基于二次特征函数高阶导数联合对角化的盲源分离算法

针对线性混叠信号,提出一种瞬时混叠盲源分离的批处理算法.利用观测信号的二次特征函数高阶导数联合对角化得到盲分离准则和实验公式.采用非正交对角化方法,不需要白化,实现盲源分离.仿真实验结果表明此算法不仅对非高斯信源具有良好的分离性能,而且对概率密度为非对称分布信源,具有很好的性能.     

非平稳信号自适应最大信噪比盲源分离方法

为了提高时变非平稳信号的盲源分离效果,提出了自适应最大信噪比盲源分离新方法.该方法以信噪比函数作为代价函数,并基于改进的多项式系数自回归模型,进行最优滑窗长度的自适应估计.仿真计算表明,FastICA算法需要预设源信号的概率密度函数,以选择适宜的非线性函数近似估计源信号的非高斯性,当假设的概率密度函数与实际不符时无法正确分离源信号;累积量算法在信源的峰度相同时无法正确分离源信号.新方法与经典的FastICA算法和基于累积量的盲源分离算法比较结果表明,对于经典的FastICA算法、累积量算法无法正确分离的时变非平稳信号,新方法能够有效地进行盲源分离,分离结果不受源信号的概率分布、信源的峰度等统计因素影响.      

基于联合近似对角化的盲源分离在齿轮箱故障诊断中的应用

提出一种采用盲源分离技术对齿轮箱混合故障进行诊断的方法．该方法利用白化信号自相关矩阵的联合近似对角化算法，从观测信号中分离故障特征源信号，并根据分离信号的频谱成功地提取了混合故障的特征信息，有效地诊断出齿轮箱所处的故障状态．     

基于盲源分离的电机振动数据处理

运用盲源分离技术对混叠的电机振动信号进行分离,得到分离后的电机振动数据．用分离后的数据进行电机故障诊断可以有效地降低其复杂性,提高故障诊断的准确性．分离前后的电机振动数据功率谱图分析对比表明,盲源分离技术可以有效地对采集的电机振动数据进行分离,得到相对独立的振动数据．     

基于最大信噪比算法在缸盖振动信号中的分离研究

对柴油机缸盖表面振动信号进行分析处理,可以判定内部零部件的状态以及柴油机的工作状态,但实际上由于各路信号时域和频域有混叠,很难准确分离．针对现有内燃机监测诊断信号分析方法的不足,研究了基于最大信噪比的盲源分离算法．该算法将求优过程转化为广义特征值问题求解,整个过程无须迭代．通过对仿真振动信号的分离表明其有效性,从试验对象某四缸柴油机上拾取实测缸盖振动信号处理,结果显示了该算法在柴油机故障监测诊断上有良好的应用前景．     

最小均方盲反卷积法在机械设备振动分析中的应用

将多通道盲反卷积应用于机械设备振动信号的分析,分析了机械振动信号的多通道盲反卷积模型,采用最小均方盲反卷积算法从测量信号中分离振源信号,并进行实验论证.实验内容包括:提取滚动轴承故障源信号,斜齿轮故障源信号以及柴油机活塞-缸套撞击信号.     

基于STFD和PARAFAC的欠定盲源分离信源个数估计算法

为更精确地进行欠定混合条件下的信源个数估计,提出了一种基于空间时频分布（STFP）与平行因子分析（PARAFAC）的欠定盲源分离信源个数估计算法.该算法从空间时频分布矩阵中选择符合单源时频支撑域的时频点构成1个3阶张量,然后由核连续诊断算法计算因子数量,估计出信源个数,并对3阶张量平行因子低秩分解的惟一性条件进行了分析.该算法不需要假设源信号必须满足稀疏性和独立性条件,也不要求其满足高斯分布条件.在计算机仿真实验中,当信噪比为-5 dB时,识别正确率提高18 dB,证明了改进算法的有效性.      

机械振动源的联合块对角化盲分离算法

基于QR分解建立一种新的非正交联合块对角化（joint block diagonalization,JBD）（QRJBD算法）的振动源盲分离方法.该方法具有对目标矩阵的限制少、复杂度低、易于收敛到全局最优解等优点.结合双层加肋圆柱壳体结构的振动信号分离试验,从算法的收敛性、目标矩阵的数目、随机噪声水平、子块矩阵的维数等方面对QRJBD方法的性能进行了研究.由此,选取合理的算法参数,实现振动源信号的盲源分离,且分离精度和时间均优于现存常用的方法,充分说明新算法在振源分离中既保持了效率又提高了分析的准确性.     

基于JADE算法的矢量水听器阵列信号盲估计研究

标量声压水听器线阵无法估计信号的二维到达角（方位角和俯仰角）,并且对来波方向相同的信号无法分辨.针对这一情况,文中引入盲信号处理理论,将JADE（特征矩阵联合近似对角化）算法与矢量水听器阵列技术相结合,提出了一种新的阵列信号盲估计算法.该算法应用在结构简单的矢量水听器线阵上,在信号方向矢量没有任何先验知识情况下,对阵列流型矩阵进行盲估计,进而估计出源信号的频率和二维到达角,并实现对来波方向相同信号的辨识.仿真实验证明了算法的有效性.     

基于盲源分离的共振解调技术在齿轮齿面接触故障诊断中的应用

提出一种运用基于盲源分离的共振解调技术对齿轮齿面接触故障进行诊断的方法.该方法利用盲源分离算法对传感器采集的混合信号进行分离,获取纯粹的故障源信号;采用共振解调技术对分离后的故障源信号进行频谱分析,成功地提取了齿轮齿面直接接触的故障特征.     

共享自行车系统动态调度时间域的获取方法

共享自行车系统(Bicycle Sharing System,BSS)调度时机的确定是影响BSS服务质量和调度成本的重要因素.综合考虑调度基准阈值、服务点的自行车周转率及租还量差异时变特性,建立了BSS服务点运行状态的自流动模型.基于自流动模型,提出了BSS服务点调度时机的动态调度时间域获取方法,包括判断服务点空/满位的车容比动态阈值的计算,以及根据BSS服务点调入/调出自行车的需求而获取的正/负调度时间域算法.最后,根据杭州锁桩式BSS运行的2016年历史数据,以编号3758服务点为例,对车容比动态阈值和固定阈值获取的调度时间域及调度效果进行分析比较.结果表明,本文研究的动态调度时间域获取方法能够更精准地获取BSS的调度时机,在满足BSS调度服务质量情况下,可以减少调度频次、降低服务成本     

张弦梁结构的优化设计方法研究

利用神经网络的强大映射功能,采用拟满应力法分析杆件截面变量的离散性,同时与遗传算法相结合而构成的一种新型组合优化方法．经平面张弦粱结构算例优化分析表明,计算速度快捷、有效可靠且能够满足工程精度要求。     

平面张弦梁结构的优化分析

将BP神经网络引入平面张弦梁结构的优化分析,并针对离散变量结构的拟满应力法加以改进,与遗传算法相结合从而构成一种新型组合优化方法,并将该法应用于平面张弦梁结构算例的优化分析,结果表明了算法有效可靠,最后对算法的计算精度和速度进行了讨论。     

沥青混合料拌和过程实时监控

为控制道路施工过程中沥青混合料的拌和质量与拌和状态, 提出一种以非介入方式利用模板匹配识别算法实时提取骨料、粉料、沥青质量数据、拌和时间及温度等沥青混合料主成分数据信息的方法, 根据识别到的沥青混合料数据信息建立了数据采集与传输的时序逻辑关系; 在WEB监控中心下可视化显示了沥青混合料配合比误差、级配误差、拌和时间和温度等关键信息, 并利用这些多模态信息融合策略评价了沥青混合料的拌和质量; 根据施工过程中沥青混合料类型的先验知识分析了混合料数据的动态变化, 在无人工干预的情况下自动识别了实时生产的沥青混合料类型; 建立了骨料数据的模型分布, 并结合拌和时间判断拌和设备的运行和筛分状态; 存储实时接收到的数据, 实现了沥青混合料历史数据跨时间查询和成本评判。研究结果表明: 利用模板匹配识别算法采集沥青混合料字符数据时间为4.9 ms, 识别准确率达100%, 满足了施工中沥青混合料拌和数据采集时间间隔小于0.02 s的要求, 实现了施工过程中沥青混合料数据的连续检测、自动识别、实时跟踪和可视化监控; 当沥青混合料质量不合格或拌和设备出现故障时可实时预警, 为综合评价沥青混合料拌和过程与实时掌控沥青混合料拌和质量提供了依据。      

单矢量水听器多目标方位的盲估计研究

为实现单矢量水听器的多目标方位估计,研究了水声矢量信号的盲估计问题.根据单矢量水听器的阵列流型特点,结合盲源分离技术,提出了一种新的单矢量水听器多目标方位估计算法.在目标信号先验信息未知的情况下,该算法可分离出各目标信号及其阵列流型,然后利用单矢量水听器振速分量的正交性,估计出各目标信号的方位.实验验证了该算法的有效性.     

敷设聚脲的吸声模型改进粒子群算法优化

为了提高敷薄吸声层的水下小目标的隐身性能,以敷设聚脲的多层结构为基本吸声模型,推导了模型的反射系数计算公式.针对材料优化的应用需求,将粒子群算法的局部算法和全局算法相结合,改进粒子群算法的优化策略,得到了动态混合粒子群算法,提高了收敛能力和搜索精度.利用该算法对多层吸声模型的材料参数进行寻优,结果表明:当吸声材料杨氏模量近似为频率的分段线性函数时,其吸声性能最优.在此基础上,建立了提高模型吸声性能的理论方法,并进行了实例验证,结果表明,该方法可使模型吸声性能在140～500 kHz范围内达到-10dB以上.