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基于震荡权重粒子群杂交的过2采样DFT滤波器组优化设计

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系统工程与电子技术 2018年第5期40卷 982-988页

作者：程雨婷彭勃魏玺章国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)滤波器组的数字射频存储器具备宽频带覆盖和干扰宽带雷达的特点。针对临界采样时DFT滤波器组信道间混叠严重的问题,推导了过2采样DFT滤波器组的高效多相实现结构,将带间混叠减少了... 详细信息

基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)滤波器组的数字射频存储器具备宽频带覆盖和干扰宽带雷达的特点。针对临界采样时DFT滤波器组信道间混叠严重的问题,推导了过2采样DFT滤波器组的高效多相实现结构,将带间混叠减少了一半。为进一步提高重构信号的精度,提出了基于震荡粒子群杂交算法的滤波器频域设计方法,通过优化目标函数,提高了输出峰值信噪比,降低了最大输出误差,缩减了优化求解时间。仿真结果验证了过2采样DFT滤波器组结构的正确性,提出的震荡权重粒子群杂交滤波器设计可以精确地重构跨多个信道的宽频信号,具备干扰宽频信号的能力。

关键词：数字射频存储器离散傅里叶变换滤波器组滤波器设计粒子群优化杂交

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基于协同优化方法的汽车车身性能多学科优化

基于协同优化方法的汽车车身性能多学科优化

作者：程雨婷北京理工大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,人们对于汽车碰撞安全性的要求越来越高,而汽车车身作为复杂的系统性工程,在提高碰撞安全性的同时,如何协调其与车身其他性能(如轻量化、模态)之间的制约机制,以提高车身整体性能水平,是当前较为难以解决的问题。多学科... 详细信息

随着社会的发展,人们对于汽车碰撞安全性的要求越来越高,而汽车车身作为复杂的系统性工程,在提高碰撞安全性的同时,如何协调其与车身其他性能(如轻量化、模态)之间的制约机制,以提高车身整体性能水平,是当前较为难以解决的问题。多学科设计优化方法能够充分考虑复杂系统中所包含的各个分系统之间的相互约束机理,是解决这个问题的一个有效的途径。本文以某纯电动轿车车身结构为研究对象,改进并使用改进的协同优化方法,结合有限元法、试验设计、近似模型以及最优化方法,对车身进行碰撞安全性、轻量化以及模态性能的多学科设计优化。主要研究内容和结论如下:1)对有限元方法、汽车碰撞以及多学科设计优化方法的基本理论进行了说明,对比五种典型的多学科设计优化方法,针对本课题研究问题的特点选择协同优化方法。通过对比研究选择适合本课题研究问题的试验设计方法(最优拉丁超立方设计)、近似模型方法(响应面模型)和最优化方法(多种策略相结合的Pointer方法)。2)研究并改进协同优化方法,使用标准算例对改进的协同优化方法进行验证,结果表明,新方法能够提高求解效率,并且优化解与精确解更接近。3)使用HyperMesh软件分别建立了整车车身有限元模型以及车身前端结构简化模型。通过Radioss软件对前者进行模态分析;利用LS-DYNA软件对后者进行碰撞安全性能分析。4)结合最优拉丁超立方设计、响应面模型以及序列二次规划法,使用改进的协同优化方法进行车身碰撞安全性协同优化设计并与传统协同方法对比,对比结果表明:改进的协同优化方法无论是收敛性还是优化结果都优于传统优化方法。最后使用基于Pointer方法的改进协同优化方法进行优化,优化后碰撞吸能性提高了40%,一阶固有频率略有提高,质量不变,证明了该方法在车身抗撞安全性协同设计中的可行性。

关键词：多学科设计优化协同优化碰撞安全性有限元分析

基于心理潜变量的机场到港旅客换乘方式选择行为研究

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基于心理潜变量的机场到港旅客换乘方式选择行为研究

作者：程雨婷沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

在我国民航高速发展的背景下,选择航空出行的旅客数量持续增加,集中到达机场进行换乘的旅客给机场路侧交通带来较大压力。随着人民生活质量的提升,旅客也逐渐开始注重换乘体验感。因此,为提高换乘效率和到港旅客换乘满意度,从对服务质... 详细信息

在我国民航高速发展的背景下,选择航空出行的旅客数量持续增加,集中到达机场进行换乘的旅客给机场路侧交通带来较大压力。随着人民生活质量的提升,旅客也逐渐开始注重换乘体验感。因此,为提高换乘效率和到港旅客换乘满意度,从对服务质量的要求等心理潜变量着手,对机场路侧交通方式选择行为进行研究十分必要。本文的主要研究内容如下:(1)以研究到港旅客的路侧交通方式选择行为为目的,分析旅客换乘行为及心理,并归纳影响换乘选择的主、客观因素。(2)根据研究所需,引入机场换乘者对服务质量的要求、对机场巴士服务质量的评价、对有轨电车服务质量的评价及对机场出租服务质量的评价等四个心理潜变量。并从个人属性特征、心理潜变量测量题目及情景选择等方面设计调查问卷,开展调查。(3)利用主成分分析法验证Rasch模型单维性及局部独立性假设合理,并通过Rasch模型依据心理潜变量测量题目结果估计获得四个心理潜变量。(4)分别构建潜在类别条件logit模型、随机参数logit模型及传统离散选择模型对到港旅客换乘方式选择行为进行研究,并依据拟合指标选择最优模型。结果表明,加入心理潜变量的潜在类别条件logit模型为最佳模型,并在此模型的基础上对到港旅客换乘方式选择行为进行详细分析。潜在类别条件logit模型将到港旅客分为机场巴士偏好者、有轨电车偏好者及机场出租偏好者三个类别,三个类别的群体在行程时间的敏感性和服务质量敏感性上存在差异性。通过分析到港旅客个人属性特征对三个类别的偏好差异中发现,学生、未婚和已购车的群体更倾向于选择机场巴士实现机场换乘;收入较低以及对换乘方式服务质量的要求较高的群体更偏向选择有轨电车进行换乘;选择机场出租作为换乘方式的到港旅客对服务质量有着一定的要求。

关键词：心理潜变量机场路侧交通方式选择 Rasch模型潜在类别条件logit模型

基于甚长基线干涉、激光测月和光学观测的天极偏差序列分析

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基于甚长基线干涉、激光测月和光学观测的天极偏差序列分析

作者：程雨婷南京大学

学位级别：硕士

地球不是一个完美的刚性球体,其扁率的存在,各层级结构的流动及相互作用导致了除我们熟知的周日旋转之外的各种微小运动,包括岁差章动和极移。这些运动通过一系列地球指向参数(Earth Orientation Parameters,EOP)来描述。六十年代末以来... 详细信息

地球不是一个完美的刚性球体,其扁率的存在,各层级结构的流动及相互作用导致了除我们熟知的周日旋转之外的各种微小运动,包括岁差章动和极移。这些运动通过一系列地球指向参数(Earth Orientation Parameters,EOP)来描述。六十年代末以来,基于射电和激光测距的各项测地技术逐渐发展,使我们能够测量地球自转速率和其轴指向变化。目前国际天文学联合会(International Astronomical Union,IAU)采用的岁差章动模型完成于2003年,距今已有17年。在这段时间内地球自转相关的理论和观测都有了一定的进步,因此模型的评估和改进成为了一项重要的工作。甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)在解算地球自转的过程中起着主导作用。然而VLBI也存在不足,例如其观测历史相对长周期效应的解算而言较短,因此需要来自其他技术观测的外部检验和补充。本文旨在探索使用VLBI及其他技术来解算岁差章动模型中的长周期部分。激光测月(Lunar Laser Ranging,LLR)因为其高精度及相对较长的观测历史而被选用。近十年高质量观测数据的积累使得已有工作中的结果可以得到优化。历史上的光学观测数据也由于其观测时间跨度长这一优势而被选用并进行了分析和讨论。我们首先分别分析了VLBI、LLR和光学数据所得的天极坐标偏差(Celes-tial Pole Offsets,CPO)序列。我们使用了三个数值模型对它们进行拟合,分别是二次函数模型,线性项加18.6年章动项的模型,和线性项加18.6年和9.3年两个章动项的模型。我们对LLR所得CPO序列的误差水平和可能的改进也进行了讨论。我们也对VLBI和LLR进行了联合解算分析。最后,我们给出了与VLBI和全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)数据结合解算章动参数相关的研究背景和未来工作计划。通过本文的工作,VLBI和LLR的章动参数解算结果都得到了优化。其中,VLBI数据给出了最高精度的CPO序列,它在目前地球岁差章动参数解算中起着主导作用。我们的分析结果显示现有模型对于岁差速率在d X方向存在约0.3 mas·cy的低估,而对章动主项的振幅有约35μas的低估。就LLR数据而言,其得到的CPO序列中2007年之后的部分形式误差达到了几十微角秒的水平,但由于解算过程中的模型不甚完备,这一误差水平可能被低估。对LLR数据的分析结果对于岁差速率不能给出明显的修正量,但对章动主项的拟合结果显示出了约-0.3 mas的偏差。此外,相对较低的时间分辨率也是LLR数据获得的CPO序列的一大劣势。但我们的研究结果表明,LLR具有单独解算CPO序列并达到与VLBI相近的精度水平的潜力,从而为VLBI主导的地球自转理论模型提供一个独立的外部检验。我们分析了目前LLR观测的现状,并对其未来的发展和优化提出了建议,即应首先提高其观测频率和精度的稳定性。历史光学资料解算得到的CPO序列的形式误差约为VLBI的两百倍,因此很难对现代高精度的岁差章动模型作出有效贡献。

关键词：甚长基线干涉激光测月岁差章动空间天体测量参考架

一带一路沿海超大城市热岛时空特征及卡拉奇城市化对城市热岛影响分析

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一带一路沿海超大城市热岛时空特征及卡拉奇城市化对城市热岛影响...

作者：程雨婷江西理工大学

学位级别：硕士

城市化是20世纪以来最为显著的人类活动过程,而随着城市化进程所产生的特有环境问题——城市热岛,不仅影响着城市局域及区域气候,而且对城市居民生活舒适度以及能源消耗等也有明显的负面作用,城市热岛效应的研究对于监测局地、区域甚至... 详细信息

城市化是20世纪以来最为显著的人类活动过程,而随着城市化进程所产生的特有环境问题——城市热岛,不仅影响着城市局域及区域气候,而且对城市居民生活舒适度以及能源消耗等也有明显的负面作用,城市热岛效应的研究对于监测局地、区域甚至全球气候变化以及指导城市发展规划具有重要意义。本文首先,以一带一路沿海超大城市为研究对象,基于MODIS地表温度产品和Landsat土地利用分类数据,以城市热岛强度为指标,从年际和季节的角度分析了10个超大城市2001-2017年热岛效应时空格局变化;然后,以卡拉奇为例,基于Landsat土地利用分类数据,利用RS和GIS技术分析了卡拉奇近30年土地利用覆被变化及城市扩张;最后,根据Landsat地表温度数据和土地利用分类数据,研究了卡拉奇土地利用覆被特征对城市热岛的影响等。研究结果表明:（1）2001-2017年期间各超大城市高强度热岛主要分布在人口活动密集的城市核心区;年均城市热岛强度最大的城市是卡拉奇,多年SUHII平均值为3.02℃,热岛强度显著上升的是金奈（0.07℃/年,P建设用地>陆地植被>滩涂/砂地>红树林;2000-2019年卡拉奇地表温度（LST）与归一化建筑指数（NDBI）具有显著的正相关性;2000和2010年卡拉奇地表温度（LST）与归一化植被指数（NDVI）呈现出正相关,这主要是因为卡拉奇的不透水面对地表温度的影响起到了控制作用,从而削弱了自然地表对地表温度的影响。

关键词：沿海超大城市卡拉奇土地利用分类地表温度城市热岛

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宽带数字信道化有源干扰技术研究

宽带数字信道化有源干扰技术研究

作者：程雨婷国防科技大学

学位级别：硕士

信道化技术在语音、图像、通信、软件无线电、雷达接收机等众多国民经济和军事领域中均有着重要且广泛的应用。针对高逼真有源干扰系统对大带宽、高灵活性、小型化的需求,本文将数字信道化技术引入干扰机中。在分析现有DFT滤波器组整体... 详细信息

信道化技术在语音、图像、通信、软件无线电、雷达接收机等众多国民经济和军事领域中均有着重要且广泛的应用。针对高逼真有源干扰系统对大带宽、高灵活性、小型化的需求,本文将数字信道化技术引入干扰机中。在分析现有DFT滤波器组整体性能的基础上,最后选择使用过2采样DFT滤波器组作为信道化有源干扰机信道划分和信道综合的实现结构,并推导了该滤波器组的多相高效硬件实现结构。原型滤波器的设计是调制滤波器组应用的关键性难题,本文在分析滤波器对重构误差的影响后,提出了一种高效的、可以设计任意长长度的原型滤波器设计算法。最后,在Xilinx的Vivado软件平台成功搭建了信道化有源干扰机的接收和发射模型。本文的研究成果将为宽带信道化有源干扰机的设计和研制提供理论和技术支持。所开展的工作及研究成果如下:第一章为绪论,阐述了开展宽带数字信道化有源干扰技术研究的背景与意义,综述了宽带雷达有源干扰技术研究现状和半导体器件的发展现状,最后介绍了本文的主要研究内容和工作安排。第二章为宽带信道化干扰机的基本理论知识。首先介绍了宽带信道化有源干扰的结构模型;其次,介绍了抽取器、插值器的时域频域关系以及抽取滤波和插值滤波的多相分解结构;然后,介绍了滤波器组的基本结构、滤波器组三大误差来源,对标准DFT滤波器组、临界采样DFT滤波器组和MDFT滤波器组的重构性能进行了分析;最后介绍了LFM雷达的三大干扰样式以及对应的一维、二维干扰效果的数学表达式,给出了子信道的调制信号生成方法。第三章主要研究了基于过2采样DFT滤波器组的信道化结构设计。首先,推导了过2采样DFT滤波器组的高效硬件实现结构,为工程实现提供了参照;接着,详细描述了基于震荡权重粒子群(PSO)杂交优化算法的频域滤波器设计算法步骤;其次,仿真实例表明所提出的原型滤波器设计算法相比于其他三种算法在滤波器组的重构精度、峰值信噪比上有显著提高,利用该算法可以设计任意长度的滤波器且算法对初始参数值不敏感;然后,以8个通道的信道化结构为例,窄带和宽带信号的重构实验表明,基于过2采样DFT滤波器组信道化结构的重构信号精度远高于基于标准DFT滤波器组、基于临界采样DFT滤波器组的重构精度;最后,以卷积干扰样式为例,验证了基于过2采样DFT滤波器组的信道化干扰调制的有效性。第四章主要研究了信道化干扰机信号处理分系统的硬件实现。以32信道为例,给出了基于过2采样DFT滤波器的信道化接收和发射结构实现方案,在Vivado中使用Verilog编程实现,并用ISIM进行仿真,ISIM仿真结果与MATLAB结果的一致性验证了该方案的有效性。第五章主要是对本文的工作和创新点进行了总结,并指出下一步研究方向。

关键词：数字信道化有源干扰滤波器组原型滤波器设计 PSO优化算法 FPGA设计实现

围栏封育后我国草地植被与土壤恢复的Meta分析研究

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围栏封育后我国草地植被与土壤恢复的Meta分析研究

作者：程雨婷华东师范大学

学位级别：硕士

围栏封育作为有效的退化草地生态系统恢复手段和措施,在我国草地管理中已得到广泛应用。关于围栏封育对草原植被和土壤系统的生态恢复作用,国内外学者做了大量研究工作,但其影响的一般规律仍然存在广泛争议。本文通过整合分析方法（Meta... 详细信息

围栏封育作为有效的退化草地生态系统恢复手段和措施,在我国草地管理中已得到广泛应用。关于围栏封育对草原植被和土壤系统的生态恢复作用,国内外学者做了大量研究工作,但其影响的一般规律仍然存在广泛争议。本文通过整合分析方法（Meta-analysis）,从3000余篇中英文文献中筛选出137篇关于围栏封育（围封、封育）对中国草地植被和土壤特征影响的论文,建立分析数据库。分析数据库主要包括植被的8个特征参数,包括地上生物量、地下生物量、高度、盖度、密度、多样性指数、丰富度指数参数;以及土壤的10个特征参数,包括土壤有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量和土壤容重、土壤含水率、土壤pH值。应用整合分析方法,系统评价了围栏封育对草地植被和土壤特征变化的影响及其驱动因素（草地类型、气候条件、围封前放牧程度、放牧牲畜种类、封育方式及封育年限）,主要研究结果包括:（1）围栏封育实施后草地植被群落的地上生物量、地下生物量、高度、盖度、密度均显著高于围栏外自由放牧地的相应指标,其增加量分别为168.69%、121.28%、90.71%、77.91%和64.05%;而草地植被多样性指数和均匀度指数分别显著下降了19.77%和12.75%,但其丰富度指数显著增加了43.47%。（2）草地围栏封育后,土壤中有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量和土壤含水率分别显著增加了58.19%、69.72%、7.71%、17.7%、6.94%、47.82%、35.84%和7.55%;土壤容重和土壤pH值则分别显著下降了9.35%和5.11%。（3）不同类型草地进行围栏封育后,其地上生物量、地下生物量、盖度、高度、丰富度指数有了不同程度的增加;高寒草甸多样性指数显著下降。围封有利于温带草地土壤养分的增加,其中有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量得到显著增加;围封有利于高寒草地土壤物理性质的改善,包括土壤容重和pH值的降低和土壤含水率的提高。（4）不同气候背景下封育对草地植被的影响具有显著差异:湿润区/半湿润区植被指标增加幅度均高于干旱/半干旱区,其中地上生物量、地下生物量、盖度、高度、密度得到显著增加;但是与干旱/半干旱区相比而言,湿润区/半湿润区则不利于植被多样性的维持。对土壤特征而言,湿润区/半湿润区土壤有机碳、全氮、速效钾、速效磷的增加程度均高于干旱/半干旱区;同样,围封对湿润区/半湿润区土壤物理特征（土壤容重、土壤含水率、土壤pH）的效应均高于干旱区/半干旱区。（5）温度显著改变了封育对草地植被的影响,地上生物量、地下生物量、丰富度指数、盖度、高度在年平均气温0-5℃时增加值最大,而年平均气温＞5℃时,地上生物量出现了显著下降。对于土壤特征而言,土壤有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量随着年平均气温的升高而显著增加,在年平均气温＞5℃时增加值达到最大。（6）在对不同放牧程度的草地进行围栏封育后,发现中牧草地围封后植被特征有更好的增加效应,相较轻牧和重牧草地而言;其地上生物量、地下生物量、高度、密度、盖度、丰富度指数、多样性指数均得到显著增加。对于土壤特征而言,围封对中牧草地土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤速效钾和速效磷含量均有显著增加效应。此外,围封前放牧牲畜的类型和不同封育方式也显著影响草地土壤特征对封育的响应;围封有助于提高牧羊草地土壤有机碳、全氮含量,降低土壤容重和pH。相比夏季放牧其他季节封育,全年封育有助于增加土壤有机碳、速效氮、速效钾、速效磷含量和降低土壤容重。（7）植被群落和土壤特征对封育的响应随着围封年限而增加,具体而言,地上生物量、地下生物量和密度的增加量在封育6-10年时增加幅度最大;土壤有机碳、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量在围封时间＞10年时增加量最大;温带草地的有机碳、速效氮含量随着围封时间的增加而增加,高寒草地的有机碳、速效氮含量在围封时间≤5年时显著增加,超出5年时影响不显著。综合研究结果表明,围栏封育是恢复退化草地植被和土壤养分的有效途径,但不利于植物多样性的维持。围封的生态恢复效应在湿润地区比干旱地区更显著;在年平均气温高的地区比年平均气温低的地区更显著。围封对草地植被的生态恢复效应随着围封年限呈现出先增加而后降低的趋势,恢复草地植被特征最适宜的封育年限是6到10年。以上结果将为退化草地的恢复和治理提供理论依据。

关键词：草地恢复围栏封育植被特征土壤特征整合分析

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基于BIM的市政工程施工进度管理研究

施工技术 2016年第S1期45卷 768-771页

作者：程雨婷滕丽喻钢胡珉上海大学土木工程学系建筑产业化研究中心上海200072 上海市地下空间设计研究总院有限公司上海200020 上海大学悉尼工商学院建筑产业化研究中心上海201800

针对市政工程特点,通过分析市政工程进度管理现状,总结出市政工程进度管理低效率的原因,并提出基于BIM的市政工程项目进度管理的框架,包括基于BIM的进度管理模式、进度信息管控、基于BIM的进度信息系统。最后,将基于BIM的进度管理框架... 详细信息

针对市政工程特点,通过分析市政工程进度管理现状,总结出市政工程进度管理低效率的原因,并提出基于BIM的市政工程项目进度管理的框架,包括基于BIM的进度管理模式、进度信息管控、基于BIM的进度信息系统。最后,将基于BIM的进度管理框架应用到上海市示范项目周家嘴路隧道,有效提升了项目进度管理水平。

关键词：市政工程 BIM 进度管理信息化

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以生为本无限课堂

科学咨询(科技·管理) 2016年第12期 113-114页

作者：程雨婷重庆求精中学

《语文新课标》要求:"语文课程应植根于现实,面向世界,面向未来。应拓宽语文学习和运用的领域,注重跨学科的学习和现代化科技手段的运用,使学生在不同内容和方法的相互交叉、渗透和整合中开阔视野,提高学习效率,初步获得现代社会所需要... 详细信息

《语文新课标》要求:"语文课程应植根于现实,面向世界,面向未来。应拓宽语文学习和运用的领域,注重跨学科的学习和现代化科技手段的运用,使学生在不同内容和方法的相互交叉、渗透和整合中开阔视野,提高学习效率,初步获得现代社会所需要的语文实践能力。"数字化时代,瞬息万变,一日千里。求精中学抢抓机遇,把握时代的脉搏,大力实施"互联网+教育",推进信息化的未来教育,创建了"互联网+"模式下的未来小班教育,摸索出了具有求精特色的"CQQJ2313双平台"教学

关键词：双平台语文教学分科教学法小班教育基础层同学分层教学未来教育