水声信道中一种抗多途跳频通信的研究

水声通道系统是当代海洋开发和海洋环境立体监测中的重要技术组成部分，广泛应用于海洋监测、海洋资源勘探和开发等方面。然而，水声信道的随机起伏、时－空－频变的多途特征使水声通信技术成为当代最为复杂的通信技术之一。本文介绍近年来在高速水声通信方面的一些研究进展，讨论了一种利用高速数字信号处理器（DSP）实现水声信道跳频通信的方案，并探讨了该方案在调制信号设计及信号处理实现上所采用的关键技术。     

频分多路复用在水声遥测中的应用

本文以已经研制成的、采用频分多路复用技术的水层深度遥测仪为例,阐述频分复用较之时分复用更适合用于传输多路信息的水声遥测系统;文中讨论了系统主要参数的设计并给出具体的数据.     

双频载波相位求差法在周跳探测与修复中的应用

载波相位测量中小周跳的探测与修复一直是高精度GPS定位研究中的热点领域。分析了L1和L2载波相位观测值的关系,通过相邻历元的相位观测值求差来探测周跳,并结合伪距差分约束条件来确定及修复周跳。结合实例分析,证明该方法可以有效地探测并修复周跳,并通过Matlab编程实现了算法的程序化。     

自适应Notch滤波器在相位估计中的应用

本文阐述了自适应Ｎｏｔｃｈ滤波器的基本原理，并应用于超短基线水声定位系统的相位估计中，采用了先进的信号处理器ＴＭＳ３２０１０及自适应ＬＭＳ算法，模拟试验结果证明，这种相位估计方法是可行的，经过若干改进后可付诸实用。     

最平滤波器在分析月平均潮位资料中的应用

应用数字滤波方法来消除验潮资料中的高频扰动而分离出海平面的趋势性变化，并设计了最平滤波器；对其幅频响应特性和相位特性的验证表明，最平滤波器的技术性能基本上是可靠的。     

PMT校频技术在航标灯设计中的应用

在航标灯应用研究中,为解决ATmega8L单片机在工作电压上升过程中,系统频率不稳定的问题,提出一种基于单片机电源管理技术(PWM)的校频方法.针对航标灯工作环境光照度变化缓慢的特点,提出过渡时间TINT的概念.利用AVR单片机PMT的空闲模式,结合看门狗唤醒功能,在不改动电路的前提下,实现了单片机系统时钟自动校频的功...     

跳点法在风暴潮数值预报模型中的应用

将跳点法的基本思想应用于求解二维水位抛物型方程，从而构造了一种用于风暴潮数值预报的高效率差分格式。文中给出了这一格式的稳定性证明，并通过对实际风暴潮过程的模拟，证实了这一格式的稳定性和时效性     

人工神经网络在地质学判别分析中的应用

将现代人工神经网络方法应用于地质学的判别分析，通过实例计算表明，无论是对于两组判别分析还是多组判别分析，人工神经网络方法都是切实可行的。     

地震波衰减和频散属性的提取及其在油气检测中的应用

地震波穿过地层时会发生频散和衰减,岩层中含有油气等流体时,频散和衰减有其特殊性,双相介质理论能很好地刻画地下介质含有流体时的情况。本文基于双相介质理论公式,研究流体参数和频率对地震波衰减和频散的影响规律。结果表明:地震波低频成分衰减较弱,高频成分衰减较强;黏弹性强的流体频散强,粘弹性低的流体频散弱;衰减和频散可以作为油气存在的标志。文中通过广义S变换,对实际地震资料计算,较准确地提取地震波的低频、高频能量和频散特征曲线,并对实际资料进行了含油气性预测,取得了与钻井一致的结果。     

无人机组网技术在海洋观测中的应用研究

为了应对海洋多个观测平台间组网通信的迫切需求,作者从体系架构和通信链路等多个层面对无人机组网通信技术的研究进展进行总结,并关注了军用和搜救方面的特殊应用。最后结合实际项目中多机协同海洋观测的具体场景,分析了现有无人机组网通信技术的成果和不足,指出了未来的发展方向。     

减阻技术对海洋油气管线中多相流动与传热的影响

在海洋环境中多相流条件下应用减阻技术,可以在相同的管线压力下,有效提高油气输送量。减阻技术影响多相流的摩擦阻力、持液率和界面现象,可使多相流的的减阻率最高达到60%以上,可减少多相流体与管壁间的传热;某些情况下,减阻技术还能够改变多相流的流型、抑制剧烈弹状流,改善油气输送系统的运行工况。     

The statistical observation localized equivalent-weights particle filter in a simple nonlinear model

This paper presents an improved approach based on the equivalent-weights particle filter(EWPF) that uses the proposal density to effectively improve the traditional particle filter. The proposed approach uses historical data to calculate statistical observations instead of the future observations used in the EWPF’s proposal density and draws on the localization scheme used in the localized PF(LPF) to construct the localized EWPF. The new approach is called the statistical observation localized E...     

海滩冲流带高频振动地形动力过程分析

在粤东汕尾后江湾海滩冲流带布设2条观测剖面,共计6个观测点,对滩面冲流带在约一个潮周期内的高频振动进行了观测,取得采样频率分别为1min/次和6min/次的滩面数据各1组.结合同步观测的碎波带波浪潮汐数据,分析探讨了海滩高频振动特征.分析认为在涌浪条件下,滩面高频振动的日内变化主要受到潮位变化过程的控制,涨潮堆积,落潮侵蚀.利用交叉谱分析的结果表明滩面高程变化滞后于潮位变化.滩面下部比上部振动幅度大,变化复杂,滩角脊部比凹部活跃.波群对滩面高频振动有显著影响,特别是波高大于有效波高的波群.滩面高频振动没有表现出明显的泥沙逐渐向陆地堆积过程,有一定的振动周期.     

清洗频率对固定床生物滤器水处理性能的影响

本实验基于一种新型的具有自洁功能的固定床生物滤器, 研究了不同的清洗频率: 0.5次/d (S1)、1次/d(S2)和2次/d(S3)对生物滤器的硝化性能、截污能力和硝酸盐氮积累的影响。研究表明: 清洗频率对生物滤器去除氨氮(NH₄⁺-N)没有显著影响(P > 0.05); 在第6~9 d对生物滤器内亚硝酸盐氮(NO₂^–-N)的浓度有显著影响(P < 0.05), 第11 d后均无显著影响(P > 0.05); 在整个实验过程中, S3处理组与S1、S2处理组相比总固体悬浮物(TSS)去除分别提高53.52%和19.01%, 化学需氧量(COD_Mn)去除分别提高57.94%和27.01%, 差异性显著(P < 0.05); 在硝酸盐氮(NO₃^–-N)积累方面, S3处理组积累最少, 在整个实验过程期间与S1、S2处理组相比分别降低16.04%和23.01%, 差异性显著(P < 0.05)。总体来说, 高清洗频率对生物滤器的硝化性能无显著影响, 但能使生物滤器截留的TSS快速排出系统, 从而减少系统内的水处理负荷和硝酸盐氮积累, 有利于系统的长期稳定运行。     

土壤渗滤处理技术在海岛生活污水处理中的应用

土壤渗滤处理系统设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低,净化效果良好,在处理海岛生活污水领域具有广阔的发展前景.根据鼓浪屿目前污水水质、水量的特点,采用土壤渗滤高度水处理技术对污水进行处理,污染物经过土壤的物理、化学和生物作用,出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002),具有不产生污泥,运行简单,氮磷去除效率高,无二次污染等特点.     

EnKF和SIR-PF在贝叶斯滤波框架下的比较和结合

贝叶斯估计理论为非线性、非高斯系统的数据同化提供了一个统一的框架。在本文中,我们利用著名的洛伦茨吸引子(Lorenz'63)模式对两种基于贝叶斯滤波理论的数据同化方法——集合卡尔曼滤波器(EnKF)和重取样粒子滤波器(SIR-PF)——进行了较为全面的比较。比较的结果揭示了两种方法的优缺点:即当集合成员数目较多时,SIR-PF的同化效果优于EnKF;反之,则EnKF的表现较好。进一步地,我们使用统计方法分析了两者表现的差异和原因。最近提出的一种集合卡尔曼粒子滤波器(EnKPF)通过使用一个可控的参数整合EnKF和SIR-PF的分析格式,可以结合两者的优点。本文在充分比较两种方法的前提下,重新阐释并改进了原有的EnKPF算法,使之适用于非线性的观测算子。通过使用相同的洛伦茨模式实验,我们揭示了EnKPF实质上提供了关于EnKF和SIR-PF的连续插值,使得后两者可以视为其特殊情况。并且,在集合成员数目有限的前提下,EnKPF可以在一定程度上避免滤波退化的发生,取得优于EnKF和SIR-PF的同化效果。     

Application of particle filter combined with extended Kalman filter in model identification of an autonomous underwater vehicle based on experimental data

This study proposes a method for identification of the nonlinear dynamic model of an AUV while some states are unmeasured; hence, it concentrates on a nonlinear “state and parameter estimation” issue. In this method, a local linearization is used for solving the nonlinear dynamics based on the extended Kalman filter (EKF), and a particle filter (PF) is used to minimize errors and variances of the nonlinear system. In other words, the PF is combined with the EKF in the form of the extended Kalman particle filter (EKPF). The EKPF method is independent of the initial values and satisfies the limits of the parameters and also the assumption that the hydrodynamic coefficients are constant. Hence, it is shown when the ranges or signs of some parameters are known, the EKPF is a more accurate estimator than the EKF. Moreover, a new simulation is done using the model estimated by the EKPF and the results are compared and validated with the measured data of a new experimental test. It is shown that the obtained model can predict the trajectory path with the total normalized root-mean-square error (NRMSE) of 14% and the surge mean speed with the NRMSE of 5%; and it describes the 6DOF motion of the AUV more accurate than the EKF model.     

小波变换在HT-7Tokamak磁流体动力学振荡动态频谱分析中的应用

将Gauss复小波变换方法成功地应用于HT-7Tokamak磁流体动力学振荡动态频谱分析中.研究结果表明,这种方法具有较好的时间分辨率和空间分辨率,比较适用做动态频谱分析.对典型放电数据的分析结果表明, m=1模的振荡频率与等离子体压强梯度有着密切的关系.     

Assimilating temperature and salinity profile observations using an anisotropic recursive filter in a coastal ocean model

In order to improve the ocean forecasting in the North Sea and Baltic Sea, an assimilation scheme based on a bottom-topography-dependent anisotropic recursive filter has been used in this study. This scheme can stretch or flatten the shape of a local representative contour surface of the background error covariance function into the form of an ellipse. Furthermore, the computing efficiency has been largely improved due to implicit computation of the background error covariance. A two-month experiment has been used for verifying the impact of assimilating ocean profile observations on ocean forecasting. The results indicate that the use of temperature and salinity profiles can largely improve the oceanic forecasting. The root mean square differences between the forecasts and observations for temperature and salinity have been reduced by 36% and 18% in the experiment period, respectively. Moreover, it is found that the anisotropic recursive filter approach is especially efficient in areas with complex coastlines and sharp fronts, e.g., inner Danish waters. The results also show that the propagation of observation information from an observation position to its neighboring grid points is closely related to currents.     

BBO晶体倍频中的温度场与光场耦合模拟

首先建立了无限大晶体截面近似下的时-空4维光场和温度场耦合的倍频模型. 并在瓦级功率激光抽运下,利用解析公式和迭代方法数值模拟了BBO晶体内的倍频过程.得到了基频光和倍频光的振幅和转换效率曲线以及温度场分布,展示了温度场及光场的时间演化过程. 其次分析了抽运功率和晶体长度对转换效率和温度场的影响. 结果给出,温度分布对转换效率和光束质量都有较大影响;对热效应引起的相位失配进行补偿能够很好地改善转换效率的下降,因此必须在实际应用中加以考虑.