基于最大熵谱估计的高能电子周期特性研究

利用最大熵谱法研究了风云二号D星≥2.0 MeV的高能电子通量的周期特性,算法以自相关模型为基础,通过对最大熵谱功率谱的分析,推测出风云二号D星高能电子通量存在13.87 d和27.8 d的周期.根据最终预报误差准则(Final Prediction Error,FPE)和赤池信息量准则(Akaike Informat...     

利用位场及其高阶导数的功率谱计算岩层的深度与厚度

本文导出了利用重力与磁异常及其高阶导数的功率谱计算密度体和磁性体上顶与下底埋深的近似公式,还提供了利用垂向或水平导数谱计算深度的方法。理论模型的试验结果表明,由近似公式计算的精度可以满足实际需要。本文最后根据一条重力剖面资料,计算了密度层上、下界面。     

北半球500hPa位势高度场时空频谱特征分析

利用1979～2004年NCEP2再分析资料,对逐日的北半球(20°N～90°N) 500 hPa的位势高度进行二维傅里叶的谱展开,并分析了不同波数下的谱展开系数的频域特征.对全年序列分析的结果表明:当纬向波数k和经向波数l均为0时,其谱展开系数表现为显著的低频(10～30天)变化特征;当经向波数l=0时,其谱展开系数...     

风廓线雷达估算大气返回信号功率方法研究

基于风廓线雷达大气返回信号功率谱中噪声电平的估算方法,统计分析了北京延庆对流层风廓线雷达（CFL-08）2006年10～12月的探测数据。对该频段风廓线雷达环境噪声的空间和时间变化进行了分析,观测期间环境噪声在5km以下随高度递减,10月的平均环境噪声大于11月、12月的平均分布。给出目前风廓线雷达用信噪比估算大气返回信号功率的两种方法,并对两种方法进行了环境噪声的剔除,经过修正后的大气返回信号功率输出结果趋于一致。     

居里等温面深度的探测方法

地壳居里等温面的研究对确定深部磁体结构和了解深部热状态及结构有重要意义.本文对探测居里等温面深度的方法进行了科学地总结,分类和评估,并主要介绍了各种方法的基本原理.较直接的探测居里等温面的方法是根据大地热流值,地温\|深度关系或岩石矿物实验来确定,但是这种方法在实际中并不常用.最常用的方法是应用航磁和卫星磁数据.根据所研究的目标的不同,磁法又可以被分为两大类：单体磁异常法和组合磁异常法.这两大类下又可以有各种不同的应用技术,其中功率谱分析方法最为流行.虽然没有任何一种方法是完美的,针对组合磁异常的统计功率谱分析方法被认为是较成熟的一项技术,并得到了很多的应用及讨论.组合磁异常的功率谱分析方法的理论基础是Spector\|Grant 统计模型,这个统计模型很适用于对区域磁异常组合的分析.为了提高分辨率,无论单体磁异常法或组合磁异常法都需要考虑很大的一片研究区域,这样的结果会降低所获得的居里等温面的横向分辨率,由此所获得的居里等温面深度通常只是某一区域平均居里点深度的一级近似.一项比较特别的技术是Mayhew的最初为分析卫星磁数据而建立起来的等层模型方法.这一方法的基本原理是,根据一些校准点,将一等厚度层上所观测到的不同的磁场强度转换为等磁场强度的深度差异.这一技术与功率谱分析方法的一个重要差别在于它不需要对磁体顶部和底部所引起的功率谱进行区分,而这种区分是功率谱分析方法中所必需的.由于对居里等温面深度的探测是一种反演技术并包含了反演中的非唯一性和数学上的不稳定性,在各种方法的应用中应采取谨慎的态度.近年来,自相似和分形理论的应用为这一领域的研究提供了很多崭新的研究机会和科学思想.自相似和分形模型是对Spector\|Grant统计模型的完善和发展,因为自相似模型考虑了更真实的磁场强度差异的分形分布.另外,这一新理论也揭示了以前很多种方法中的局限性.     

利用GNSS干涉信号振荡幅度反演土壤湿度

根据干涉效应和GNSS接收机信噪比估计方法,推导了利用GNSS干涉信号幅度进行土壤湿度反演的模型,建模过程考虑了天线增益、土壤介电常数和噪声的影响。提出了使用AMPD算法从含有噪声的归一化干涉功率曲线中提取干涉峰值与谷值,进而反演了土壤介电常数与土壤湿度的方法,并对其进行了仿真。结果表明,利用提取出来的干涉谷值进行反演性能比峰值好,相对稳定准确的卫星仰角范围为5°~25°,湿度大于0.06cm~3/cm~3时反演结果更为准确,标准差在0.01cm~3/cm~3左右波动。     

夜间稳定边界层中间歇性湍流热通量的 提取及其谱特征

在夜间稳定边界层中, 湍流热通量往往具有间歇性特征。在一阵阵出现的强度较大的湍流热通量之间, 混杂着弱噪声或其他微弱的难以辨识的高频脉动信号。为了研究间歇性湍流热通量的特征, 必须将这些无关信 号剔除, 以提取出干净的湍流热通量。本文提出了一种新的提取间歇性湍流热通量的方法, 该方法通过分析 湍流热通量的概率密度函数, 并与稳定分布进行比较, 湍流热通量的概率密度函数开始偏离稳定分布的位置, 即是间歇性湍流热通量开始出现的阈值。本文通过夜间稳定边界层外场试验数据的验证, 发现利用稳定分布确定 的阈值可有效地提取出间歇性湍流热通量。在此基础之上, 本文对比了提取前后湍流热通量的功率谱, 发现 提取后低频信号的方差所占比重下降, 而高频信号略有上升。此外, 间歇性湍流热通量在高频区的功率谱满足“-7/6”律。     

室内可见光通信频域均衡技术DSP方法对比分析

对3种室内可见光通信传输技术的数字信号处理方法（DSP）,包括正交频分复用（OFDM）、单载波频域均衡（SCFDE）与单载波频分复用（SCFDM）进行了对比分析.通过峰值功率比（PAPR）和计算复杂度比较了3种方法的优劣.分析结果表明,SCFDE和SCFDM具有较低的PAPR,但SCFDM计算复杂度较高.此外,还使用白光LED灯针对3种调制解调方法建立了实验模型.实验结果表明,在VLC传输系统中,由于低PAPR特性,使得SCFDE和SCFDM在误码率（BER）和Q值方面的性能优于OFDM.     

毫米波云雷达功率谱密度数据的检验和 在弱降水滴谱反演中的应用研究

本文首先利用数值模拟的方法,分析了利用毫米波云雷达功率谱密度反演雨滴谱时,降水粒子米散射效应、空气湍流、空气上升速度等对雨滴谱和液态水含量等参数反演的影响;建立了功率谱密度处理及其直接反演雨滴谱、液态水含量、降水强度和空气上升速度的方法;并利用2012年7月在云南腾冲观测的二次弱降水数据,采用毫米波雷达和Ku波段微降水雷达观测的回波强度、径向速度垂直廓线以及780 m高度上的功率谱密度对比的方法,以及毫米波云雷达观测的780 m高度上功率谱密度、回波强度与地面雨滴谱计算得到的这些量的对比方法,分析了毫米波雷达数据的可靠性;并将780 m高度上毫米波雷达反演的雨滴谱与地面雨滴谱数据进行了对比,分析了毫米波雷达反演的雨滴谱的准确性;分析了毫米波雷达回波强度偏弱的原因,讨论了该高度以下降水对毫米波雷达衰减的影响。结果表明:空气湍流对弱降水微物理参数反演影响不大,而空气上升速度和米散射效应均对反演结果有一定影响;毫米波雷达观测到的径向速度和功率谱密度与微降水雷达比较一致,回波强度的垂直廓线的形状与微降水雷达也比较一致,但毫米波雷达观测的回波强度偏弱;与雨滴谱计算值相比,毫米波雷达观测的低层的回波强度也偏弱,天线上的积水是造成毫米波雷达回波强度变弱的主要原因。毫米波雷达观测的低层的功率谱密度与地面雨滴谱观测的数据形状比较一致,但有一定的位移。毫米波雷达反演的雨滴谱与地面观测的谱型和粒子大小也比较一致。这些结果初步验证了毫米波雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性。     

用SSA-MEM分析黑龙江省近45年气温变化

用奇异谱(SSA)-最大熵谱(MEM)分析检测黑龙江省近45年来气温变化的长期倾向和周期振荡,得出黑龙江省近45年气温是增温倾向;年际变化主要有3．7年(44．45个月)和1．85年(22．22个月)振荡;月际变化主要有9．52个月振荡;季节循环在1981～1982年前后有变化,冬季升温明显,夏季升温较弱,年较差减小。