一、δ函数匹配法在分析LTI系统中的应用(论文文献综述)
石肖[1](2021)在《基于光场相机的三维定位与三维显示研究》文中指出三维(3D)成像广泛应用于生物医学、材料科学、人机交互等领域,相较于传统的二维成像与显示技术,基于微透镜阵列的光场成像可将光线的位置与角度信息以四维双平面形式进行编码,较传统方式增加了两个自由度,克服了传统成像无法采集光线方向的固有局限。光场图像由子图像阵列组成,其中包含了丰富的物体信息,这些信息中可在重构阶段恢复物体深度,在虚拟现实、三维重建、目标检测等机器视觉领域具有重要作用。然而,目前基于光场成像的理论研究及拓展应用仍处于初步阶段,由此,本文在基于光场成像的3D光学再聚焦、4D光场数据的裸眼三维显示、光场全景三维定位三个方面展开了理论和应用研究,主要研究内容如下:1.提出了一种基于自适应δ阵列的光学三维再聚焦方法。为了解决传统3D在聚焦中有限有效采集区域的限制,提出了一种系统自适应的δ阵列。根据系统参数,生成具有自适应脉冲数的A-PDFA(Adaptive periodicδ–function array)卷积核,将此A-PDFA卷积核与通过集成成像系统捕获的EIA(Element Image Array)卷积,获得了采集区域扩大、深度过滤的EIA,最终将对象再聚焦在物体的真实深度。通过平面及三维物体的仿真与实验证明,相较传统的PDFA方法,本文提出的方法可以有效增加有效采集区域。2.提出了一种基于光场相机的全视差裸眼三维显示方法。结合光场相机与深度优先集成成像显示系统的成像模型,提出了基于四维光场数据的三维显示方案,并针对显示过程中出现的窄视差问题。对光场相机成像过程加以分析,发现区别于集成成像的光场相机主透镜深度非线性压缩特性,由此,提出一种基于重采样的深度调整方案以进行全视差三维显示。实验结果表明,本文提出的方法可以实现对真实物体的集成成像裸眼三维显示,并且所成的像具有正确的视差关系。3.提出了一种基于光场相机的全景三维定位方法。从光线在光场相机内外的传播过程出发,结合通用成像投影模型与光场成像模型,建立三维空间坐标到光场相机图像传感器光场坐标的映射关系;通过光场图像中间视角的视差图与传感器光场坐标分布之间物理意义的联系,以视差值的求解过程代替极线的斜率提取过程,建立三维空间坐标-光场图像中间视角视差图之间的映射模型,实验结果表明,本文提出的全景三维定位方法在0.1-0.7m之间的轴向定位误差小于0.02m,横向定位误差小于0.01m。
王刚[2](2021)在《多视觉信息融合的放射性区域重建》文中研究说明放射性区域重建的重点是确定放射性物质的核素类型、位置分布以及污染边界等,能帮助作业人员直观、准确地分析核辐射环境,提高退役去污、应急处置作业的效率。针对核设施退役、核应急处置过程中放射性分布信息的可视化需求,本文提出了一种多视觉信息融合的放射性区域重建方法。基于视觉同步定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)技术,利用γ相机探测未知环境的放射性分布信息,使用计算机视觉相关理论重建三维放射性区域。本文围绕放射性区域重建技术展开研究,主要工作如下:基于γ相机与Kinect设备构建了多视觉信息融合系统。针对传统针孔准直器γ相机探测效率低的问题,研究了基于修正均匀冗余阵列(Modified Uniformly Redundant Arrays,MURA)的γ相机成像,从编码孔径成像基本原理出发,设计了MURA嵌套编码板,研究了相关解码矩阵算法。完成了多视觉信息融合系统中基于Kinect的核辐射环境三维重建模块。首先对核辐射场景图像滤波,然后输入到视觉SLAM中的前端视觉里程计估计帧间相机姿态,后端使用一系列非线性优化和回环检测手段优化关键帧位姿和地图点,最后借助精确的关键帧位姿构建稠密点云地图。标定了多视觉信息融合系统的视觉设备。介绍了针孔相机模型,分析了γ相机和Kinect V2相机的成像原理及标定过程,构建γ相机与Kinect V2深度相机的组合成像模型并完成其联合标定,为后续融合奠定了坚实的基础。为实现放射性区域三维重建,基于Visual Hull原理设计了热点三维重建算法,通过分析γ相机图像放射性特征,提取热点轮廓,利用少量多视角γ相机图像计算热点3D最小包围盒,判断体素是否属于模型完成热点3D重建,同时依据融合原理与放射性环境稠密点云融合,完成了对放射源的定位。利用仿真实验对δ解码和精细采样平衡解码两种算法在重建点源图像质量方面进行了对比研究。在真实放射性环境中开展放射性区域重建实验,重构了包含放射源三维分布模型的辐射场景点云地图,实现了放射性区域的三维可视化。点源定位均方根误差为0.076m,证明了本文方法的有效性。
姜景宁[3](2020)在《分布式MIMO声呐目标检测和成像方法研究》文中研究表明水下目标探测包括检测、定位、跟踪和识别四个方面。与被动目标探测相比,主动声呐探测除了受目标信号散射起伏和水声信道的空-时-频变化影响外,还受到混响干扰的限制,导致在浅海环境,传统的单基地或双基地声呐探测性能下降。分布式多输入多输出(multiple input and multiple output,MIMO)声呐利用空间分集,通过非相干处理,在提高对目标检测性能与定位精度的同时,增强探测的稳健性。由于发射机和接收机在空间上充分分开,分布式MIMO可以获得目标在不同方位的散射信息,对目标进行逆散射成像。本文首先研究分布式MIMO声呐信号模型。主动声呐探测系统需要在混响中分辨目标回波,提升信混比。因此,本研究从发射端的有效照射和接收端高分辨处理两方面入手。根据声呐方程,有效照射就是将发射能量集中在所感兴趣的目标,减少发射能量泄露到混响区域。为此,侧重研究分布式时反MIMO声呐和分布式相控MIMO声呐。通过发收互动的迭代方式,将发射能量聚焦在目标处,从而抑制混响、提高信混比。在接收端高分辨处理中,将宽带波束形成和时域匹配滤波的输出进行二维解卷积处理,减小模糊度函数的主瓣宽度,并降低其旁瓣级,提高水平均匀接收线阵在角度-时延平面内的分辨力,实现从混响中有效辨识目标回波信号。该方法与分布式MIMO处理相结合能进一步提升声呐系统的目标检测和定位性能。在目标检测和定位的基础上,本文着重研究了分布式主动探测系统的逆散射成像问题。水声探测中的目标,通常是由若干个简单流线型物体组合而成,其散射特性与角度、频率和目标形状尺寸相关。传统主动声呐探测研究中,将目标看作具有特定散射强度的点目标,忽略散射波包含的与目标形状相关的信息。在散射声场模型研究中,本文推导了波导下垂直放置的有限长实心刚性圆柱体的散射声场,并研究环境参数和目标类型对成像质量的影响。在对目标定位后,根据宽带信号照射目标的回波信息,运用逆散射成像方法反演球体和圆柱体的截面形状。与自由场情况不同,浅海波导中目标散射的模耦合转换和多模传播会导致成像结果中出现失焦和重影现象。针对此问题,本文提出基于相位共轭信道解卷逆散射成像方法和基于稀疏重构的信道解卷逆散射成像方法,实现了对目标边界高分辨重建。其中前者采用时反传播的思想,降低水声信道对逆散射成像的影响。后者利用水声信道的稀疏性,通过辨识多径分量,分析多径在角度-时延上的分布特征,解决多径效应导致的重影现象和多径传播的群速度小于声速导致的失焦现象。运用稀疏重构方法对目标回波的高分辨,能进一步抑制旁瓣、提升成像质量。同时,也可以解决因多径导致分布式MIMO声呐正交波形相关性增大问题。计算机数值仿真和试验结果证明了本文提出的分布式MIMO声呐相对于双基地声呐在抑制混响、提高目标定位精度上有优势。与常规波束形成相比较,二维解卷积波束形成方法在角度-时延平面内有更高的分辨力。在实现目标定位的基础上,试验结果也验证了本文所提出的逆散射成像方法的有效性。
李志坚[4](2020)在《基于光子晶体阵列的高光谱成像机理与分类方法研究》文中进行了进一步梳理高光谱成像与检测技术是集新型探测技术、精密光学器件、高速信号处理技术于一体的综合性技术,在地质、海洋、农业、大气和环境探测领域已经得到了广泛应用。在食品、医药、医学等工业检测领域,高光谱视觉检测技术具有极大的发展潜力,亟需突破成像设备小型化、高速化,以满足工业生产中的高速高精视觉检测需求。现有的大型高光谱成像设备体积庞大,价格昂贵,成像速度慢,限制了其大规模推广,而市面上的便携式高光谱相机均需要空间扫描或光谱扫描,拍摄时间较长。本文研究了一种基于光子晶体阵列的小型快照式高光谱成像系统,实现了较高的光谱分辨率和空间分辨率,且易于制造,该技术有利于推动高光谱视觉检测在工业领域的应用。分析了高光谱检测技术应用于工业检测所面临的挑战,由于常规的高光谱成像装置中的光谱传感器需要较长的光路以便将邻近波长的光分开,在自由空间中设计较长的光路就需要复杂精密的光学元件,导致高光谱成像设备体积、价格均无法降低。光子晶体的复杂表面结构可以使光在其中多次反射和折射,可以在很小的空间内实现很长的光路,复杂的光响应特性使它能够产生非常丰富的光传输特征,与压缩感知技术相结合可以实现小型、快照式高光谱成像,通过进一步设计高光谱图像处理算法,实现了基于光子晶体阵列的高光谱成像与检测系统。主要研究内容包括:1.分析了光谱分光的基本原理,提出采用光子晶体滤波的小型快照式高光谱成像方案。由具有不同结构的光子晶体组成光学滤波阵列,对入射的多波段复合光进行分散下采样或者重新编码采样,图像传感器各像素点同时捕捉不同空间位置和不同波段的光谱信息,借助光谱重构组件对目标场景进行高光谱图像重建,实现了小型化和快照式高光谱成像。2.分析了光子晶体的结构特点,设计了基于光子晶体滤波阵列的光谱传感器,提出了基于窄带滤波的光谱感知方案和基于宽带滤波和压缩感知理论的高光谱重建方法,通过设计光谱感知实验并与商用光谱仪进行对比,证明了该利用光子晶体阵列进行高光谱成像的技术达到了商用水平。3.设计了两种周期性孔阵列的光子晶体结构,并采用FDTD方法和CMT方法研究了光子晶体的传输特性。研究了具有环形孔阵列结构的光子晶体和具有双周期孔阵列结构的光子晶体的光学反射特性,由于光学束缚态的存在,该阵列结构会产生一个窄带反射谱,具有极高的品质因子。通过改变光子晶体环形孔内外半径、晶格常数和周围介质折射率等结构参数,实验验证了结构参数的改变对反射特性的影响。所设计的两种结构的光子晶体品质因子甚至超过105,这一窄带滤波特性可以理想地用于设计分光元件。4.研究了金纳米阵列结构的光子晶体传输特性与调控理论,设计了金纳米线二聚体阵列、金纳米棒三聚体阵列、金属/电介质复合结构等多种结构的光子晶体,深入研究了光在金属和电介质结构中的传输机理。分别研究了透射谱随结构参数的变化情况,分析了引起这些变化的基本原理。这种复杂的光子晶体结构可以产生非常多样的光传输特性,该研究可以为新型光谱传感器的设计提供理论指导。5.提出了一种基于光子晶体滤光和压缩感知理论的光谱感测方法,在很小的设备尺寸、较低的采样次数的情况下实现了较高分辨率的光谱感知。分析了光子晶体结构设计、入射角的改变对光谱感知性能的影响,分别采用窄带光谱、光谱数据库、和真实医药高光谱图像进行实验验证,证明了利用光子晶体的光学响应曲线作为压缩感知中的感知矩阵,不仅加了光通量,并且大大减少了采样次数,实现了精确的光谱重建结果。6.提出一种光谱维边缘保持滤波的高光谱图像分类方法,对普通的边缘保持滤波算法进行改进,设计了一种光谱域边缘保持滤波算法。将边缘保持滤波器应用于高光谱图像的光谱域,可以在保持光谱曲线连续性的同时有效地融合空间信息。通过调节该滤波算法的参数并结合SVM,MLR和RF分类器进行实验,分析了滤波器窗口大小、空间光谱权重等参数对分类结果的影响,采用多个真实的高光谱图像进行了实验测试,结果表明,所提出的方法在滤除光谱噪声信息的同时融合了空间信息,在所有测试中都得到了最优的分类精度。本文提出了采用光子晶体滤波阵列的高光谱成像方案和高光谱图像分类方法,设计了小型便携式高光谱成像系统,研究了几种类型的光子晶体的光学传输特性和调控机理,提出了利用光子晶体滤波和压缩感知理论的高光谱图像重建方法,并设计了高光谱图像分类算法。实现了高光谱相机的小型化和快照式成像,配合高光谱图像分类算法,可促进了高光谱视觉检测技术在视觉检测领域的进一步应用。
郑坤[5](2020)在《可见光通信系统基带传输与定位技术研究》文中指出可见光通信技术可被用来同时进行通信和照明,有效解决了射频通信频谱资源短缺的问题,这受到了研究人员的广泛青睐。传统可见光通信采用二进制信号传输信息,这限制了数据传输速率以及高频谱效率。正交频分复用技术因为其高频谱利用率,被引入到可见光通信中用来提升数据传输速率。本文以可见光OFDM通信技术为基础,深入研究讨论了各类抗LED非线性的OFDM传输算法方案,包括基于子载波预留法的可见光OFDM系统以及基于Delta-Sigma调制的单比特可见光OFDM系统,并探索可见光OFDM技术与基于LED的室内定位系统结合的方案。首先,文章概述了可见光通信系统的基本架构,包括系统框架、光电器件通信模型以及系统噪声等主要方面,作为后续研究的基础理论。然后文章介绍了常用的宽带通信技术即OFDM技术在可见光通信系统中的应用,并详细描述可见光DCO-OFDM通信系统。而后针对基于LED的可见光宽带通信系统,文章简单讨论了非线性效应的来源和影响。其次考虑到LED非线性对可见光OFDM信号的影响,文章基于预留子载波法(TR)提出了一种适用于VLC的速率自适应低峰均比通信算法。本文以DCO-OFDM系统为主,根据IM/DD调制特性和可见光通信信道的特性,提出了一种基于TR自适应速率的低峰均比宽带通信算法。根据可见光通信信道特性,我们不仅优化了子载波预留位置,而且推导了子载波SNR与预留子载波数的之间关系。据此我们进一步得出系统可达速率和预留子载波比率的关系。根据我们提出的基于VLC子载波预留方案,实验和仿真结果证明当预留足够多的子载波被用来将PAPR,那么OFDM信号峰值功率将会降低35%且在功率归一化下有着将近9d B的有效功率增益。随后,文章使用单比特Delta-Sigma调制器量化高数据速率OFDM信号,分析了该系统各方面理论性能以及优化了调制器结构,并仿真验证之。本文介绍了Delta-Sigma调制的基本原理和数学模型,包括调制器结构、频谱分析以及带内信噪比。接下来讨论了基于Delta-Sigma调制器的可见光OFDM系统和系统架构,并分析了不同调制阶数下系统稳定性,继而推导了带内信噪比、误差向量幅度以及误码率公式。此外仿真结果验证了系统可行性和性能结果,发现随着过采样率的提高带内信噪比也随之提高(过采样率每翻倍,带内信噪比提高9d B)。接着,为提高噪声整形效率优化了Delta-Sigma调制器结构,文章考虑到多零点Delta-Sigma调制结构优势,将之与可见光OFDM技术结合,提出了相应的系统架构,同样分析了系统稳定性问题和考虑额外的信号失真,随后的仿真结果发现该调制器结构在保证与原有一致的性能下拥有较少的带宽占用。最后,文章讨论了可见光通信系统体系的一项重要应用,即基于LED的室内可见光定位系统。本文概述了基于LED的室内定位模型,包括系统架构和定位算法。然后介绍讨论了以RSS参数为基础的几类常用可见光定位算法和基本原理。接下来我们提出了一种基于可见光CSI的室内VLC定位方案,该方案以可见光OFDM传输技术为参数测量方式,获得可见光CSI参数,并以CSI参数来进行室内定位研究,同时给出了基于可见光信号CSI的室内定位算法,最后仿真比较该算法与基于可见光RSS的室内定位算法的性能,可以发现基于可见光CSI的室内定位系统在房间边缘性能要优于基于RSS的系统,并且在噪声环境下拥有更佳的定位精度。
刘翔[6](2020)在《新建隧道下穿既有隧道力学响应分析》文中进行了进一步梳理近年来,我国城市轨道交通发展迅猛,截至2019年12月,我国大陆轨道交通运营总里程达到6730.27 km,累计投运总车站4038座。城市轨道交通网络不仅分布密集,还将向着城市地下空间深层次逐渐过渡。在这种背景之下,城市新建隧道将不可避免的下穿既有隧道。由于城市地下空间复杂的地质条件,极度敏感的施工环境,使得控制下穿工程中既有隧道的变形变得尤为困难。一旦发生事故,将导致无法估计的经济损失,甚至严重威胁人们的生命安全。因此,控制既有隧道的结构安全以及运营安全成为目前的研究热点。鉴于此,本文以北京地区新建隧道下穿既有隧道工程案例为背景,研究分析下穿工程中既有隧道的变形机理及其控制问题,论文主要研究工作如下:(1)根据北京地区在建及已建26个下穿工程案例,统计分析出北京地区下穿工程的基本特点,总结归纳出既有隧道的变形规律。认为:下穿工程主要分为密贴下穿和近距离下穿两大类;根据既有隧道自身刚度大小,可分为刚性变形和柔性变形;根据施工缝的数量和位置,新建隧道与既有隧道又具有六种不同的空间关系;在不同的空间位置下,既有隧道的变形又可分成“挠曲、转动、错动”这三种变形模式;本文提出的总结规律基本涵盖下穿工程所有特点,可为后续研究既有隧道变形的理论方法提供基础。(2)在离心试验中,采用自主研发的一套隧道开挖“顶推式”模拟系统,研究分析下穿既有暗挖隧道和既有盾构隧道的变形规律。该系统与传统的排液法相比,可以精准掌控体积损失率的大小,准确控制新建隧道开挖的速率。试验数据可验证本文提出的既有隧道变形规律,并且发现:施工扰动下的夹层土、施工缝或螺栓接头的存在以及新建隧道的施工过程,上述三者都对既有隧道的力学响应存在影响。(3)采用叠加法和弹性地基梁理论,推导了新建隧道下穿既有隧道力学响应的近似解析解,并对相关因素做参数分析。该方法相比于传统方法而言,考虑了夹层土受施工扰动,承载能力降低的情况。即密贴下穿中既有隧道下方土体应局部脱空,近距离下穿中地基系数应为非线性变化。本文提出的理论方法可更加准确地预测既有隧道的变形。(4)分别采用δ函数的二阶导数、铁木辛柯梁模型和双参数Pasternak地基模型模拟纵向螺栓接头、既有盾构隧道以及土体与既有隧道的相互作用关系。首次提出考虑纵向螺栓接头存在时,既有盾构隧道不连续变形的计算方法。该方法可以直接使用管片和纵向螺栓接头的抗弯刚度进行计算,而不需要求解既有隧道的等效抗弯刚度。本方法不仅为计算既有隧道螺栓接头处的不连续变形提供了理论依据,还使得既有隧道变形控制标准可由整体指标过渡到考虑薄弱部位的局部指标。(5)基于三维弹性空间力学模型,总结归纳出四种受力形式下,新建隧道开挖过程引起地层变形的计算方法,并考虑施工过程对既有隧道变形的影响。首次提出了既有隧道纵向变形曲线、注浆加固特征曲线、注浆抬升特征曲线。进而给出注浆加固-注浆抬升-既有隧道变形综合时空特性曲线。在明确既有隧道变形控制指标后,根据本文的时空特性曲线,可以提供施作注浆加固、注浆抬升措施的合理时机和范围。可指导设计、施工人员制定安全,经济的施工方案,为今后相关工程提供理论支撑。(6)根据北京地区三个不同断面形式的下穿工程案例,总结出既有隧道的变形同样具有“超前变形”、“加剧变形”、“缓慢变形”、“稳定变形”这四个阶段。根据不同的控制措施及施工工法,前两个阶段内也可存在各自不同的变化规律,且“超前变形”阶段对既有隧道的影响不应被忽略。根据研究成果证实,下穿施工中应当遵循“管超前,严注浆,短开挖,强支护,勤量测,早封闭”的原则。
钱磊[7](2020)在《用于SHM中的全方位柔性介电弹性体叉指换能器结构优化设计研究》文中研究表明叉指换能器(Interdigital Transducer,IDT)是通过压电效应来实现声电转换的声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)器件,其可实现导波信号的传递和截取,早期主要用于SAW的滤波、延时、叠加等信号处理。近年来,由于具有可以设计声同步频率、频带宽度可调、插入损耗低等特点,IDT已经被广泛应用于大型工程的结构健康监测(Structural Health Monitoring,SHM)系统中,其中,最为常见的就是基于超声兰姆波的矩形IDT,它能够实现大范围、快速检测,因此在板状结构的损伤检测中得到广泛应用。本文针对现有IDT结构带宽窄、信号发射与接收方向单一,难以附着于复杂结构表面等不足,研究一种基于介电弹性体(Dielectric Elastomer,DE)的变间距环形柔性IDT,具有频带宽、全方位信号采集的功能。通过有限元数值计算对聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)基底及DE基底的全方位柔性IDT进行了结构优化设计,并优选出适应于全方位柔性IDT的3D打印精密加工方法。最后对两种IDT进行了性能测试及结构健康监测初步应用。本文主要研究工作如下:(1)研究了IDT的工作原理及基本特性。为达到通过优化设计IDT的结构,提高其性能的目的,本文首先分别针对等间距和变间距IDT探究了其δ函数模型,并根据δ函数模型分别计算其响应频率。同时,分别研究了PVDF压电材料和DE材料的本构方程,分析其力电耦合关系,以合理设计该材料下的全方位柔性IDT。(2)研究了兰姆波在板结构中的传播特性,同时根据频散曲线,选择合适的IDT的频率范围。通过COMSOL Multiphysics数值仿真平台计算了PVDF和DE两种不同基底的柔性IDT的力在不同条件下的表面应力变化,研究优选出DE-IDT的最优几何参数和材料参数。(3)根据有限元优化设计结果分别采用丝网印刷和高精度电场驱动喷射沉积3D打印方法制作了环形柔性PVDF-IDT及DE-IDT,并通过实验分析了两种环形柔性IDT的驱动/传感性能。实验结果表明:PVDF-IDT具有全方位信号接收功能,但其驱动能力极弱,同时其在8501050kHz范围内响应较好,具有宽频带的效应,可作为传感器用于信号接收。而DE-IDT测试结果表明其在低频时具有宽频带效应,可实现全方位高灵敏度的驱动和传感功能。最后将DE-IDT初步用于板结构的损伤检测中。
张小绿[8](2020)在《FPGA在铁路信号电缆故障检测中的应用研究》文中指出铁路信号电缆对铁路系统的重要性不可忽视。铁路信号电缆故障发生类型和频率的增加,使电缆故障检测难度增大。而目前国内的电缆故障检测研究还处于初期发展阶段,研究一套故障定位精度高、误差小、操作简便的故障检测仪对列车的运行安全具有重大意义。由于铁路线路地理分布较广,目前故障排查一般需要较多人力和时间,因此本文的目的是利用混沌测试序列,实现基于FPGA的铁路信号电缆故障的检测,完成故障点定位和故障类型反馈。本文的主要内容是利用FPGA资源,设计混沌测试信号发生器和信号采集模块为一体的检测端,及输出最终结果的终端。本文采用FPGA资源生成Logistic混沌序列,分析确定映射参数,然后利用其DDS功能,设计测试信号发生器。数字调制后,通过DAC实现测试信号的数模转换功能。FPGA提供测试信号发生器模块的驱动,可控制测试信号频率。采集模块应用具有高频采样率的ADC芯片,由FPGA驱动芯片,将电缆中的混叠模拟信号转换成数字信号,先对采集数据做预处理,再将采集数据上传到终端设备,在终端进行数据保存、故障距离计算、类型判断等。本文从基本原理、研究框架、关键技术、重点突破等方面进行介绍,总结本研究的展开过程,完成了检测端主控、DAC、ADC、串口等各个模块的硬件及软件算法设计,并在实验室进行了仿真、硬件调试和实际测试,结果表明本文所提出的方案较于传统SSTDR法测量误差更小、测量距离更远。图77幅,表7个,参考文献53篇。
林万青[9](2020)在《多椭圆孔问题的杂交有限元法研究》文中研究指明受加工工艺或在高温环境下材料热膨胀不匹配等因素的影响,材料里不可避免会产生众多微孔或微裂纹等缺陷。孔洞之间、裂纹之间以及孔洞和裂纹之间的彼此增强和屏蔽作用影响着裂纹的扩展路径与扩展速率,进而影响材料的强度和使用寿命。因此,多孔和多裂纹问题一直是结构安全研究领域广受关注的关键问题之一。但由于在实际问题中孔洞或裂纹的分布是随机的,所以很难获得多孔洞或多裂纹问题的解析解答。数值算法的快速发展为解决这一问题提供了新的方案,其中,基于问题基本解的杂交有限元法(HFS-FEM)作为一种近十年来发展起来的高效数值算法,在多边形单元和特殊单元构造方面具有独特的优势,受到越来越多的关注。该算法拥有两套插值函数:一套是定义在单元内部并满足控制方程的插值函数;另一套插值函数定义在单元边界上,以满足单元之间的连续性条件和边界条件的施加;最后通过双变量杂交泛函把域内和边界插值函数联系起来并得到最终的单元刚度方程。相比于传统的边界元与有限元法,该算法具有以下优点:(1)最终的刚度方程中仅仅包含单元边界积分,因此,积分维数降低了一维;(2)沿单元边界的积分方式使得构建任意边数的多边形单元成为可能;(3)单元边界积分形式使得该算法可以很容易实现局部单元的再分和细化;(4)所有单元使用相同的单元内部插值函数,这样极大地简化了单元构造理论;(5)在处理孔洞、夹杂和集中荷载时不像有限元那样需加密网格,通过构建包含孔洞、夹杂和集中荷载的特殊单元可以简化网格划分流程,缩减网格规模,提高计算效率。截至目前,此方法已经被用于多种问题求解,但是带有随机分布椭圆孔的各向同(异)性板的热传导问题和弹性问题尚未涉及。为此,本文通过构造特殊的椭圆孔杂交单元来重点研究该类问题。首先引入考虑椭圆孔旋转效应的复变换来推导满足给定椭圆孔边界条件的特殊基本解,然后利用特殊基本解的线性插值构造特殊的椭圆孔杂交单元,进而利用特殊单元计算不同椭圆孔大小、分布和旋转角度情况下计算域内的温度或位移分布,分析椭圆孔之间的相互作用规律和对材料整体物理性能的影响。本文主要包括五部分研究内容:(1)各向异性板热传导问题的杂交有限元解法;(2)带有多个椭圆孔的各向同性板热传导问题的杂交有限元解法;(3)带有多个椭圆孔的各向异性板热传导问题的杂交有限元解法;(4)带有多个椭圆孔的各向同性板平面弹性问题的杂交有限元解法;(5)二维复合型裂纹问题的杂交有限元解法。每部分都给出了算法的具体实现和相应的算例,证明了本文构造的特殊椭圆孔单元在满足计算精度的同时,显着地节省了计算时间,降低了椭圆孔周围的网格剖分难度和规模。因此,本文所提出的特殊椭圆孔单元可以高效解决多椭圆孔问题。下一步,将通过把椭圆孔退化为裂纹,发展特殊裂纹单元,进而求解更复杂的多裂纹问题。
廖蜜[10](2020)在《风云GNOS大气掩星资料处理方法与误差分析研究》文中进行了进一步梳理自2013年成功发射FY-3C极轨气象卫星开始,我国风云系列卫星持续运行和提供导航卫星大气掩星GNOS探测接收处理和资料应用服务。作为一项全新的业务,GNOS资料在资料预处理、产品反演、数据质量分析等方面均存在一系列需要攻关和解决的科学技术问题。本论文全面梳理了GNOS仪器特征及资料处理方法,对GPS掩星和北斗掩星探测数据的误差特性做了详细分析,针对分析中发现的低频异常信号造成的大误差廓线问题,开展低信噪比环境下对低频异常信号的订正方法研究,结合订正方法衍生的噪声因子与GNOS敏感高度相位特征值,发展了反演算法中新的质量控制方法,并对改进后的GNOS折射率资料在GRAPES同化系统中开展效果试验。本论文的主要亮点工作有:1、针对现有的风云气象卫星上的掩星数据,以直接对比、间接对比、同类交叉校验等方法,对掩星探测数据的误差特性做了详细分析。分析发现,在FY-3C(D)GNOS双频大气探测中的低频信号中(即L2信号),在低信噪比下低层大气的跟踪和信号处理存在较大的误差。排除大误差廓线的影响,GNOS GPS掩星资料的平均偏差在0-45km范围内接近于零,再次证明了掩星探测的无偏特点,在5-25km范围内精度最高,折射率标准偏差小于1%。FY3D与FY3C之间的稳定性和继承性较好,精度相当,但仪器掩星天线在星上不利安装环境下可能出现的多径效应对掩星探测造成系统性的误差,这为后续卫星仪器的安装和地面资料处理形成新的经验。2、结合GNOS仪器设计特点,针对低频掩星异常信号造成的大误差廓线问题,利用去电离层效应原理,在Culverwell与Healy的研究基础上,以Chapman电离层模型建立高低频信号的最佳关系,提出低频信号在中低层大气低信噪比环境下的订正方法,能够显着改善GNOS大气掩星的反演精度。订正前FY3C GPS掩星大误差廓线约占18%,订正后约占2.5%,比例下降86%左右,使得能够进入统计的样本量显着增多,并且总体保持了与优质样本相当的精度,尤其在10km以下,说明订正后低层大气探测有了更多的高质量样本。3、本论文基于反映仪器探测能力的60-80km敏感区的相位值特征,结合低频异常信号订正方法引入新的噪声因子参数,以内部物理方法联合甄别出异常廓线,发展了风云气象卫星掩星探测仪器反演过程中的质量控制方法。经统计验证,新的质控方法对于FY3C GPS掩星廓线准确率为95.4%,错误率为1.8%,能够识别绝大多数的异常廓线。4、开展了国产北斗卫星掩星大气资料的探测方法研究,通过分析北斗掩星资料的特点和误差特性发现,北斗掩星在核心高度的精度表现不俗,与其他GPS掩星资料的精度有很好的一致性,表明作为世界上首个非GPS的掩星廓线,北斗掩星在核心高度的探测精度是可靠的。但是FY3D北斗的开环效果没有实际发挥出来,北斗掩星的探测深度率以及在对流层中的精度仍是探测的瓶颈。在北斗三种轨道中MEO轨道高度的掩星探测精度最高,GEO和IGSO由于精密定轨比MEO难度大,钟差精度较低,进而影响探测精度。北斗掩星的大误差廓线比例约为7.2%,主要出现在GEO和IGSO轨道掩星中,这与GPS掩星大误差出现的原因不同,还需继续开展研究工作。基于本文的研究结果,整体提升了对我国自主掩星探测仪器的认识,在低信噪比环境下低频信号在低层大气的探测有了新的解决方案,针对性地改进掩星探测数据产品的质量,为未来仪器设计和新的发展提供经验参考和解决思路。本文研究成果在风云气象卫星地面系统顺利实施,使GNOS掩星资料广泛用于国内外数值预报中心,有效助力风云气象卫星资料的实际应用。
二、δ函数匹配法在分析LTI系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、δ函数匹配法在分析LTI系统中的应用(论文提纲范文)
(1)基于光场相机的三维定位与三维显示研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.1.1 光场相机的研究现状 |
1.1.2 三维显示研究现状 |
1.1.3 基于视觉的定位方法研究现状 |
1.3 论文的内容和结构 |
第二章 光场成像原理 |
2.1 引言 |
2.2 光场的表示方法与采样 |
2.2.1 光场的基本定义及其参数化表征 |
2.2.2 光场图像的获取方式 |
2.3 光场相机的光学结构及其物理模型 |
2.3.1 光场相机的光学结构 |
2.3.2 光场相机的物理模型 |
2.4 计算光场成像 |
2.4.1 子孔径图像转换与极平面图像抽取 |
2.4.2 光场图像再聚焦 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于自适应周期δ函数阵列的三维光学再聚焦 |
3.1 引言 |
3.2 自适应周期δ函数的三维光学原理 |
3.3 实验结果及分析 |
3.3.1 Matlab平面物体仿真 |
3.3.2 三维物体模拟 |
3.3.3 光学捕获和显示真实物体 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于光场相机的全视差三维显示 |
4.1 引言 |
4.2 光场相机的三维采集研究 |
4.3 基于光场相机的三维显示方法 |
4.3.1 光场图像解码获得元素图像(EIA) |
4.3.2 基于深度定位的视差增强算法 |
4.4 实验结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于光场相机的全景三维定位 |
5.1 引言 |
5.2 光场三维坐标映射模型 |
5.3 光场三维定位算法 |
5.3.1 视差图反向求解三维坐标 |
5.3.2 LFPTDL的深度分辨率与奇点分析 |
5.4 实验结果及分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)多视觉信息融合的放射性区域重建(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 基于视觉的三维重建技术研究现状 |
1.2.2 放射性区域重建研究现状 |
1.3 论文主要内容以及结构 |
1.3.1 论文主要内容 |
1.3.2 论文总体结构 |
1.4 本章小结 |
2 多视觉信息融合系统 |
2.1 引言 |
2.2 融合系统 |
2.3 基于MURA编码的γ相机成像 |
2.3.1 编码孔径成像基本原理 |
2.3.2 孔径编码方式 |
2.3.3 编码孔径数字图像重建 |
2.4 基于Kinect的核辐射环境稠密三维重建 |
2.4.1 核辐射环境图像滤波 |
2.4.2 视觉特征跟踪 |
2.4.3 位姿优化 |
2.4.4 稠密点云构建 |
2.5 本章小结 |
3 多视觉信息融合系统的相机标定 |
3.1 引言 |
3.2 针孔相机模型 |
3.3 γ相机成像原理及标定 |
3.3.1 γ相机成像原理 |
3.3.2 γ相机标定 |
3.4 Kinect V2 相机成像原理及标定 |
3.4.1 Kinect V2 相机成像原理 |
3.4.2 Kinect V2 相机标定 |
3.5 γ 相机与Kinect V2 深度相机的联合标定 |
3.6 本章小结 |
4 多视觉信息融合的放射性区域重建 |
4.1 引言 |
4.2 融合原理 |
4.3 Visual Hull算法基本原理 |
4.4 基于Visual Hull的热点3D重建算法 |
4.4.1 算法设计 |
4.4.2 γ相机图像热点轮廓提取 |
4.4.3 创建热点3D最小包围盒 |
4.4.4 判断空间点是否属于模型 |
4.5 放射源定位 |
4.6 本章小结 |
5 实验及结果分析 |
5.1 基于MURA编码的γ相机成像实验 |
5.2 多视觉信息融合的放射性区域重建实验 |
5.2.1 融合系统的相机标定实验 |
5.2.2 辐射环境稠密重建实验 |
5.2.3 热点3D重建及融合实验 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
A发表论文 |
B科技竞赛 |
C参研项目 |
(3)分布式MIMO声呐目标检测和成像方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写、符号清单、术语表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及立题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 MIMO声呐探测系统研究现状 |
1.2.2 水下目标建模研究现状 |
1.2.3 散射波分析与声成像问题研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
1.3.1 分布式MIMO声呐信号模型与处理方法研究 |
1.3.2 浅海波导中目标建模与逆散射成像方法研究 |
1.4 论文组织结构 |
2 分布式多输入多输出声呐探测系统模型 |
2.1 主动声呐信号模型 |
2.2 声传播模型 |
2.3 混响模型分析 |
2.4 主动声呐波形设计 |
2.4.1 波形评价准则 |
2.4.2 主动探测波形分析 |
2.5 分布式MIMO声呐信号模型 |
2.5.1 分布式定位算法 |
2.5.2 分布式时反-MIMO探测系统 |
2.5.3 分布式相控-MIMO探测系统 |
2.5.4 仿真研究 |
2.5.5 湖上试验研究 |
2.6 本章小结 |
3 自由场中圆柱体散射声场建模与成像分析 |
3.1 声散射问题简析 |
3.2 刚性实心圆柱体声散射模型 |
3.3 刚性实心圆柱散射波时域特征分析 |
3.4 逆散射成像算法分析 |
3.4.1 反射层析算法 |
3.4.2 反向传播逆散射成像算法 |
3.5 不同ka情形下,对圆柱成像结果分析 |
3.5.1 单频脉冲信号照射圆柱的成像结果 |
3.5.2 宽带脉冲信号照射圆柱的成像结果 |
3.6 MIMO系统下成像仿真分析 |
3.7 本章小结 |
4 波导中物体散射声场建模与逆散射成像 |
4.1 波导中规则形状散射体的声散射场建模与分析 |
4.2 波导中有限长圆柱体的散射声场分析 |
4.3 声呐方程模型 |
4.4 波导环境对散射成像的影响 |
4.4.1 刚性实心圆球逆散射成像 |
4.4.2 目标为有限长刚性实心圆柱体时成像结果 |
4.5 本章小结 |
5 基于分布式MIMO声呐的逆散射成像 |
5.1 波导中信道解卷积成像方法 |
5.1.1 使用单水听器接收时信道解卷积逆散射成像 |
5.1.2 使用垂直阵列接收时信道解卷积逆散射成像 |
5.1.3 使用水平线阵接收时信道解卷积逆散射成像 |
5.2 基于MIMO声呐的逆散射成像 |
5.2.1 MIMO声呐下的信道解卷积成像 |
5.2.2 基于稀疏重构的信道解卷积成像 |
5.3 本章小结 |
6 分布式MIMO声呐定位与成像实验研究 |
6.1 实验环境与实验设备 |
6.2 实验概述 |
6.3 数据处理与结果分析 |
6.3.1 目标定位结果分析 |
6.3.2 目标成像结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间科研成果 |
(4)基于光子晶体阵列的高光谱成像机理与分类方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 机器视觉感知 |
1.1.2 高光谱视觉检测技术 |
1.1.3 高光谱视觉感知行业应用需求 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高光谱视觉成像与检测技术 |
1.2.2 遥感高光谱成像设备的研究 |
1.2.3 小型高光谱成像系统研究现状 |
1.2.4 高光谱视觉检测算法研究现状 |
1.3 高光谱视觉检测所面临的挑战 |
1.4 主要研究内容与论文结构 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 章节安排 |
第2章 小型快照式高光谱成像系统设计 |
2.1 高光谱图像的特点 |
2.2 高光谱成像与分光技术 |
2.2.1 高光谱成像技术 |
2.2.2 高光谱成像设备分光方法 |
2.3 小型快照式高光谱成像系统 |
2.3.1 工作原理 |
2.3.2 系统设计方案 |
2.3.3 装置结构设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于光子晶体滤波的光谱感知技术 |
3.1 光子晶体光谱传感器 |
3.1.1 光子晶体结构特点 |
3.1.2 光子晶体光谱传感器结构 |
3.2 光子晶体光谱感知原理 |
3.2.1 光谱感知理论 |
3.2.2 基于光子晶体窄带滤波的光谱感知 |
3.2.3 基于宽带滤波和压缩感知理论的光谱感知 |
3.3 光谱感知实验 |
3.3.1 实验原理 |
3.3.2 实验结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于周期性孔阵列的光子晶体传输特性及调控 |
4.1 引言 |
4.2 理论方法 |
4.2.1 时域有限差分方法 |
4.2.2 耦合模理论方法 |
4.2.3 模拟仿真软件 |
4.3 具有环形孔阵列的光子晶体板的BICs特性与调控 |
4.3.1 结构模型 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.4 具有双周期矩形孔阵列的光子晶体板的BICs特性与调控 |
4.4.1 结构模型 |
4.4.2 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于金纳米阵列的光子晶体光传输特性及调控 |
5.1 引言 |
5.2 理论方法 |
5.3 金纳米线二聚体阵列结构的光传输特性 |
5.3.1 结构模型 |
5.3.2 结果与讨论 |
5.4 金纳米棒三聚体阵列结构的光传输特性 |
5.4.1 结构模型 |
5.4.2 结果与讨论 |
5.5 金属/电介质复合阵列结构的光传输特性 |
5.5.1 结构模型 |
5.5.2 结果与讨论 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于光子晶体滤波和压缩感知理论的高光谱图像重建 |
6.1 引言 |
6.2 基于压缩感知理论的光谱采样方法 |
6.2.1 光子晶体结构设计 |
6.2.2 压缩感知理论 |
6.2.3 算法性能分析 |
6.3 光谱重建实验方案 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 窄带光谱重建实验 |
6.4.2 真实光谱重建实验 |
6.4.3 高光谱图像重建实验 |
6.5 本章小结 |
第7章 基于光谱维边缘保持滤波的高光谱图像分类 |
7.1 引言 |
7.2 光谱维边缘保持滤波器 |
7.2.1 联合双边带滤波器 |
7.2.2 光谱维联合双边带滤波器 |
7.2.3 引导图像 |
7.3 高光谱图像分类实验方案 |
7.3.1 问题描述 |
7.3.2 实验方案 |
7.4 高光谱图像分类结果与讨论 |
7.4.1 参数分析 |
7.4.2 实验结果比较 |
7.4.3 真实高光谱图像分类实验 |
7.5 本章小结 |
结论与展望 |
1 主要工作及创新 |
2 工作展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读博士学位期间发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(5)可见光通信系统基带传输与定位技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及意义 |
1.2.1 可见光宽带通信的研究现状与前景 |
1.2.2 可见光定位技术的现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 可见光宽带通信的前景及未来应用 |
1.3.2 基于可见光通信定位系统的应用 |
1.4 论文内容安排及篇章结构 |
第二章 可见光通信与定位系统概论 |
2.1 引言 |
2.2 可见光通信系统架构 |
2.2.1 可见光通信系统框图 |
2.2.2 室内可见光信道 |
2.2.3 可见光通信系统的光电器件 |
2.3 可见光宽带通信系统原理 |
2.4 可见光宽带通信系统的非线性影响 |
2.4.1 可见光通信系统的非线性源 |
2.4.2 可见光OFDM系统的非线性失真 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于LED非线性特性的低峰均比可见光宽带传输方法 |
3.1 引言 |
3.2 可见光多载波信号的峰均功率比分析 |
3.2.1 传统OFDM信号的峰均功率比简述 |
3.2.2 可见光OFDM信号的峰均功率比统计分析 |
3.3 适应光多载波强度调制的子载波预留法 |
3.3.1 传统子载波预留算法概述 |
3.3.2 基于IM/DD的子载波预留算法 |
3.3.3 预留子载波位置与数目的影响 |
3.3.4 适用于可见光系统的新颖子载波预留位置 |
3.4 基于LED非线性的可达速率最大化模型 |
3.4.1 基于LED非线性的幅度回退技术 |
3.4.2 系统有效信噪比与可达速率分析 |
3.4.3 基于LED非线性的速率自适应可见光传输算法 |
3.5 实验验证与结果讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 兼容LED的单比特量化可见光宽带通信 |
4.1 引言 |
4.2 Delta-Simga调制的基本原理 |
4.2.1 Delta-Sigma调制的基本结构 |
4.2.2 Delta-Sigma调制数学模型与性能指标 |
4.3 基于LED非线性的单比特Delta-Sigma可见光OFDM系统 |
4.3.1 单阶Delta-Sigma可见光OFDM系统原理 |
4.3.2 高阶Delta-Simga调制结构扩展 |
4.3.3 系统综合分析 |
4.3.4 数值仿真与结果讨论 |
4.4 Delta-Sigma调制可见光OFDM系统的多零点噪声整形结构改进 |
4.4.1 多音Delta-Sigma调制基本原理 |
4.4.2 基于多音调制器的可见光OFDM系统数学模型 |
4.4.3 系统失真来源分析(ICI和ISI) |
4.4.4 数值仿真与结果讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于可见光OFDM通信的室内定位系统 |
5.1 引言 |
5.2 可见光室内定位系统概述 |
5.3 常用的可见光室内定位技术 |
5.3.1 基于可见光RSS的三边测量定位算法 |
5.3.2 基于可见光RSS的指纹识别定位法 |
5.3.3 基于可见光RSS的近似定位法 |
5.4 基于可见光OFDM通信的室内定位技术 |
5.4.1 可见光CSI基本原理 |
5.4.2 基于可见光CSI定位算法与流程 |
5.4.3 仿真平台搭建与结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 论文内容总结 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 (包括论文和成果清单) |
(6)新建隧道下穿既有隧道力学响应分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道开挖引起地层变形规律 |
1.2.2 新建隧道与既有隧道相互作用关系 |
1.3 北京地区下穿工程特点 |
1.3.1 北京地区下穿既有隧道工程案例统计分析 |
1.3.2 既有隧道变形规律分析 |
1.4 研究中存在的问题 |
1.5 主要研究内容和研究方法 |
1.6 研究思想及技术路线 |
2 新建隧道下穿既有隧道离心模型试验 |
2.1 土工离心试验基本原理 |
2.1.1 相似概念及原理 |
2.1.2 固有误差分析 |
2.2 离心试验装置及方案设计 |
2.2.1 试验装置 |
2.2.2 试验材料的选取 |
2.2.3 测点布置 |
2.2.4 试验过程 |
2.3 既有隧道位移及内力分析 |
2.3.1 砂土地层 |
2.3.2 粘土地层 |
2.4 既有隧道管节变形分析 |
2.4.1 既有暗挖隧道 |
2.4.2 既有盾构隧道 |
2.5 本章小结 |
3 考虑夹层土扰动的既有隧道力学响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 密贴下穿工程力学响应分析 |
3.2.1 计算模型 |
3.2.2 数值模拟验证 |
3.2.3 参数分析 |
3.3 近距离下穿工程力学响应分析 |
3.3.1 计算模型 |
3.3.2 数值模型验证 |
3.3.3 参数分析 |
3.3.4 工程案例对比分析 |
3.4 本章小结 |
4 考虑纵向螺栓接头的既有隧道力学响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 纵向螺栓接头力学模型 |
4.2.1 δ函数的定义 |
4.2.2 纵向螺栓接头处的虚拟力e(x) |
4.3 弹性地基梁计算模型TBPFM |
4.3.1 土-结相互作用 |
4.3.2 TBPFM模型求解 |
4.4 计算参数 |
4.4.1 卸载压力 |
4.4.2 弹性地基模型的物理参数 |
4.4.3 既有盾构隧道的物理参数 |
4.5 离心试验验证 |
4.6 参数分析 |
4.6.1 刚度折减系数 |
4.6.2 地基系数 |
4.6.3 等效剪切刚度 |
4.7 本章小结 |
5 考虑施工过程的既有隧道变形时空特性分析 |
5.1 引言 |
5.2 施工过程诱发地层三维变形弹性解 |
5.2.1 三维弹性解的基本公式 |
5.2.2 基于时空特性四种受力方式的弹性解答 |
5.3 时空特性下三维变形、应力分析 |
5.3.1 受力方式a |
5.3.2 受力方式b |
5.3.3 受力方式c |
5.3.4 受力方式d |
5.4 考虑注浆加固/抬升-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.1 既有隧道纵向变形曲线 |
5.4.2 注浆加固特征曲线 |
5.4.3 注浆加固-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.4 注浆抬升特征曲线 |
5.4.5 注浆抬升-既有隧道变形时空特性曲线 |
5.4.6 注浆加固-注浆抬升-既有隧道变形时空特征曲线 |
5.5 本章小结 |
6.新建隧道下穿既有隧道工程案例分析 |
6.1 圆形(盾构)断面新建隧道下穿工程实例 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 注浆加固措施及监测布点 |
6.1.3 新建盾构隧道下穿地铁区间变形规律分析 |
6.2 马蹄形断面新建隧道下穿工程实例 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 新建隧道下穿施工措施 |
6.2.3 新建马蹄形断面下穿既有地铁变形规律分析 |
6.3 平顶直墙断面新建隧道下穿工程实例 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 新建平顶直墙断面下穿既有车站变形规律分析 |
6.3.3 既有车站管节变形规律分析 |
6.4 理论与实测对比分析 |
6.4.1 管节变形缝不连续变形 |
6.4.2 注浆加固抬升隆起变形 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)用于SHM中的全方位柔性介电弹性体叉指换能器结构优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 基于导波的结构健康监测技术概述 |
1.2.1 用于板结构无损检测技术概述 |
1.2.2 基于导波的结构健康监测技术 |
1.3 发展现状 |
1.3.1 叉指换能器概述 |
1.3.2 叉指换能器基底材料的发展现状 |
1.4 论文主要工作 |
第二章 叉指换能器工作机理和基本理论 |
2.1 IDT基底材料概述 |
2.1.1 压电效应及其表达式 |
2.1.2 压电材料的压电方程 |
2.1.3 DE材料的本构关系 |
2.2 IDT工作原理与基本特性 |
2.2.1 IDT基本参数 |
2.2.2 IDT工作原理 |
2.2.3 IDT基本特性 |
2.3 IDT频率响应分析 |
2.3.1 均匀IDT频率响应分析 |
2.3.2 变间距IDT频率响应分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 环形IDT结构优化设计 |
3.1 各向同性自由板中的超声Lamb波特性 |
3.1.1 超声Lamb波波动方程 |
3.1.2 超声Lamb波频散曲线 |
3.1.3 基于Lamb波相速度频散曲线的IDT设计方法 |
3.2 PVDF基环形柔性IDT结构优化设计 |
3.2.1 PVDF基环形柔性IDT有限元模型 |
3.2.2 PVDF基环形柔性IDT仿真结果分析 |
3.3 全方位柔性DE-IDT结构优化设计 |
3.3.1 DE-IDT有限元模型 |
3.3.2 DE-IDT仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 环形柔性IDT的制备与实验 |
4.1 环形IDT加工工艺 |
4.1.1 丝网印刷工艺制作环形IDT |
4.1.2 电场驱动喷射沉积3D打印工艺制作环形IDT |
4.2 环形柔性IDT性能测试 |
4.2.1 驱动性能测试 |
4.2.2 传感性能测试 |
4.3 基于全方位柔性IDT的结构损伤检测 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 下一步研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间主要成果 |
(8)FPGA在铁路信号电缆故障检测中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 电缆故障研究现状 |
1.2.1 电缆故障定位主要研究方法现状 |
1.2.2 国内外发展及待解决问题 |
1.3 论文的主要研究内容和章节 |
2 信号电缆故障检测技术 |
2.1 铁路信号电缆简介及信号传输分析 |
2.1.1 铁路信号电缆的结构和敷设 |
2.1.2 信号电缆中信号传输及电缆故障分析 |
2.2 SSTDR研究方法的应用与实现 |
2.2.1 SSTDR方法基本原理及关键技术分析 |
2.2.2 随机序列的选取分析 |
2.2.3 调制方式分析 |
2.2.4 时延估计实现故障类型判断及点定位的方法 |
2.3 SSTDR应用过程中参数影响 |
2.3.1 测试信号参数影响分析 |
2.3.2 SSTDR方法存在的应用问题 |
2.4 本章小结 |
3 基于SSTDR的 Logistic混沌序列故障检测法CTDR |
3.1 混沌理论的应用 |
3.1.1 混沌理论简介 |
3.1.2 混沌识别判断 |
3.1.3 混沌映射模型 |
3.2 利用Logistic映射生成混沌系统 |
3.2.1 混沌生成方法 |
3.2.2 倍周期分岔法在Logistic映射系统中的应用 |
3.3 基于MATLAB的 Logistic混沌序列特性仿真验证 |
3.3.1 基于MATLAB生成Logistic混沌序列 |
3.3.2 Logistic混沌序列特性分析比较 |
3.4 基于CTDR法的铁路信号电缆故障在线检测 |
3.5 本章小结 |
4 CTDR故障检测系统软件算法设计 |
4.1 主控FPGA资源简介 |
4.1.1 FPGA应用优势 |
4.1.2 FPGA开发工具和开发流程 |
4.2 Logistic混沌序列发生器的设计 |
4.2.1 基于FPGA的 Logistic混沌序列Verilog程序设计 |
4.2.2 Logistic混沌序列的板级仿真验证 |
4.3 测试信号发生器的设计 |
4.3.1 基于FPGA的测试信号发生器设计 |
4.3.2 基于FPGA的测试信号采集板设计 |
4.4 上位机设计 |
4.5 本章小结 |
5 电缆故障检测端硬件设计及测试 |
5.1 硬件主要模块器件选型 |
5.2 硬件电路设计与调试 |
5.2.1 检测仪下位机设计 |
5.2.2 PCB上板调试过程 |
5.3 信号电缆故障测试结果 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)多椭圆孔问题的杂交有限元法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 有限元法的研究现状 |
1.1.2 边界元法的研究现状 |
1.1.3 杂交Trefftz有限元法的研究现状 |
1.1.4 基于基本解的杂交元法的研究现状 |
1.2 研究意义 |
1.3 本文的主要内容和论文结构 |
1.3.1 主要内容 |
1.3.2 章节安排 |
2 固体中的传热与变形理论基础 |
2.1 各向同性热传导的基本方程 |
2.1.1 能量平衡方程 |
2.1.2 傅立叶定律 |
2.1.3 控制方程 |
2.1.4 边界条件 |
2.2 各向异性热传导的基本方程 |
2.2.1 傅里叶定律 |
2.2.2 控制方程 |
2.2.3 边界条件 |
2.2.4 正交各向异性材料 |
2.3 平面弹性基本方程 |
2.3.1 平衡方程 |
2.3.2 几何方程 |
2.3.3 物理方程 |
2.3.4 边界条件 |
2.4 本章小结 |
3 各向异性板热传导问题的杂交有限元解法 |
3.1 各向异性热传导的基本解 |
3.2 杂交有限元公式 |
3.2.1 单元内部温度场 |
3.2.2 单元边界温度场 |
3.2.3 杂交泛函和单元刚度方程 |
3.2.4 常温度项的恢复 |
3.2.5 源点的生成 |
3.3 数值算例 |
3.3.1 圆板中的各向异性热传导 |
3.3.2 方板中的各向异性热传导 |
3.3.3 L域的各向异性热传导 |
3.4 本章小结 |
4 含多个椭圆孔的各向同性板热传导问题的杂交有限元解法 |
4.1 问题描述 |
4.2 含有单个椭圆孔的各向同性热传导的基本解 |
4.3 杂交有限元公式 |
4.3.1 单元内部温度场 |
4.3.2 单元边界温度场 |
4.3.3 杂交泛函和单元刚度方程 |
4.3.4 常温度项的恢复 |
4.3.5 源点的生成 |
4.4 数值算例 |
4.4.1 包含一个中心椭圆孔的各向同性方形域 |
4.4.2 包含两个椭圆孔的各向同性方形域 |
4.4.3 包含多个随机椭圆孔的各向同性方形域 |
4.5 本章小结 |
5 含多个椭圆孔的各向异性板热传导问题的杂交有限元解法 |
5.1 问题描述 |
5.2 含有单个椭圆孔的各向异性热传导的基本解 |
5.3 杂交有限元公式 |
5.3.1 单元内部温度场 |
5.3.2 单元边界温度场 |
5.3.3 杂交泛函和单元刚度方程 |
5.3.4 常温度项的恢复 |
5.4 数值算例 |
5.4.1 包含单个中心椭圆孔的各向异性方形域 |
5.4.2 包含两个椭圆孔的各向异性方形域 |
5.4.3 包含多个随机分布椭圆孔的各向异性方形域 |
5.5 本章小结 |
6 椭圆孔孔边应力集中的杂交有限元解法 |
6.1 问题描述 |
6.2 平面线弹性情况下椭圆孔问题的基本解 |
6.3 杂交有限元公式 |
6.3.1 单元内部位移场 |
6.3.2 单元边界位移场 |
6.3.3 杂交泛函和单元刚度方程 |
6.3.4 刚体位移项的恢复 |
6.4 数值算例 |
6.4.1 含一个中心椭圆孔的有限平板 |
6.4.2 含一个倾斜椭圆孔的有限平板 |
6.4.3 含多个椭圆孔的有限平板 |
6.5 本章小结 |
7 二维复合型裂纹的杂交元解法 |
7.1 问题描述 |
7.2 杂交有限元公式 |
7.2.1 单元内部位移场 |
7.2.2 单元边界位移场 |
7.2.3 杂交泛函和单元刚度方程 |
7.3 应力强度因子的计算 |
7.4 数值结果 |
7.4.1 带有一个中心裂纹的矩形板 |
7.4.2 带有一个中心斜裂纹的矩形板 |
7.4.3 带有两个斜裂纹的矩形板 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)风云GNOS大气掩星资料处理方法与误差分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究现状 |
1.2 问题的提出及意义 |
1.3 论文研究的主要内容 |
第二章 掩星技术与反演算法 |
2.1 掩星探测技术的发展历史 |
2.2 GNSS系统介绍 |
2.2.1 GPS系统 |
2.2.2 GLONASS系统 |
2.2.3 GALIEO系统 |
2.2.4 北斗导航系统 |
2.2.5 QZSS系统 |
2.3 掩星反演算法 |
2.3.1 附加相位 |
2.3.2 弯曲角 |
2.3.3 折射率 |
2.3.4 温湿廓线 |
第三章 风云三号GNOS掩星资料处理 |
3.1 GNOS仪器介绍 |
3.2 星地接收和汇集 |
3.3 GNOS掩星资料的业务处理 |
3.3.1 精密定轨 |
3.3.2 附加相位的处理 |
3.3.3 弯曲角与折射率处理 |
3.3.4 温湿廓线的处理 |
第四章 GNOS GPS掩星资料误差特性分析 |
4.1 GPS掩星的空间分布、数量以及探测深度特征 |
4.2 GPS掩星异常廓线误差特征 |
4.3 GNOS GPS统计误差特征 |
4.3.1 弯曲角 |
4.3.2 折射率 |
4.3.3 温湿廓线 |
4.4 FY3C/FY3D GPS掩星廓线的比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 北斗掩星资料误差特性分析 |
5.1 北斗掩星资料的空间分布特征 |
5.2 北斗掩星异常廓线特征 |
5.3 北斗掩星统计误差特征 |
5.4 FY3C/FY3D北斗掩星与GPS掩星的比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 低信噪比下GNOS低频掩星异常信号订正方法研究 |
6.1 大误差廓线原因详细解析 |
6.2 低频异常信号订正方法研究 |
6.2.1 电离层模型介绍 |
6.2.2 两种模型下订正低频异常信号的能力分析研究 |
6.2.3 Chapman模型峰值高度和标高的敏感性分析 |
6.2.4 低频异常信号订正算法方案及效果 |
6.3 本章小结 |
第七章 GNOS GPS大气掩星廓线质量控制方法研究 |
7.1 噪声因子估计 |
7.2 信噪比分析 |
7.3 平均附加相位分析 |
7.4 质量控制方案与统计效果 |
第八章 GNOS GPS掩星资料的同化试验 |
8.1 掩星资料同化前处理 |
8.1.1 高度坐标转换 |
8.1.2 质量控制 |
8.1.3 稀疏化 |
8.2 观测算子 |
8.3 试验方案设计 |
8.4 同化试验结果 |
8.5 本章小结 |
第九章 总结与未来展望 |
9.1 总结 |
9.2 论文创新点 |
9.3 未来展望 |
缩写附录 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、δ函数匹配法在分析LTI系统中的应用(论文参考文献)
- [1]基于光场相机的三维定位与三维显示研究[D]. 石肖. 江南大学, 2021(01)
- [2]多视觉信息融合的放射性区域重建[D]. 王刚. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]分布式MIMO声呐目标检测和成像方法研究[D]. 姜景宁. 浙江大学, 2020
- [4]基于光子晶体阵列的高光谱成像机理与分类方法研究[D]. 李志坚. 湖南大学, 2020
- [5]可见光通信系统基带传输与定位技术研究[D]. 郑坤. 东南大学, 2020(01)
- [6]新建隧道下穿既有隧道力学响应分析[D]. 刘翔. 北京交通大学, 2020(06)
- [7]用于SHM中的全方位柔性介电弹性体叉指换能器结构优化设计研究[D]. 钱磊. 江苏大学, 2020(02)
- [8]FPGA在铁路信号电缆故障检测中的应用研究[D]. 张小绿. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]多椭圆孔问题的杂交有限元法研究[D]. 林万青. 河南工业大学, 2020(01)
- [10]风云GNOS大气掩星资料处理方法与误差分析研究[D]. 廖蜜. 中国气象科学研究院, 2020(06)