基于时变状态转移隐半马尔科夫模型的寿命预测

隐半马尔科夫模型在进行系统状态估计及寿命预测时,其状态转移概率矩阵是固定值,得到的剩余寿命预测值呈阶梯状变化,与系统的实际剩余寿命值之间存在着较大的误差.针对上述问题,提出了具有时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型,根据系统的3种典型退化状态分析,给出3种不同的状态转移系数.与初始状态转移矩阵相结合,得到随时间变化的状态转移矩阵.提高系统在当前健康状态下的剩余持续时间估计精度,最终得到更为准确的总体剩余寿命预测值.结果表明,基于时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型相比传统的隐半马尔科夫模型,可显著提高剩余寿命预测的准确性.     

基于隐马尔可夫模型的半挂车制动侧滑状态辨识

为了识别半挂车在制动过程中是否有侧滑的危险,及时将车辆状态反馈给驾驶员以提高车辆主动监控预警,从车辆重心偏移、车速和道路三方面选出对制动侧滑影响较明显的4个特征参数,输入到ADAMS仿真软件进行直线制动仿真实验.建立基于隐马尔可夫模型的制动侧滑辨识模型,采用Baum-Welch算法对模型进行训练,得到似然模型的最优参数...     

基于隐马尔可夫模型与并行模型组合的特征补偿算法

提出了一种基于隐马尔可夫模型和并行模型组合的特征补偿算法.首先,利用一个包含较多状态的隐马尔可夫模型来描述全部单词特征向量的分布.然后,根据静音段估计的噪声均值和方差,采用并行模型组合方法调整隐马尔可夫模型的均值向量和协方差矩阵,使之与识别环境相匹配.最后,根据基于状态转移矩阵压缩的前向后向算法计算隐马尔可夫模型的后验概率,并通过最小均方误差准则估计纯净语音特征向量.实验结果表明,该算法能够更加准确地估计纯净语音特征向量,其性能明显优于基于高斯混合模型的特征补偿算法;状态转移矩阵压缩算法可以在不影响补偿精度的前提下,显著减少前向后向算法的计算量.     

基于因子分析的隐马尔可夫模型

状态输出概率密度为对角协方差矩阵高斯分布的隐马尔可夫模型(HMM-DG)在帧内特征相关建模方面存在缺陷．本文将因子分析方法与HMM-DG的混合高斯建模相结合,提出了一种具有弹性的帧内特征相关隐马尔可夫模型框架一基于因子分析的隐马尔可夫模型(HMM-FA)．并导出了HMM-FA的训练算法．理论分析和仿真实验都表明：在训练数据相同的条件下,HMM-FA的性能优于HMM-DG。     

面向一类混合退化装备RUL预测的平行仿真技术

针对一类带离散冲击的混合退化装备剩余寿命预测问题,研究了面向混合退化装备剩余寿命预测的平行仿真技术.提出以混合Wiener状态空间模型为基础仿真模型,以泊松冲击到达为模型选择判据,在实时退化数据驱动下,实现仿真模型在线选择,利用强跟踪滤波和期望最大化算法进行仿真模型数据同化和未知参数在线估计,从而实现仿真模型演化,提高仿真模型逼真度.在此基础上,实现了基于平行仿真的剩余寿命实时预测.利用某轴承性能退化数据对平行仿真方法进行了实例验证,仿真结果表明平行仿真方法能有效仿真轴承的性能退化过程,剩余寿命预测的不确定性小、精度高.      

基于小波域隐马尔可夫模型的信号处理技术研究

研究寻北仪惯性传感器信号处理问题,采用基于小波域的隐马尔可夫模型(WHMM),对连续旋转式寻北仪陀螺的输出信号进行降噪处理. WHMM使用混合高斯模型描述小波系数的分布特性,隐状态间的概率转换描述不同尺度小波系数间的相互关系,并采用期望极大化(EM) 算法对模型参数进行训练. 通过训练得到的WHMM估计真实信号的小波系数,将估计出的小波系数进行逆小波变换,实现信号的降噪处理. 应用实例表明,该方法对陀螺输出信号有效地进行了降噪处理,抑制了干扰,提高了寻北精度.     

基于文本分块的多模板隐马尔可夫模型的文本信息抽取

针对文本信息抽取中训练数据来源的多样化，不利于学习到最优的模型参数的问题，提出了一种基于多模板隐马尔可夫模型的文本信息抽取算法. 新算法利用文本排版格式、分隔符等信息，对文本进行分块，在此基础上，通过对训练数据分成多个形式模板训练隐马尔可夫初始概率及转移概率参数，最后，结合统一训练的释放概率参数，对文本信息进行抽取. 实验结果表明，新算法在精确度和召回率指标上比简单隐马尔可夫模型具有更好的性能.     

基于混合条件模型的Web信息抽取

针对传统Web信息抽取的隐马尔可夫模型对初值十分敏感和在实际训练中极易得到局部最优模型参数,提出了一种最大熵和最大熵马尔可夫模型相结合的条件模型.该方法对输入的Web页面进行解析并构建HTML树,通过计算HTML子树结点的熵定位数据域,允许观察值表示任意重叠特征(像词、大写、HTML标记、语义)和定义状态序列给予观察序列的条件概率实现了Web信息抽取.实验结果表明,新的方法在精确度和召回率指标上比传统隐马尔可夫模型和最大熵马尔可夫模型具有更好的性能.     

基于Matlab的轨道电路仿真与应用

本文运用Matlab软件和均匀传输线理论,对电容补偿式轨道电路的调整及分路两种状态,进行数学模型的建立和仿真计算,并对仿真结果与实际测量结果做了对比分析。     

基于特征和隐马尔可夫模型的文本信息抽取

基于文本分块提出一种新的文本信息抽取技术,该技术利用文本的语义特征和结构特征,抽取具有特征的状态,以此结果为基础,进一步运用改进的隐马尔可夫模型,抽取剩余的无特征状态.对美国CMU大学CORA搜索引擎研制组提供的数据集中的100篇进行测试,结果显示精确度和召回率比基于单词和传统隐马尔可夫模型的方法都有所提高,并进一步提高了效率.     

卫星移动通信多普勒频移补偿研究

针对卫星通信系统中,多普勒频移过大对通信过程造成严重影响的问题。在传统多普勒频移补偿思想的基础上,通过分析信号传输过程中影响多普勒频移估计值的因素。提出了一种改进的多普勒频移补偿方案。该方案通过使用最大似然估计法对用户链路上的收发信号进行多普勒频移估计。并使用该方案对Iridium系统,GEO（geostationary earth orbit）系统的反向通信链路上的多普勒频移进行计算,得出频率补偿误差。仿真结果表明,当统计点数N=3500,信噪比SNR=8 dB时,经改进后,频率补偿方案在Iridium系统与GEO系统中的频率估计误差与传统频率补偿方案中的频率估计误差相比较,分别降低了50%与42%。因此,改进后的频率补偿方案与传统频率补偿方案相比,多普勒频率估计精度更高,更有利于卫星信号的精确跟踪和解调。     

一种直接序列扩频系统的大频偏二次捕获算法

研究多普勒频偏大于码元速率的扩频信号捕获问题和大频偏估计的模糊问题,提出了一种扩频系统的大频偏二次捕获算法,并提出了二次捕获概念.该算法采用时频并行搜索的大频偏估计完成频偏预估计和补偿,将准基带信号的频偏预估解扩值进行预处理后构造相邻频点,并依据该频点对输入信号进行二次捕获消除频偏粗估计的频点模糊,完成大频偏下的正确捕获输出原始数据信息.仿真和实测结果表明,该算法采用时频并行搜索的大频偏预估计、FFT细频偏估计与二次捕获相结合的方法可以有效缩短二次捕获的时间,满足大频偏下载波快速同步要求,提高了低信噪比通信环境下的捕获概率,算法实现简单、灵活,频偏估计精度高.     

基于车-地关联分析的轨道电路失去分路验证方法

轨道电路的基本功能是检查轨道占用和空闲,一旦失去分路检查,将直接威胁行车安全.依据现场实际案例及相关数据,根据谐波电流限值和横向连接线测试数据,简要分析并排除了由于牵引电流谐波和迂回电路引起接收端残压超标的可能性.在建立机车多轴分路条件下轨道电路的精细仿真模型基础上,重点对机车信号电压及轨道电路接收残压进行了仿真计算和对比验证,得出了由于分路不良造成轨道电路失去分路的结论.定量分析了二者的相关性,引入了机车-轨道电路转移系数的概念,从而为综合判断分路状态及故障诊断提供了新的途径.     

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路. 电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.      

MEM在铁路UM2000轨道电路信号接收中的应用

最大熵法(MEM)是一种常用的现代谱估计法,它与经典谱估计法相比,分辨率比较高.UM2000是法国应用于高速铁路中的一种数字编码轨道电路,其信号特点是频率间隔比较小,所以要求其频谱的分辨率高,同时实时性要好.本文研究了用MEM在UM2000轨道电路信号分析中的应用.     

六缸曲轴动平衡机的微机系统

本文报道了用于测量六缸汽车发动机曲轴不平衡量的动平衡机微机系统的研制。文中详细地论述了该系统的数据处理方法与LED显示电路、控制接口、程序等的设计原理。     

基于解析冗余关系理论的电力电子电路健康预测

讨论了电力电子电路中元器件级的健康预测。元器件级的剩余使用寿命是通过反推残差信号方法得到的。首先利用键合图建立系统的动态模型,得到全局解析冗余关系,通过故障特征矩阵进行故障检测与隔离;然后与元器件的退化模型相结合的方法,得到元器件相对应的残差退化曲线,从而获得元器件退化过程数据样本。根据元器件的等效电阻与残差的退化关系,结合故障阈值与失效值和极限学习机(extreme learning machine,ELM)算法可计算出元器件级的剩余使用时间。最后将该方法应用于典型电力电子电路Buck电路中,在20-sim软件和Matlab仿真环境中进行联合仿真,验证了此方法的有效性。     

具有丰富谐波负荷的无功补偿和谐波抑制

建立了一个公共连接点短路参数(电感)与无功补偿电容的L-C并联谐振模型.谐振的驱动信号是用户晶闸管变流器产生250、350、550、650、850 Hz乃至更高频的谐波.谐振对电网、用户晶闸管变流器以及无功补偿装置都有危害.提出了在补偿电容上串联适当的限流电感把固有谐振频率控制在低于130 Hz的办法,这样电能质量能得到改善、用户能进行有效的无功补偿、无功补偿装置能保证可靠运行.     

B样条曲线刀具半径补偿方法

在数控激光切割加工中,由于作为刀具的激光焦点具有一定的半径,因而刀具中心轨迹并非零件实际轮廓,存在一个刀具半径补偿问题。为此提出了激光切割B样条曲线的一种刀具半径补偿方法。该方法利用常规等距曲线的数学模型及B样条曲线的端点性质,通过主动调整控制参数,获得精确的保形的等距曲线。其交点采用数值迭代求解,算法过程简单。