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基于熵和模态分解的舰船辐射噪声特征提取方法研究

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基于熵和模态分解的舰船辐射噪声特征提取方法研究

作者：唐冰钊西安理工大学

学位级别：硕士

舰船辐射噪声的特征提取对舰船目标检测、识别和跟踪具有重要的实际工程意义。然而,由于舰船辐射噪声产生机理的复杂性和复杂海洋环境动态的多变性,传统的特征提取方法具有一定的局限性。针对上述问题,本文开展了基于熵和模态分解的舰... 详细信息

舰船辐射噪声的特征提取对舰船目标检测、识别和跟踪具有重要的实际工程意义。然而,由于舰船辐射噪声产生机理的复杂性和复杂海洋环境动态的多变性,传统的特征提取方法具有一定的局限性。针对上述问题,本文开展了基于熵和模态分解的舰船辐射噪声特征提取方法研究,主要研究内容如下:(1)针对斜率熵只能在单个尺度上度量舰船辐射噪声复杂度的问题,提出了一种新的复杂度特征——蛇优化变步长多尺度斜率熵。该算法以斜率熵为基础,通过变步长多尺度处理和引入蛇优化算法,不仅克服了传统多尺处理时因大幅缩短序列长度而导致熵值不准确的缺点,同时解决了斜率熵的阈值选择问题。经仿真实验测试,相较于传统的多尺度熵,蛇优化变步长多尺度斜率熵具有更好的特征提取性能。(2)鉴于单通道舰船辐射噪声特征提取效果欠佳的问题,提出了一种基于连续变分模态分解和蛇优化变步长多尺度斜率熵的单通道舰船辐射噪声特征提取方法。该方法创新性地将连续变分模态分解和蛇优化变步长多尺度斜率熵相结合,旨在深入挖掘模态分量间的熵值差异。同时,借助特征选择技术来减少特征冗余,以提升舰船辐射噪声的识别精度。最终,通过实测舰船数据集验证了所提出方法的有效性。(3)针对斜率熵仅适用于分析单通道舰船辐射噪声的问题,提出了一种新的复杂度特征——蛇优化多元斜率熵。该算法以斜率熵为基础,通过引入多元思想,实现了不同通道间时间序列动态变化的全面表征。同时,结合蛇优化算法,解决了多元斜率熵的阈值选择问题。通过仿真实验的分析以及与传统多元熵的对比研究,验证了所提出的蛇优化多元斜率熵的有效性。(4)为实现多通道舰船辐射噪声的有效提取,提出了一种基于多元变分模态分解和蛇优化多元斜率熵的多通道舰船辐射噪声特征提取方法。该方法利用多元变分模态分解算法从频域中提取舰船辐射噪声的有效信息,并结合蛇优化多元斜率熵进行特征表征。此外,通过特征选择技术,有效区分了不同类别的舰船辐射噪声。最终,通过实测舰船数据集验证了所提出方法的优越性。

关键词：舰船辐射噪声特征提取斜率熵蛇优化模态分解

基于高频正交方波注入法的永磁同步电机控制研究

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电机与控制学报 2024年第2期28卷 64-74页

作者：周林林珊王孝洪连维钊华南理工大学自主系统与网络控制教育部重点实验室广东广州510640 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流... 详细信息

针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流,通过解调正向虚拟高频响应电流初步估计转子位置;然后,针对主要非理想因素进行影响分析,在此基础上,通过解调负向虚拟高频响应电流提取出相位滞后角,完成补偿;最后,为避免启动阶段位置收敛错误,通过获取电感变化趋势判断出磁极极性。实验结果表明,所提算法在各类工况均能稳定收敛,且最大平均误差不超过1°,说明了算法的抗扰性以及准确性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制正交方波注入法误差分析时延补偿磁极辨识

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互联网与乡镇青少年自我认同偏差研究

互联网与乡镇青少年自我认同偏差研究

作者：刘雨钊黑龙江大学

学位级别：硕士

青少年自我认同是青少年对自己的一种持续且一贯的了解,是青少年人生发展的重要前提,当今学界对青少年自我认同问题的研究往往聚焦于静态研究和自我认同影响因素研究,相比之下,从动态层面对青少年自我认同的研究则显得较为薄弱。本文以... 详细信息

青少年自我认同是青少年对自己的一种持续且一贯的了解,是青少年人生发展的重要前提,当今学界对青少年自我认同问题的研究往往聚焦于静态研究和自我认同影响因素研究,相比之下,从动态层面对青少年自我认同的研究则显得较为薄弱。本文以a镇青少年为研究对象,从动态研究视角探究互联网与乡镇青少年自我认同偏差形成之间的内在联系。本文以埃里克森的自我认同理论为基础,他认为,个体通过有效、有步骤的学习迈向可触摸的共同未来,并形成清晰的自我。依据此理论,当个体的自我认同无法使其应对成年期的各种任务,而脱离社会整体期待时,便产生了自我认同偏差。本文首先通过非参与式观察了解a镇青少年自我认同情况,发现互联网与乡镇青少年自我认同偏差之间存在关联,然后通过问卷调查筛选自我认同偏差的青少年作为后续访谈对象,最后通过访谈收集研究资料,分析出了研究资料中a镇青少年自我认同发展历程,以及自我认同偏差现象与互联网的具体关系。本文通过分析互联网与青少年的自我认同发展情况发现:互联网作为具有时空性、多元化以及个性化的传播媒介增加了乡镇青少年作为用户出现自我认同偏差的风险;互联网上专家系统的脱域无法被乡镇青少年认识,使其产生自我认同偏差,进而出现青年异化;由于互联网文化与现实世界文化变迁速度的差异产生的文化信息差的影响,乡镇青少年自我认同可能会出现与客观环境对个人的发展需求的偏差;总之,网络生活成为乡镇青少年自我认同形成历程的一部分,互联网参与自我认同的形成后,影响了这些乡镇青少年正常应对成年期的各种任务。

关键词：互联网乡镇青少年自我认同偏差网络生活文化

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适老化导诊服务机器人的设计与评价研究

适老化导诊服务机器人的设计与评价研究

作者：余洪钊南昌大学

学位级别：硕士

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面向自动驾驶的多模态融合感知技术研究

面向自动驾驶的多模态融合感知技术研究

作者：代振钊北方工业大学

学位级别：硕士

在自动驾驶技术中,环境感知作为自动驾驶技术中至关重要的环节,其主要任务是获取车辆周围的环境信息,为汽车的自主决策提供必要的信息支持。由于单一传感器在处理复杂多变的交通环境存在局限性,因此,采用多种传感器融合技术可以实现各... 详细信息

在自动驾驶技术中,环境感知作为自动驾驶技术中至关重要的环节,其主要任务是获取车辆周围的环境信息,为汽车的自主决策提供必要的信息支持。由于单一传感器在处理复杂多变的交通环境存在局限性,因此,采用多种传感器融合技术可以实现各种传感器之间的优势互补,从而提高系统的整体性和可靠性。本文围绕视觉信息和激光雷达信息融合,对基于视觉目标检测、激光雷达目标检测技术进行研究,并从传感器信息融合角度提高检测精度。主要研究内容如下:(1)基于视觉目标检测算法设计。针对YOLOv5s检测算法计算量大、检测精度低的问题,本文提出了一种新的解决方案。在主干网络中,采用轻量化Mobile Net V3模块降低参数量,并引入Coordinate attention注意力模块,增强网络的特征提取能力。在颈部,使用Bi FPN改进网络中的PANet结构,实现更高层次的特征融合。最后,构造出MV-YOLOv5s算法。经过实验分析,改进的MV-YOLOv5s算法在降低计算量的同时提高检测精度。(2)基于激光雷达的目标检测算法设计。针对Point Pillars算法存在细粒度信息丢失以及点云特征提取能力不足的问题,构造出C3-Point Pillars算法。在点云转换为伪图像的过程中,在通道维度加入平均池化操作获取Pillar特征,从而保留更多细粒度信息。同时,针对下采样过程中存在特征提取能力不足的问题,在主干网络中加入多尺度特征融合模块,可以获得不同层次的特征,从而增强模型的特征提取能力。经过实验验证,检测效果优于原始算法,这为后续传感器融合方案奠定基础。(3)基于相机与激光雷达信息融合的目标检测算法研究。针对单一传感器检测鲁棒性差的问题,设计了一种基于相机和激光雷达决策层融合框架。首先对相机和激光雷达传感器进行联合标定,获得坐标系之间的变换关系,利用坐标变换关系将点云检测框投影到图像中,再根据环境的不同选取不同的置信度融合修正方案,最后通过计算检测框的IOU值输出融合结果。实验结果证明,本文提出的检测方案比单一传感器检测算法具有更高的检测精度。

关键词：自动驾驶目标检测多传感器融合深度学习

阴离子柱金属有机框架及其复合材料对CH4/N2吸附分离研究

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阴离子柱金属有机框架及其复合材料对CH4/N2吸附分离研究

作者：陈禹钊北京化工大学

学位级别：硕士

低浓度煤层气（CH4浓度大于5%小于等于30%）的捕集浓缩、安全运输是当今研发的重点之一。本研究基于阴离子柱型MOF（Anion-Pillared MOFs,即APMOFs）出发,研究了Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni粉体及其在大孔聚合物载体内原位生长的复合... 详细信息

低浓度煤层气（CH4浓度大于5%小于等于30%）的捕集浓缩、安全运输是当今研发的重点之一。本研究基于阴离子柱型MOF（Anion-Pillared MOFs,即APMOFs）出发,研究了Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni粉体及其在大孔聚合物载体内原位生长的复合材料对CH4/N2分离性能。主要研究内容和结果如下:通过改进Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni原粉合成方式,以纳米金属氧化物作为晶种,在剪切流环境和非均相体系下促进晶体成核,合成粒径分布均匀、形貌规整的APMOF,通过表征证实了该合成方式的粉体材料为Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni。经对反应溶剂、温度和时间优化,通过CH4静态吸附测试发现其附量分别提高了10.2%和11.3%。分别计算原粉Al FFIVE-1-Ni和Fe FFIVE-1-Ni的CH4吸附热为18.1 k J/mol和25.6 k J/mol,以及CH4/N2（50%:50%,298 K,1 bar）的IAST选择性为6.5和8.7。并通过相同环境CH4/N2混合气穿透测试均证明了Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni具有分离回收CH4的能力;进一步开发用于工程实际所需成型固体吸附材料,同时进一步提高Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni对CH4/N2分离性能,基于原位生长的复合方法,制备球形Al FFIVE-1-Ni@Poly（Acrylate-VIM-TEPA）、Fe FFIVE-1-Ni@Poly（Acrylate-VIM-TEPA）复合材料。通过有机胺引入提高载体的表面能,经对合成工艺条件优化实现了纳米级晶体的高负载,分别在72.41wt%和72.21wt%的负载下保留了原粉吸附性能90%以上,并通过CH4/N2混合气（50%:50%,298 K,1 bar）动态穿透测试显示Al FFIVE-1-Ni、Fe FFIVE-1-Ni动态分离比分别提高了134.7%和98.8%,且复合材料均经过7天室温水环境浸泡保留了晶体结构,并通过5次循环穿透测试性能下降不超过5%。

关键词：阴离子柱金属有机框架复合吸附材料原位生长 CH4/N2分离有机胺改性