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。     

减小有用信号损失的BDS窄带干扰抑制技术研究

窄带干扰抑制的关键在于抑制干扰的同时尽可能地减少有用信号的损耗,论文基于时频域结合的干扰抑制方法,在完成频域干扰参数检测的基础上,重点针对影响干扰抑制效果和有用信号损耗的关键环节——无线冲激响应（IIR）陷波器的设计展开研究,根据零极点配置原理,通过理论研究和详细的推导分析,提出通过增加一对零极点,并结合理论计算确定极角与极径,在保证通带增益可控且过渡带对称的前提下,使陷波器得到更为陡峭的带阻特性,理论上可减少有用信号的损耗、提高抑制干信比. 与目前主流的时域最小均方算法（LMS）算法、基于快速傅里叶变换（FFT）的频域抑制算法和传统型时频域结合算法的仿真结果对比证明,提出的方法捕获峰噪比分别提升了53.47％、8.369％和5.907％,平均输出载噪比分别提升了5.1472 dB、2.0037 dB和0.5086 dB,在有效抑制干扰的同时,保留了更多的导航信号.      

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.     

电力谐波对卫星天线驱动电机的影响

大型数据信息处理中心需配UPS(Uninterruptible Power System)系统供电,但这样的系统设计中UPS在输入端产生的谐波电流可能会影响配电系统的其他设备。以北京气象卫星地面站供电系统为实例,分析了在应急备用电源供电情况下,当卫星接收天线跟踪卫星时,天线的驱动电机出现明显的抖动现象系UPS工作时产生的谐波电流所致,阐述了UPS电源产生的谐波电流产生的原理以及对配电系统电能质量的影响,给出采用设计有源滤波器消除电力谐波影响以解决天线驱动电机抖动问题的实践方法,总结新技术整流电源产生谐波的扩展趋势,并建议重视大型数据中心配电系统在新形势下电能质量及电磁问题的研究。     

基于最小均方误差算法消除GPS接收机噪声

从解决GPS接收机受干扰的实际需求出发,阐述了基于LMS算法的自适应滤波器基本原理和不同的噪声产生方式,并对GPS接收机仿真信号与噪声进行叠加。最后用基于LMS算法的自适应滤波器对仿真信号进行消噪处理,得到良好的消噪效果,证明了基于LMS算法的自适应滤波器能够应用于GPS接收机滤波系统。