煤体厚度下,褐煤变质程度最低,超宽带雷达波衰减程度最大,长焰煤次之,贫瘦煤变质程度最高,超宽带雷达波衰减程度最小。即超宽带雷达波在穿过不同变质程度的煤体时,其衰减程度与煤体厚度成正比。煤厚相同时,煤样的变质程度与超宽带雷达波的传输衰减呈反比。此外当煤体厚度大于60 cm时,在长焰煤与贫瘦煤的幅值频率关系图中,测试中心频率的左侧出现局部峰值,即该频率并非最佳探测频率,在低频范围内存在多个适宜的探测频率。以上结论对于超宽带雷达在煤体中的传输衰减特性以及井下生命探测具有一定指导意义。     

室内干扰条件下探地雷达在埋地管线探测中的应用

探地雷达是近些年发展起来的广泛用于工程与环境物探领域的新型仪器。介绍了探地雷达在管线探测中的测量原理，探讨了室内干扰条件下探地雷达资料采集和图像解释的方法。实际应用结果表明，探地雷达能够探测到地下存在的异常体，该技术具有广泛的适应性及较强的抗干扰能力，其分辨率较高，因而具有很好的应用前景。     

浅地表面波频散曲线组合勘探方法

面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。     

A novel algorithm for fractional resizing of digital image in DCT domain

Fractional resizing of digital images is needed in various applications, such as displaying at different resolution depending on that of display device, building image index for an image database, and changing resolution according to the transmission channel bandwidth. With the wide use of JPEG and MPEG, almost all digital images are stored and transferred in DCT compressed format. In order to save the computation and memory cost, it is desirable to do resizing in DCT domain directly. This paper presents a fast and efficient method, which possesses the capability of fractional resizing in DCT domain. Experimental results confirm that this scheme can achieve significant computation cost reduction while maintain better quality.     

高频振动沉桩的离散元模拟分析

应用平面颗粒离散元软件PFC2D对高频振动沉桩过程进行数值模拟分析,在细观颗粒运动层面上研究高频振动沉桩的机理,得到了桩侧摩阻力的分布变化规律,分析了贯入深度和贯入速率随时间变化规律,提出了"贯入平台期"的概念,并从能量传递和能量平衡角度分析了出现的原因,研究总结了桩周土颗粒的运动规律。结果表明:贯入度一定时,侧摩阻力随深度增加,到一定深度趋于定值;贯入度变化时,同一深度处侧摩阻力随最终贯入度增加而退化。高频振动沉桩贯入速度快,最大贯入速率能达到0.38 m/s,其中贯入平台期的出现是由于振动锤系统传递到桩的能量不足以克服贯入阻力并引起土颗粒共振。高频振动沉桩引起桩周土颗粒运动按区域分布各有特点。     

质子辐照过程的统计分布研究

为了研究一定能量的质子在材料内穿行深度的变化,进而探讨对材料性能的影响,基于质子穿行过程中碰撞的随机性,建立了质子穿行过程的非平衡统计理 论模型。分别计算出了高能和低能质子穿行长大速率函数和穿行深度概率密度函数。并以Kapton薄膜为例,发现高能质子的最概然穿行深度与之对应的最大概率密度的乘积为一个定值;随着低能质子能量的增加,其乘积呈阶梯状递减到一定值;高能和低能的分界线大约在105 eV数量级处。      

灰色系统理论在混凝土侵彻深度计算中的应用

根据灰色关联分析原理,将影响侵彻深度的众多因素组成比较数列,将实际参数组成参考数列,由灰色优化理论得出选择侵彻深度计算公式的一般方法。经算例验证,这种方法的决策结果与实验结果相一致,侵彻深度计算误差小于5%,在工程中是可行的。     

Non-destructive determination of local strain with 100-nanometre spatial resolution

Structure sizes of approximately 180 nm are now standard in microelectronics, and state-of-the-art fabrication techniques can reduce these to just a few tens of nanometres. But at these length scales, the strain induced at interfaces can locally distort the crystal lattice, which may in turn affect device performance in an unpredictable way. A means of non-destructively characterizing such strain fields with high spatial resolution and sensitivity is therefore highly desirable. One approach is to use Raman spectroscopy, but this is limited by the intrinsic approximately 0.5-microm resolution limit of visible light probes. Techniques based on electron-beam diffraction can achieve the desired nanometre-scale resolution. But either they require complex sample preparation procedures (which may alter the original strain field) or they are sensitive to distortional (but not dilational) strain within only the top few tens of nanometres of the sample surface. X-rays, on the other hand, have a much greater penetration depth, but have not hitherto achieved strain analysis with sub-micrometre resolution. Here we describe a magnifying diffraction imaging procedure for X-rays which achieves a spatial resolution of 100nm in one dimension and a sensitivity of 10(-4) for relative lattice variations. We demonstrate the suitability of this procedure for strain analysis by measuring the strain depth profiles beneath oxidized lines on silicon crystals.     

药型罩壁厚对EFP成型性能影响试验

为了得到EFP成型性能与药型罩壁厚之间的关系，进行了不同药型罩壁厚的EFP侵彻钢靶板实爆试验。通过网靶测速、EFP对40mm钢靶板的破孔深度和大小试验，获得了大量EFP速度、破孔深度和大小等数据。试验结果表明：药型罩壁厚对EFP速度和侵彻能力的影响很大，在适当的壁厚条件下EFP能穿透40mm钢靶板。在试验数据分析基础上，得到了药型罩壁厚与EFP的速度和侵彻深度之间的关系和σ／Dk的合理匹配关系。     

钻地模型弹对岩石模拟材料二次侵彻试验

我国现行规范中所采用的侵彻公式是建立在一般弹种基础上的,它是否适合于新型钻地弹种?为探索该问题,以相似准则为基础,应用量纲分析法建立了比例侵彻深度同弹体参数、岩石参数的函数关系,并通过对模型试验数据的统计分析,给出了钻地弹在岩石介质中侵彻的新的经验公式,并在此基础上得出了钻地弹在侵彻爆炸后损伤岩石介质中的二次侵彻公式.     

基于FrFT的直扩系统片内多径搜索及合并方法

提出一种基于分数阶傅立叶变换的直扩系统片内多径搜索方法.使用Chirp信号作为导频信号,在接收端对多径Chirp信号进行分数阶傅立叶变换,根据多径时延差与分数域信号峰值的位置差之间存在的线性关系,通过检测分数域峰值位置进而计算出各多径分量的相对时延.搜索精度等于Chirp信号带宽的倒数,所以当Chirp带宽大于扩频带宽时可分辨片内多径.仿真结果表明,提出的方法能够有效地计算片内多径时延,在采用等增益方式对片内多径进行合并后接收机误码率性能获得提高.     

炼钢转炉顶吹气体射流对熔池的穿透行为

在转炉吹炼过程中顶吹气体射流冲击液面形成的冲击坑对于熔池的成渣速率和冶炼效率有较大影响,是冶炼过程中的重要动力学参数。以1/10氧气顶吹转炉为对象进行了水模型实验,研究了枪位、顶吹气量对射流穿透行为的影响;基于实验与理论分析,讨论了液相表面张力对穿透深度的影响机理;通过引入用于冲击坑形成的射流冲击动能利用指数,建立了更为精确的穿透深度分析模型。研究结果表明:穿透深度随枪位的降低、顶吹气量的增大而增大,冲击直径随枪位的提高而增大但受顶吹气量的影响较小;液相表面张力对穿透深度的影响随着表面张力的增大而加强,随着穿透深度的增大影响更为显著;能量利用指数随着枪位的提高而增大,并基于实验得到了其与枪位的定量关系。