带限离散谱连续信号频谱分析方法优化

实际系统中的连续信号随时间变化的规律可用信号的频谱完全描述。只有选择合理的采样频率和采样时区宽度，对信号有限多次观察测量才可能发现连续信号的频谱。因频率泄漏和频谱混叠的存在，采样法分析获得的信号频谱只能逼近连续信号实际频谱。研究发现，改变采样数据总量时，采样数据的频谱也随之改变。频谱成份最少的分析结果才最接近连续信号的频谱。可通过改变采样数据总量来找到连续信号频谱。设计了由采样数据识别带限离散谱连续信号频谱的Mathematica程序。     

基于小波阈值降噪的既有砌体承重墙基本频率识别

识别既有砌体承重墙的基本频率对结构安全性评估有重要意义.为了降低噪声对动力测试信号和基本频率识别结果的不利影响,首先通过人工带噪信号分析获得小波阈值降噪方法的优化参数,再通过拟静力试验在墙体模型中实现不同的损伤,通过环境激励获取加速度信号.分别基于原始加速度信号和小波阈值降噪处理后的加速度信号,获得功率谱密度函数,再运用峰值点法识别基本频率.结果表明,采用优化参数进行小波阈值降噪后,基本频率识别结果的变异性更小.所采用的方法可通过降低噪声影响来提高带损伤砌体承重墙的基本频率识别效率,为既有砌体结构安全性评定提供基础数据.     

现代GNSS信号捕获性能评估理论与应用

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的应用越来越广泛,几乎涉及国民经济和社会发展的各个领域.作为导航系统设计的重要环节,GNSS信号性能评估工作受到了广泛关注.本文以单点检测为基础,建立GNSS信号统计检测的理论模型,提出了综合调制方式、搜索步长和捕获算法的捕获性能评估方法.针对BOC(Binary Offset Carrier),MBOC(Multiplexed Binary Offset Carrier)和AltBOC(Alternative BOC)等的匹配捕获、无模糊捕获算法的整体检测性能和主峰、边锋检测性能进行评估,给出定量分析结果.搜索步长固定时,BOC,MBOC和AltBOC调制信号的自相关函数多峰特性会导致捕获性能下降,而且副载波速率越高性能下降越明显.虽然BPSK-like和SCPC(Sub Carrier Phase Cancellation)等无模糊捕获算法会带来一定程度的信号功率损耗,但却能有效提高BOC信号的捕获性能.     

面向化学领域网络资源的文本自动分类算法

为了提高化学主题搜索引擎的查询效果,采用距离加权k-近邻分类算法来进行自动分类.为了测试该算法对化学领域网络资源进行分类的效果,文中使用化学化工资源导航系统ChIN人工积累的资源和描述信息作为数据集,并采用基于化学领域的多层次分类体系进行分类.经测试,系统微平均值Fmicro最高可达到71%.文中还就文档的关键词和数据集的熵对分类性能的影响进行了讨论.结果表明,该算法能较好地应用于化学领域网络资源的自动分类.     

轨/姿控火箭发动机推力动态测试系统建模分析

根据轨/姿控火箭发动机脉冲点火方式下动态推力测试的特点和要求,设计了推力动态测试系统并进行动力学建模,采用模态分析理论研究系统的动态性能.并进行幅频特性与相频特性分析,为该系统在微阻尼条件下测试的不失真提供了理论依据.结合该模型,对测试信号进行傅里叶变换,通过系统幅相频特性与不同频率信号进行代数运算的方法,求得了测试系统动态测试误差,从理论上证明测试系统动态性能满足设计要求.     

一类非带限信号的恢复

本文报道了一类非带限信号恢复的一种方法。对非带限信号f(t),若存在可逆函数g(t),使g[f(t)]带限,其最高频率为ω_0,则f(t)可以从大于2ω_0采样率的采样数据准确重建。计算结果与本文建立的理论符合得很好。     

探索物理系统演化规律的频谱二次逼近方法

自然界中有大量的物理系统,其中的物理量随时间演化的规律可以用有限多个正弦函数叠加来描述,即物理量是带限分离谱连续信号.因此,可用频谱识别方法来寻找物理系统的演化规律.研究发现,时域矩形窗截出的物理信号,它的连续频谱的频域采样正好是物理量采样数据的DFT给出的频谱;在物理量被时域矩形窗截出的信号的连续频谱幅频曲线上,所有主极大值及其位置正好是物理量各频率成分的振幅和频率.给出了基于采样数据DFT的二次逼近算法,可以快速地从物理量采样数据DFT频谱中提取原物理量(信号)的频谱信息,进而给出物理量随时间演化的规律.     

用于毫米波谐波混频器本振端口的带通滤波器设计

毫米波接收系统设计中,由于高频率的本振源获取难度大且成本高,因此毫米波频段的接收信号主要与本振信号的高次谐波分量而非本振信号进行混频,来获得基带信号。为保证本振信号及其谐波信号的质量,必须在混频器的本振端口加入滤波器,对其基本要求是通带宽、频率选择性好、变频损耗低。首先基于先进设计系统(advanced design systems,ADS)软件设计了一个用于Ka波段四次谐波混频器本振端的平行耦合带通滤波器,其中心频率为8. 5 GHz,通带宽2 GHz。然后用高频结构仿真(high frequency structures simulator,HFSS)软件进行了仿真验证,分析了基板厚度、铜箔厚度、介电常数对滤波器性能的影响。最后,对滤波器进行了加工与测试,将实际测试结果和HFSS仿真结果对比,发现两者基本一致,滤波器性能符合通带带宽、插入损耗和带外抑制的要求。     

聚丙烯纤维对吸声性能的影响及其神经网络模拟

以膨胀水泥、轻质陶粒、粉煤灰等为主要原料,掺加聚丙烯纤维,采用混凝土成型法成型,制备一种可适用于地铁特定环境下的环保型吸声材料.通过试验分析了聚丙烯纤维的长度、掺入量对材料吸声性能的影响.结果表明,掺入聚丙烯纤维能显著提高材料的吸声性能,尤其是高频吸声性能.利用Matlab自行设计了BP神经网络预测系统,以所用的聚丙烯纤维的长度、掺入量、测试频率和实测的吸声系数来训练网络,建立材料体系输入-输出模式的非线性映射关系,并对已有试验数据进行预测,达到了满意的精度.     

卫星导航系统监测站覆盖性能分析

监测站作为卫星导航系统控制段的重要组成部分之一,对系统基本服务功能的提供和各项性能指标的保持都具有重要意义.研究了一种用于监测站覆盖性能评估的模型;基于该模型以GPS为例对单个监测站覆盖性能、站际重叠覆盖性能以及监测网整体覆盖性能进行了实验分析,结果表明该模型可以用于监测站性能评估和布网设计及优化;采用模拟仿真的方法对GPS地面监测站的故障敏感性进行了分析,确定了在整个监测网络中具有重要影响以及能够导致较大完好性风险产生的监测站;最后提出了一种基于监测站网覆盖性能的系统完好性增强设计,并探讨了监测站的布设原则,给出了一种基于覆盖性能的分期分级布设方案.     

Woodpecker+:基于数据特征的自定义负载性能评测

数据库的性能评测随着复杂多样的应用出现变得更加重要.在很多情况下,研究、开发人员的性能评估工作受限于负载的缺乏.虽然OLTP-Bench通用数据库性能测试框架在一定程度上提高了性能测试的效率,但由于标准Benchmark负载固定且针对用户多样的应用场景的代表性差,故无法精准地满足不同应用的系统性能;此外,大部分测试框架使用高级编程语言支持为应用编写测试负载,不仅增加测试负担还会引入大量重复性工作,导致测试效率低下.本文设计并实现了一个用户自定义性能测试负载的工具:Woodpecker+.该工具的主要贡献为:易于使用和可拓展、提供了可高效构造测试案例、做测试安排的测试定义语言(TDL)、可灵活控制事务执行模式及数据访问分布、实现了轻量级的细粒度统计信息收集与分析、支持多种主流数据库系统DBMS及提供数据库访问接口的其他数据库.通过一组详细的运行在主流DBMS上的自定义负载实验来验证Woodpecker+的特性.     

基于FFT的空间重采样算法的性能分析

空间重采样方法是一种不需要角度预估计的宽带DOA估计方法,它利用相位聚焦的方法实现宽带信号中不同信号子带的信号子空间的一致.而基于FFT变换的空间重采样算法利用傅里叶变换特性实现空间采样频率的变换,但此方法对阵元的选择以及参考频率的选择等都有一定的要求,本文从阵元个数、参考频率、子带划分、信号入射角度以及信号带宽等多个方面对基于FFT空间重采样算法进行了全面细致的性能仿真分析,为该方法的应用推广、工程实现提供了较为有意义的参考.     

GNSS空间信号质量分析方法研究

导航信号质量的优劣,直接关系到卫星导航系统的性能,同时也反映了卫星有效载荷的工作状态和各种电性能指标.中国科学院国家授时中心的GNSS空间信号质量评估系统,以标准仪器监测、离线数据分析和监测接收机三种方式对导航信号质量进行分析与评估.本文主要介绍了该系统的离线数据分析方式和数据采集方法,分析了信号功率谱、眼图、星座图和码片赋形等性能,分析了相关峰、相关损耗等相关性能参数.分析结果表明,该系统中使用的信号质量评估方法实用有效.     

实际伽利略搜救信号参数估计的Cramer-Rao界

考虑调制不对称度和信息位宽的不确定度,研究了实际伽利略搜救信号信息位宽、到达频率(FOA)、到达时间(TOA)估计的Cramer-Rao界(CRB).推导了伽利略搜救信号Fisher信息矩阵中各元素的计算表达式,利用单位冲激函数的性质和Parseval定理,将单位冲激函数的平方和转换到频域进行计算,得到了信息位宽、FOA和TOA估计的CRB的解析结果.数值分析和Monte Carlo仿真结果表明,CRB具有有效性,可以用于评估上述参数估计算法的性能.     

GPS与北斗广播星历TGD参数对单点定位影响比较分析

卫星群延时间参数(Timing Group Delay,TGD)表征了卫星不同频率信号通道之间的延迟偏差,一般作为重要的信息在卫星导航系统的广播星历中播发给用户.由于不同卫星导航系统广播星历中的钟差定义的不同,卫星TGD参数的含义也有所差异,用户在利用广播星历进行定位授时中必须正确理解并使用广播星历卫星钟差与各个频率信号的TGD改正参数.本文针对GPS和北斗卫星导航系统(BDS),分别使用无电离层组合和单频观测对TGD参数在定位中的影响进行计算和分析,通过比较分析指出了目前北斗广播星历中的TGD可能存在一些问题需要进一步调查.     

雷达信号的匹配小波识别

为提高船用雷达在海上复杂气象条件下的抗干扰性能,有效识别航道目标,克服通常小波雷达信号处理中小波选择的困难和多尺度分析的非实时性,提出根据学习雷达信号匹配构造与信号具有相似频谱特征的带限尺度函数和小波算法.通过一级分解和重构,实时提取信号中的有用模式.根据不同信号动态构造优化尺度和小波.在实际一维雷达信号处理中,构造出频带锁定学习雷达信号有效频段的带限尺度和小波.     

基于视觉测量的微陀螺振动系统线性度测试研究

为了测试分析微陀螺驱动模态振动系统的线性度,使驱动模态在静电驱动信号激励下产生稳定的线性振动,采用计算机视觉测量方法,使用高速摄像机获取微陀螺驱动模态在频率固定的调幅驱动电压信号激励下的振动位移响应视频图像;通过对运动时序图像的处理、目标识别与运动参数测量,获得振动位移的时变曲线.进一步得到驱动电压幅值变化与振动位移幅值的变化关系,分析结果表明,该方法便于对微陀螺振动系统的线性度进行测试分析.     

风机性能测试不确定度评定

以风机抽检产品的风机流量、压力、效率等关键性能指标的测试结果进行不确定度分析,确定本次测试的不确定度,对各个仪表在测试过程中对不确定度的影响进行评估,得出关键性能测试过程中主要测试仪表选取的指导意见.对风机流量、压力和效率进行了公式推算,对风机性能测试过程中的各个基本测量量进行不确定度分析.     

Click模块化IPv6路由器性能测试方法研究

可重构路由器具有开放的体系结构,可以灵活重构,具有良好的可扩展性.Click提供了一种可重构路由开发软件平台,其基于构件的模块化特性使其在配置路由器及性能测试方面高效、灵活.文中给出了基于Click的模块化路由器性能测试方法,并设计了路由器性能测试的收发包Click结构,应用Click构件对模块化Click IPv6路由器的吞吐量、丢包率及时延进行测试.测试的方法方便灵活,且可用于可重构路由器模块和整体性能的测试.     

GNSS互操作研究

目前互操作已经成为世界各主要卫星导航系统关注和研究的重要问题,北斗作为重要GNSS系统之一,也在研究互操作的有关问题.GPS和Galileo利用在中心频率为1575.42MHz的L1/E1频段上分别调制TMBOC和CBOC信号,实现了两个系统间的互操作.我们给出了互操作的概念,分析了互操作的需求,利用卫星轨道数据验证了系统间互操作可有效增加接收机可视卫星数目,改善DOP值.利用码跟踪误差和多径包络曲线分析了GPS和Galileo互操作信号性能,最后初步探讨了北斗与GPS,Galileo进行互操作的方式.