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基于粒子群优化和保幅成像条件的广义屏偏移

石油地球物理勘探 2019年第4期54卷 814-825,I0010页

作者：何润杨午阳王恩利魏新建谢春辉闫国亮中国石油勘探开发研究院西北分院

面对与日俱增的复杂构造和岩性的勘探需求,传统单程波偏移方法在成像精度和振幅保真方面都明显不足。本文从传统保幅单程声波方程入手,首先利用粒子群算法对广义屏算子中垂直波数展开式系数项做全局最优化处理,提高其对陡倾地层的成像精... 详细信息

面对与日俱增的复杂构造和岩性的勘探需求,传统单程波偏移方法在成像精度和振幅保真方面都明显不足。本文从传统保幅单程声波方程入手,首先利用粒子群算法对广义屏算子中垂直波数展开式系数项做全局最优化处理,提高其对陡倾地层的成像精度;其次利用高斯窗函数优化反褶积成像条件,在确保振幅保真效果的同时也提高了其计算的稳定性。对模型试算和实际地震资料的应用表明,该基于粒子群优化和保幅成像条件的高阶广义屏偏移算法既能较好地适应复杂构造成像,还能有效提高地震波振幅保真能力,取得了良好偏移成像效果。

关键词：广义屏偏移算法粒子群算法高斯窗函数泰勒级数振幅保真

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基于高斯低通滤波的音乐节拍提取方法的研究

基于高斯低通滤波的音乐节拍提取方法的研究

作者：胡建建东华大学

学位级别：硕士

随着音乐喷泉在实际应用中的需求不断提升,而现有音乐喷泉产品仍处于曲目单一、固定的状态,不能灵活根据实际需求来改变喷泉的形式。要改变现状,必须借助计算机来对音乐信号进行分析,提取出音乐的变化规律。节奏是音乐的脉搏,是音乐分... 详细信息

随着音乐喷泉在实际应用中的需求不断提升,而现有音乐喷泉产品仍处于曲目单一、固定的状态,不能灵活根据实际需求来改变喷泉的形式。要改变现状,必须借助计算机来对音乐信号进行分析,提取出音乐的变化规律。节奏是音乐的脉搏,是音乐分析、研究、应用的基础。而节拍是节奏最明显的表现,因此节拍提取是掌握音乐变化规律的关键。本文在认真总结了前人研究成果的基础上,针对音频信号的特点及现有节拍提取方法的局限性与不足,提出了一种基于高斯函数的FIR数字低通滤波器的节拍提取方法。研究内容和步骤主要包括如下几点：(1)根据节拍在音乐知识和信号处理中的特征体现,确定本文研究的出发点是分析音频信号中的能量峰值。(2)以具有高保真效果的PCM编码音频信号作为研究对象,对其进行预处理以消除干扰和较少计算量。(3)针对PCM编码音频信号具备的线性和时变非稳态特性,采用适用于线性信号处理的FIR型数字滤波器和适用于处理时变非稳态信号的短时傅里叶变换技术。通过论证,高斯窗函数具备时频宽积最小特性,是针对本文研究对象的最好窗函数。构造基于高斯低通的滤波器,对预处理后的信号进行处理,获得音乐信号中低频能量的包络。(4)对滤波后的结果采取能量峰值排序和节拍间隔估计,结合音乐节奏的特征,剔除不符合要求的峰值,保留有效峰值,获得节拍的具体时间点信息。实验证明了本文提出的方法在节拍提取应用上的准确性和有效性。同时,从原理上分析了其他滤波用于音频信号的不足,并将基于这些滤波的实验数据与本文所采用滤波的实验数据进行了分析和比较,论证了本文提出的节拍提取方法与同类方法相比具有显著优势。

关键词：节拍提取能量包络高斯窗函数低通滤波峰值检测

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基于稳定成像条件的保幅叠前深度偏移

石油地球物理勘探 2009年第1期44卷 28-32页

作者：叶月明李振春仝兆岐杨敬磊朱绪峰中国石油大学(华东)地球资源与信息学院山东省东营市257061

基于炮域的保幅偏移必须应用反褶积成像条件才能达到保幅目的,但是基于阻尼型反褶积成像条件存在明显缺陷,即当分母项趋于零值的时候,会出现计算不稳定现象,严重地影响了成像质量。为此,本文基于高斯窗函数,对反褶积成像条件中的分母项... 详细信息

基于炮域的保幅偏移必须应用反褶积成像条件才能达到保幅目的,但是基于阻尼型反褶积成像条件存在明显缺陷,即当分母项趋于零值的时候,会出现计算不稳定现象,严重地影响了成像质量。为此,本文基于高斯窗函数,对反褶积成像条件中的分母项进行平滑,消除了分母项中奇异值的影响,既保持了原有的反褶积型成像条件,又保持了计算的稳定性。模型试算和实际资料处理结果表明,在合适的平滑参数控制下,基于平滑函数型稳定保幅成像条件的叠前深度偏移既能提高保幅偏移的稳定性,又能较好地压制偏移噪声,获得了较好的成像结果。

关键词：保幅叠前深度偏移成像条件高斯窗函数平滑函数单程波方程

利用窗函数解决连续体结构拓扑优化中的棋盘格式问题

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中国机械工程 2000年第6期11卷 704-706页

作者：刘震宇王晓明郭东明大连理工大学机械工程学院

介绍了连续体结构拓扑优化中的棋盘格式问题 ,以及目前解决这一问题常用的几种方法。在此基础上提出了采用高斯窗函数解决棋盘格式问题的新方法 ,并从理论上证明了这一方法的可行性。

关键词：拓扑优化棋盘格式高斯窗函数连续体结构

基于优化同步压缩S变换的机械时变故障特征提取方法

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基于优化同步压缩S变换的机械时变故障特征提取方法

作者：覃嘉祺武汉科技大学

学位级别：硕士

在工程实际中,由于受到变速、变载等复杂工作环境的影响,采集到的机械设备振动信号往往具有非平稳的时变特性,且许多早期的微弱特征信息容易被强噪声等干扰成分所掩盖。因此,如何对这些动态信号进行有效分析及处理是目前故障诊断领域所... 详细信息

在工程实际中,由于受到变速、变载等复杂工作环境的影响,采集到的机械设备振动信号往往具有非平稳的时变特性,且许多早期的微弱特征信息容易被强噪声等干扰成分所掩盖。因此,如何对这些动态信号进行有效分析及处理是目前故障诊断领域所面临的突出问题。时频分析是近年来非常热门的信号分析工具,它能够比较清晰地刻画频率分量随时间的变化关系,从而实现时变故障特征的提取。本文以变转速齿轮箱中的滚动轴承为研究对象,针对传统时频分析方法存在的解析快变信号能力弱、强噪声下信号特征识别困难等问题,深入研究S变换(S Transform,ST)和同步压缩变换(Synchrosqueezing Transform,SST)的数学机理,充分利用两者的优势,提出了相应的改进算法,形成了优化的同步压缩S变换,并将其拓展到多元信号处理领域,从而实现变转速下微弱时变故障特征的有效提取。本文提出的优化同步压缩S变换旨在提高对不同强时变信号处理的灵活程度,使时频谱全局始终保持较好的能量聚集性,从而更精确地刻画出信号特征。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)首先对短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)、ST、广义S变换(Generalized S Transform,GST)和SST等时频分析方法进行理论描述和对比分析,然后研究同步压缩S变换(Synchrosqueezing S Transform,SSST)及其高阶算法,并通过构造仿真信号进行分析计算,表明其在机械设备故障诊断中的应用潜力,为后续提出改进算法以及实现变转速下滚动轴承故障诊断奠定基础。(2)针对传统的ST窗函数变化趋势单一,其形态无法随快变信号灵活做出调整的缺陷,本文在深入研究GST的基础上,引入改进的广义S变换(Modified Generalized S Transform,MGST),通过采用宽度可变的高斯窗函数,并让时窗宽度与频率成正比例关系,以此来提高窗宽对时变信号的匹配程度。同时,为了进一步提高对多组分信号的时频分析能力,本文将SST算法与MGST相结合,并推导其二阶算法,提出基于改进广义S变换的二阶同步压缩变换(Second-order Synchrosqueezing Modified Generalized S Transform,SSMGST2)。最后通过将该方法应用于实验台实测数据分析和风机齿轮箱故障诊断来验证其可行性。(3)针对单通道信号提供的信息有限以及通过其所得诊断结果可靠性不足的问题,本文将二阶同步压缩S变换(Second-order Synchrosqueezing S Transform,SSST2)拓展至多元信号处理领域,提出多元二阶同步压缩S变换(Multivariate Second-order Synchrosqueezing S Transform,MSSST2)。首先利用SSST2获取各通道信号对应的瞬时相位与瞬时幅值,然后通过自适应时频分割技术将时频域划分为若干个等宽的频带,并基于多元调制振荡模型耦合各频带的特征信息,最后根据所得的多通道信号联合分析谱计算出相关多元时频系数,由此实现对所有通道信号共有特征的有效提取和能量保持。模拟信号和实验台实测数据的分析结果表明该多元时频分析算法在准确提取多通道故障特征方面具有良好的性能。

关键词：时频分析高斯窗函数广义S变换同步压缩S变换多元信号处理故障诊断

Generation of optical vortices by apodized photon sieves

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Optoelectronics Letters 2016年第3期12卷 237-240页

作者：孙海滨王兴海陈君孙平 School of Physics and Electronics Shandong Normal University College of Physics and Electronic Engineering Taishan University

As a novel diffractive optical element, photon sieve has good focusing properties. We propose a method to verify the focusing properties by using apodized photon sieves. The apodized photon sieve is obtained by using a Gaussian window function to modulate the general photon sieve. Focusing properties of apodized photon sieve are studied by numerical simulations and experiments. It shows that photon sieves have good focusing ability, and the focusing ability of the photon sieve on the focal plane is stronger than that on other image planes. The experimental results also demonstrate that photon sieves can be used to generate optical vortices. The existence of optical vortices is confirmed by the formation of fork fringes. This apodized photon sieve is expected to have some practical applications in focusing analysis, optical imaging, and optical communication.

关键词：衍射光学元件光子变迹涡旋聚焦性能聚焦能力高斯窗函数聚焦特性

针对减少多普勒信号时频分布斑点的研究(英文)

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昆明理工大学学报（理工版） 2003年第4期28卷 67-72页

作者：余炜张榆锋章克信施心陵陈建华云南大学信息学院云南昆明650091 昆明医学院第二附属医院云南昆明650031

基于短时傅立叶变换 (STFT)的商用多普勒分析仪所得出的多普勒信号谱存在较大的随机噪声和随机抖动 (形成多普勒斑点 ) ;为了减少或抑制这些多普勒斑点 ,我们利用维纳辛钦定理先对信号进行自相关 ,消除其电噪声 ,然后再对去噪后的信号... 详细信息

基于短时傅立叶变换 (STFT)的商用多普勒分析仪所得出的多普勒信号谱存在较大的随机噪声和随机抖动 (形成多普勒斑点 ) ;为了减少或抑制这些多普勒斑点 ,我们利用维纳辛钦定理先对信号进行自相关 ,消除其电噪声 ,然后再对去噪后的信号加上一个高斯窗函数做傅立叶变换抑制其谱的随机抖动 ,最终得出了较好的信号谱形。

关键词：多普勒信号短时傅立叶变换维纳辛钦定理电噪声高斯窗函数谱形自相关时频分布斑点

基于鬼波衰减与非平稳多阶差分地震拓频技术的研究与应用

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CT理论与应用研究（中英文） 2022年第5期31卷 567-576页

作者：李键尹文笋李琴刘庆文王晓培中海石油(中国)有限公司上海分公司研究院上海200300

高分辨率地震资料可以达到更精细的井震标定结果,能更清晰地进行构造解释与储层刻画,同时对薄层具有更好的识别能力。为提高地震分辨率,需要对地震数据进行拓频处理。常规地震拓频方法通常在频率域进行,易受到高频噪音影响,降低资料可... 详细信息

高分辨率地震资料可以达到更精细的井震标定结果,能更清晰地进行构造解释与储层刻画,同时对薄层具有更好的识别能力。为提高地震分辨率,需要对地震数据进行拓频处理。常规地震拓频方法通常在频率域进行,易受到高频噪音影响,降低资料可靠性。本文提出一种基于鬼波处理与多阶差分结合的时域拓频技术,仅通过原始地震道数次积分与差分运算便能拓宽地震频带,积分及差分结果在高斯窗口内进行振幅匹配以保证处理前后振幅一致性。与差分结果进行加权融合,高阶差分设置较小权值以避免高频噪声的影响,提高算法的抗噪性。本理论模型及实际地震资料处理分析结果表明,该方法能有效提高地震资料分辨率。

关键词：鬼波衰减差分拓频高斯窗函数

基于广义S变换和Teager-Kaiser能量算子的缝洞储层识别

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基于广义S变换和Teager-Kaiser能量算子的缝洞储层识别