一种新ⅡR分数阶微分滤波器

从频域角度出发,分析了几种基于典型微分算子的ⅡR分数阶微分滤波器的数字实现,提出一种频率响应更接近理想微分的新算子,在此基础上运用连续分数扩充方法实现了分数阶微分滤波器的设计,并详细推导基于新算子的ⅡR分数阶微分滤波器的数字实现。实验证明,基于新算子的ⅡR分数阶微分滤波器频率响应整体上优于Tustin和Simpson等其他ⅡR分数阶滤波器。     

窄带信号数字滤波器的设计

介绍一种特殊的CIC级联数字滤波器，它能对窄带信号进行滤波。通过抽点的方法能够有效地降低采样频率，而不影响有用信号。 同时介绍了运用SPTool图形化数字滤波器设计工具箱来设计凯泽窗FIR低通数字滤波器。     

数字抽取滤波器的DSP优化设计

为了降低地震数据采集系统的成本和功耗，采用数字信号处理器（DSP）实现∑-△模数转换器中的数字抽取滤波器算法。通过采取查表法、倒序循环遍历法以及模拟循环寻址法等优化方法，以较低工作频率实现了四通道四级抽取滤波运算，达到了系统设计的要求。     

测风雷达角跟踪系统滤波算法研究

本文针对测风雷达角跟踪的实际问题,选择恒定增益卡尔曼滤波器作为跟踪滤波器,并对其性能进行了分析和计算机模拟。结果表明:恒定增益卡尔曼滤波器在跟踪精度,对目标机动的响应能力以及可实现性等指标上都具有较好的特性。     

数字递归滤波器及其应用

本文采用零极点技术建立数字滤波器的传递函数,然后根据传递函数建立实现滤波的差分方程,从而可以采用递归算法求出几种常用滤波后的数值。本文给出了几种常用滤波器的设计方法,它们适用于定点形变台站的数据处理,并附有一些实例。     

水文地质数值模拟中节点地面标高的获取方法

在水文地质数值模拟中,地面标高对潜水蒸发量、边坡出溢点标高及其渗漏量等计算、地下水开采或人工补给所带来的环境效应分析等有着重要的作用。数字高程模型可为水文地质数值模型提供所需的节点地面标高,提出了用人工查点法、半自动查点法、数字化地形图提取法等获取数字高程模型的方法,并给出了通过数字高程模型计算节点地面标高的方法。     

周期和振幅相结合检测地震方法研究

分析了单纯用地震波振幅作为报警阈值的缺点,通过数字地震仪与模拟地震仪报警机制的对比,提出用检测周期和振幅相结合的方法来实现地震报警.     

GS15重力仪电磁反馈和观测资料的数字采样分析

GS15重力仪是静力式螺旋状弹簧重力仪。仪器的检测系统是一种电容换能开环检测系统。我们从1982年开始对GS15(No231)重力仪采用电磁反馈方法进行改装。把原来开环检测系统改为闭环检测系统。并用数字磁带、以不同频率作采样记录。这样,就使该台仪器的摆杆处于零位,即电容电桥的平衡位置。同时在输出端可分别记录重力潮汐信息和叠加在潮汐曲线上反映重力仪摆杆通过平衡位置时的瞬时信息。并将该信号加以专门放大输出。所有信息都同时采用模拟和数字采样记录。 观测试验表明,采用电磁反馈和数字采样记录有如下优点: (1) 提高重力潮汐的观测质量。由于重力仪摆杆处于零位,仪器稳定性增加了。并使记录格值标定准确,且完全线性。仪器灵敏度保持不变。在专门放大的高频输出信息上,可了解噪声的频谱分布,以便构制数字滤波器,以代替该仪器原有100秒的有源滤波器,从而使潮汐相位不致失真。 (2) 利用重力仪摆杆过零位专门放大的高频信息,可开展非潮汐高频信息的研究,探讨地面脉     

周期和振幅相结合检测地震方法研究

分析了单纯用地震波振幅作为报警阈值的缺点,通过数字地震仪与模拟地震仪报警机制的对比,提出用检测周期和振幅相结合的方法来实现地震报警。     

基于数字高程模型的水系自动生成

为从数字高程模型(DEM)中自动提取区域水流特征,分析了DEM中地形的形态特征,并进行洼地填充和平地抬升的预处理,应用坡面流模拟方法进行了水流方向的确定及水流方向数字阵列的生成,最后根据水流方向阵列和河流栅格网络图生成需要的水系,其结果与手工数字化的水系基本一致,证明该方法是有效的。     

水文地质数值模拟中节点地面标高的获取方法

在水文地质数值模拟中，地面标高对潜水蒸发量、边坡出溢点标高及其渗漏量等计算、地下水开采或人工补给所带来的环境效应分析等有着重要的作用。数字高程模型可为水文地质数值模型提供所需的节点地面标高，提出了用人工查点法、半自动查点法、数字化地形图提取法等获取数字高程模型的方法，并给出了通过数字高程模型计算节点地面标高的方法。     

数字地形分析并行计算技术研究

地随着对地观测技术的快速发展,数字高程模型(DEM)数据量呈现数量级增长,且DEM应用领域中流域模拟、减灾应急、区域生态等大型地学问题的不断涌现,传统的数字地形分析(DTA)串行计算模式已不能充分利用和发挥当前新型硬件构架(单机多核、多机多核、集群等)计算机资源的能力,更是难以满足实际应用的区域规模与计算时效需求。本文在数字地形分析并行计算研究现状的基础上,从数字地形分析粒度模型、数字地形分析数据与任务调度方法、数字地形分析并行可视化及数字地形分析算法并行策略等方面研究了数字地形分析并行计算关键理论与技术,进而研发了面向新型硬件构架的新一代GIS的数字地形分析并行算法库和中间件,并已集成到国产高性能GIS平台——Hi GIS中,对推动我国GIS的跨越式发展具有重要作用。     

数字地形分析方法研究的维度——精准、高效、易用

数字地形分析基于数字高程模型计算各种地形信息,在诸多地理现象和地理过程的定量刻画和模拟中都发挥着不可或缺的重要作用。作为地理信息空间分析的一个基本组成内容、GIS的必备功能之一,数字地形分析的方法研究不断深化、扩展。本文从一个新的视角,即方法研究的维度,对该领域已有工作及发展趋势进行梳理,将数字地形分析方法研究工作归纳为依次显现出的3个研究维度：① 精准,即如何设计新的数字地形分析方法以更准确、精确地计算出符合地理学认知、满足应用领域问题求解所需的地形信息;② 高效,即如何使数字地形分析的计算更高效;③ 易用,即如何使数字地形分析对于应用者（尤其是相关应用领域中非数字地形分析专家的用户）更易用。特别是近年新显现出的“易用”研究维度,通过研究设计数字地形分析领域应用建模知识的形式化表达及相应的推理应用方法,有望实现数字地形分析应用工作流的智能化构建,满足实际应用中对数字地形分析的易用性需求;同时,其研究思路和方法也可为地理信息空间分析中诸多其他分支领域解决所面临的类似问题提供借鉴。     

基于数字岩心技术的岩石孔渗特征研究: 以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例

走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料, 使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清, 影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例, 应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动单元的铸体薄片图像作为输入数据, 经过中值滤波和阈值分割预处理后, 基于马尔科夫链蒙特卡洛数值重构算法构建数字岩心; ②分析孔喉分布、孔喉连通性、孔隙度特征; ③基于格子玻尔兹曼模拟方法开展单相和油水两相流动模拟, 计算数字岩心的绝对渗透率和相对渗透率曲线。结果表明, 构建的三维数字岩心能够刻画不同流动单元孔隙型碳酸盐岩的孔喉半径分布及孔喉连通程度的差异化特征。数字岩心孔隙度与铸体薄片孔隙度吻合度高, 数字岩心渗透率与真实岩心渗透率存在较好的正相关关系, 且符合真实岩心所属的流动单元。油水两相稳态流动模拟计算的相对渗透率曲线体现了不同流动单元的两相渗流能力差异, 可作为数值模拟输入条件, 以及估算油藏采收率。数字岩心分析与物理实验结果吻合良好, 证明了该方法的可靠性。为岩心资料稀缺条件下油气藏表征和渗流特征分析提供新的思路, 对油气藏精细描述具有重要的参考价值。      

数字滑坡与数字仿真应用研究

在 GIS支持下建立数字滑坡 ,利用其空间分析、立体显示能力在三维空间中进行滑坡稳定性分析、定量动态计算滑坡稳定性系数 ,确定滑坡滑动方向 ;研究滑坡启动机制和滑坡运动规律。建立滑坡方向稳定系数概念 ,完成了在三维空间里计算滑坡稳定系数和确定滑坡滑动方向的精确定量方法研究 :完成滑坡启动机制和滑坡运动规律的数字化、可视化三维动态研究。在此基础上建立相应的数学模型对滑坡进行 :静止-运动-停止全过程的三维数字化、可视化动态研究与数字仿真、模拟。最终完成了在 GIS支持下的数字滑坡三维动态研究与数字仿真。     

新型小型化宽带悬置微带滤波器的分析与设计

旨在设计一种悬置微带交指型结构的小型化宽带滤波器;通过对终端开路式交指型带通滤波器的设计原理及方法的分析,利用Matlab软件编程计算出了该滤波器几何尺寸;再利用三维电磁场全波仿真软件对该滤波器建模。设计出的滤波器尺寸比腔体滤波器小很多,加工尺寸（含腔体）仅为30mm×30mm×20mm,可以方便地用于集成电路;在2—4GHz内具有良好的带通性能,并且其插损比标准微带滤波器小。其测试结果与仿真结果具有良好的一致性。     

基于S-变换的GNSS滑坡变形监测数据信息提取与抑噪

提出一种基于S-变换的变形监测数据抑噪方法。首先采用S-变换对监测数据进行时频分析,得到二维时频矩阵,再根据二维时频矩阵设计时频滤波器,最后利用时频分析反变换方法重构信号。采用模拟数据和滑坡变形实测数据对该方法的有效性进行验证。结果表明,相较于小波滤波方法,经该方法处理后的变形数据的RMSE和SNR均较优,可准确提取监测点的变形特征,为滑坡变形预测预报提供可靠的监测数据。     

VR-GIS技术在城市“数字防洪”中的应用

虚拟现实地理信息系统(VR-GIS)是一门综合虚拟现实和地理信息系统特征的新型技术,以此为基础构建的城市数字防洪系统在防洪决策中发挥了积极的辅助作用。本文以哈尔滨城区段三维数字防洪系统的开发为背景,探讨了VR-GIS应用于城市数字防洪的关键技术及其实现方法,包括防洪三维虚拟场景的构建技术,仿真数据库的建立与联合查询,洪水动态模拟等方面的相关技术和实现方法,为数字防洪系统提供了基础研究平台。     

利用数字高程模型生成地形三维仿真图

研究了以地面数字高程模型 (DEM )作为原始资料 ,采用透视变换和模拟光照的模拟算法 ,生成某一地区的三维实景图 ,实现地形仿真。给出了试验结果 ,试验表明这种方法可产生逼真的三维仿真图。     

直接序列扩频通信中的抗窄带干扰非线性自适应滤波器

分析用于直接序列扩频通信中窄带干扰抑制的几种非线性自适应滤波器,提出了一种称为非线性LTJ(Lattice and Transversal Joint)滤波器的新型非线性抗干扰滤波器.对比几种滤波器的信噪比改善性能、收敛速度以及计算复杂度,发现非线性LTJ滤波器具有收敛速度快的优点,并且在干扰强度较大时,其抗干扰性能要比非线性Lattice滤波器好.