基于小波的信号到达时间定位方法

讨论了一种新的超声信号到达时间检测方法．运用小波的奇异点定位功能，将小波函数为拟小波的小波变换与希尔伯特变换相结合，对经过希尔伯特变换后的超声波信号进行5层小波分解，利用分解结果计算出超声波信号到达接收超声传感器的时间．实验中用超声传感器采集空气中传播的超声波数据测试结果，得到较精确的结果．与一般的小波变换处理的结果相比较，此方法对检测在任意时间区间上为一致Lipschitzoo的具正弦函数特性的超声波信号的到达时间点比较适用．     

基于复Morlet小波变换的车体模态参数识别

详细推导了基于复Morlet小波变换的车体模态参数识别过程.对国内某高速动车组纯车体进行多点激励正弦扫频,利用随机减量法对车体振动响应信号进行随机减量处理,获取自由振动信号,首次运用小波理论对高速动车进行模态参数识别.同时也运用最小二乘法识别各阶振型.识别结果与商用软件Test.Lab对比,频率误差小于2％,说明小波分析适合用于高速车体这样复杂系统的参数识别.     

离散小波变换快速算法中预滤波器的选取方法研究

离散小波变换快速算法使得小波变换在信号处理领域得到广泛应用,其中抽样空间上测量值的求取是快速算法中的重要步骤。在论述离散小波变换快速算法的基础上,研究了对抽样空间上测量值的求取方法,即预滤波器的小波选取法,直接选取法,取样函数法及其和特点,探讨了一种基于小波系数范数误差极小的预滤波器优化设计方法,仿真分析各种方法的误差,结果表明优化方法具有较好的分解精度。     

The Simulation and Characteristic Study of Wind Velocity for Long-Span Structures

The new technique that combines wave superposition with the fast Fourier transformation was introduced to simulate the nodal three-dimension relevant wind velocity time series of spatial structures. The wind velocity field where the spatial structure is located is assumed to be homogeneous. The wind‘s power spectral density is divided into frequency spectral function and coherency function and the spectral functions are transformed as the superposition coefficients. The wavelet analysis has excellent localized characters in both time and frequency domains, which not only makes wind velocity time series analysis more accurate, but also can focus on any detail of the objective signal series. The discrete wavelet transformation was adopted to decompose and reconstruct the discrete wind velocity time series. The stability of wavelet analysis for the wind velocity time series was also proved.     

基于小波变换分析箱梁振动噪声的时频特性

为探讨列车激励引起箱梁振动噪声的时频特性,以32 m混凝土简支箱梁为例,现场实测箱梁各板件的振动和近场噪声,并采用小波变换结合MLP （modified Littlewood-Paley）小波基的方法进行信号处理. 引入小波脊线和小波能量比两个指标对信号的时频特性进行定量分析,在此基础上,探讨了行车速度和行车方向的影响规律. 研究结果表明:相比Morlet小波和Mexihat小波,MLP小波更清晰地刻画箱梁振动噪声在时-频两域的局部集中特性;箱梁噪声比振动的频变程度要小,且前者的小波能量在频域上更为集中;翼板振动和腹板振动的频变特性分别对行车速度和行车方向敏感;45～60 Hz范围是箱梁噪声控制的关键频率范围.      

小波变换在轴承故障声发射信号降噪中的应用

噪声消除是小波变换最成功的应用之一，其基本思想是将信号的小波变换系数通过阈值处理，然后进行小波重构得到降躁的信号。根据故障轴承声发射信号的脉冲特性选取Morlet小波．以“小波熵最小”原则确定Morlet小波的波形参数，然后进行连续小波变换。采用软阈值方法处理小波东数，通过小波重构得到降噪后的故障声发射信号，噪声得到了很好的抑制，故障脉冲特征明显增强。采用实验数据，通过与离散小波变换的比较，得到了用连续小波变换可以有效降低噪声、提取故障声发射信号特征的结论。     

基于小波变换与支持向量机的舰船水压信号检测方法

采用小波变换与支持向量机相结合对舰船水压场信号建立检测模型.该方法通过对海浪信号进行小波分解并对某一特定低频频段信号重构,利用支持向量机对重构信号建立预测模型,预测误差值作为特征值对舰船水压信号进行检测.通过检测验算表明此方法的有效性,特别是在低信噪比情况下,仍能较好地检测到目标信号.     

基于整数提升小波和Rice编码的机车信号波形数据的无损压缩方法

针对铁路现场机车信号实际运用情况,提出了一种基于整数提升小波变换和Rice编码的机车信号记录波形数据的无损压缩方法.该方法利用提升结构的整数小波原位运算实现对信号波形数据的快速预测和更新,再对变换后的数据进行Rice无损压缩编码.实验证明,该方法能够达到对机车信号记录器波形数据进行快速、高效的无损压缩存储的要求.     

甘肃省岷县站年平均径流量小波分析

利用小波变换对年均径流量时间序列的多时间尺度变化特征进行了分析,小波分析不仅能识别年径流的主要周期,而且还能给出其时频局部化结构,很容易观察出各种时间尺度强弱变化、分布和突变点．以甘肃省洮河岷县站（1957—1998年）年平均径流量为基本资料,计算分析表明,其径流量时间序列的时间尺度在时间域上分布不均匀,具有显著的局部化特征;不同时间尺度的丰枯阶段不同,因此径流丰枯变化与时间尺度大小有着紧密的联系,同时还分析出了年均径流量具有2a、9a左右、22a和32a左右的主要周期,其中22a为第一主周期．     

应用小波变换检测噪声中的信号

研究了基于小波变换的信号检测问题,提出了多分辨似然比的概述,表明对检测问题存在一些特定的时频空间,在其中信号的大部分能量得到保存,而噪声能量很快减少,因此应用小波变换,通过对特定的时频空间的似然比分析较容易判断噪声是否存在信号。     

去除探地雷达信号中不相关噪声的方法

根据有效信号在相邻道之间在波形和能量上有相关性这一特点,作者改进了常规KL变换只能提取水平相关信号的不足,使用小波域上的KL变换对探地雷达剖面进行滤波,不仅使倾斜轴和弯曲轴的到了加强,而且在低信噪比时,有效地区分出有效信号和干扰信号,提高了雷达剖面的分辨率.本文运用铁路沪宁线路基检测的数据,使用该方法滤波,其处理后的剖面更能有效地反映出路基病害的信息.     

Full waveform inversion method for horizontally inhomogeneous stratified media

Full waveform inversion method is an approach to grasp the physical property parameters of underground media in geotechnical nondestructive detection and testing field. Using finite-difference time domain （FDTD） method for elastic wave equations, the full-wave field in horizontally inhomogeneous stratified media for elastic wave logging was calculated. A numerical 2D model with three layers was computed for elastic wave propagation in horizontally inhomogeneous media. The full waveform inversion method was verified to be feasible for evaluating elastic parameters in lateral inhomogeneous stratified media and showed well accuracy and conver- gence. It was shown that the time cost of inversion had certain dependence on the choice of starting initial model. Furthermore, this method was used in the detection of nonuniform grouting in the construction of immersed tube tunnel. The distribution of nonuniform grouting was clearly evaluated by the S-wave velocity profile of grouted mortar base below the tunnel floor.     

利用小波方差逼近数据波动率的改进BS模型（MBS）

利用小波分析的多尺度方法,描述了小波方差在金融数据中所反映的实际意义和在金融分析中的尺度选择条件,分析了数据发生过程中分解出的不同波动段对于整体波动性的贡献量,然后通过加权重构不同尺度段产生的小波方差来体现数据的波动情况,从而得到了一种新的计算BlackScholes模型中波动率的方法,最后利用MATLAB的模拟实证分析证明了其有效性．     

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微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

基于灰色—小波神经网络的有效泊位预测

针对停车场有效停车泊位的变化特征,提出了基于灰色—小波神经网络的组合模型.先通过灰色单因素预测模型对有效停车泊位时间序列进行修正处理,再基于分步式小波神经网络模型对修正预测值进行运算,并通过马克科夫链预测模型得到更精确的预测区间,并利用实际案例分析,对模型的预测精度、稳定性、拟合度和训练时间进行了评价.研究表明,灰色—小波神经网络预测模型可降低初始数据波动性的干扰,与传统神经网络相比,预测结果误差波动性降低了10%~19%,稳定性提高了27%~33%,拟合度提高了10%~15%,精确度明显提高.     

SPSA算法在微观交通仿真模型VISSIM参数标定中的应用

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

一种用于数据驱动建模的信号发生器设计

提出了一种基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）和ARM的直接数字式频率合成（DDS）信号发生器,产生频率可调的正弦波、三角波和方波信号,其中方波的占空比可调．阐述了信号发生器的体系结构,对波形产生的最小频率做了精确计算,同时对方波的占空比改变方式进行了设计和计算．在分析方波滤波电路后,计算确定了低通滤波器的电阻和电容值．最后对系统实现的效果做了频谱分析,结果表明,设置频率为主要分量,达到了设计要求．     

基于小波分析的车轮六分力信号的去噪研究

介绍了利用小波分析去噪的原理,分析了小波变换模极大值法、小波系数尺度相关法和阈值法3种信号处理方法的特点,详述了利用阈值法处理信号时选择小波基、确定分解层、阈值处理和信号重构的方法。利用Matlab的小波分析工具箱对车轮纵向力信号进行去噪分析应用,结果表明:小波分析能很好的区分信号里的突变信号与多余的噪声,通过小波重构得到去噪后的车轮分向力突变的信号。本设计具有一定的应用价值。     

基于小波变换的混沌信号特征研究

应用小波方法将混沌信号的频谱特征和吸引子的几何结构相结合进行研究,结果表明,在不同尺度上对混沌信号进行连续小波变换时,其小波系数具有很强的相似性,但不能够完全重构原来的吸引子.对信号进行多尺度分解后发现其低频系数部分基本能够重现原吸引子的结构特征,而高频系数部分不能实现这一目标.为了定量刻画混沌信号在小波变换条件下的分形特征,计算了其在不同尺度时的关联维数,并分析了关联维数计算的影响因素.     

改进的小波神经网络在桥梁施工控制中的应用

桥梁线形的预测和调整对于大跨径桥梁施工控制具有重要的指导作用。利用小波分析技术对实测数据进行消噪处理,将BP神经网络与Morlet小波结合起来,建立相应的小波神经网络模型,并对桥面标高偏差进行预测。结果表明,采用该方法对桥梁施工控制有较好的预测精度。