2004年第6卷总目次

The signals of strain gauge transducers are very small. In consequence, error signals can even exceed the measuring signal amplitudes and therefore must be suppressed by sophisticated measuring circuits. There are absolute physical limits for the resolution of strain gauge transducer signals and the carrier frequency technique can get very close to the boundary of theoretically achievable maximum resolution. Very high gain stability can be achieved with very precise inductive dividers as reference signal sources and with auto-calibration cycles. Realisations of the philosophy are shown for high-precision static measuring units and for universal broadband amplifier systems.     

基于Laguerre展开的时、频域同时外推技术

考虑到散射体在高斯脉冲平面波激励下感应电流的能量几乎全部集中在有限时间和频率的范围内这一因素，将时域响应用Laguerre函数展开，并由傅里叶变换，可得到相应的频域响应。采用时间步进法（MOT）和矩量法（MOM）分别得到早时和低频响应，由早时响应和低频响应信息的互补关系，联合外推得到整个时、频响应。用本方法分析计算了理想金属导线的时、频域电磁散射响应，结果表明了该方法与频域MOM、时域MOT的精确数值解非常接近。     

基于质心分析的淮河流域降水时空分布特征

为定量表征淮河流域降水量非均匀性特征,建立年降水质心时间指标,以概化年内降水过程时间分布,从时域、空域、频域3个维度解析流域近55 a降水质心时间的总体格局与演变规律。结果表明:各典型站点近55a降水质心时间序列中全部存在28a的第一主周期;年降水质心时间序列突变年份多发生于1975—1989年,突变主要集中于淮河上中游地区;年降水质心时间序列多呈现不显著的增加趋势,说明流域大部分地区年降水集中期有微弱的后移倾向;年降水质心时间随纬度增加而呈现明显的后推趋势,流域南北地区年降水质心时间可相差20 d左右,经度变化对年降水质心时间没有明显影响;淮河流域暴雨与大雨质心时间普遍迟于其他等级年降水质心时间,流域年降水质心时间对暴雨、大雨较为敏感。     

基于改进 FastICA 的冲击波工频干扰消除算法

在火炮冲击波信号测试领域中, 为解决陷波算法消除工频干扰损失有效信号成分的问题, 提出了一种改 进的 FastICA 算法消除工频干扰。 采用五阶收敛的牛顿迭代形式改进基于负熵的 FastICA 算法, 使其不仅具备 负熵算法的高精准度, 而且收敛速度快, 迭代次数少。 仿真结果表明, 该算法的相似系数和信噪比达到 0. 999 99和 45 dB, 较传统陷波算法的 0. 996 和 21 dB 有明显的优势。 相比于基于负熵的 FastICA 算法, 改进算 法与其精准度相同, 但迭代次数减少了 26. 7%; 与收敛速度较快的峭度算法相比, 改进算法迭代次数更少, 收 敛速度更快, 稳定性更高。 该算法具备精准度高、 收敛速度快和迭代次数少等优势, 因此适用于实时处理冲击 波的测试场合。     

一种改进的适用于数字助听器的基于非线性频率压缩的多通道响度补偿方法

为了改进数字助听器中的响度补偿, 并提高高频部分的语音可懂度, 提出一种基于非线性频率压缩的多通道响度补偿的综合方法。首先, 为了避免语音的频率畸变, 基于语音可懂度进行频谱的多通道划分。然后, 采用一种非线性的频率压缩方法, 将高频部分的声音压缩至患者能听到的低频部分。所提出的非线性频率压缩方法是基于不同频段对语音理解度的贡献占比来改变频率压缩比。最后, 为了实现自适应的响度补偿同时防止传统宽动态范围压缩的固定压缩比降低语音质量, 采用一种随时间可变压缩比的自适应宽动态范围压缩方法。实验结果表明, 相对于传统的宽动态范围压缩和频率压缩方法, 该方法可以改善20%的语音鉴别准确率。     

基于不同目标下的城际铁路列车开行频率优化

研究运营企业效益最大化和社会总成本最小化2个不同目标条件下城际铁路开行频率的优化,建立双层规划模型,上层分别以铁路企业效益最大化和社会总成本最小化为目标,下层以开行方案作为变量、以用户均衡理论建立模型,利用模拟退火算法得出城际运输通道中不同交通方式的分担率,并求出不同等级城际列车的客流量及开行频率.通过算例进行验证,对比和分析了2种目标下的城际列车开行频率方案,为城际通道客运优化管理提供理论参考.     

可证明安全的射频识别双向认证协议

由于射频识别系统中读写器和标签是在不安全的无线信道中进行通信,而且随着移动读写终端的出现,使得读写器和服务器通信也不安全,容易受到假冒攻击、窃听攻击、中间人攻击等安全威胁,针对此问题提出了基于中国剩余定理的射频识别双向认证协议。该协议利用对称加密、模运算等方式提高信息传输的安全性,引入时间戳来抵抗中间人攻击,并利用中国剩余定理对各方进行认证,最后采用随机更新密钥的方式进行密钥更新,并通过形式化证明的方法和常规攻击分析的方式来验证协议安全性。将该协议与其他协议进行安全性、计算量和存储量的比较,结果表明:文中协议安全性高、计算量小且存储量适中,在射频识别领域安全方面具有一定的应用价值。     

南图尔盖盆地SA区块河道砂体演化及定量刻画

针对河道砂体横向变化快而难以有效刻画评价的问题,综合应用分频检测、相位调整、地层切片及地质体雕刻等技术对南图尔盖盆地SA区块上侏罗统阿克萨布拉克组河道发育特征及期次进行了研究。首先,利用分频方法检测出目的层段可能存在的两期调谐厚度不同的河道沉积体;然后,采用波阻抗分析和90°相位转换,揭示目的层段地震负振幅与河道砂岩具有较好的对应关系;最后,在高频层序地层格架内制作等时地层切片的基础上,通过河道沉积特征及典型地层切片振幅的单井标定分析,识别并分期刻画出两期不同类型的河道砂体。结合河道弯度、宽厚比及储集体积等参数综合分析认为,早期河道具有低弯度曲流河特征,晚期河道为具有平直河特征的三角洲平原分流河道,且早期河道储集体积明显高于晚期河道。     

混凝土湿喷台车臂架振动模态分析

以国内某公司喷浆台车SPTC25为研究对象,首先利用陀螺仪和加速度传感器在施工现场进行动力学测试,采集到关于臂架在实际施工时的角速度和加速度的时间历程曲线。然后通过数据处理和分析计算,得到臂架在仰俯工况下的振动频率和振幅,分别为1.18 Hz和0.092 m,回转工况下的振动频率和振幅分别为0.98 Hz和0.073 m。其次,对湿喷台车臂架建立了准确的有限元模型,并且进行了模态仿真分析,得到前三阶模态的固有频率和振型。结合隧道施工时的实际操作数据统计,最终得出结论,臂架在施工过程中长时间处于共振状态,使得振幅过大,这是臂架疲劳开裂的主要原因,也为后续湿喷台车臂架的研发和优化提供了新的分析思路。     

基于超螺旋精度提升机制的OFDM网络信道噪声消除算法

为解决当前OFDM网络信道噪声消除算法难以规避信道中的窄带莱斯噪声,且抗信道衰落能力不强,以及信道间普遍存在严重的频率干涉问题,提出了一种基于超螺旋精度提升机制的OFDM网络信道噪声消除算法.首先,根据各个传输子信道具有差异化的频率载波特性,将传输子信道等价为接收背景中的接收点,从而构建了超螺旋接收结构,有效消除不同传输子信道间存在的频率干扰特性,降低信道窄带莱斯噪声对信号预发射过程的衰落影响;随后,基于角度识别方式进行锐-钝识别,并结合拐点思想,采用序列重排技术,将待发射信号进行消波处理,并进行自旋精度提升,从而提高了其抗窄带莱斯噪声的性能.仿真实验表明:与常见的超高频精度自适应机制(UHF adaptive,UHFA)、共线度自旋精度提升机制(the degree of accuracy of collinear spin,DACS)相比,本文算法与理想状态下的OFDM功率谱密度曲线最为接近,具有更高的信号增益水平与更低的信道误码率.