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伪随机源时间域航空电磁响应系统辨识

吉林大学学报（地球科学版） 2021年第6期51卷 1881-1889页

作者：朱凯光景春阳范天姣杨洋彭聪地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学)/吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

在时间域航空电磁系统中,采用高频伪随机序列作为激励源是实现浅层高分辨地质探测的有效途径。为了提高大地脉冲响应的辨识精度,在基本相关辨识方法的基础上,本文提出了一种基于时间域循环相关计算的高精度辨识方法,通过消除旁瓣效应影... 详细信息

在时间域航空电磁系统中,采用高频伪随机序列作为激励源是实现浅层高分辨地质探测的有效途径。为了提高大地脉冲响应的辨识精度,在基本相关辨识方法的基础上,本文提出了一种基于时间域循环相关计算的高精度辨识方法,通过消除旁瓣效应影响和在时间域下求解维纳-霍夫方程获取大地脉冲响应。数值模拟仿真结果表明,辨识大地响应相对误差均方根为2.2×10^(-7),早期大地响应辨识误差小于10^(-10)。该高精度辨识方法具有较好的噪声压制能力,在观测时间较短时,单周期辨识提升的信噪比为8.7 dB,优于同等条件下线性叠加降噪方法提升的信噪比6.1 dB。

关键词：航空电磁伪随机序列 m序列相关计算高精度辨识噪声压制

2020年牙买加M_W7.7地震前蜂群卫星磁场的时变背景场与异常分析

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地震学报 2023年第2期45卷 315-327页

作者：朱凯光贺小丹樊蒙璇 Dedalo Marchetti 王婷温佳咪张逸群吉林大学仪器科学与电气工程学院中国长春130061 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室中国长春130026

蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响,本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响,再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场,我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加M_W7.7地震进行震前异常分析,... 详细信息

蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响,本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响,再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场,我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加M_W7.7地震进行震前异常分析,计算地震影响区域内轨道数据的能量值,利用时变背景场设置阈值提取异常。结果表明:牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外,基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示:由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据,高值背景场会被低值背景场拉低,导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道;而低值背景场会被高值背景场抬高,导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景,其时间分辨率高,能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异,这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析,并对三个圈层的异常出现时间进行解释,证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。

关键词：蜂群卫星磁场时变背景场牙买加地震震前异常提取变分模态分解

含可控串联电容换流器的交直流系统静态安全域刻画与分析

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电力自动化设备 2018年第10期38卷 89-95页

作者：陈中陈晖朱政光朱英凯东南大学电气工程学院江苏南京210096 江苏省智能电网技术与装备重点实验室江苏南京210096 国网南京供电公司江苏南京210019

传统电网换相直流输电发生换相失败的概率较大,且需要大量的无功补偿,而基于强迫换相原理的可控串联电容换流器(CSCC)可解决该问题。从静态安全域的角度出发,给出了含CSCC直流输电的交直流系统静态安全域断面刻画方法及边界面演变分析... 详细信息

传统电网换相直流输电发生换相失败的概率较大,且需要大量的无功补偿,而基于强迫换相原理的可控串联电容换流器(CSCC)可解决该问题。从静态安全域的角度出发,给出了含CSCC直流输电的交直流系统静态安全域断面刻画方法及边界面演变分析。安全域的几何直观性能方便调度人员或规划人员综合考虑换流器无功需求、换相失败概率、阀电压峰值限值、可控电容及换流阀的投资成本等因素,在域内选取合适的运行点,并有利于提前采取适当的安全控制措施,最大限度地降低CSCC直流输电一旦发生换相失败造成的后果比常规直流输电更严重的可能性。

关键词：可控电容直流输电可控串联电容换流器换相失败阀电压峰值静态安全域

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基于主成分分析的航空电磁数据噪声去除方法

中国有色金属学报 2013年第9期23卷 2430-2435页

作者：朱凯光王凌群谢宾王琦程宇奇林君吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

时间域航空电磁数据经预处理后,存在残余噪声,严重影响晚期道数据质量。提出一种基于主成分分析的去噪方法,通过对航空电磁剖面数据的自相关矩阵进行奇异值分解,得到特征值及对应的特征向量,将电磁数据通过旋转矩阵(特征向量矩阵的转置... 详细信息

时间域航空电磁数据经预处理后,存在残余噪声,严重影响晚期道数据质量。提出一种基于主成分分析的去噪方法,通过对航空电磁剖面数据的自相关矩阵进行奇异值分解,得到特征值及对应的特征向量,将电磁数据通过旋转矩阵(特征向量矩阵的转置)进行线性映射,得到其主成分。大特征值对应的低阶主成分反映相关性较强的电磁信号,而小特征值对应的高阶主成分反映不相关噪声。采用低阶主成分与特征向量重构电磁数据能够去除不相关噪声。采用主成分分析法分别进行了仿真数据与实测数据的主成分特征分析与噪声去除。仿真数据去噪后,信噪比提高了13 dB;而野外飞行实测数据的噪声水平也由±25 nT/s降低到±8 nT/s。

关键词：时间域航空电磁主成分分析特征值特征向量去噪

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航空瞬变电磁反演中灵敏度的快速高精度计算

吉林大学学报（工学版） 2015年第6期45卷 2020-2025页

作者：王琦林君于生宝王凌群李冰冰朱凯光吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

为了满足在航空电磁反演迭代过程中灵敏度的计算要求,提出了多步长差分累加算法,以差分代替微分计算,用差分步长系数控制累加次数,通过多个步长中心差分结果的累加平均,实现了灵敏度的快速高精度计算。计算了多组大地模型灵敏度,结果表... 详细信息

为了满足在航空电磁反演迭代过程中灵敏度的计算要求,提出了多步长差分累加算法,以差分代替微分计算,用差分步长系数控制累加次数,通过多个步长中心差分结果的累加平均,实现了灵敏度的快速高精度计算。计算了多组大地模型灵敏度,结果表明:差分步长系数选取10,灵敏度矩阵元素的误差均可控制在0.1%以内。与传统中心差分方式和解析法进行对比分析,得到多步长差分累加算法在计算精度上优于中心差分方法;在计算速度上优于解析法,对于15层大地模型,计算速度提高5倍。最后,通过航空瞬变电磁反演仿真实例,证明了该算法能够满足航空电磁海量数据对反演精度和反演速度的要求。

关键词：勘查技术航空瞬变电磁灵敏度多步长差分累加算法反演

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航空电磁数据主成分滤波重构的噪声去除方法

地球物理学报 2015年第8期58卷 2803-2811页

作者：王凌群李冰冰林君谢宾王琦程宇奇朱凯光地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

主成分分析方法利用低阶主成分重构航空电磁数据,解决了航空电磁探测中噪声与数据在频谱重叠情况下的噪声压制问题,但是参与重构的低阶主成分仍包含高频空间噪声,影响数据成像精度.本文提出的主成分滤波重构去噪方法,根据自适应窗宽平... 详细信息

主成分分析方法利用低阶主成分重构航空电磁数据,解决了航空电磁探测中噪声与数据在频谱重叠情况下的噪声压制问题,但是参与重构的低阶主成分仍包含高频空间噪声,影响数据成像精度.本文提出的主成分滤波重构去噪方法,根据自适应窗宽平滑算法,设计了主成分低通滤波器组,对参与重构的低阶主成分进行测线滤波,再将滤波后的低阶主成分重构为电磁信号,不仅可以去除低阶主成分中的高频空间噪声,而且去除了高阶主成分包含的不相关噪声.仿真数据的去噪结果表明,主成分滤波重构获得较高的信噪比,较常规测线滤波与主成分重构分别提高了10.96dB和2.52dB;电导率深度成像结果证明了主成分滤波重构方法能够提高地下深部异常体的识别能力.最后通过实测数据的成像结果进一步验证了本文研究的主成分滤波重构去噪方法的有效性.

关键词：时间域航空电磁主成分滤波重构自适应窗宽空间噪声

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面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系

电子质量 2024年第5期 57-60页

作者：王凯朱杰柳尚光南京国睿防务系统有限公司江苏南京210039

目前,我国主流战机均装备了有源相控阵雷达。首先,介绍了雷达装备的可靠性和可维修性;然后,针对该型号雷达技术性能先进、结构复杂、装备数量多且装备用户分散等保障难点,建立了一种面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系,包括雷达自保... 详细信息

目前,我国主流战机均装备了有源相控阵雷达。首先,介绍了雷达装备的可靠性和可维修性;然后,针对该型号雷达技术性能先进、结构复杂、装备数量多且装备用户分散等保障难点,建立了一种面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系,包括雷达自保障体系和工厂保障体系;最后,对雷达自保障体系中机载雷达健康管理系统和工厂保障体系中的保障资源进行了讨论,对于提高有源相控阵雷达的战备完好性、节省寿命周期费用具有重要的意义。

关键词：机载有源相控阵雷达装备保障性自保障体系工厂保障体系

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猪粪流变特性与表观粘度模型研究

农业机械学报 2014年第2期45卷 188-193页

作者：石惠娴吕涛朱洪光徐凯王耀华同济大学现代农业科学与工程研究院上海200092

采用旋转粘度计测定了不同含固率、温度条件下新鲜猪粪的流变曲线,并对含固率、温度对猪粪流变特性的影响进行了分析。结果表明:猪粪为假塑性流体且符合幂率方程。表观粘度随含固率的增大呈现增大趋势,但温度对其影响不大;表观粘度与含... 详细信息

采用旋转粘度计测定了不同含固率、温度条件下新鲜猪粪的流变曲线,并对含固率、温度对猪粪流变特性的影响进行了分析。结果表明:猪粪为假塑性流体且符合幂率方程。表观粘度随含固率的增大呈现增大趋势,但温度对其影响不大;表观粘度与含固率曲线存在临界点,可以作为非牛顿流体(猪粪)近似视为牛顿流体的标准;表观粘度与剪切速率曲线也存在一个临界D值,提出搅拌死区可以从剪切速度角度来定义。同时对温度影响猪粪表观粘度的机理进行了讨论;最后对表观粘度与含固率、剪切速率的关系进行了多元非线性回归分析,建立了表观粘度模型且拟合效果很好,为涉及非牛顿流体(猪粪)的工艺设计和优化提供了函数形式的物性参数关系式。

关键词：猪粪流变特性含固率临界点剪切速率临界点表观粘度模型

太赫兹Smith-Purcell超辐射及输出谐振腔的研究

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太赫兹Smith-Purcell超辐射及输出谐振腔的研究

作者：朱凯星电子科技大学

学位级别：硕士

在电磁波波谱中,太赫兹波因其高分辨率、低能量以及高穿透性等物理性质,在很多领域有不可忽略的价值。辐射源技术的发展是太赫兹科学技术发展的重要环节,对辐射源而言,真空电子器件是一个极其重要的种类。目前高频率太赫兹真空器件面临... 详细信息

在电磁波波谱中,太赫兹波因其高分辨率、低能量以及高穿透性等物理性质,在很多领域有不可忽略的价值。辐射源技术的发展是太赫兹科学技术发展的重要环节,对辐射源而言,真空电子器件是一个极其重要的种类。目前高频率太赫兹真空器件面临加工难度较大、输出功率微弱等问题。本文从Smith-Purcell理论出发,通过理论推导及仿真计算,探索可以实现Smith-Purcell超辐射增强的结构,为实现小尺寸大功率的太赫兹真空辐射源提供一定的参考。本论文的主要研究内容及结果如下:1.理论推导了周期平板光栅的色散方程,研究不同光栅参数对色散曲线的影响。并且通过调整结构参数,充分掌握了光栅的辐射机理,熟悉了理论基础。2.通过在CST中的仿真计算,对一种新型的栅槽结构进行了研究,验证了该结构可以突破倍频限制,实现对特定频率的Smith-Purcell高次谐波超辐射的调谐和增强,为发展该类真空辐射源提供了一种新的思路。3.研究了准光学谐振腔对于超辐射的选频及谐振增强的作用,在CST粒子工作室中对三反射镜准光腔进行了计算,通过调整反射镜的尺寸、位置等参数,实现了对Smith-Purcell超辐射高次谐波的谐振放大,验证了三反射镜准光腔具有增强超辐射的特点。4.针对三反射镜准光腔的冷测研究,做了大量的模拟计算和加工设计。在仿真软件中尝试了不同的耦合输出结构,并通过仿真结果设计了可靠的冷测加工结构。为新型三反射镜准光腔的输出结构提供了借鉴,对太赫兹真空辐射源的发展也有一定的促进作用。

关键词： Smith-Purcell辐射光栅结构三反射镜准光腔太赫兹辐射源