一、含噪信号量化对测量精度的影响（论文文献综述）
张德彪[1]（2021）在《弹载记录仪动态测试系统动态性能评估及测试信号信噪比提升方法研究》文中研究说明弹载记录仪动态测试系统是获取弹体动态参数的重要仪器,随着科学技术的发展,对其速度、精度的要求不断提高。但是,该设备所处测试环境异常复杂恶劣,测试信号信噪比偏低。弹载记录仪动态测试系统的性能能否满足测试任务需求是需要考虑的核心问题之一,其自身的动态性能是表征其测试能力的关键指标。在动态测试系统动态性能无法改变的前提下,如何进一步提升测试信号信噪比是另一重要问题。因此如何准确有效的评估弹载记录仪动态测试系统的动态性能是实现动态参数准确获取的前提,并在此基础上进一步提升测试信号的信噪比是实现精确测试的关键,关系测试成败。本文在课题组前期研究的基础上,围绕如何准确有效评估弹载记录仪动态测试系统的动态性能及提升测试信号信噪比,系统的研究了弹载记录仪动态测试系统动态参数的获取方法、工作频带估计方法及测试信号信噪比提升方法。通过理论分析和实验等综合研究手段,验证了所提方法的有效性。在查阅大量文献与分析国内外弹载记录仪动态测试技术研究现状的基础上,分析了国内外弹载记录仪动态测试领域的研究方法与技术难点,并据此确立了本文的主要研究内容及研究方法,本文的研究工作主要包含以下几个方面:（1）针对弹载记录仪动态测试系统动态参数获取中,严苛的相干测试条件难以满足,非相干测试条件下FFT方法存在严重频谱泄漏,而正弦拟合方法对运算参数初值敏感,运算可能不收敛且信号源存在谐波失真时拟合误差较大的问题,提出了一种基于正弦信号分离与重构的动态测试系统动态参数获取方法,该方法通过对非相干测试正弦信号的准确分离,然后利用相干正弦信号重构测试信号,从而实现在非相干测试条件下获得相干测试的测量精度。从根本上避免了频谱泄漏,由于消除了相干采样的要求,极大的简化了测试装置,不再需要昂贵的设备和繁琐的人工校准,极大的减少了测试时间和测试成本。（2）针对弹载记录仪动态测试系统工作频带估计中,实际阶跃、冲击和半正弦激励信号在动态测试系统高速高带宽情况下难以满足激励信号对幅频和相频特性要求的问题,提出了一种基于多频正弦响应的弹载记录仪动态测试系统工作频带估计方法。分析了高速高带宽动态测试系统在实际阶跃、冲击和半正弦激励信号条件下的失效机理,在对多频正弦激励信号可行性分析的基础上,提出了基于多频正弦激励信号的模型辨识算法,进行了详细的理论推导分析,并给出了参数估计的具体公式。在此基础上,为满足复杂恶劣测试环境下模型参数需实时在线辨识的需求,推导了多频正弦激励信号下测试系统模型辨识的递推实现方式,并给出了参数估计的具体公式,最后通过辨识得到的动态测试系统模型估计出测试系统的工作频带。（3）针对弹载记录仪动态测试系统在复杂恶劣环境下,所采集到的信号包含频率成分复杂、信噪比低,具有非平稳、非线性,且难以实现测试信号自适应处理的问题,研究了弹载记录仪动态测试系统的数据处理方法,提出了一种基于变分模态分解/样本熵/小波分析的自适应信噪比提升方法。构建了滤波器的模型,通过引入中心频率相对变化率和平均相关系数实现了惩罚因子和模态数量的自适应最优选取,提高了信号各成分分离的准确性;为进一步提升信号的信噪比并保证有效数据不被去除,采用样本熵将信号分为噪声部分、混合部分和趋势部分,对混合部分使用小波阈值降噪,最后重构信号,以实现测试信号信噪比的有效提升。本文的研究成果对于评估弹载记录仪动态测试系统的动态性能以及提高动态测试系统的测量精度具有重要的借鉴意义。
王艳[2]（2021）在《基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究》文中研究说明随着科技的发展,空间目标的位姿测量技术在航空、航天、工业等各领域发挥着举足轻重的作用,而基于光学图像的位姿测量技术则是近景摄影测量、计算机视觉和遥感等领域的研究热点,其具有非接触、设备简单及测量精度高等优点。近年来,随着线阵CCD、CMOS传感器技术的发展和线阵光学图像研究的深入,基于线阵光学图像传感器在空间目标位姿测量的优势得以展现。相比激光、雷达等其他非接触测量方式,其具有不可替代的作用。针对传统的基于面阵光学图像的位姿测量技术的精度和速度之间的矛盾,本文提出一种基于一维图像组合的空间目标高精度位姿估计方法,旨在完成对空间悬浮姿态运动目标的高精度位姿测量任务。课题研究应用于空间目标位姿测量的悬浮试验,针对线阵信号特性,提出了一种改进的高精度像点质心定位方法,基于线阵像机的成像机制,研究了一种新型的线阵像机标定方法,基于多线阵像机测量机制,建立了多线阵像机位姿测量系统的数学模型,开展了基于多线阵组合测量的空间目标高精度位姿估计算法研究,并建立了合作目标的高精度、快速的姿态解算模型。本文提出的方法可对装有惯导的被测目标运动参数进行校验,因此,实现多线阵CCD对空间运动点目标的运动检测,高精度地完成对运动目标的位姿测量将具有广泛的应用前景。论文的主要研究工作包括以下几个部分:（1）设计并研制了一套由三线阵CCD组成的位姿测量系统,研究了影响三线阵像机公共视场变化的因素,对像机的有效工作视场空间进行了分析。基于原始采集的线阵信号,根据其噪声的分布性质,研究一种改进的小波阈值去噪方法进行降噪处理,结果显示,该算法可抑制各种噪声。为了提高线阵CCD像点定位能力,针对传统的一维信号像点定位方法的不足,提出了自适应阈值的插值重心加权质心定位法,研究表明,本文算法的质心定位误差在0.029像素以内。与其他几种细分方法相比,本文算法定位精度更高,抗噪性更好,满足高精度系统的任务需求。（2）针对位姿测量中配备柱面镜头的线阵像机成像的畸变问题,建立了基于交比不变的线阵像机畸变修正数学模型,提出了一种基于线阵CCD改进的像机标定两步法。该方法无需高精度标定参照物,仅利用靶标之间的约束关系建立基于交比不变特性的线阵像机畸变模型。算法首先对已建立的线阵像机成像模型进行像机参数的线性求解;再进行畸变系数的计算;最后利用迭代方法进行像机参数的非线性优化,完成线阵像机的标定。仿真结果表明,对比传统的DLT法,本文算法抗噪性更好、精度更高。论文也研究了标定误差对位姿测量精度的影响,结果显示,主点误差对位姿测量精度影响较大,等效焦距较小;本文算法的重投影标准差为0.031像素。实际验证中,首先针对畸变模型及单像机标定精度展开,重投影定位误差优于0.025像素。标定方案引入线阵像机间固有的位姿关系作为标定误差补偿的约束条件,添加至线阵像机标定的共线误差方程中,补偿后的位置误差在0.746mm以内,角度误差在0.247°以内,相比于传统的线阵像机标定法,本文方法标定精度高、稳定性强。（3）传统的正交迭代算法是基于单目视觉测量,且仅应用于面阵像机上,为了解决多线阵像机位姿估计问题,本文提出了一种基于多线阵CCD位姿估计的高精度解算方法。算法首先建立多像机数据的统一表达,将所有像机观测数据看作广义单像机下的数据,再通过引入像方残差作为权值判断准则建立全新的误差评价函数,最后,应用改进的加权正交迭代算法求解位姿参数,算法有效地克服了传统正交迭代算法中的野值点误差对算法精度影响。仿真结果表明,与传统的正交迭代算法相比,本文算法避免了由于数据恶化或初值选取不当造成的迭代不收敛或收敛差等问题,计算效率提高了4.6倍;算法的抗噪性得到了有效的改善,在同等噪声水平下本文算法的精度更高,说明本文算法对噪声不敏感。实际测量的位置误差优于0.964mm,角度误差优于0.765°。针对现场测量任务,结合刚体运动特性,设计了多点合作目标,并建立了基于多点合作目标的欧拉-四元数姿态解算模型。模型避免了欧拉角在姿态解算中的奇异问题的发生,减少了因采用欧拉角计算时由三角函数引入的非线性误差。针对点目标遮挡问题,将强跟踪UKF算法引入到线阵姿态测量系统,完成线性成像的多目标同名像点匹配,仿真结果表明,目标在状态突然改变时或标志点发生遮挡时,强跟踪UKF算法可实现姿态信息的精准跟踪能力,完成同名像点的匹配。
徐方素[3]（2021）在《双头螺杆转子廓形精度在机检测技术研究》文中研究说明随着我国机械产业的快速发展,各类螺杆机械产品得到了广泛应用。作为大型螺杆机械产品重要组成部件的螺杆转子,其制造方法已经从以前的成形法发展成盘铣、旋风铣,制造效率大幅提升,相应的对螺杆转子的加工精度也提出了更高的要求。由于精确的螺杆转子廓形精度检测技术是决定其加工精度的重要因素,因此具有测量准确度高、误差小、测量效率高等独特优势的在机测量技术被广泛应用于螺杆转子曲面廓形的测量。本文针对双头螺杆转子廓形精度的在机检测技术进行研究,具体内容如下。首先,阐述激光三角法测量原理和双头螺杆转子廓形测量原理,根据双头螺杆转子形貌特征,设计基于激光位移传感器的双头螺杆转子廓形在机测量方案。并根据设计的测量方案选择合适的实验设备,构建基于激光位移传感器的双头螺杆转子廓形精度在机检测系统,实现双头螺杆转子廓形数据的采集、传输和处理。然后,针对实际采集的双头螺杆转子廓形数据中含有噪声的现象,为了避免传统小波阈值函数在降噪过程中存在的缺点,构造基于双曲正切函数的具有调节参数的改进小波阈值函数,并融合粒子群算法来寻找改进小波阈值函数中调节参数的最优值,使改进小波阈值函数可以根据不同的实际信号确定其最终形式,获得较好的降噪效果。随后,针对双头螺杆转子廓形精度在机检测实验测量所得的数据无法表征双头螺杆转子完整廓形信息的问题,基于现有拟合方法,使用B样条曲线逼近技术来完成双头螺杆转子廓形的拟合。同时,提出改进的精英克隆选择算法来解决B样条曲线逼近中出现的连续多变量的非线性节点配置问题。最后,依照双头螺杆转子廓形在机测量方案,进行以LXK100型4轴螺杆转子旋风铣床为载体的双头螺杆转子廓形精度在机检测实验,并将提出的改进小波阈值降噪方法和基于改进精英克隆选择算法的B样条曲线逼近方法使用到该在机测量系统中,实现双头螺杆转子廓形精度的高精度、高效率检测。本课题以LXK100型4轴螺杆转子旋风铣床为载体,设计并实现基于激光位移传感器的双头螺杆转子廓形精度在机检测系统,该系统可以实现双头螺杆转子的加工-检测-补偿的良性循环,及时检测出不合格的工件,并迅速修正,提高双头螺杆转子的加工与测量精度,推动行业发展。
杨帆[4]（2021）在《基于多光谱法测量冲击辐射温度场的算法研究》文中认为强冲击实验中,材料的冲击辐射温度场获取,对武器研制、科学研究和工业制造意义重大。冲击辐射温度是材料在高温-高压作用下状态方程研究的重要物理参量。本课题以冲击辐射温度为研究对象,针对冲击辐射温度属于非接触式的瞬时温度、测量环境具有高斯白噪声等干扰信息、温度反演中物体发射率的不可测性特点,本文对测量冲击辐射温度的实验数据特征展开研究,设计了一种基于改进粒子群-乘子罚函数法的温度反演方法,以提高温度获取精度。本文主要研究工作如下:1)针对冲击辐射温度测量特性和常见测量方法的缺陷,采用多光谱辐射测温法对冲击辐射温度进行测量,通过分析光谱辐射亮度与温度、波长的关系,结合普朗克定律完成对温度反演模型的建立。2)针对温度反演精度易受测量环境干扰的问题,分析了小波分析与Savitzky-Golay滤波对信号的去噪还原,提出了改进组合光谱滤波方法。仿真分析得到该方法的去噪还原效果优于单一去噪方法,提高了数据的准确性和平滑性。3)针对温度反演中物体发射率的不可测性,本文根据约束优化理论,将乘子罚函数法与粒子群算法进行结合,实现两种模型的串联,在此基础上改进粒子群-乘子罚函数算法。仿真结果表明该混合模型求解方法充分结合了两种单一算法的优势,提高了冲击辐射温度测量数据的温度反演精度与运算效率。4)根据实验现场的需求和可视化操作,设计冲击辐射温度反演的GUIDE软件系统,并对各个模块进行了简单说明及功能展示。
崔海滨[5]（2021）在《CO/CO2/NO的可调谐激光吸收光谱遥测方法研究及其在汽车尾气道边检测的应用》文中研究指明CO、CO2和NO是化石燃料的重要燃烧产物,同时也是火力发电厂、化工厂和燃油汽车等相关行业的重要监测对象。研究CO、CO2和NO的遥测技术对于机动车尾气排放检测和工业过程的实时控制等领域一直都具有重要的研究意义和实用价值。在此背景下,本文开展了基于可调谐激光吸收光谱技术的CO、CO2和NO在线检测技术研究,搭建了相应的遥测系统和装置,为开发相应的便携式气体遥测设备奠定了理论和实验基础。最后还将研究成果应用于机动车尾气道边排放检测。论文主要研究内容如下:首先阐述了可调谐激光吸收光谱技术的理论基础,推导了基于可调谐激光吸收光谱的直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术的测量原理。为了将直接吸收光谱技术应用于气体在线遥测,研究了相关的光谱在线拟合算法。针对直接吸收光谱技术,将Levenberg-Marquardt算法用于吸收光谱的在线拟合。这些光谱检测技术理论及其实现算法的研究为后续实验部分的开展奠定了理论基础。其次,研究了基于可调谐激光吸收光谱并结合时分复用技术的CO、CO2同时在线检测技术。利用两个工作在2.0～2.3μm的半导体激光器分别探测2.3μm和2.0μm附近的R（10）、R（16e）吸收谱线以实现CO和CO2的同时测量。光机电一体化的结构设计保证了多组分气体遥测装置的便携性和可靠性。对于上位机软件设计,采用多线程技术实现多任务并行执行,以提高程序执行效率并最终实现多组分气体浓度的准确、快速在线测量。对于搭建的检测系统,在光程为1m的条件下,CO浓度检测下限可以达到2ppm,测量精度约为25ppm。CO2浓度检测下限可以达到6ppm,测量精度约为20ppm。接着,研究了基于中红外激光器的NO在线检测技术。选取5.2μm处的谱线带进行NO探测,分别设计了基于ICL和QCL的两套中红外气体检测系统并进行验证。对于ICL测量系统:选取输出波长在1926.29cm-1附近ICL用于NO检测。在0～2000ppm的浓度范围内,二次谐波峰值与气体浓度之间的线性关系较好,其相关系数大于0.99。但在实际测量过程中,探测器接收到的激光功率偏小（<1m W）,降低了检测系统信噪比。为提高探测器接收到的激光功率,使用工作在1900.08cm-1的QCL作为光源,设计了一套基于波长调制光谱技术的便携式NO检测装置。该装置采用模块化设计,灵活的软件设计使得该检测系统的时间分辨率达到了ms级。对于WMS技术中使用的锁相放大器:传统的模拟式锁相放大器建立在复杂的硬件电路基础上,成本高,体积大,不利于实现便携式测量,且一般无法同时输出一次谐波和二次谐波信号。为解决该难题,设计了一种软件锁相放大器,提出了采用软件锁相的归一化二次谐波技术结合Gabor滤波降噪的高灵敏气体测量方法,基于Lab VIEW开展了仿真研究。仿真结果表明,归一化后的二次谐波峰值与气体浓度之间的线性关系较好,其拟合系数R2达到了0.99987。对于检测系统的降噪研究:通过仿真发现,当原始信号SNR为0 d B时,通过Gabor滤波后的信号SNR达到了18 d B,且滤波后的2f信号峰值误差小于3%。通过实验发现,2f信号的归一化峰值与NO浓度的线性拟合相关系数R2达到了0.9989。在光程为1m的条件下,该测量系统精度约为0.45 ppm。根据Allan方差分析可知,在最佳积分时间为3s时,检测下限可以达到42 ppb,NEA系数达到了2.8×10-10cm-1Hz-1/2。最后,根据搭建的遥测系统对道边机动车尾气进行遥测分析。在进行尾气遥测时,考虑到尾气扩散的影响,可以根据测量得到的光程积分浓度比值实现CO/CO2和NO/CO2的定量分析。选取不同类型的车辆进行尾气遥测分析,结果发现:柴油车的尾气排放中CO/CO2比汽油车稍低,说明柴油车相对汽油车燃烧更充分。但对于NO的排放,柴油车的尾气排放中NO/CO2明显高于汽油车,约为3倍左右,这个指标可以直接用于遥测结果中区分机动车所使用的燃料类型。利用遥测技术监测汽车尾气排放提供了一种高效的方法,目前的实验采样数据有限,进一步采集足够多的车辆尾气排放样本数据能够更准确地反映不同车辆的排放特征以用于高排放车辆的筛查。
马一心[6]（2020）在《多台激光跟踪仪动态位姿测量数据处理方法研究》文中认为随着信息化技术与工业制造的深入融合,现代的工业产品结构日益复杂、尺寸不断增大,对于测量的要求也越来越高,大尺寸动态位姿测量技术有着迫切的现实需求。激光跟踪仪凭借其测量精度高、范围大、频率高的特点,在大尺寸动态位姿测量中得到了广泛地应用。本文在分析现有激光跟踪仪动态位姿测量数据处理的理论和方法的基础上,重点研究了多台激光跟踪仪动态位姿测量数据粗差探测技术、测量精度评定方法、多台激光跟踪仪之间空间基准与时间基准的统一问题,设计了一种基于铷原子钟进行精密守时的同步触发器并申请了国家专利。具体研究内容如下:1.分析了单台激光跟踪仪动态位姿测量原理、多台激光跟踪仪空间基准统一以及位姿解算原理等。2.提出了一种多台激光跟踪仪时间基准统一的方法,在现有以恒温晶振作为守时钟的同步触发器的基础上,建立了基于ARMA-GARCH模型的晶振时间漂移预测模型,为同步触发器在封闭环境下的应用提供了高精度补偿。设计了一种基于铷原子钟作为守时钟的同步触发器,进一步提高了封闭环境下同步触发器的守时精度。3.研究了多台激光跟踪仪动态位姿测量数据粗差探测技术,首先对五点三次曲线拟合法、中位数法、四分位间距法等基于数理统计原理的粗差探测方法进行了分析,然后基于空间圆轨迹发生器提供的先验位置信息和轨迹信息,建立了基于先验约束条件的粗差探测模型,以某次对圆轨迹发生器动态测量的观测值为例,对上述四种方法粗差探测的数量与准确度进行了检验。针对于激光跟踪仪动态位姿测量数据在频域上的特性,考虑到小波分析技术具有良好的时频特性,提出了一种基于db4小波基函数的粗差探测方法,并通过实验验证了该方法在激光跟踪仪动态位姿测量数据粗差探测上的有效性。最后对剔除粗差后的数据使用默认阈值法进行小波降噪处理,研究不同的小波分解层数以及小波基函数对降噪效果的影响。4.针对多台激光跟踪仪动态位姿测量系统各环节存在的误差进行了定量分析。提出了多台激光跟踪仪动态位姿测量精度评定方法,利用空间圆轨迹发生器和铟钢四面体标准器提供的刚性约束条件和动态点位测量与位姿测量基准,实现了对不同运动速度、不同采样频率的位姿测量精度的评定。实验证明多台激光跟踪仪动态位姿测量在测量精度和测量范围方面相对于单台激光跟踪仪有显着提升。
李精明[7]（2020）在《往复滑动摩擦副摩擦振动特征提取与摩擦状态识别研究》文中指出摩擦振动是机械设备运转过程中摩擦副摩擦磨损产生的一种现象,蕴涵着反映摩擦副摩擦磨损状态的信息。摩擦引起的振动是摩擦学系统输出的重要信息之一,与摩擦因数、摩擦副表面形貌、润滑介质状况、摩擦力矩、磨损颗粒等输出信息相比,摩擦振动信号可以在设备正常运行时实时采集。因此,摩擦振动信号分析是设备运行过程中实时监测摩擦副摩擦磨损状态的理想手段。开展摩擦副摩擦磨损过程中摩擦振动降噪及特征提取的研究,可为机械设备磨损状态监测及故障诊断提供理论依据和方法。在摩擦副摩擦磨损试验过程中,背景噪声也被摩擦振动采集系统采集,采集的摩擦振动信号经有效的降噪方法降噪后再进行分析,能有效提高分析结果的准确性。本文建立了基于谱减法和总体经验模态分解算法的摩擦振动降噪方法,将噪声信号和构造的摩擦振动仿真信号叠加得到的合成信号,对含噪的合成信号应用建立的降噪方法降噪,信号的信噪比得到了大幅度提高,验证了降噪方法的有效性,实现了摩擦振动信号的降噪。为揭示摩擦磨损过程中摩擦振动的变化规律,综合运用混沌理论和多重分形理论来提取摩擦磨损过程摩擦振动的特征。对摩擦磨损试验得到的摩擦振动信号进行相空间重构,根据摩擦振动混沌吸引子轨迹收敛、发散的演变情况定性地分析摩擦振动的变化。关联维数对系统的时间过程反应敏感,应用关联维数表征摩擦磨损过程混沌特征量,对摩擦副不同摩擦状态摩擦振动的混沌特征进行了定量描述。应用多重分形去趋势波动分析算法对不同摩擦状态的摩擦振动信号进行分析,得到的摩擦振动信号多重分形谱α～f（α）曲线开口大小不同,并随着试验的进行形状在不断变化,不同摩擦状态α～f（α）曲线的形状相近,具有不同的参数范围且体现出一定的规律性。混合摩擦试验摩擦振动多重分形谱参数Δα、Δf、fmax、αfmax、αmax和Iα呈现减小的变化趋势,边界摩擦、干摩擦试验摩擦振动多重分形谱参数呈现增大的变化趋势,不同摩擦状态摩擦振动多重分形谱参数的范围和呈现的变化趋势较好地反映不同摩擦状态摩擦振动的变化,实现不同摩擦状态摩擦振动的特征提取及其定量表征。同时,同步分析试验过程的摩擦因数信号,摩擦振动和摩擦因数的多重分形谱参数在混合摩擦、边界摩擦和干摩擦试验条件下,呈现的增大和减小的变化趋势基本一致,表明了摩擦振动特征提取方法的有效性。在摩擦振动特征提取研究的基础上,基于主成分分析算法,对摩擦振动时域信号和频域信号的多重分形谱参数进行分析。摩擦振动的多重分形谱参数构成的原特征空间是一个高维数据空间,经主成分分析后,各样本点特征参数转化为三个综合参数,为摩擦振动特征的直观表示创造了条件。对不同摩擦状态摩擦振动多重分形谱参数进行主成分分析,结果表明:混合摩擦、边界摩擦、干摩擦的摩擦振动多重分形谱参数的主成分在三维空间中各自存在确定的位置,同种摩擦状态各自接近,具有较好的区分度。将不同摩擦状态摩擦振动多重分形谱参数主成分在三维空间分布的形心用于摩擦状态识别,应用验证试验的摩擦振动样本进行摩擦副摩擦状态识别,识别准确率为91.7%。进一步对建立的摩擦状态识别方法进行了应用研究,根据三组试验的摩擦振动多重分形谱参数主成分的形心计算得到综合形心,综合形心可用于这三组试验工况参数范围内的摩擦状态识别,对验证试验的摩擦状态识别准确率为87.5%,表明建立的摩擦副摩擦状态识别方法具有较高的可靠性,为通过摩擦振动信号来识别摩擦副摩擦状态提供了方法。
朱宁[8]（2020）在《基于数字信号处理的超声波测距定位方法研究》文中研究表明超声波测距作为一种典型的非接触式测量方法,具有环境适应能力强、价格低廉等优点,广泛应用于移动机器人的避障系统中。然而超声波测距方法存在有效作用距离和测量精度间的矛盾,并且单一超声换能器无法对障碍物进行精确定位,在复杂环境中无法满足移动机器人的探测需求。论文以移动机器人避障作为应用背景,立足于这两个问题,从超声回波信号的数字信号处理角度出发,深入研究了基于单换能器的超声波测距方法和基于多换能器的超声波定位方法。针对超声波测距中有效作用距离和测量精度间的矛盾,研究了以互相关法为核心的超声波测距方法。首先利用提升小波变换对回波信号进行二次消噪以提高信噪比,详细讨论了小波基、分解尺度、阈值函数的选取方法。其次,针对参考信号获取困难的问题,论文基于遗传算法和Levenberg-Marquardt算法,利用超声波信号的混合指数模型对不同距离下的回波信号进行拟合以获得最优参数估计,并将模型重构信号作为参考信号。最后,为解决互相关法运算量大的问题,提出了在小波域粗略互相关、时域精确互相关的新型两步相关法,并利用Hilbert变换获取互相关函数包络以精确搜索峰值。针对超声换能器波束角较大导致的障碍物定位模糊问题,论文基于多元线形超声换能器阵列,研究了以相交定位法为核心的超声波定位方法。首先根据障碍物对超声波信号的反射情况将障碍物分为点型和平面型两类,并分别介绍了相应的定位模型。其次分别采用线性最小二乘法和基于泰勒级数展开的最小二乘法对多换能器数据进行融合。最后,针对单探测周期下多障碍物回波信号关联数据量大的问题,提出了基于假设-检验法的多障碍物定位算法。在上述研究的基础上,开发了基于五元线形超声换能器阵列的测距定位实验系统。系统以Xilinx公司的FPGA作为主控芯片,采用Verilog硬件描述语言编写了全局控制、时钟管理、回波信号处理、温度采集、串口通信等功能模块,实现了五通道的超声波测距算法。在PC上利用MATLAB GUI设计了上位机控制显示界面,实现了多障碍物定位算法和数据显示功能。最后对系统进行了测距定位实验,验证了算法在嵌入式系统中的可行性。
韩静[9]（2020）在《基于微波多普勒效应的颗粒肥料质量流量测量系统研究》文中研究指明本文根据农业生产中对颗粒肥料的施播量测量的需求,以微波多普勒效应为基本原理,设计了颗粒肥料流量检测系统。通过研究微波多普勒信号的频率、浓度与颗粒肥料质量流量的关系,对多普勒信号进行滤波去噪、频带细化、阈值谱峰搜寻等算法分析,优化系统,实现微波多普勒法在农业施肥中的应用。通过施肥作业中颗粒肥料流量的实时监测,为精量施肥提供理论与数据支持,对促进精量施肥机械化自动化发展具有重要意义。本文从理论分析、算法研究、模型改进及试验处理等方面,对颗粒肥料质量流量测量进行了深入的研究。1.对三种颗粒肥料进行物理力学特性分析以磷酸二铵、尿素和氮钾复合肥为研究对象,通过实验测得肥料颗粒的物理特性和力学特性。三种颗粒肥料球形度均为80%以上,出厂时颗粒肥含水率最高不超过2.35%,颗粒密度最高为1.53g/cm3,容积密度最高为1.67g/cm3,休止角最大为38.5°。颗粒肥料的含水率与刚度系数和破碎力成反比。2.构建多普勒回波信号与颗粒肥料的下落速度、排肥管道颗粒浓度的关系根据多普勒回波信号中所包含的频率及能量信息特征,得到频率与颗粒肥料下落速度、功率与排肥管道颗粒浓度的关系,确定颗粒肥料质量流量模型。通过微波多普勒信号频谱算法对比分析,采用Zoom-FFT复调制细化算法及周期图法（直接法）得到肥料颗粒的浓度参数。3.颗粒肥料流量测量装置结构设计及微波多普勒回波信号的滤波去噪通过颗粒肥料流量检测装置的台架试验,采集微波多普勒回波信号,选择EMD分解并保留模态混叠分量的小波阈值去噪方法保留有效回波信号特征的平滑曲线。得到滤波去噪信号的互相关系数R为8.693、信噪比为0.962、相对能量比为0.049。4.微波多普勒信号阈值谱峰搜寻及台架试验针对排肥量频谱信号中存在的频谱混叠、栅栏现象和谱线泄漏等现象,在Zoom-FFT复调制细化的过程中,选择旁瓣效果性能良好的Nuttall（4项3阶）窗函数,减少频谱分析的误差。采用阈值谱峰搜寻得到颗粒肥料的平均下落速度,通过功率谱密度计算,得到排肥管道中不同测量高度下颗粒肥料下落速度与浓度的反比关系。5.单通道及多通道排肥台架试验通过2F-12型变量施颗粒化肥试验台完成单一品种及混合品种颗粒肥料排肥试验。通过修正经验模型参数将颗粒肥料质量测量值与实际值之间的相对误差减小到0.20%-2.80%之间。各行排肥量一致性变异系数在0.30%-0.67%之间,播种施肥电子监视仪能够正确判断出异常工作状态的肥管序号及空堵等异常情况。6.颗粒肥料质量流量测量系统田间性能试验设计了颗粒肥料质量流量测量系统。通过秋施肥田间试验验证,排肥管的测量排肥量与实际排肥量的变化趋势一致,平均误差为8.58%,各排肥管道测量值的变异系数为0.91%,2条垄施肥量的变异系数为0.25%,空堵试验报警准确率为98.75%。
杨纱纱[10]（2020）在《船舶配电系统绝缘在线监测及故障线判别的研究》文中认为船舶供电系统一般采用中性点不接地的运行方式,当发生第一次单相接地故障时,供电系统在短时间内能维持正常供电,若不及时解决,很有可能发生相间短路,破坏船舶供电系统。因此,绝缘在线监测对船舶供电的连续性及可靠性至关重要。论文介绍了绝缘在线监测及故障选线的国内外研究现状,并分析了现有的绝缘在线监测方法及优缺点。根据船舶电网的实际工作特点,本课题选用低频交流注入法,提取注入信号,计算出绝缘电阻和分布电容,对系统的绝缘状态进行评估。根据应用需求,进行绝缘在线监测系统的硬件开发和软件设计。利用仿真软件对低频交流注入法的性能进行了系统分析,验证了该方法的可行性。论文完成了在线监测系统的设计,设计了低频交流注入源,信号采集电路,信号调理电路,A/D转换电路、主控单元电路。考虑到船舶现场存在很多噪声干扰,在进行系统软件设计时加入了数字滤波器进行去噪。在测量绝缘参数时设计了一种实用的FIR滤波器,有效滤除噪声,提高绝缘参数测量准确度和精度;针对故障支路查找,设计了一种改进的小波阈值去噪算法,对采集的漏电流信号去噪,快速找出故障支路。基于MCGS组态软件开发出人机交互界面,使得监测结果更加直观显示,更方便地监控系统的绝缘状态。通过对绝缘监测系统硬件和软件的设计,研制出适用于船舶电网绝缘监测的装置,在实验室完成初步试验,验证了装置的实用性,最后在现场进行测试,测量精度高,稳定性好,达到了设计要求。
二、含噪信号量化对测量精度的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含噪信号量化对测量精度的影响（论文提纲范文）
（1）弹载记录仪动态测试系统动态性能评估及测试信号信噪比提升方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外动态测试技术研究概况 |
| 1.2.1 动态测试系统的动态参数获取方法研究现状 |
| 1.2.2 动态测试系统工作频带估计方法研究现状 |
| 1.2.3 动态测试系统数据处理研究现状 |
| 1.2.4 动态测试面临的主要问题 |
| 1.3 论文的主要研究内容和章节安排 |
| 2 记录仪动态测试系统的动态模型建立方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传感器和电荷放大级的动态模型 |
| 2.3 滤波器的动态模型 |
| 2.4 全差分运算放大器的动态模型 |
| 2.5 板级电源配送网络的动态模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于正弦信号分离与重构的系统动态参数获取方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试系统动态特性参数的现有测试方法 |
| 3.2.1 测试系统动态特性参数分析 |
| 3.2.2 基于相干与非相干采样的系统动态参数获取方法 |
| 3.3 基于VMD分离与希尔伯特时频分析的系统动态参数获取方法 |
| 3.3.1 基于VMD的正弦测试信号的提取与分离 |
| 3.3.2 传统正弦曲线拟合存在问题分析 |
| 3.3.3 基于希尔伯特变换的正弦测试信号的参数确定 |
| 3.3.4 相干正弦测试信号的重构 |
| 3.4 测试系统动态参数获取方法验证 |
| 3.4.1 测试方案设计及测试平台构建 |
| 3.4.2 测试结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于多频正弦响应的记录仪动态测试系统工作频带估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常用激励信号的适应性分析 |
| 4.3 基于多频正弦响应的动态测试系统工作频带估计 |
| 4.3.1 动态测试系统模型辨识 |
| 4.3.2 动态测试系统模型阶次确定 |
| 4.4 动态测试系统工作频带估计方法验证 |
| 4.4.1 测试平台搭建 |
| 4.4.2 测试结果分析及算法验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于变分模态分解/样本熵/小波分析的动态测试系统自适应信噪比提升方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 VMD参数优化方法研究 |
| 5.2.1 VMD算法分析 |
| 5.2.2 中心频率相对变化率与模态数量K的选取 |
| 5.2.3 平均相关系数与惩罚因子的选取 |
| 5.3 基于VMD/样本熵/小波分析的滤波器构建 |
| 5.3.1 基于VMD的滤波器构建 |
| 5.3.2 基于样本熵的模态分类 |
| 5.3.3 混合模态分量的小波阈值降噪 |
| 5.3.4 滤波方法实现 |
| 5.4 信噪比提升方法验证 |
| 5.4.1 测试方案设计及测试测试平台搭建 |
| 5.4.2 测试结果分析及算法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作与创新 |
| 6.1.1 本文的主要工作 |
| 6.1.2 本文的主要创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
（2）基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 位姿测量技术的发展概况 |
| 1.2.1 位姿测量理论概述 |
| 1.2.2 基于光学图像位姿测量理论及研究现状 |
| 1.2.3 像机标定理论及国内外研究现状 |
| 1.3 线阵CCD位姿测量理论及技术研究现状 |
| 1.3.1 线阵CCD位姿测量的国内外研究现状 |
| 1.3.2 线阵像机标定理论及研究现状 |
| 1.3.3 线阵光学图像位姿测量技术存在的问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 光学系统测量原理及像点识别定位技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于一维的多目视觉组合测量系统原理 |
| 2.2.1 一维成像单元交会组合测量模型 |
| 2.2.2 传感器相对测量基准线角偏置范围对视场范围影响 |
| 2.3 一维图像信号去噪技术及改进算法 |
| 2.3.1 一维信号的小波去噪技术及算法改进 |
| 2.3.2 实验结果及分析 |
| 2.4 改进的线阵光学图像的亚像素质心定位法 |
| 2.4.1 线阵CCD像点定位细分技术分析 |
| 2.4.2 基于自适应阈值的插值重心加权法质心定位 |
| 2.4.3 仿真验证 |
| 2.4.4 实际验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 线阵CCD位姿测量系统的像机标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 像机成像模型及其变换 |
| 3.2.1 面阵像机成像机制 |
| 3.2.2 线阵像机成像机制 |
| 3.3 摄像机畸变问题描述及模型建立 |
| 3.3.1 像机畸变 |
| 3.3.2 基于交比不变的线阵像机畸变校正数学模型 |
| 3.4 基于DLT的线阵像机标定技术 |
| 3.5 改进的线阵CCD的像机两步法标定 |
| 3.5.1 计算线阵CCD像机线性参数 |
| 3.5.2 基于交比不变的像差系数计算 |
| 3.5.3 像机参数的非线性优化 |
| 3.6 引入空间约束的多线阵像机标定误差补偿模型 |
| 3.7 实验验证 |
| 3.7.1 仿真数据验证 |
| 3.7.2 实际实验验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 多线阵像机的高精度位姿估计及目标姿态解算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 位姿描述参数及测量坐标系的建立 |
| 4.2.1 空间目标位姿描述 |
| 4.2.2 位姿测量的模型及变换关系 |
| 4.3 多线阵像机的高精度位姿解算算法 |
| 4.3.1 正交迭代算法 |
| 4.3.2 多线阵像机系统位姿估计的高精度迭代算法 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 点合作目标姿态解算及一维检测的多目标跟踪识别技术 |
| 4.4.1 欧拉-四元数姿态解算数学描述 |
| 4.4.2 多线阵点合作目标的四元数姿态解算模型 |
| 4.4.3 强跟踪UKF算法在多线阵位姿系统中目标跟踪的应用 |
| 4.4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验结果与分析 |
| 5.1 实验平台系统组成 |
| 5.2 系统误差分析 |
| 5.3 硬件平台实验 |
| 5.3.1 空间运动目标三维重建精度验证 |
| 5.3.2 空间运动目标姿态角重构精度验证 |
| 5.3.3 重复性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）双头螺杆转子廓形精度在机检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 螺杆转子加工现状 |
| 1.3.2 螺杆转子测量现状 |
| 1.3.3 在机检测技术研究现状 |
| 1.4 课题的研究意义 |
| 1.5 课题的研究内容 |
| 第2章 双头螺杆转子廓形测量原理及在机测量方案研究 |
| 2.1 双头螺杆转子廓形测量原理 |
| 2.1.1 激光三角测量原理 |
| 2.1.2 双头螺杆转子廓形测量原理 |
| 2.2 双头螺杆转子在机测量方案与在机检测系统研究 |
| 2.2.1 双头螺杆转子廓形在机测量方案 |
| 2.2.2 双头螺杆转子廓形精度在机检测系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于小波阈值降噪算法的双头螺杆转子廓形数据处理 |
| 3.1 小波变换理论 |
| 3.2 小波阈值降噪算法 |
| 3.2.1 小波阈值降噪算法基本理论 |
| 3.2.2 传统小波阈值降噪函数 |
| 3.2.3 改进小波阈值降噪函数 |
| 3.3 基于粒子群算法的调节参数自动寻优 |
| 3.4 改进小波阈值降噪算法的仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于B样条曲线逼近技术的双头螺杆转子廓形数据拟合 |
| 4.1 曲线拟合方法 |
| 4.2 B样条曲线逼近 |
| 4.3 改进精英克隆选择算法 |
| 4.4 B样条曲线拟合方法的仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 双头螺杆转子廓形精度在机检测实验 |
| 5.1 双头螺杆转子廓形精度在机检测实验 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于多光谱法测量冲击辐射温度场的算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 测量冲击辐射温度研究现状 |
| 1.2.2 多光谱辐射测温研究现状 |
| 1.3 本领域存在的主要问题 |
| 1.4 论文框架与各章安排 |
| 1.4.1 论文框架 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 2 多光谱法测量冲击辐射温度的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冲击辐射温度测量实验 |
| 2.2.1 多光谱测温工作原理 |
| 2.2.2 实验系统组成及标定 |
| 2.3 多光谱测温法温度反演模型构建 |
| 2.3.1 普朗克辐射定律 |
| 2.3.2 温度反演模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 冲击辐射温度实验数据去噪算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于小波分析的数据滤波降噪算法分析 |
| 3.2.1 小波分析降噪原理 |
| 3.2.2 小波分析参数 |
| 3.3 基于Savitzky-Golay滤波的数据滤波降噪算法分析 |
| 3.3.1 Savitzky-Golay滤波降噪原理 |
| 3.3.2 Savitzky-Golay滤波参数 |
| 3.4 组合滤波算法的设计研究 |
| 3.4.1 组合滤波算法原理 |
| 3.4.2 降噪效果评估指标 |
| 3.5 仿真结果分析 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于约束优化的冲击辐射温度反演算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于乘子罚函数的多光谱发射率及温度反演算法 |
| 4.2.1 约束优化罚函数法概述 |
| 4.2.2 乘子罚函数算法分析 |
| 4.2.3 仿真验证 |
| 4.3 基于改进粒子群的多光谱发射率及温度反演算法 |
| 4.3.1 粒子群算法概述 |
| 4.3.2 改进粒子群算法分析 |
| 4.3.3 仿真验证 |
| 4.4 基于改进粒子群-乘子罚函数的多光谱发射率及温度反演算法 |
| 4.4.1 算法步骤及参数选择 |
| 4.4.2 传统发射率求解法 |
| 4.4.3 仿真验证及算法对比 |
| 4.5 实例分析及不确定度 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 冲击辐射温度反演软件设计 |
| 5.1 软件功能需求分析 |
| 5.2 软件系统总体结构 |
| 5.2.1 数据预处理模块 |
| 5.2.2 冲击辐射温度反演模块 |
| 5.2.3 用户管理模块 |
| 5.3 应用及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）CO/CO2/NO的可调谐激光吸收光谱遥测方法研究及其在汽车尾气道边检测的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 气体光学遥测技术 |
| 1.3.1 差分吸收光谱技术 |
| 1.3.2 傅里叶变换红外光谱技术 |
| 1.3.3 可调谐激光吸收光谱技术 |
| 1.4 遥测技术在汽车尾气测量中的应用 |
| 1.5 可调谐激光吸收光谱技术的应用 |
| 1.6 研究内容和创新点 |
| 第二章 测量技术的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子吸收光谱 |
| 2.3 红外吸收光谱 |
| 2.4 红外吸收光谱检测技术 |
| 2.4.1 气体浓度测量原理 |
| 2.4.2 直接吸收光谱技术 |
| 2.4.3 波长调制光谱技术 |
| 2.5 DAS和 WMS技术的比较 |
| 2.6 吸收光谱在线拟合方法 |
| 2.7 二阶导数光谱技术 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 CO和 CO_2的同时在线测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 吸收谱线的选取和激光器参数的设置 |
| 3.2.1 CO吸收谱线的选取 |
| 3.2.2 CO_2吸收谱线的选取 |
| 3.2.3 激光器工作参数的设置 |
| 3.3 检测系统总体设计 |
| 3.3.1 收发一体的光机结构设计 |
| 3.3.2 激光器控制系统的电子设计 |
| 3.3.3 检测系统的上位机软件设计 |
| 3.4 检测系统性能测试 |
| 3.4.1 检测系统的准确性分析 |
| 3.4.2 测量结果的Allan方差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于中红外激光器的NO在线测量系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于ICL的NO测量技术 |
| 4.2.1 吸收谱线的选取 |
| 4.2.2 基于ICL的光学系统设计 |
| 4.2.3 检测系统性能测试 |
| 4.3 基于QCL的NO测量技术 |
| 4.3.1 吸收谱线的选取 |
| 4.3.2 检测系统的装置组成 |
| 4.3.3 QCL激光器工作参数设置 |
| 4.3.4 检测系统的软件工作流程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于软件锁相免标定的气体浓度检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测量原理 |
| 5.2.1 2f/1f免标定测量原理 |
| 5.2.2 锁相放大检测原理 |
| 5.2.3 软件仿真分析 |
| 5.3 系统噪声分析以及降噪研究 |
| 5.3.1 检测系统噪声分析 |
| 5.3.2 Gabor滤波降噪研究 |
| 5.4 NO测量系统性能检测分析 |
| 5.4.1 检测系统的测试 |
| 5.4.2 精度和检测下限 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 CO/CO_2/NO遥测技术在汽车尾气检测中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 遥测系统工作原理 |
| 6.3 遥测装置与布置 |
| 6.4 遥测结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间的研究成果 |
（6）多台激光跟踪仪动态位姿测量数据处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 激光跟踪仪动态位姿测量发展现状 |
| 1.2.1 单台激光跟踪仪测量技术 |
| 1.2.2 多台激光跟踪仪动态位姿测量技术 |
| 1.2.3 激光跟踪仪动态位姿测量数据处理发展现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 激光跟踪仪动态位姿测量技术 |
| 2.1 激光跟踪仪动态测量原理 |
| 2.1.1 测角原理 |
| 2.1.2 测距原理 |
| 2.1.3 动态跟踪控制原理 |
| 2.1.4 六自由度测量原理 |
| 2.2 多台激光跟踪仪的空间基准 |
| 2.3 位姿解算原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多台激光跟踪仪动态位姿测量的时间基准 |
| 3.1 常用时间系统 |
| 3.2 多台激光跟踪仪时间同步触发器 |
| 3.3 无外部时间源的时间保持模型 |
| 3.3.1 恒温晶振的组成 |
| 3.3.2 影响晶振守时的主要因素 |
| 3.3.3 模型建立及验证 |
| 3.4 基于铷原子钟守时的同步触发器设计 |
| 3.4.1 原子钟原理 |
| 3.4.2 系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多台激光跟踪仪动态位姿测量数据粗差探测与降噪 |
| 4.1 基于数理统计的粗差探测方法 |
| 4.1.1 五点三次曲线拟合法 |
| 4.1.2 中位数法 |
| 4.1.3 四分位间距法 |
| 4.2 基于先验约束条件的粗差探测模型 |
| 4.2.1 空间圆轨迹发生器 |
| 4.2.2 基于先验约束条件的粗差探测模型 |
| 4.3 几种方法的粗差探测效果及分析 |
| 4.4 基于频域分析的粗差探测方法 |
| 4.4.1 小波分析理论 |
| 4.4.2 基于小波分析的粗差探测方法 |
| 4.4.3 实例验证 |
| 4.5 基于默认阈值法的小波降噪方法 |
| 4.5.1 小波降噪原理及评价方法 |
| 4.5.2 不同分解层数的降噪效果 |
| 4.5.3 不同小波基函数的降噪效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多台激光跟踪仪动态位姿测量精度评定 |
| 5.1 多台激光跟踪仪动态位姿测量系统误差分析 |
| 5.2 多台激光跟踪仪点位精度评定 |
| 5.3 姿态精度评定 |
| 5.3.1 铟钢四面体标准器 |
| 5.3.2 姿态测量精度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要工作和结论 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）往复滑动摩擦副摩擦振动特征提取与摩擦状态识别研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 摩擦振动研究现状 |
| 1.2.1 摩擦振动降噪研究 |
| 1.2.2 摩擦振动试验研究 |
| 1.2.3 摩擦振动建模研究 |
| 1.2.4 摩擦振动特征研究 |
| 1.3 摩擦状态识别研究现状 |
| 1.3.1 摩擦状态识别研究 |
| 1.3.2 主成分分析算法在识别方法中的应用 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 2 摩擦振动降噪和特征分析方法 |
| 2.1 降噪方法 |
| 2.1.1 谱减法理论 |
| 2.1.2 总体经验模态分解算法 |
| 2.2 混沌理论 |
| 2.2.1 混沌的基本特征 |
| 2.2.2 混沌吸引子 |
| 2.2.3 相空间重构理论 |
| 2.2.4 关联维数 |
| 2.3 分形理论 |
| 2.3.1 分形的概念 |
| 2.3.2 分形维数定义 |
| 2.3.3 分形行为识别 |
| 2.4 多重分形理论 |
| 2.4.1 多重分形的定义 |
| 2.4.2 多重分形去趋势波动分析算法 |
| 2.4.3 多重分形的几何性质 |
| 2.4.4 多重分形谱的物理意义 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 摩擦磨损试验及摩擦振动降噪 |
| 3.1 试验设备 |
| 3.1.1 UMT-TriboLab摩擦磨损试验机 |
| 3.1.2 白光干涉仪 |
| 3.1.3 m+p振动采集系统 |
| 3.2 摩擦振动测量误差分析 |
| 3.3 摩擦磨损试验 |
| 3.3.1 试验1(用于摩擦振动特征提取研究) |
| 3.3.2 试验2(用于摩擦状态识别方法验证) |
| 3.3.3 试验3(用于摩擦状态识别方法应用研究) |
| 3.3.4 试验4(用于摩擦状态识别方法应用研究) |
| 3.3.5 试验5(用于摩擦状态识别方法应用验证) |
| 3.4 摩擦振动降噪 |
| 3.4.1 摩擦振动降噪方法 |
| 3.4.2 噪声采集 |
| 3.4.3 降噪方法有效性验证 |
| 3.4.4 摩擦振动降噪实例 |
| 3.4.5 降噪后的摩擦振动信号 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 摩擦振动特征提取研究 |
| 4.1 摩擦振动的混沌特征 |
| 4.1.1 摩擦振动相空间重构相轨迹与吸引子 |
| 4.1.2 摩擦因数相空间重构相轨迹与吸引子 |
| 4.2 摩擦振动的混沌特征量 |
| 4.2.1 摩擦振动的关联维数 |
| 4.2.2 摩擦因数的关联维数 |
| 4.3 摩擦振动的多重分形特征 |
| 4.3.1 摩擦振动与摩擦因数信号的分形行为 |
| 4.3.2 多重分形去趋势波动分析实例 |
| 4.3.3 摩擦振动时域信号的多重分形去趋势波动分析 |
| 4.3.4 摩擦因数的多重分形去趋势波动分析 |
| 4.3.5 摩擦振动频域信号的多重分形去趋势波动分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于摩擦振动的摩擦状态识别 |
| 5.1 摩擦状态识别 |
| 5.1.1 主成分分析基本原理及算法 |
| 5.1.2 摩擦振动多重分形谱参数主成分分析 |
| 5.1.3 摩擦状态识别方法 |
| 5.1.4 摩擦状态识别方法验证 |
| 5.2 摩擦状态识别方法应用 |
| 5.2.1 摩擦状态识别方法应用研究 |
| 5.2.2 有效性验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（8）基于数字信号处理的超声波测距定位方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 超声波测距及其数字信号处理方法现状 |
| 1.3 超声波定位技术现状 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 第二章 超声波测距技术综述及硬件平台设计 |
| 2.1 超声波特性 |
| 2.2 超声回波信号模型 |
| 2.2.1 高斯经验模型 |
| 2.2.2 混合指数经验模型 |
| 2.3 互相关时延估计理论 |
| 2.4 总体方案设计 |
| 2.5 硬件平台设计 |
| 2.5.1 超声换能器选型 |
| 2.5.2 超声波发射电路 |
| 2.5.3 超声波接收电路 |
| 2.5.4 温度测量模块 |
| 2.5.5 电源模块 |
| 2.5.6 主控制器 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于单换能器的超声波测距方法研究 |
| 3.1 小波去噪 |
| 3.1.1 小波变换理论 |
| 3.1.2 小波基选取 |
| 3.1.3 分解层数选取 |
| 3.1.4 阈值及阈值函数选取 |
| 3.1.5 数值仿真 |
| 3.2 参考信号选取 |
| 3.2.1 遗传算法原理 |
| 3.2.2 Levenberg-Marquardt算法原理 |
| 3.2.3 GA-LM联合寻优算法 |
| 3.2.4 数值仿真 |
| 3.3 两步相关法 |
| 3.4 Hilbert包络提取 |
| 3.5 测距算法仿真 |
| 3.6 实验分析 |
| 3.6.1 小波去噪实验 |
| 3.6.2 参考信号获取实验 |
| 3.6.3 测距实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于多换能器的超声波定位方法研究 |
| 4.1 相交定位法 |
| 4.2 单障碍物定位 |
| 4.2.1 定位模型的建立 |
| 4.2.2 多换能器数据融合 |
| 4.2.3 单一障碍物定位算法 |
| 4.3 多障碍物定位 |
| 4.3.1 基于多探测周期的多障碍物定位算法 |
| 4.3.2 基于单探测周期的多障碍物定位算法 |
| 4.4 实验分析 |
| 4.4.1 换能器间距对定位精度的影响 |
| 4.4.2 多障碍物定位实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统开发与实验 |
| 5.1 系统总体方案设计 |
| 5.2 FPGA开发 |
| 5.2.1 顶层模块 |
| 5.2.2 全局控制模块 |
| 5.2.3 时钟管理模块 |
| 5.2.4 回波信号处理模块 |
| 5.2.5 温度采集模块 |
| 5.2.6 串口通信模块 |
| 5.3 上位机软件开发 |
| 5.4 实验和误差分析 |
| 5.4.1 测距定位实验 |
| 5.4.2 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 实验测量数据 |
| 作者攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）基于微波多普勒效应的颗粒肥料质量流量测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 颗粒物料流量测量方法 |
| 1.2.2 多普勒信号频谱分析算法 |
| 1.2.3 微波多普勒信号滤波去噪方法 |
| 1.2.4 微波多普勒信号频率解算及谱峰搜寻算法 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 颗粒肥料物理和力学性质试验 |
| 2.1 试验材料及方法 |
| 2.2 颗粒肥物理力学特性测定 |
| 2.2.1 颗粒肥的形状及几何平均等效粒径的测定 |
| 2.2.2 颗粒肥含水率的测定 |
| 2.2.3 颗粒肥密度的测定 |
| 2.2.4 颗粒肥休止角的测定 |
| 2.2.5 颗粒肥料刚度系数的测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 微波多普勒颗粒肥料流量测量 |
| 3.1 微波多普勒效应原理 |
| 3.2 颗粒肥料质量流量的计算 |
| 3.2.1 颗粒肥料质量流量定义 |
| 3.2.2 颗粒肥料质量流量测量方法 |
| 3.3 颗粒肥料速度测量原理 |
| 3.3.1 微波多普勒频率 |
| 3.3.2 微波多普勒信号频谱分析算法 |
| 3.3.3 Zoom-FFT对颗粒肥料速度的分析 |
| 3.4 颗粒肥料浓度测量原理 |
| 3.4.1 微波多普勒功率 |
| 3.4.2 微波多普勒信号功率谱估计 |
| 3.5 微波多普勒颗粒肥料测量系统设计 |
| 3.5.1 颗粒肥料质量流量检测系统结构 |
| 3.5.2 系统硬件结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于经验模态分解(EMD)的微波多普勒信号小波阈值滤波去噪 |
| 4.1 经验模态分解(EMD) |
| 4.1.1 经验模态分解原理 |
| 4.1.2 时空滤波分析 |
| 4.1.3 IMF的模态混叠分量识别 |
| 4.2 微波多普勒信号模态混叠分量的小波去噪 |
| 4.2.1 小波变换的基本原理 |
| 4.2.2 模态混叠分量的小波阈值去噪 |
| 4.3 微波多普勒信号重构 |
| 4.4 基于EMD-Wavelet方法的微波多普勒信号滤波去噪 |
| 4.4.1 微波多普勒信号的EMD分解 |
| 4.4.2 模态混叠分量的确定 |
| 4.4.3 EMD与小波阈值去噪结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微波多普勒信号的频率解算及阈值谱峰搜寻算法 |
| 5.1 频谱分析过程中的误差 |
| 5.2 复调制细化算法 |
| 5.3 窗函数的选择 |
| 5.4 Zoom-FFT细化谱阈值谱峰搜寻 |
| 5.4.1 阈值谱峰搜寻及阈值设置 |
| 5.4.2 颗粒肥料下落速度测量 |
| 5.4.3 颗粒肥料质量流量功率谱密度计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 颗粒肥料质量流量台架试验 |
| 6.1 单通道颗粒肥流量测量 |
| 6.1.1 速度测量试验 |
| 6.1.2 浓度计算 |
| 6.1.3 混合颗粒肥料质量流量测量 |
| 6.2 多路颗粒肥料流量测量 |
| 6.2.1 试验设备 |
| 6.2.2 车载终端人机界面 |
| 6.2.3 多路排肥一致性试验 |
| 6.2.4 排肥管空堵试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 系统设计与田间试验 |
| 7.1 测量系统总体结构 |
| 7.2 试验时间、地点、内容 |
| 7.3 试验材料及施肥作业 |
| 7.4 试验结果 |
| 7.4.1 作业面积的统计 |
| 7.4.2 施肥量统计分析 |
| 7.4.3 排肥管空堵情况试验 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与创新 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）船舶配电系统绝缘在线监测及故障线判别的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.2.1 国外绝缘故障监测技术发展现状 |
| 1.2.2 国内绝缘故障监测技术发展现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 绝缘在线监测原理 |
| 2.1 在线监测方法 |
| 2.2 绝缘参数测量原理 |
| 2.3 绝缘故障线查找及传感器研究 |
| 2.3.1 电缆故障选相 |
| 2.3.2 电缆故障选线 |
| 2.3.3 电流互感器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 绝缘在线监测系统硬件设计 |
| 3.1 系统总体设计 |
| 3.1.1 系统设计原则及要求 |
| 3.1.2 系统总体设计框图 |
| 3.1.3 技术难点 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.3 电源电路设计 |
| 3.3.1 数字电源电路 |
| 3.3.2 A/D芯片电源电路 |
| 3.4 低频交流注入源电路设计 |
| 3.5 信号采集电路设计 |
| 3.5.1 取样电路 |
| 3.5.2 信号调理电路 |
| 3.5.3 漏电流检测模块 |
| 3.5.4 A/D转换模块 |
| 3.6 RS485通信电路设计 |
| 3.7 外扩存储电路设计 |
| 3.8 看门狗电路设计 |
| 3.9 PCB设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 绝缘在线监测系统软件设计 |
| 4.1 下位机软件设计 |
| 4.1.1 主程序的设计 |
| 4.1.2 A/D转换子程序的设计 |
| 4.1.3 FIR滤波器的研究 |
| 4.1.4 小波阈值去噪算法 |
| 4.1.5 DFT算法 |
| 4.1.6 故障支路查找软件设计 |
| 4.1.7 RS485通信软件设计 |
| 4.2 上位机软件设计 |
| 4.2.1 MCGS组态环境 |
| 4.2.2 界面设计 |
| 4.2.3 通信软件设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 绝缘在线监测系统测试与分析 |
| 5.1 系统仿真及分析 |
| 5.1.1 仿真模型 |
| 5.1.2 仿真分析 |
| 5.2 绝缘监测实验室测试 |
| 5.3 绝缘监测现场测试 |
| 5.3.1 现场测试环境 |
| 5.3.2 现场绝缘参数测试结果 |
| 5.3.3 现场故障支路查找测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利 |
| 致谢 |
四、含噪信号量化对测量精度的影响（论文参考文献）
- [1]弹载记录仪动态测试系统动态性能评估及测试信号信噪比提升方法研究[D]. 张德彪. 中北大学, 2021(01)
- [2]基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究[D]. 王艳. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]双头螺杆转子廓形精度在机检测技术研究[D]. 徐方素. 沈阳工业大学, 2021
- [4]基于多光谱法测量冲击辐射温度场的算法研究[D]. 杨帆. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]CO/CO2/NO的可调谐激光吸收光谱遥测方法研究及其在汽车尾气道边检测的应用[D]. 崔海滨. 浙江大学, 2021(01)
- [6]多台激光跟踪仪动态位姿测量数据处理方法研究[D]. 马一心. 战略支援部队信息工程大学, 2020(03)
- [7]往复滑动摩擦副摩擦振动特征提取与摩擦状态识别研究[D]. 李精明. 大连海事大学, 2020(04)
- [8]基于数字信号处理的超声波测距定位方法研究[D]. 朱宁. 东南大学, 2020(01)
- [9]基于微波多普勒效应的颗粒肥料质量流量测量系统研究[D]. 韩静. 黑龙江八一农垦大学, 2020(08)
- [10]船舶配电系统绝缘在线监测及故障线判别的研究[D]. 杨纱纱. 江苏科技大学, 2020(03)