基于Newton法优化ARMA模型参数的船舶升沉运动预测研究

为解决波浪补偿系统中时延现象导致的控制性能下降问题,通过建立Newton-ARMA模型提前预测船舶升沉运动来消除时延现象。首先设计卡尔曼滤波器对船舶升沉运动加速度信号进行降噪滤波处理;然后使用加速度二次积分模块将加速度信号转换为位移信号;最后建立自回归滑动平均(ARMA)模型,并使用牛顿(Newton)法对模型参数进行优化,得到船舶升沉运动的Newton-ARMA预测模型。仿真结果表明,Newton-ARMA模型对船舶升沉运动的预测时间可达10 s,预测误差随着预测时间的增加而增大; Newton-ARMA模型对二级海况、三级海况和四级海况下的船舶升沉运动平均预测精度分别达到89.43%、88.53%以及87.78%,远高于ARMA模型对船舶升沉运动预测的精度,说明采用Newton法优化ARMA模型参数可以显著提高船舶升沉运动的预测精度,也即Newton-ARMA模型对控制波浪补偿系统时延具有较好的补偿效果。     

基于FIR滤波的磁静期电离层-磁层磁场信号分离

Swarm是欧空局第4个"地球探测者"任务,其主要目的是确定地球磁场及其时空演化特征。利用Swarm构建地球各圈层磁场模型的关键问题之一是对不同场源的地磁信号实施准确分离。以Swarm磁静期观测数据为例,采用FIR沿轨高通滤波对外源场信号进行处理,分析并给出了滤波器窗口长度的确定方法,利用欧空局2016年发布的MIO_SHA_2D和MMA_SHA_2C电离层-磁层磁场模型验证了该方法的可行性。结果表明:FIR对外源场长波信号的滤波结果与模型改正结果的一致性吻合较好,在给定通带波长1 200 km、阻带波长3 000 km的情况下,将滤波器长度设置为87~129阶,可同时顾及水平方向和径向方向的滤波精度。     

多相滤波器在跳频解调中的应用

本文针对全数字多载波跳频接收机提出一种高效的解调算法,首先,跳频技术因其具有良好的抗干扰性能,在军事通信中有着广泛的应用,本文在跳频接收机下采样的处理中,添加一组下采样滤波器组,用于跳频信号的解调,该算法较于以往的算法,复杂度较低,便于实现;且该算法采用的是并行捕获,可以实现信号的快速捕获,降低同步时间;解调后,第二组滤波器组用于实现MFSK调制信号的非相关解调,进一步降低解调端的复杂度。     

用多道反褶积方法测定台站接收函数

本文提出了一种在时间域用多道反褶积测定台站接收函数的方法, 以提高台站接收函数的测量精度与分辨率.在单道反褶积的基础上,选取若干个质量较好的远震P波波形事件,构成多道信号,以垂直分量为输入,径向和切向分量作为期望输出,依据最小二乘,设计多道滤波器,提取接收函数.合成地震图与观测地震图的检验表明, 多道滤波方法能有效地测定台站接收函数,特别是多道反褶积能够有效地恢复地壳上地幔间断面所产生的弱转换波震相.     

Selection of noise parameters for Kalman filter

The Bayesian probabilistic approach is proposed to estimate the process noise and measurement noise parameters for a Kalman filter. With state vectors and covariance matrices estimated by the Kalman filter, the likehood of the measurements can be constructed as a function of the process noise and measurement noise parameters. By maximizing the likelihood function with respect to these noise parameters, the optimal values can be obtained. Furthermore, the Bayesian probabilistic approach allows the associated uncertainty to be quantified. Examples using a single-degree-of-freedom system and a ten-story building illustrate the proposed method. The effect on the performance of the Kalman filter due to the selection of the process noise and measurement noise parameters was demonstrated. The optimal values of the noise parameters were found to be close to the actual values in the sense that the actual parameters were in the region with significant probability density. Through these examples, the Bayesian approach was shown to have the capability to provide accurate estimates of the noise parameters of the Kalman filter, and hence for state estimation.     

带乘性噪声系统双滤器平滑及反褶积算法

在带乘性噪声系统（ＳＭＮ）间接平滑算法的基础上,通过构造一种新的ＳＭＮ逆向信息滤波算法,建立了ＳＭＮ的双滤器平滑和反褶积算法;为解决ＳＭＮ最优估计问题提供了新的方法。     

一种快速有效的地震道空间内插方法

地震道空间内插所面临的主要问题是空间假频。为此,Ｓｐｉｔｚ（１９９１年）提出了一种ｔ－ｘ域道内插方法可以很有效地克服空间假频,其数学基础是单位步长预测滤波技术。最近,在Ｓｐｉｔｚ工作的基础上,Ｐｏｒｓａｎｉ（１９９９年）提出了一种半步长预测滤波技术,它可以将原来用于求解预测滤波器系数的两组复杂的复线性系统方程简化为一组更为简单的复线性系统方法,从而大大降低了运算工作量。合成数据及实际地震记录的试处     

地震信号中长周期随机干扰抑制技术的研究

主要提出两种消除数字地震信号中长周期随机干扰的方法窄带低通滤波对消法和自适应高通滤波法.通过使用多级抽点技术大大减少滤波法的运算量,可获得良好的滤波特性.最后对两种方法进行了对比讨论并给出了实验结果.     

FIR低通差分器的设计及其在航空重力测量中的应用

根据契比雪夫逼近理论 ,设计了适用于航空重力测量应用的有限冲激响应 (FIR)低通差分器 ,利用模拟模型对滤波器的性能进行了验证 .基于静态GPS试验数据和某地区机载动态GPS摄影定位的实测数据 ,应用FIR低通差分器计算了载体的垂直加速度 ,计算结果表明 ,当滤波时间间隔为 1 0 0s时 ,垂直加速度的确定精度可达± 1— 2mGal.