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基于FPGA快速光谱获取与分析系统的研究

现代电子技术 2018年第12期41卷 124-127,132页

作者：刘江平潘新内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018

为了高速地从空域信息中提取频域信息,研究设计基于FPGA的快速光谱获取与分析系统,其光学模块包括准直透镜、静态干涉棱镜、CMOS等,数据采集与处理采用FPGA硬件编程实现。通过对CMOS采集得到的干涉条纹进行滤波切趾、FFT以及光谱标定等... 详细信息

为了高速地从空域信息中提取频域信息,研究设计基于FPGA的快速光谱获取与分析系统,其光学模块包括准直透镜、静态干涉棱镜、CMOS等,数据采集与处理采用FPGA硬件编程实现。通过对CMOS采集得到的干涉条纹进行滤波切趾、FFT以及光谱标定等处理,给出了相关的计算公式,实现了被测光光谱分布的复现。采用Moswlaim 6.3f对系统的各个模块进行仿真分析,计算不同切趾方式对光谱反演结果的影响,分析了FFT的时序逻辑关系。在搭建了该系统光学模块与处理模块的基础上,完成对660 nm激光器的光谱分析。结果显示,该系统可以实现光谱分布数据的复现,并且转换速度高,适用于高速数据处理系统。

关键词：光谱数据处理 FPGA 切趾处理 FFT 实时采集光谱分析

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南北地震带南段水平向地震动衰减特征

地球物理学报 2020年第1期63卷 223-235页

作者：樊倬唐启家徐锐刘江平中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉430074 中国地质大学(武汉)地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074 四川省地震局成都610041

地震动衰减关系作为抗震救灾的重要依据,一直都是现代地震学研究的重点之一.本研究使用南北地震带南段区域2009—2016年共217个地震事件获得随震中距变化的水平向地震动峰值速度(PGV)和地震动峰值加速度(PGA)经验衰减关系,并计算场地响... 详细信息

地震动衰减关系作为抗震救灾的重要依据,一直都是现代地震学研究的重点之一.本研究使用南北地震带南段区域2009—2016年共217个地震事件获得随震中距变化的水平向地震动峰值速度(PGV)和地震动峰值加速度(PGA)经验衰减关系,并计算场地响应.研究结果显示PGV衰减关系的拟合效果较PGA更好,两者的距离衰减系数会随事件矩震级增大呈线性减小;相较于大矩震级事件,中矩震级事件在近场可能产生较衰减关系理论值更大的PGV和PGA,同时衰减关系的拟合标准差会随事件矩震级的增大而减小.进行场地响应校正后的PGV和PGA更加符合经验衰减关系,PGA的场地响应影响较PGV更强但两者的趋势一致,并与该区域前人计算得到的地壳Q s值分布对应,表明地壳介质放大或压制地震波振幅和其传递地震波能量的能力是相关联的.本文结果一定程度上揭示了南北地震带南段的地震动强度衰减特征,为未来中国西南部的抗震减灾工作提供了重要的参考.

关键词：南北地震带南段衰减关系峰值速度峰值加速度场地响应

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基于FPGA的高速光谱采集与处理系统

红外技术 2018年第11期40卷 1042-1046页

作者：刘江平薛河儒内蒙古农业大学计算机与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018

为了实现光谱数据的高速采集与实时处理,研究了一种基于FPGA(Field-ProgrammableGate Array)的高速光谱数据采集与分析系统。系统由光学模块和处理模块组成,光学部分由准直透镜、静态干涉具、CMOS探测器组成;处理模块由FPGA硬件编程实... 详细信息

为了实现光谱数据的高速采集与实时处理,研究了一种基于FPGA(Field-ProgrammableGate Array)的高速光谱数据采集与分析系统。系统由光学模块和处理模块组成,光学部分由准直透镜、静态干涉具、CMOS探测器组成;处理模块由FPGA硬件编程实现。通过对所采集的干涉条纹进行切趾处理、FFT(fast Fourier transform)及光谱标定,并根据干涉具参数给出了光谱分辨率的函数关系,从而实现了对被测光谱的复现。采用了Moswlaim6.3f对处理模块进行了仿真分析,并计算了不同切趾方法对反演光谱的影响,验证了FFT时序逻辑关系符合设计要求。实验中搭建了光学模块和处理模块,完成了对660.0 nm激光的光谱分析。实验结果显示,该系统具有高速光谱数据采集与复现的能力,适用于高速光谱数据处理系统。

关键词：光谱数据处理 FPGA 切趾滤波数据采集

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活断层的地震响应特征与瞬时地震属性

地球科学（中国地质大学学报） 2017年第3期42卷 462-470页

作者：罗登贵刘江平金聪周黎明中国地震局地震研究所地震预警湖北省重点实验室湖北武汉430071 武汉地震工程研究院有限公司湖北武汉430071 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程... 详细信息

活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程有限差分法进行了波场响应特征模拟,运用希尔伯特变换方法提取了瞬时频率和相位属性.结果表明:地震水平叠加剖面和瞬时属性相结合可有效获取穿过第四系活断层的响应特征和实现断层活动性评判;当相干噪声达到30%时,水平叠加和瞬时频率属性剖面已难以追踪第四系中弱反射信号,而瞬时相位属性剖面仍可有效追踪;在实际活断层判定中,水平叠加、瞬时频率与瞬时相位地震属性剖面均可判断断层的存在,而穿过第四系的断层(或破碎带)特征瞬时相位属性最为明显和突出,水平叠加剖面次之,瞬时相位地震属性是判定断层活动性的重要和有效的属性.

关键词：活动断层二维粘弹性有限差分瞬时属性地震.

倾斜界面PS转换波速度比和倾角提取的差值谱方法

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地质科技情报 2015年第2期34卷 214-220页

作者：刘杰刘江平徐浩顾小弟中国地质大学地球物理与空间信息学院武汉430074 长江科学院武汉430010 中国石油东方地球物理公司研究院河北涿州072751

首次提出了采用差值谱同时提取转换波速度比和界面倾角的方法。对于倾斜界面的PS转换波地震数据,获取界面上介质的纵横波速度比和反射界面的倾角,是转换波地震数据后续一系列处理流程的关键。通过预设速度比和倾角抽取CCP共转换点道集,... 详细信息

首次提出了采用差值谱同时提取转换波速度比和界面倾角的方法。对于倾斜界面的PS转换波地震数据,获取界面上介质的纵横波速度比和反射界面的倾角,是转换波地震数据后续一系列处理流程的关键。通过预设速度比和倾角抽取CCP共转换点道集,并对其进行速度比谱计算,将速度比谱中获得的速度比估算值与预设值作差,在一定范围内改变速度比和倾角值,得到多个速度比差值,最后生成分别以速度比和倾角为坐标的二维差值谱,通过分析差值谱提取纵横波速度比和界面倾角。该方法能够同时对2个未知参数进行提取,获得的结果误差较小,可以为转换波后续处理提供可靠依据。

关键词： PS转换波 CCP道集速度比倾角差值谱

10MeV工业辐照电子加速器GEANT4计算和工艺界面软件开发

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辐射研究与辐射工艺学报 2022年第6期40卷 60-67页

作者：刘江平陈强王志新杨小平王雅微西英泽肖海亮上海金鹏源辐照技术有限公司上海201707 中金辐照成都有限公司成都611900 中金辐照股份有限公司青岛分公司青岛266499

利用GEANT4蒙特卡罗软件程序包,建立了10 MeV工业辐照电子加速器数学模型,并模拟计算了不同密度下均质产品剂量分布数据。结合Qt界面设计开发平台,对模拟数据进行C++编程计算,获得了各种产品密度、不同厚度单双面辐照剂量分布图及辐照... 详细信息

利用GEANT4蒙特卡罗软件程序包,建立了10 MeV工业辐照电子加速器数学模型,并模拟计算了不同密度下均质产品剂量分布数据。结合Qt界面设计开发平台,对模拟数据进行C++编程计算,获得了各种产品密度、不同厚度单双面辐照剂量分布图及辐照不均匀度等参数。同时,利用Qt将产品辐照剂量与束下装置传送速度计算、日常工艺管理和剂量场分布数据绘图等功能界面化,研制了辐照工艺界面软件。经过产品剂量分布测试实验和对行业研究结果比较,验证了GEANT4模拟计算结果和工艺软件准确性。实验表明:计算和测试结果具有很好的吻合性。辐照工艺界面软件可以快速显示产品辐照效果及计算传送速度等主要工艺参数,为产品辐照工艺设计提供了有力工具。

关键词： GEANT4 数学模型 Qt C++编程界面软件

Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移及应用

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天然气工业 2005年第8期25卷 35-37页

作者：罗银河刘江平董桥梁范向勇中国地质大学地球物理与空间信息学院中原油田物探研究院东方地球物理公司

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被... 详细信息

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被提出来并逐步应用到实际资料处理中。该方法综合了Kirchhoff叠前时间偏移速度快、叠前深度偏移成像精度高的优点,利用层速度模型代替均方根速度模型来计算三维旅行时间。文章介绍了Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移的基本原理及利用层速度模型计算旅行时间的实现方法,并对四川某油气田资料进行了偏移成像。计算结果表明,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移在保证计算效率基础上,较好地实现了复杂地质条件下资料的偏移归位。

关键词：叠前偏移三维地震勘探层速度射线路径数学模型四川盆地叠前时间偏移弯曲射线应用计算精度

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三峡库区上地壳横波速度结构

地球科学（中国地质大学学报） 2014年第12期39卷 1842-1850页

作者：李小勇朱培民周强彭松柏刘江平刘娇中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074 成都理工大学工程技术学院四川乐山614000 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074

为了更好地了解三峡库区的稳定性，利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4-5月期间观测的背景噪声数据，采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数，用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5-1... 详细信息

为了更好地了解三峡库区的稳定性，利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4-5月期间观测的背景噪声数据，采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数，用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5-10.0s周期的纯路径频散曲线，进而反演获得了沿巴东-茅坪-土门方向的横波速度结构剖面，揭示了三峡地区上地壳的速度变化情况.研究表明：（1）研究区地下速度结构与地质构造关系密切，速度剖面上很好地反映了一个以黄陵背斜核部为中心的背斜构造；（2）九畹溪及其周边区域下方较快的速度变化可能与对应的区域断裂构造、地震活动性密切相关；（3）三斗坪地区上地壳表现为高速，表明三峡坝区处于构造稳定区域.

关键词：横波速度三峡背景噪声坝区稳定性天然地震

UWB HPM对雷达方舱内电子设备的影响仿真分析

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兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 142-149页

作者：胡欣杨江平孟藏珍许一刘驰空军预警学院武汉430019 中国人民解放军93498部队石家庄050000 中国人民解放军95969部队武汉430019

针对高功率微波辐照下雷达方舱内电子设备的响应和毁伤效应等实际问题,通过建立雷达方舱和舱内电缆模型进行了辐照仿真分析。结果表明,高功率微波信号在进入方舱时,方舱起到一定的滤波作用,类似带通滤波器;雷达方舱和舱内设备的反射会... 详细信息

针对高功率微波辐照下雷达方舱内电子设备的响应和毁伤效应等实际问题,通过建立雷达方舱和舱内电缆模型进行了辐照仿真分析。结果表明,高功率微波信号在进入方舱时,方舱起到一定的滤波作用,类似带通滤波器;雷达方舱和舱内设备的反射会影响方舱内场强分布和极化,造成方舱内电场分布不均匀,各向异性降低,但尚未达到混响室程度;通过仿真概略计算了方舱内信号分布和传输特性;方舱内电缆耦合信号电压基本在同一个数量级,超宽谱信号辐照影响主要以扰乱为主。针对上述影响,提出了相应加固措施,可为雷达在高功率微波武器攻击下进行后门防护加固提供理论支撑。

关键词：高功率微波武器雷达方舱后门耦合电缆