摘要：针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,进一步将周期识别法优化为方差曲线周期识别法;然后,基于频谱泄露最小原则,设计自适应离散傅里叶变换数据处理方法来解决由方差曲线不光滑而引起的结果不准确问题;最后,采用二次检测来解决检测系统中策动力信号与被测信号存在频差而导致动力学转迁的不明显问题。仿真结果表明,该方法不受被测信号初相位影响,可识别淹没在强噪声中的微弱信号,被识别信号的信噪比可低达-74.96 dB。列车轴箱轴承故障实验中获得的方差曲线周期现象清晰,也表明了该方法的工程实用性。

摘要：相比于传统的电子战测频接收机,数字化接收机对信号的检测过程集中在数字信号层面,具有较高的系统集成度,得益于在多路同时到达信号检测方面展现出的巨大优势,因而受到广泛关注。为提升己方雷达在战场上的生存能力,有效对抗敌方宽带数字化接收机的侦察,文中以典型的单比特数字接收机为研究对象,通过分析测频原理,以信号处理过程中单比特采样导致的多信号检测局限性为出发点,设计了基于信号幅度调制的OFDM-MIMO宽带低截获雷达信号。仿真及实验结果表明,所设计的雷达信号具有较高的复杂度,可有效对抗基于信号频谱峰值进行频率检测的单比特接收机侦察,单比特接收机对所设计信号的截获概率仅为20%,证明该信号具有较好的低截获特性。

摘要：光声池作为光声光谱气体检测系统中的核心器件直接影响系统的检测精度,以经典圆柱形光声池为基础研究对象,利用有限元分析软件,结合压力声学及热粘性声学两种物理场对光声池内的声热耦合过程进行建模,通过仿真对比谐振腔和缓冲腔的几何参数变化对光声池性能的影响,进而确定其最优尺寸。仿真结果表明:谐振腔、缓冲腔的长度和半径均会影响谐振频率和声压。充分考虑对比结果及工业制造难度后,选定谐振腔最佳长度为120 mm,最优半径为3 mm,缓冲腔半径为35 mm。在此基础上,设计了一种谐振腔与缓冲腔为圆角连接的光声池,与同尺寸直角光声池相比,圆角光声池在提高光声信号和降低流动噪声干扰方面更具优势,品质因数提高至1.109倍,池常数增大到3635.1 Pa·cm/W,声压提高到1.26×10^(-5) Pa。在甲烷气体的浓度检测中,系统灵敏度可达到0.87 ppm,检测结果较理想,符合高灵敏度的要求。因此,圆角连接光声池在性能上有明显提升,可为光声池的优化设计提供参考。

摘要：针对接触网吊弦的接触面积小且易与电力线混淆,传统的故障识别算法存在如吊弦的误识别、识别效率低和不能实时检测等问题。相比传统卷积神经网络,胶囊网络(CapsNet)首次采用矢量作为输入,可以很好地保留目标的方向、角度等特征信息,更适合识别复杂背景下的吊弦。因此,该文提出一种基于改进胶囊网络和CV模型结合的吊弦故障识别算法,通过1×1归约层和3×3卷积核简化传统9×9胶囊网络的卷积层,并采用优化算法进行参数寻优,缩短训练权重时间;同时输出量保留了方向与角度,能更准确地对烧伤、载流环折断、脱落等故障的吊弦进行分类;通过对吊弦巡检图像应用该文方法,吊弦定位准确率提高到95%。与前馈神经网络(BPNN)和Alex Krizhevsky设计的AlexNet等方法进行对比,所提出的吊弦故障识别方法可以准确、迅速地从复杂背景识别出吊弦,并准确地找到吊弦故障的位置,大大提高了输电线路智能巡检的效率。

摘要：研究单比特接收机的高检测率测频方法,利用滤波器组将信号分成多通道,每条通道独立采样、测频,通过减小非线性变化产生谐波的影响达到提高检测率的目的,并对测频后的误检数据进行统计和分析,依据分析结果设计补偿矩阵,利用补偿矩阵对测频结果进行修正.仿真结果表明该方法有效提高了单比特接收机的双信号检测率,对于大动态范围的检测率提升更明显,归一化增益差为6 dB时检测率是原检测率的3.5倍.相关的研究方法和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.

摘要：为了提高一类非匹配不确定非线性系统的渐近稳定鲁棒控制能力,简化传统反演自适应变结构控制计算,通过引入变结构附加控制输入量,降低子系统虚拟函数反演设计难度,克服传统反演自适应L2增益控制只能保证外部扰动对状态变量的影响小于干扰抑制系数,而不能实现系统状态变量渐近稳定的不足,且对外部干扰上界没有要求,并给出附加控制输入反演自适应变结构鲁棒控制计算通式.为了验证所提出控制的方法性能,以典型谐波励磁系统为例,对负载突增和单相接地故障两种工作状态进行仿真分析.仿真结果表明,相对于反演自适应L2增益控制方式,励磁系统状态变量渐近稳定能力得到增强,且超调降低、稳定恢复速度加快,对于提高军用电站谐波励磁系统稳定控制能力具有重要意义.

摘要：针对开放环境下混凝土空洞病害检测的病害特征识别中噪声干扰、成分识别问题进行了研究,提出了基于优化变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)与自由振动衰减速度的混凝土浅层病害声振信号识别方法。该研究建立了混凝土浅层空洞病害的理论模型,仿真了不同工况下的病害特征频率及其变化规律;提出了基于IVMD的信号分解方法,设计了基于Tent混沌与柯西变异优化的麻雀搜索算法联合搜索变分模态分解的关键参数k和α,在最佳分解的基础上提出了基于自相关函数图形、相关系数、衰减系数与频域分布情况的浅层空洞病害本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)识别方法;选取幅值衰减评估了特征IMF的衰减速度,得出了基于振动衰减特征的空洞病害识别方法;通过预埋病害模型试验对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,基于IVMD的分解方法能够有效降低噪声及其他成分的干扰,提高空洞病害识别精度和准确度。

摘要：建立了含多个不确定参数和外部扰动的机电调速系统非线性模型,并提出一种基于附加控制变量和可调参数自修正的反演非线性自适应L_2增益速度控制方法,通过引入K类函数和附加控制变量,既提高了机电复合调速系统的稳定控制速度,也克服了在传统反演设计中各子系统虚拟函数设计时都要考虑耗散不等式的不足,与常规调速控制方法进行的仿真结果对比表明,新提出的控制方法能够提高速度控制套等执行部件的响应速度,减小速度控制的超调,有利于提高机电复合调速系统的稳定控制能力。

摘要：处于等离子体环境中的航天器的介质材料受到带电粒子的作用,表面将产生电位。对背面接地的介质材料,上表面将与接地背面形成电势差。当电势差达到一定阈值时将产生放电,表面充电电位对充放电效应影响至关重要。综合考虑等离子体中粒子的质量、温度及密度,介质材料的二次电子效应,体电流泄漏以及介质材料的运行速度等因素,基于气体动理论,利用粒子的麦克斯韦速度分布函数理论推导得出等离子体环境中背面接地介质材料表面充电电位一般表达式。讨论了地球同步轨道环境下,表面电位与等离子体环境及材料表面电阻等各个参数的关系,总结出等离子环境背面接地介质材料表面充电规律,为航天器介质材料静电防护设计提供一定的理论基础。

摘要：为较准确地测试出动车(EMU)行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声的电场强度进行有效衰减。通过仿真软件对非全屏蔽箱体的抑制能力进行检测,初步得到了屏蔽箱体内部的电场分布情况,以及屏蔽箱体内外空间的电场分布图。测试结果表明,当背景噪声频率为80 MHz^2 GHz时,非全屏蔽箱体中放置测试天线的位置,背景噪声的电场强度会由1 V/m衰减至0.25V/m以下,各频点平均衰减80%以上。对于波源设置在动车车体其他位置,各频点平均衰减至0.1 V/m以下,抑制效果明显。由这些数据结果初步验证了非全屏蔽箱体的引入对于测试动车最大辐射场强的必要性,以及进行实物测试的可行性。