一、空间滤波和独立成分分析在速度测量中的应用（论文文献综述）
仲苏苏[1]（2021）在《基于叉指型静电传感器的颗粒流动参数测量方法研究》文中进行了进一步梳理自然界的沙尘暴、空气中漫天飞舞的灰尘、工厂中排放的烟气、高炉喷煤系统,生活及工业生产中气固两相流现象随处可见,颗粒流动速度作为气固两相流动特性的重要参数,如何实现准确测量对于理解气固两相流动特性,实现过程监测具有重要意义。针对目前静电传感器存在的颗粒空间位置不同会对测速结果产生影响的问题,如环状静电传感器的输出信号中包含了颗粒电荷量的大小、颗粒空间位置、颗粒粒径和颗粒速度四种信息,而要将这四种信息分离出来很有难度。基于此,本文提出一种新型的交叉指型静电传感器结构,以期消除颗粒空间位置和颗粒粒径大小对测速结果的影响。此外,为了进一步增强传感器的抗干扰能力,提高信噪比,将采用双指型电极阵列差分式设计的静电传感器结构。首先,通过有限元软件COMSOL对交叉指型静电传感器进行建模仿真,分析交叉指型静电传感器的空间灵敏特性,得出其静态灵敏度和动态灵敏度的函数表达式。分析指型电极轴向宽度We和指型电极轴向间隔Le对空间灵敏度分布特性的影响并利用相似化原理建立该传感器的无量纲化模型。其次,研究交叉指型静电传感器空间滤波测速方法,仿真得出颗粒空间位置和粒径大小的改变对传感器输出信号的功率谱峰值频率没有影响,推导出交叉指型静电传感器空间滤波法的速度公式,通过实验验证了仿真结论的正确性,并对空间滤波法测速结果进行分析。实验结果表明,在下落高度0.45m到1.25m范围内,单颗粒实验下,空间滤波法测速的相对误差在0.04%～4.34%之间,重复测量的相对标准偏差小于2.6%;多颗粒实验下,空间滤波法测速的相对误差在1.17%～4.88%之间,重复测量的相对标准偏差小于5%。最后,研究交叉指型静电传感器互相关测速方法。在重力输送颗粒流实验装置上分别进行单颗粒和多颗粒的速度测量实验,实验结果表明,在参考速度2.97m/s到4.95m/s范围内,单颗粒实验下,互相关法测速的相对误差在0.15%～1.77%之间,重复测量的相对标准偏差小于2.9%;多颗粒实验下,互相关法测速的相对误差在5.18%～8.65%之间,重复测量的相对标准偏差小于4%。对比分析空间滤波和互相关这两种测速方法可以发现,在单颗粒实验下互相关法测速的准确性更好,重复性稍差;在多颗粒实验下空间滤波法测速的准确性更好,重复性稍差。
康琦[2]（2021）在《基于空间滤波效应的航空相机自动检调焦系统研究》文中研究表明航空相机作为一种用于拍摄地面目标的光学成像设备,被广泛应用于林业、农业、资源勘探等领域中,随着技术的进步,人们对于航空相机成像质量的要求也与日俱增,研制出一种高分辨率的航空相机已经成为当务之急。然而,航空相机在实际工作中所处的环境非常复杂,大气压力、温度以及成像距离的变化均会导致航空相机探测器的感光面与理想像方焦面位置发生偏离,导致成像清晰度、分辨率下降,即离焦现象。因此,提出一种精度高、实时性强的自动检调焦方案是航空领域的关键课题。本论文讨论了航空相机自动检调焦技术的工作原理与发展现状,为解决传统图像检焦法不适用于运动的航空相机焦面检测的问题,提出了一种异相差分滤波图像检焦方法,最后利用DSP+FPGA设计了自动调焦系统实验平台,验证了本文检焦方法的有效性。论文主要研究内容如下:（1）介绍航空相机检焦方法的研究背景、意义以及国内外发展现状,分析航空相机光学系统的离焦原理。介绍现阶段国内外几种常用的检焦方法:光电自准直法、基于图像的自准直法、地面标定法、相位检测法以及图像处理检焦法的检焦原理与优缺点。（2）针对传统图像检焦法需对同一景物进行拍照不适用于航空相机检焦的问题,提出一种基于空间滤波效应的图像检焦法。介绍空间滤波测速和空间滤波效应原理,对空间滤波器透射函数进行频谱分析,讨论了透射函数对滤波特性及航空相机检焦精度的影响,对滤波器关键参数进行讨论与设计。针对矩形滤波器输出信号中含有大量基频导致检焦精度差,设计异相差分滤波器去除基频并对其进行频谱分析,解释了差分滤波检焦法的精度高于矩形滤波法,介绍了差分滤波法检焦的具体实施过程。设计仿真实验,分别利用差分滤波法、空域、频域、信息学、统计类调焦函数对同一组工程外场飞行图像进行检焦,分析检焦曲线的陡峭度、灵敏度及清晰度比率,结果表明差分滤波法的检焦精度高于传统图像检焦算子。设计静态成像实验,利用Robert与Brenner和异相差分图像检焦算法对同一组外景图像进行检焦,结果表明异相差分图像检焦算法对同一景物检焦时精度为19.87μm,小于光学系统半焦深76.8μm,满足工程需求。（3）研究常用的调焦窗口选择方法,采用自适应遗传算法选择最优调焦区域。研究常用调焦搜索算法,采用聚焦模型与改进后的爬山算法作为本文的搜索策略,同时满足调焦精度与实时性的要求。（4）设计了以DSP+FPGA为核心的自动调焦硬件电路,详细介绍了自动调焦系统的软件开发流程。最后设计了动态成像实验装置模拟航空相机在实际工作时对地拍照,利用本文设计的自动检调焦系统进行多组调焦实验,从调焦的重复性精度、实时性等角度对该系统进行验证,结果表明本文基于异相差分滤波效应的自动调焦系统调焦精度为31.05μm,小于光学系统半焦深76.8μm,满足工程需求,且完成一步调焦所需时间少于125ms,实时性强,不需要对同一景物重复成像,适合用于复杂航空环境下的航空相机自动检调焦,具有较高的实用价值。
黄柳[3]（2021）在《基于数字全息的微结构形貌测量关键技术研究》文中提出微纳结构器件的表面形貌特征是评定其质量和性能的重要参数,与可靠性、使用寿命和物理机械特性都紧密相关。随着MEMS芯片的图形密度、深宽比和集成化程度的不断提高,都给微纳米量级的表面形貌测量带来了极大挑战。数字全息技术具有非接触、全视场和实时定量相位成像等特点,被广泛应用于活细胞检测和微结构测量中。本文围绕数字全息中数值重建、相位恢复、畸变补偿和双波长测量等关键技术展开研究,提出了自适应可靠度掩模生成方法和数值相位畸变补偿方法,搭建了四种数字全息实验装置,旨在探索和实现高分辨率、低噪声、无畸变和大测量范围的数字全息技术。论文的主要工作和创新点总结如下:1.对比分析了微结构形貌测量方法的国内外研究现状,总结了目前数字全息领域五个主要研究方向,提出了将数字全息应用于微结构形貌测量中需要解决的关键问题。2.详细阐述了三种常用数字全息方法的记录和再现原理,理论分析了相位畸变产生机理和离轴全息频谱特点。针对不同全息光路和样本所对应的频谱分布差异大的问题,采用了基于区域识别的空间滤波算法,自适应生成滤波窗口来准确提取目标像频谱,实验证明了该算法的有效性。3.针对数字全息系统中相干噪声、相位包裹、条纹位错和畸变叠加等问题,提出了完整的相位恢复方法应该包括相位滤波、相位解包裹和相位畸变补偿三个步骤。对比了多种相位滤波方法,通过仿真实验定量评估出加窗傅里叶滤波WFF算法具有最佳降噪性能。详细分析了三种经典的相位解包裹算法,针对包裹相位图中相干噪声和条纹错位引起的相位异常,提出了具有自适应可靠度掩模的相位恢复方法,仿真与实验结果证明了该方法能准确恢复出可靠的样本轮廓。4.针对数字全息系统中相位畸变补偿问题,实验分析了双曝光法的优势和局限性,详细阐述了远心显微结构、Zernike多项式拟合和双拟合法的畸变补偿原理和实现方案。针对密集型微结构相位畸变补偿困难的问题,提出了具有曲线拟合预处理和自动背景分割的畸变补偿方法。仿真与实验结果证明了该方法能准确补偿复杂密集型微结构中的相位畸变。5.为了准确测量反射式微结构的三维形貌,搭建了无透镜傅里叶变换数字全息装置。当记录距离为13cm时,测试出再现强度像和相位图的实际横向分辨率分别为17.54μm和31.25μm,能观测到MEMS芯片上明显的电极缺陷。搭建了远心像面数字全息显微装置,实验证明了该装置能从光路中补偿二次相位畸变,测试出再现强度像和相位图的实际横向分辨率分别为3.91μm和6.20μm,并验证了所提出的相位恢复算法的有效性。6.为了扩大数字全息的纵向测量范围,搭建了基于干涉复用技术的单曝光双波长数字全息实验装置。采用的双波长为633nm和671nm,构建的合成波长为11.18μm。针对双波长全息中畸变叠加和噪声扩大的问题,提出了基于包裹相位图畸变数值补偿、Curvelet滤波和免疫算法的双波长相位恢复方法。实验测试了高度标称值为1.99μm标准台阶样块,取得了较理想的测量结果。
何蓉[4]（2021）在《基于CORS数据的安徽省地壳形变规律特征的研究》文中研究说明连续运行参考站（Continuous Operating Reference System,CORS）积累的连续稳定的GNSS（Global Navigation Satellite System）观测数据,为研究区域地壳形变提供重要的数据支撑。除此之外,卫星定位技术与现代通信技术的结合,使得其在监测区域构造运动、卫星定轨以及研究冰后回弹等各方面上的应用得以大展身手。GNSS连续观测得到的数据经过精确计算后,可得到一组按照时间顺序排列的基准站坐标序列,其中包含了测站所在区域的构造性运动以及有地球物理效应引起的非线性变化。通过对GNSS时间序列进行建模,一方面可以准确的获取测站的位置以及运动速率,以便建立和维护区域参考框架。另一方面,通过对时间序列中非线性变化的特性研究,能够进一步提高测站坐标和运动速度解算的精度。本文主要工作是:利用GAMIT/GLOBK软件解算了2013年1月-2018年6月近5.5年期间安徽省卫星定位综合服务系统（AHCORS）的观测数据后,通过GNSS坐标时间序列分析方法,分别对AHCORS坐标时间序列共模误差以及该区域速度场进行分析。主要研究内容如下:1.采用GAMIT/GLOBK软件解算AHCORS在2013年1月-2018年6月期间的观测值文件。为了提高数据解算的精度,解算还引入我国及周边地区的5个IGS站的同期观测数据（CHAN、DAEJ、URUM、TCMS、LHAZ）,运用GLOBK获取测站相对于ITRF（International Terrestrial Reference Frame）2008框架的坐标时间序列。2.采用主成分分析的方法对AHCORS时间序列进行区域空间滤波,确定共模误差。通过插值计算得到安徽省CORS站点的大气非潮汐负载（NTAL）、海洋非潮汐负载（NTOL）和水文负载（HYDL）单日时间序列,通过分析共模误差序列和地表负载均值序列周年和半周年特征发现,地表负载并不能很大程度上解释共模误差的来源,其他因素比如测站噪声、卫星轨道误差及参考框架定义等对共模误差的影响机制有待进一步研究。通过对空间滤波前后噪声序列的RMS降低率分析得到:滤波对N、E和U方向的RMS降低有明显效果,且对N、E方向的降低效果明显优于U方向。经过对滤波前后的坐标时间序列进行噪声分析,发现该区域共模误差前后WN+FN噪声均占主导地位。3.采用周期图法对AHCORS各坐标分量噪声序列的功率谱密度进行分析,结果表明安徽省CORS测站的最佳噪声模型为WN+FN模型。在考虑有色噪声的情况下,估计ITRF2008框架下三维方向速度场,结果表明AHCORS水平方向平均运动速度为31.72 mm/a,方向为E22.76°S;为了进一步获取AHCORS测站内部相对运动,将水平运动速度从ITRF2008框架转化到相对于欧亚板块的运动速度,结果显示以欧亚板块为参考,平均速度为6.28 mm/a,方向为E2.65°N。垂直方向上以淮河为界呈现出南方隆升,北方沉降的趋势。淮北地区沉降明显,最大沉降速率32.82mm/a,发生在SZDS站,该地区的明显沉降可能是由于近年来地下水与矿产资源的开采所致。
张金旭[5]（2020）在《国家基准站北斗坐标时间序列分析》文中进行了进一步梳理北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）是我国重要的空间信息基础设施,在导航、定位、授时、通讯功能等方面发挥着重要作用。目前,我国已完成北斗全球系统核心星座的部署。自从BDS对亚洲和太平洋沿岸地区提供服务以来,我国国家连续运行参考站就已从单模（GPS）向多模（GPS/BDS/GLONASS/GALILEO）转变,使得国家基准站积累了丰富的北斗卫星导航系统观测数据。我国位于地震带和板块交界地区,受板块运动等影响,连续运行参考站的站点坐标在垂直和水平方向会随地壳运动发生不同的趋势变化,这为BDS在高精度监测方面的应用研究提供了良好的数据和区域条件。本文以此为基础,针对BDS坐标时间序列进行探索和研究,首先介绍了时间序列分析方法和相关的理论模型,然后对BDS坐标时间序列中的共模误差和噪声等信息进行提取和分离,最后对修正后的BDS坐标时间序列中存在的一些非线性影响因素（大气负载、水文负载、非潮汐海洋负载）进行分析。针对以上内容,本文主要研究以下几部分内容:（1）对GNSS坐标时间序列的分析方法和评价指标进行系统性的介绍,探讨了 GNSS坐标时间序列共模误差的提取方法,并对区域叠加滤波法、主成分分析法等各自的优缺点进行分析,最后,阐述了基准站的几种噪声类型和最佳噪声模型评价准则。（2）系统的介绍了 BDS和GPS观测数据的数据处理策略,总结了坐标时间序列预处理方法,在加权堆栈滤波方法基础上,探索了加入距离因子的加权堆栈滤波方法提取共模误差的可行性,并对改正效果进行分析。（3）论文深入分析了环境负载（大气负载、非潮汐海洋负载、水文负载）对研究区域内基准站的影响,分别通过综合环境负载与BDS和GPS坐标时间序列的相关性和负载改正前后坐标时间序列的加权均方根误差（Weightedrootmean square error,WRMS）值变化率,定量的给出了环境负载对基准站位移的影响。（4）利用研究区域内的BDS和GPS观测资料,通过噪声模型组合的方式,研究BDS和GPS坐标时间序列噪声模型类型,统计BDS与GPS在研究区域内基准站N、E、U三个方向上最佳噪声模型。最后,基于最佳噪声模型估计了研究区域内基准站水平速度分布。
王子舆[6]（2020）在《GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨》文中研究表明随着国内外学者对全球连续运行IGS（International GNSS Service,IGS）台站的研究,对GPS（Global Positioning System,GPS）坐标时间序列中存在的构造/非构造及异常周期信号等的研究层出不穷,且较长时间的GPS坐标时间序列存在有色噪声及不寻常的慢滑移现象,为了更好的研究GPS坐标时间序列特性及GPS台站可靠性解,以获取稳定可靠的GPS站速度及其不确定度参数,为国际热点研究大陆构造等提供有价值的参考资料。本文对72个20062018年的全球连续运行GPS台站选取PL、WN、GGM+WN、FN+RW、FN+WN、FN+WN+RW及PL+WN噪声模型分别对GPS坐标时间序列噪声模型及GPS时间序列中存在的异常周期信号,通过PCA/KLE空间滤波方法进行模型误差改正,以获取稳定可靠的GPS站速度及其不确定度等相关参数,主要研究内容如下:1、基于GAMIT/QOCA等空间大地测量后数据处理软件,对GPS台站数据进行求解,获取N、E、U三分量站点位置、速度解、网络参数、同震形变等相关参数,为本文对GPS坐标时间序列特性分析提供可靠数据支持。2、对GPS坐标时间序列噪声模型特性分析。通过AIC/BIC噪声模型估计准则,判定GPS坐标时间序列中存在的多样性噪声模型,分析结果表明E分量约80%为FN+WN模型,N分量主要表现约83.3%为FN+WN模型,U分量主要表现约53.3%为FN+WN模型与约43.3%的PL模型。此外又进一步探讨分析了噪声模型对IGS站速度及其不确定度的影响,结果表明在U分量上不同噪声模型对站速度的影响较为明显。3、对GPS坐标时间序列中存在的慢滑移（ETS）现象进行分析。以130天参数为基准,对慢滑移前后GPS站噪声模型及GPS站速度及其不确定度进行分析,结果表明ETS的存在引起了GPS台站噪声模型的变化,如慢滑移前台站PL+WN噪声模型改变为FN+WN噪声模型,引起了噪声模型的错误估计,并且对特殊GPS台站进行了标记。4、对GPS坐标时间序列中空间相关的误差即共模误差（CME）进行分析,采取主成分分析法PCA结合KLE对GPS坐标时间序列进行滤波分析,以便去除坐标GPS时间序列中的共模误差。此外,又通过PCA/KLE的空间滤波方法,发现了GPS坐标时间序列中出现的约1.04cpy的异常周期信号,并对此异常周期信号进行了探讨,再者,对GPS台站坐标的周年运动（季节性变化）进行了分析,为深入了解相关地球物理现象作数据铺垫。
李婉秋[7]（2019）在《GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究》文中进行了进一步梳理陆地水是水资源中重要组成部分,准确测定区域陆地水时空变化及其负荷形变,对于揭示陆地水循环、理解地壳非线性运动地球动力学过程、以及建立和维持区域高精度地球参考框架都具有十分重要的现实和科学意义。随着空间大地测量技术的发展,测量数据具备了多元化及高精度的特点,全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite Systems,GNSS）因其精度高、实时以及全天候的优势已成为监测地壳运动变化的重要手段。地壳运动非线性变化主要反映了非潮汐海洋负载、大气负载、水文负载以及冰川均衡调整等地球物理效应的综合作用,从GNSS大地高非线性变化时序中扣除大气与非潮汐海洋负荷效应后,可利用残余时序研究陆地水负荷。陆地水负荷运移引起地球重力场随时间的演变,基于时变重力场与地表质量变化的物理机制,可对陆地水及其负荷形变进行定量反演。重力反演与气候实验卫星GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）及 GRACE-FO（GRACE-Follow On）的时变重力场模型为连续监测区域地表质量变化提供了有效的技术手段。本文研究融合GNSS和GRACE数据监测区域陆地水负荷形变的理论与方法,结合地球物理模型和实测资料分析区域陆地水储量变化及其负荷形变时空特性,本文的主要工作和研究成果如下:1、回顾了 GRACE卫星重力测量技术的发展和应用,评述了重力场模型与GNSS反演陆地水及其负荷形变的方法和研究进展,总结分析了 GRACE和GNSS数据在反演中的一些关键问题,指出了滤波方法、泄漏误差是影响GRACE反演精度的重要影响因素,改善GNSS反演模型的观测量精度是提高GNSS反演结果可靠性的关键环节;阐述了联合反演方法在水负荷形变研究中的作用和意义。2、介绍了 GRACE反演水储量变化及负荷形变计算的基本理论。研究了 GRACE时变重力场模型反演地表质量变化的球谐系数法;比较分析了单一滤波法与组合滤波法对南北条带噪声的处理效果;给出区域时变重力场提取算法计算公式;描述了冰川均衡调整的物理机制,对于GIA效应采用ICE-5G模型改正;完整推导了不同性质地球参考框架一阶负荷勒夫数的转换关系式。3、验证了 GRACE泄漏误差改正方法并进行应用分析。完整地推导了基于大尺度流域水储量泄漏误差改正的三次滤波核函数法理论公式,利用数值模拟与实测数据验证新算法的可靠性;结果表明该方法相对于偏差修正法、乘法修正法、尺度因子法估算的时间序列,其泄漏误差改正精度RMS分别提高了 15%、37%、35%,与WGHM水文模型和三峡水库蓄水实测资料吻合较好。采用尺度因子方法定量反演小尺度区域水储量变化,以关中地区为例,尺度因子改正后GRACE泄漏误差减小了 8%,反演结果与实测地下水水位及降水资料具有很好的一致性。采用正向建模方法定量估算中长空间尺度水储量变化,数值模拟结果表明改正后的信号精度提高了近30%,以青藏高原为例恢复其泄漏信号之后的陆地水储量变化与WGHM结果比较接近,低频域的信号能量显着增强。4、系统研究了基于奇异谱分析的GNSS时序处理优化方案,包括GNSS时序粗差探测、高程方向时序降噪、数据插值及信号提取四个方面。结果表明:相对于传统插值方法,SSA迭代插值法的插值精度最高,在高程方向的插值精度均优于5mm,随着时序缺失数据的增多该方法仍具有很好的稳定性;相比小波变换与快速傅里叶变换,SSA滤波法分离时序信号与噪声的效果最优,与真实值最为接近;相比最小二乘拟合法,利用SSA方法获取的GNSS序列周期项信号时间序列更为准确,与改正泄漏误差及GAC影响后的GRACE形变结果其相关系数可达到0.7以上;扣除GRACE质量负荷项后,相同测站的WRMS值也随之降低,陆地水负荷对GNSS高程方向序列的贡献率在1.6%～17%范围内。5、提取了 GNSS数据降尺度特征并精化GNSS反演模型观测量。提出了基于多通道奇异谱分析的GNSS数据降尺度方法,用于改善反演模型观测量精度与局部高频信号影响。分析38个CORS基准站的高程方向时序结果表明:MSSA方法重构的时间序列精度普遍高于FFT多周期重构法,92%的测站采用MSSA方法重构之后其精度均有不同程度地改善,精度提升了 2.01%～16.89%。采用移去恢复方法优化了大气负荷与海平面变化负荷影响的计算过程,减小了原始格网数据在进行球谐展开时产生的截断误差,结果表明:大气负荷对基准站垂直位移的影响在季节尺度上最大可达12.4mm、海平面变化负荷引起测站垂直位移最大值约为±3mm。6、验证了 GNSS高程方向位移监测区域水储量变化的方法可靠性。对于反演模型构建,按附有约束条件的方法解决了法方程秩亏的问题,避免了正则化方法中岭参数选取的困难,提高了计算效率;细致分析了反演模型中的积分半径选择与边界尺度扩充等问题;依托地壳负荷弹性形变理论,获取了 GLDAS模型的数值模拟结果,以此评估GNSS多次迭代反演算法的稳定性,其结果显示:对于测站点位密集的区域,反演结果与模拟信号比较吻合,而对于点位稀疏的局部地区信号偏差相对较大,在距离基准站覆盖范围较远的四周区域,其结果明显偏离模拟信号。说明了 GNSS高程方向位移反演方法的稳定性与基准站点的密集程度有关;相比于直接解算法,多次迭代反演结果与模拟信号局部特征一致性较好,有效验证了多次迭代反演方法的稳定性;进一步揭示了 GNSS反演的区域陆地水储量变化及其垂直负荷形变时空特征,主要从定性的角度探讨了与GRACE监测结果的时空共性。7、研究了融合GNSS与GRACE数据监测区域陆地水负荷形变的方法。联合反演结果显示了区域陆地水负荷垂直形变具有明显的季节性特征,位移形变量约为-12mm～12mm。在2015～2017年的每年1月至3月陆地水负荷迁移驱动地表产生向上位移;每年5月、7月、8月地表在陆地水负荷作用下产生向下位移;相比单一监测手段,联合反演后研究区信号产生了新的变化,在远离CORS站覆盖区的边界处出现了相对理想的物理信号,弥补了 GNSS反演在积分远场的不足;地表垂直位移变化较大的区域集中在CORS站覆盖范围,主要反映了 GNSS结果的信号特征,空间信号分布相比GRACE结果具有更高的空间分辨率。为了验证联合反演方法相比GNSS反演的优越性,推导了 Mascon等效水高转换成Mascon形变位移的计算公式,结果表明:联合反演方法得到的区域陆地水负荷垂直形变与Mascon形变解吻合较好。8、利用CSR、JPL、GFZ三家机构的GRACE-FO时变重力场模型揭示了近10个月我国陆地水储量随时间演变的时空特征;提出利用改进的Hard模型与PREM模型分析区域地球结构差异对GRACE-FO反演我国陆地水负荷垂直形变的影响。结果表明:60阶径向勒夫数的相对差异接近4.27%,前60阶垂直负荷形变最大差异位于云南一带的澜沧江流域地区,幅值约达到0.7mm/a。构建了预测GRACE与GRACE-FO衔接期水储量变化的SSA迭代方法。分析我国6个实验区水储量在短期、中短期、中期、长期等时间尺度上的预测精度,结果表明其预测精度几乎都高于ARMA模型,预测趋势与Mascon解、GLDAS模型以及GRACE-FO结果整体相一致。
陶波[8]（2019）在《发动机非稳态燃烧流场二极管激光吸收光谱诊断技术研究》文中提出新一代航空发动机（超燃冲压发动机、航空涡轮发动机、脉冲爆震发动机等）正在向宽工况运行以及燃烧多样性方向发展,传统的接触式测量手段已不能满足发动机地面及飞行试验中运行状态在线监测和主动燃烧控制的需求。TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）波长调制吸收（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS-2f）法具有灵敏度高和抗干扰能力强的优势,具备成为高性能发动机研发过程中燃烧组织和控制研究在线监测工具的潜力,是当前该领域国际研究的热点。TDLAS技术是基于激光传输路径上分子的能级共振吸收原理来反演气体流场参数,可用于在线测量发动机燃烧室入口、内部和出口流场的温度、压强、速度、H2O、CO2、O2及主要污染物浓度。目前,常压环境的TDLAS测量方法比较成熟,已发展出具有二维空间分辨测量能力的TDLAT（Tunable Diode Laser Absorption Tomography）技术。但是,对于宽工况运行的发动机非稳态燃烧流场,WMS-2f法还存在两大挑战:第一,宽压强范围使得构建准确的流场参数反演物理模型十分困难;第二,发动机实际燃烧环境对WMS-2f信号干扰十分严重。因此,WMS-2f法在吸收谱线选择、反演物理模型、实验关键技术、数据处理方法等方面还需要进一步的改进和完善。本论文针对新一代航空发动机运行状态在线监测和主动燃烧控制的需求,开展了宽压强范围WMS-2f法测量技术研究,建立了准确的燃烧参数反演物理模型和实时在线测量装置,并成功应用于超燃冲压发动机和航空发动机燃烧室恶劣流场压强、温度、水浓度的在线测量。本文主要研究内容和结论如下:1.TDLAS理论研究工作方面（1）针对发动机宽工况运行环境（压强0.5 atm～30 atm、温度500 K～3000 K）,设计了吸收谱线筛选标准,并利用HITRAN2012和HITEMP2010光谱数据库选出了水在6873.67 cm-1和7450.93 cm-1处的两条吸收谱线作为探测对象。（2）结合Voigt函数和WMS-2f法探测原理分析了压强、温度、组分浓度等参数对WMS-2f信号的影响。结果表明:第一,通过选择合适的波长调制深度,可使WMS-2f信号宽度随压强单调变化,且对温度和组分浓度的变化不敏感;第二,在相同温度下,WMS-2f信号强度随着压强增加而迅速衰减,且不同的吸收谱线其衰减速率不同,进而给WMS-2f法流场参数精确反演带来困难。（3）建立了压强修正的WMS-2f法反演物理模型,给出了具有明确解析计算公式的压强、温度、组分浓度反演方法。与现有的测量模型相比,压强修正测量模型具有数据反演快速的优势,适用于研制实时在线的TDLAS传感器。根据误差传递分析,压强修正反演模型的温度最大偏差可控制在2.1%以内。2.TDLAS实验关键技术研究方面（1）针对高调制频率下二极管激光器动态波长精确测量的难点,研制了高精度、高响应速率的波长测量装置,测量精度可优于0.001 cm-1,响应速率可优于25 MHz。提出了采用特征吸收谱线的方法精确测定标准具自由光谱范围的方法,并利用干涉峰识别和正弦拟合的方式建立了波长反演方法,实现了1 k Hz～500 k Hz波长调制频率下的动态波长和相位的高精度测量。（2）设计了时分复用的WMS-2f法激光器控制波形,建立了时分复用的WMS-2f法测量系统。研制了高温度、高压强、高均匀性的光学标定装置,最高温度1400 K,最高压强35 atm,炉内温度不均匀性小于±3 K。（3）建立了压强修正反演物理模型的标定方法,开展了WMS-2f测量装置的验证实验和不确定度评估。在常压环境下,WMS-2f装置的温度最大相对测量偏差为2.5%;在1 atm～12 atm压强范围内,温度最大相对测量偏差为3.1%。3.发动机现场工程应用技术研究方面（1）研制了小型一体化的WMS-2f法装置,主要由模拟信号产生、激光电流控制、激光温度控制、激光发送与接收、锁相检测等模块组成。（2）针对发动机现场发动机实际燃烧环境下的噪声特点,建立了不同压强下WMS-2f标准谱数据库,提出采用标准谱拟合发动机现场测量的WMS-2f信号谱的数据处理方法,提高了发动机现场数据处理速度并降低了发动机实际燃烧环境中的噪声干扰。（3）为了给CARS（Coherent Anti-stoke Raman Spectroscopy）测温技术提供压强信息,同时便于两种技术的温度测量结果相互比对。研制了一种TDLAS与CARS技术共线探测装置,解决了二者在联合测量时探测区域不一致的问题。（4）提出了采用同步提取WMS-2f信号背景噪声的方法来评估发动机现场应用时的测量不确定度,测量装置在超燃冲压发动机燃烧室中的温度测量精度优于4%。
章加启[9]（2019）在《基于光纤阵列和FPGA的空间滤波测速系统》文中研究表明对运动目标速度的高精度和实时测量,在多种场合有着重要的意义。相比较于传统的测速技术,光学测速技术有着非接触式测量、抗干扰能力强、测量范围广等特点。空间滤波测速技术（SFV）属于光学测速技术的一种,有着精度高、结构稳定和信号处理简单等优点。本文围绕基于光纤阵列的空间滤波测速进行研究。本文首先介绍了几种常用的测速技术,并对其进行了分析比较,其中由于信号处理方法的相似性,重点介绍了激光多普勒测速技术和空间滤波测速技术;介绍了几种常用的空间滤波器;分析了空间滤波输出信号的功率谱密度函数,研究了矩形空间滤波器和圆形空间滤波器的滤波特性,讨论影响滤波特性的关键参数;给出了本文选择光纤阵列作为空间滤波器的理由。设计了基于光纤阵列的空间滤波测速系统,该系统由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分包括成像透镜、光纤阵列滤波器、光电检测电路、模数转换电路、FPGA、MCU和LCD显示屏,软件部分包括模数转换控制模块、信号存储模块、信号处理模块、结果计算及显示模块。最后本文实验验证了光电检测电路功能、信号处理模块功能、结果计算及显示模块功能,并使用系统对运动目标的速度进行了测量,分析了影响测量精度的原因,主要有光学系统、硬件电路和信号处理算法带来的误差。该系统体积较小,能够实时测量速度。
邓惠文[10]（2018）在《矩阵式电容传感器空间滤波测速方法研究与系统设计》文中提出在化工、冶金、电力、医药、食品加工等大量工业过程中,气力输送通常应用于输送粉状和粒状材料。在气固两相流传输过程中,固相颗粒的流动速度是描述流动特性的重要参数。为了有效利用能源和原材料,以及优化颗粒处理和控制过程,在输送管道中实现准确、可靠、实时、连续的颗粒速度测量成为亟待解决的工程问题。本文设计了一种新型的矩阵式电容传感器结构,并结合光学空间滤波的原理,提出了基于该传感器实现管道内局部颗粒速度测量的方法。该测量方法可以克服现有颗粒速度测量技术中无法反映管道截面速度场分布的不足。本文首先建立了矩阵式电容传感器的数学与仿真模型。然后对矩阵式电容传感器的空间灵敏度分布规律进行了分析,得出了该传感器具有轴向周期性分布以及管道截面局部分布的空间灵敏度特性。在此基础上,进一步系统研究了传感器结构参数对空间灵敏场分布的影响,并利用相似性原理建立了矩阵式电容传感器灵敏度的相似化计算模型。从“流动噪声”频率响应和统计学的角度推导了利用电容空间滤波效应测量流体流速的一般性理论。然后以本文所设计矩阵式电容传感器为基础,推导了其速度测量的理论公式并详细分析了其空间滤波特性,得出了通过测量输出信号频谱中的峰值频率获得管道内壁局部区域颗粒速度的测速方法。在此基础上,进一步利用差分矩阵式电容传感器提高空间频率选择性,以及扩大固体颗粒速度检测的动态范围。针对其峰值频率中心偏移进行了理论分析,并给出了补偿校正的方法。通过定义有效灵敏度和频带宽度作为滤波特性的评估指标,对矩阵式电容传感器的结构参数设计原则给出了一般性的建议。最后,对实际应用中空间滤波法测速的误差进行了分析。在理论分析的基础上,从实验的角度对矩阵式电容传感器的空间滤波特性,以及气固流局部颗粒速度测量进行了验证和分析。在重力输送颗粒流倾斜实验中,输送管道倾斜45°角控制固体颗粒沿管道底部流动。实验结果证实,矩阵式电容传感器具有局部灵敏特性和测量局部颗粒速度的能力。在重力输送颗粒流垂直实验中,进一步进行了基于矩阵式电容传感器速度测量系统性能的定量评估。实验结果表明,在给定的设计参数下,在2.42～5.77 m/s的速度范围内,测量系统对石英颗粒和橡胶颗粒重复测量的标准偏差小于±9%。
二、空间滤波和独立成分分析在速度测量中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空间滤波和独立成分分析在速度测量中的应用（论文提纲范文）
（1）基于叉指型静电传感器的颗粒流动参数测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 气固两相流速度测量研究现状 |
| 1.3 静电法测量气固两相流速度 |
| 1.3.1 静电测量方法 |
| 1.3.2 颗粒速度测量方法 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 2 叉指型静电传感器数学模型与仿真研究 |
| 2.1 叉指型静电传感器结构模型 |
| 2.1.1 数学模型 |
| 2.1.2 仿真模型 |
| 2.2 叉指型静电传感器空间灵敏度分析 |
| 2.2.1 静态灵敏度分析 |
| 2.2.2 动态灵敏度分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 叉指型静电传感器灵敏度分布特性的影响因素 |
| 3.1 叉指型电极结构参数对灵敏度分布的影响 |
| 3.1.1 指型电极轴向宽度的影响 |
| 3.1.2 指型电极轴向间隔的影响 |
| 3.2 传感器的无量纲模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 叉指型静电传感器空间滤波测速方法研究 |
| 4.1 叉指型静电传感器的空间滤波特性 |
| 4.2 实验分析 |
| 4.2.1 颗粒空间位置对测速的影响分析 |
| 4.2.2 颗粒粒径对测速的影响分析 |
| 4.3 空间滤波法速度测量结果分析 |
| 4.3.1 准确性分析 |
| 4.3.2 重复性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 叉指型静电传感器互相关测速方法研究 |
| 5.1 互相关法测速原理 |
| 5.2 实验测量系统 |
| 5.2.1 准确性分析 |
| 5.2.2 重复性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文、专利 |
（2）基于空间滤波效应的航空相机自动检调焦系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 航空相机自动检调焦技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 航空相机自动检调焦原理与图像评价函数 |
| 2.1 自动检调焦基本原理 |
| 2.2 航空相机离焦因素分析 |
| 2.2.1 成像距离变化对离焦的影响 |
| 2.2.2 温度变化对离焦的影响 |
| 2.2.3 大气压力变化对离焦的影响 |
| 2.3 图像处理检调焦方法 |
| 2.3.1 离焦深度法 |
| 2.3.2 对焦深度法 |
| 2.4 图像清晰度评价函数的特点与选取准则 |
| 2.5 常用图像清晰度评价函数算子 |
| 2.5.1 基于频域的评价函数算子 |
| 2.5.2 基于空域的评价函数算子 |
| 2.5.3 统计学评价函数算子 |
| 2.5.4 信息类评价函数算子 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 空间滤波法自动检焦研究 |
| 3.1 空间滤波法原理 |
| 3.1.1 空间滤波测速 |
| 3.1.2 空间滤波效应 |
| 3.2 空间滤波效应在航空相机检焦中的应用 |
| 3.2.1 空间滤波信号检焦原理 |
| 3.2.2 空间滤波效应检焦具体实施方法 |
| 3.3 空间滤波器透射函数分析 |
| 3.4 不同窗口形状的滤波器功率谱及滤波特性分析 |
| 3.4.1 矩形透射函数的矩形空间滤波器 |
| 3.4.2 正弦透射函数的矩形空间滤波器 |
| 3.4.3 矩形透射函数的圆形空间滤波器 |
| 3.4.4 正弦透射函数的圆形空间滤波器 |
| 3.4.5 矩形透射函数的高斯空间滤波器 |
| 3.4.6 正弦透射函数的高斯空间滤波器 |
| 3.4.7 滤波特性及频谱分析 |
| 3.5 异相差分空间滤波法检焦 |
| 3.5.1 异相差分滤波法检焦具体实施方法 |
| 3.5.2 异相差分空间滤波器功率谱分析 |
| 3.6 空间滤波器的参数选择及验证 |
| 3.6.1 狭缝长度L |
| 3.6.2 空间周期p |
| 3.6.3 狭缝个数n |
| 3.6.4 透光矩形宽度w |
| 3.6.5 滤波器参数验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 航空相机调焦窗口及聚焦策略研究 |
| 4.1 调焦窗口的选择 |
| 4.1.1 调焦窗口大小的选择 |
| 4.1.2 基于自适应遗传算法的调焦窗口选择 |
| 4.2 聚焦搜索策略 |
| 4.2.1 遍历搜索法 |
| 4.2.2 Fibonacci搜索法 |
| 4.2.3 聚焦模型法 |
| 4.2.4 爬山搜索法及其改进 |
| 4.3 基于改进的爬山法和聚焦模型的搜索方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 空间滤波法检焦函数性能仿真分析 |
| 5.1 各类检焦函数的仿真结果及分析 |
| 5.2 对外成像实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 自动调焦系统设计与实验验证 |
| 6.1 调焦系统总体设计方案 |
| 6.2 调焦系统硬件设计 |
| 6.2.1 图像的接收与评价函数的计算 |
| 6.2.2 调焦控制与电机驱动 |
| 6.2.3 电源的设计 |
| 6.2.4 DSP与FPGA的通讯接口 |
| 6.2.5 接地端的设计 |
| 6.3 调焦系统软件设计 |
| 6.3.1 聚焦搜索算法流程 |
| 6.3.2 系统的软件流程 |
| 6.4 调焦实验结果与分析 |
| 6.4.1 动态成像实验 |
| 6.4.2 实时性验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于数字全息的微结构形貌测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 |
| 1.2 微结构形貌测量方法研究现状 |
| 1.3 数字全息测量方法研究现状 |
| 1.3.1 空间滤波技术 |
| 1.3.2 噪声抑制技术 |
| 1.3.3 相位恢复技术 |
| 1.3.4 双波长全息技术 |
| 1.3.5 数字全息方法小结 |
| 1.4 论文的研究目的和内容安排 |
| 第2章 数字全息基本理论 |
| 2.1 全息图记录 |
| 2.2 全息图再现 |
| 2.3 常用数字全息方法 |
| 2.3.1 数字全息显微方法 |
| 2.3.2 无透镜傅里叶变换数字全息方法 |
| 2.3.3 双波长数字全息方法 |
| 2.4 离轴数字全息空间滤波方法 |
| 2.4.1 离轴全息频谱分布 |
| 2.4.2 基于区域识别的空间滤波方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数字全息的相位恢复方法研究 |
| 3.1 相位滤波算法 |
| 3.1.1 正余弦滤波 |
| 3.1.2 Curvelet变换滤波 |
| 3.1.3 加窗傅里叶滤波 |
| 3.1.4 数值模拟评价 |
| 3.2 相位解包裹算法 |
| 3.2.1 质量图引导相位解包裹算法 |
| 3.2.2 未加权最小二乘相位解包裹算法 |
| 3.2.3 加权最小二乘相位解包裹算法 |
| 3.3 自适应可靠度掩膜 |
| 3.3.1 不可靠度计算 |
| 3.3.2 区域分割 |
| 3.3.3 迭代阈值处理 |
| 3.4 相位恢复仿真与实验测试 |
| 3.4.1 仿真测试 |
| 3.4.2 实验测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 数字全息显微中相位畸变补偿方法研究 |
| 4.1 物理补偿方法 |
| 4.1.1 双曝光法 |
| 4.1.2 远心显微结构 |
| 4.2 数值补偿方法 |
| 4.2.1 Zernike多项式拟合 |
| 4.2.2 双拟合相位畸变补偿法 |
| 4.3 基于曲线拟合预处理和自动背景分割的相位畸变补偿方法 |
| 4.3.1 曲线拟合预补偿 |
| 4.3.2 背景分割 |
| 4.4 仿真与实验测试 |
| 4.4.1 仿真测试 |
| 4.4.2 实验测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数字全息在微结构形貌测量中的应用研究 |
| 5.1 无透镜傅里叶变换数字全息系统及应用 |
| 5.1.1 分辨率板实验研究 |
| 5.1.2 MEMS芯片实验研究 |
| 5.2 远心像面数字全息显微系统及应用 |
| 5.2.1 分辨率板实验研究 |
| 5.2.2 MEMS芯片实验研究 |
| 5.3 双波长数字全息系统及应用 |
| 5.3.1 单曝光双波长全息实验装置 |
| 5.3.2 双波长全息再现 |
| 5.3.3 双波长相位恢复 |
| 5.3.4 实验结果及讨论分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究工作与结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（4）基于CORS数据的安徽省地壳形变规律特征的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS噪声序列特性分析 |
| 1.2.2 基于GNSS数据的地壳形变分析 |
| 1.2.3 区域CORS站坐标时间序列分析 |
| 1.2.4 空间滤波提取共模误差 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 GNSS时间序列分析原理 |
| 2.1 GNSS坐标时间序列模型 |
| 2.2 噪声分析原理 |
| 2.2.1 功率谱法 |
| 2.2.2 最大似然估计法 |
| 2.3 共模误差提取 |
| 2.3.1 主成分分析法 |
| 2.3.2 区域叠加滤波法 |
| 2.3.3 Karhunen-Loeve展开法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CORS数据处理 |
| 3.1 数据来源 |
| 3.2 GAMIT/GLOBK解算原理 |
| 3.3 安徽省CORS数据解算 |
| 3.4 坐标时间序列结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 安徽CORS共模误差提取 |
| 4.1 主成分分析法提取CME |
| 4.1.1 主成分特征值贡献率 |
| 4.1.2 主成分归一化空间响应 |
| 4.2 地表质量负载影响 |
| 4.2.1 地表质量负载序列计算 |
| 4.2.2 共模误差与地表质量负载序列对比 |
| 4.3 滤波前后坐标时间序列分析 |
| 4.3.1 空间滤波效果评价 |
| 4.3.2 最优噪声模型的确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 安徽省CORS噪声及速度场分析 |
| 5.1 周期图法计算功率谱 |
| 5.2 顾及有色噪声对速度估计的影响 |
| 5.3 AHCORS速度场分析 |
| 5.3.1 水平速度场 |
| 5.3.2 垂直速度场 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间参与的学术活动及成果 |
（5）国家基准站北斗坐标时间序列分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究主要内容 |
| 2 GNSS坐标时间序列分析方法 |
| 2.1 GNSS坐标时间序列 |
| 2.2 坐标时间序列共模误差提取方法 |
| 2.3 坐标时间序列噪声模型估计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空间滤波的区域共模误差提取 |
| 3.1 实验区域的CORS站分布 |
| 3.2 基准站数据处理与时间序列获取 |
| 3.3 原始坐标时间序列的预处理 |
| 3.4 区域共模误差提取 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 环境负载对基准站坐标时间序列影响分析 |
| 4.1 地球参考框架与坐标系 |
| 4.2 评价指标 |
| 4.3 环境负载提取与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 坐标时间序列噪声模型的建立 |
| 5.1 几种噪声模型 |
| 5.2 噪声模型估计及评价准则 |
| 5.3 实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文成果 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 GPS坐标时间序列分析 |
| 2.1 GPS坐标时间序列的来源 |
| 2.2 GPS时间序列组成 |
| 2.3 GPS时间序列模型 |
| 2.4 GPS时间序列主要分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 GPS坐标时间序列数据处理软件 |
| 3.1 GAMIT软件概述 |
| 3.1.1 软件功能特性 |
| 3.1.2 软件数据处理原理 |
| 3.1.3 软件数据处理特征 |
| 3.1.4 软件数据处理流程 |
| 3.2 QOCA软件概述 |
| 3.2.1 软件功能特性 |
| 3.2.2 软件数据处理步骤 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 GPS坐标时间序列噪声模型特性分析 |
| 4.1 GPS时间序列噪声模型 |
| 4.1.1 GPS坐标时间序列噪声特性 |
| 4.1.2 GPS坐标时间序列噪声种类 |
| 4.1.3 GPS坐标时间序列噪声分析方法 |
| 4.2 噪声模型估计准则 |
| 4.2.1 AIC噪声模型估计准则 |
| 4.2.2 BIC噪声模型估计准则 |
| 4.3 GPS时间序列噪声模型分析 |
| 4.3.1 GPS时间序列噪声模型分析 |
| 4.3.2 噪声模型对GPS站速度影响分析 |
| 4.3.3 噪声模型对GPS站速度不确定度影响分析 |
| 4.4 间歇性震颤与滑移 |
| 4.4.1 ETS对噪声模型影响分析 |
| 4.4.2 ETS对 GPS站速度影响分析 |
| 4.4.3 ETS对 IGS站速度不确定度的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 共模误差及异常周期信号分析 |
| 5.1 共模误差定义与来源 |
| 5.2 共模误差数据处理方法 |
| 5.2.1 堆栈法 |
| 5.2.2 最小二乘配置法 |
| 5.2.3 区域叠加滤波法 |
| 5.2.4 相关系数加权叠加滤波法 |
| 5.2.5 PCA/KLE空间滤波模型法 |
| 5.3 共模误差对GPS时间序列特性的影响分析 |
| 5.3.1 CME对噪声模型的影响分析 |
| 5.3.2 CME对 GPS站速度的影响分析 |
| 5.3.3 CME对 GPS站速度不确定性的影响分析 |
| 5.3.4 CME对周年项影响分析 |
| 5.4 GPS时间序列异常周期信号分析 |
| 5.4.1 异常周期信号地表质量负荷分析 |
| 5.4.2 异常周期信号共模误差影响分析 |
| 5.4.3 GPS台站周年运动影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及安排 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 2 GRACE反演水储量变化及负荷形变计算的基本理论 |
| 2.1 地球重力场基本理论 |
| 2.2 时变重力场球谐系数反演方法 |
| 2.3 空间滤波方法 |
| 2.4 区域时变重力场信号提取方法 |
| 2.5 冰川均衡调整GIA改正 |
| 2.6 地壳负荷弹性形变理论 |
| 2.7 地球参考框架统一 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 GRACE泄漏误差改正方法与应用分析 |
| 3.1 基于小尺度区域的尺度因子法 |
| 3.2 基于中长空间尺度的正向建模法 |
| 3.3 基于大尺度流域的三次滤波核函数法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于奇异谱分析的GNSS高程方向时序处理方法 |
| 4.1 奇异谱分析方法 |
| 4.2 GNSS高程方向时序降噪 |
| 4.3 GNSS坐标时序插值 |
| 4.4 GNSS高程方向时序信号提取 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 GNSS高程方向位移监测区域陆地水储量变化的方法 |
| 5.1 加权秩亏自由网平差基本理论 |
| 5.2 GNSS数据处理 |
| 5.3 基于多通道奇异谱分析的GNSS时序降尺度方法 |
| 5.4 环境负荷形变场精化 |
| 5.5 附有约束条件的GNSS反演水储量模型构建 |
| 5.6 多次迭代反演方法可靠性评估 |
| 5.7 GNSS与GRACE监测的地表质量迁移时空特征 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 融合GNSS与GRACE数据的水负荷形变监测方法及其应用 |
| 6.1 联合反演方法 |
| 6.2 联合反演的区域陆地水负荷垂直形变 |
| 6.3 与Mascon垂直位移比较 |
| 6.4 GRACE-FO数据反演我国陆地水储量变化 |
| 6.5 地球结构对GRACE-FO估算陆地水负荷垂直形变的影响 |
| 6.6 GRACE与GRACE-FO衔接期水储量预测方法与初步应用 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作总结 |
| 7.2 今后研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）发动机非稳态燃烧流场二极管激光吸收光谱诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及挑战 |
| 1.2.1 TDLAS技术发展历程 |
| 1.2.2 燃烧诊断中的应用现状 |
| 1.2.3 波长调制吸收法反演物理模型现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 论文研究难点及思路 |
| 1.3.2 论文主要研究内容 |
| 2 TDLAS技术原理 |
| 2.1 激光吸收光谱基本理论 |
| 2.1.1 比尔-朗伯定律 |
| 2.1.2 谱线的线型函数 |
| 2.2 波长扫描直接吸收法 |
| 2.2.1 测量系统构成 |
| 2.2.2 信号强度影响因素分析 |
| 2.2.3 流场参数测量原理 |
| 2.3 波长扫描调制吸收法 |
| 2.3.1 测量系统构成 |
| 2.3.2 锁相检测基本原理 |
| 2.3.3 流场参数测量原理 |
| 2.4 TDLAS两种测量方法对比 |
| 2.5 小结 |
| 3 波长调制吸收法理论研究 |
| 3.1 吸收谱线选择 |
| 3.1.1 HITRAN光谱数据库简介 |
| 3.1.2 吸收组分和谱线选择 |
| 3.2 波长调制吸收法影响因素 |
| 3.2.1 理论分析 |
| 3.2.2 波长调制深度对调制吸收光谱的影响 |
| 3.2.3 温度对调制吸收光谱的影响 |
| 3.2.4 组分浓度对调制吸收光谱的影响 |
| 3.2.5 压强对调制吸收光谱的影响 |
| 3.3 压强修正反演物理模型 |
| 3.3.1 模型建立过程 |
| 3.3.2 模型误差分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 波长调制吸收法实验关键技术研究 |
| 4.1 激光器动态波长响应特性 |
| 4.1.1 高速率、高精度波长测量装置研制 |
| 4.1.2 测量参数及数据反演方法 |
| 4.1.3 典型测量结果及分析 |
| 4.2 测量系统构成及在线数据处理 |
| 4.2.1 复用技术种类及优缺点 |
| 4.2.2 时分复用技术激光控制波形 |
| 4.2.3 时分复用的波长调制吸收法测量系统 |
| 4.2.4 实时在线数据处理程序设计 |
| 4.3 标定源研制和标定方法 |
| 4.3.1 高温度、高压强、高均匀性标定源 |
| 4.3.2 压强修正反演物理模型的标定 |
| 4.3.3 压强修正模型验证及不确定度分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 发动机现场工程应用技术研究 |
| 5.1 发动机实际燃烧环境数据处理方法研究 |
| 5.1.1 发动机现场噪声来源分析 |
| 5.1.2 数据处理方法及结果 |
| 5.2 小型一体化测量装置研制 |
| 5.2.1 总体方案设计 |
| 5.2.2 小型一体化装置测量效果 |
| 5.3 CARS技术共线探测装置 |
| 5.4 小结 |
| 6 发动机燃烧流场参数诊断研究 |
| 6.1 双模态超燃冲压发动机诊断研究 |
| 6.1.1 隔离段温度空间分布测量 |
| 6.1.2 发动机燃烧室运行诊断结果 |
| 6.1.3 TDLAS与 CARS共线测量结果 |
| 6.2 航空涡轮发动机诊断研究 |
| 6.2.1 涡轮发动机降压模拟燃烧室诊断实验 |
| 6.2.2 涡轮发动机加力燃烧室诊断实验 |
| 6.3 发动机现场测量不确定评估方法 |
| 6.4 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 主要创新点 |
| 7.2 主要结论和建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（9）基于光纤阵列和FPGA的空间滤波测速系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 测速系统的研究情况 |
| 1.2.1 测速系统的分类 |
| 1.2.2 不同测速技术的比较 |
| 1.3 课题研究内容和主要章节安排 |
| 2 空间滤波测速的研究 |
| 2.1 空间滤波测速的研究进展 |
| 2.2 空间滤波原理探究 |
| 2.2.1 目前常用空间滤波器介绍 |
| 2.2.2 频域分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 系统设计 |
| 3.1 系统硬件设计 |
| 3.1.1 空间滤波光学系统 |
| 3.1.2 光电转换放大滤波电路 |
| 3.1.3 模数转换电路 |
| 3.1.4 信号分析及结果显示电路 |
| 3.2 系统软件设计 |
| 3.2.1 模数转换控制模块 |
| 3.2.2 信号存储模块 |
| 3.2.3 信号处理模块 |
| 3.2.4 结果计算及显示模块 |
| 3.3 印制电路板(PCB)设计 |
| 3.3.1 光电检测电路 |
| 3.3.2 FPGA及MCU电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 实验及结果分析 |
| 4.1 光电检测电路验证实验 |
| 4.1.1 电路可行性验证实验 |
| 4.1.2 微弱信号探测能力验证实验 |
| 4.1.3 光纤阵列滤波器通光能力验证实验 |
| 4.2 信号处理模块功能验证实验 |
| 4.2.1 傅里叶变换数据点数确定 |
| 4.2.2 信号处理模块功能验证实验 |
| 4.3 结果计算及显示模块功能验证实验 |
| 4.4 运动物体的速度测量实验 |
| 4.4.1 运动物体模型的构建 |
| 4.4.2 运动物体速度的测量实验 |
| 4.4.3 误差来源分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）矩阵式电容传感器空间滤波测速方法研究与系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 气固两相流流动参数测量研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 2 矩阵式电容传感器结构设计与数学模型 |
| 2.1 矩阵式电容传感器结构 |
| 2.2 矩阵式电容传感器模型 |
| 2.2.1 数学模型建立 |
| 2.2.2 仿真模型建立 |
| 2.3 矩阵式电容传感器空间灵敏度 |
| 2.3.1 空间灵敏度定义 |
| 2.3.2 空间灵敏度分布特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 矩阵式电容传感器空间灵敏度特性分析 |
| 3.1 结构参数对空间灵敏度的影响 |
| 3.1.1 电极轴向宽度影响 |
| 3.1.2 电极间距的影响 |
| 3.1.3 电极覆盖角的影响 |
| 3.1.4 电极轴向间隔影响 |
| 3.2 空间灵敏度相似化计算模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 空间滤波效应测速原理 |
| 4.1 电容空间滤波原理 |
| 4.2 灵敏度功率谱密度函数 |
| 4.2.1 普通矩阵式电容传感器 |
| 4.2.2 差分矩阵式电容传感器 |
| 4.3 空间滤波特性 |
| 4.3.1 有效灵敏度 |
| 4.3.2 峰值频率中心偏移 |
| 4.3.3 频带宽度 |
| 4.4 空间滤波速度测量误差分析 |
| 4.4.1 局部速度无量纲校正因子k |
| 4.4.2 峰值频率测量分辨率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 矩阵式电容传感器测速实验分析 |
| 5.1 实验测量系统 |
| 5.1.1 电容数字转换电路 |
| 5.1.2 信号调理电路 |
| 5.1.3 传感器测量探头设计与材料选择 |
| 5.2 颗粒流速度测量实验分析 |
| 5.2.1 局部灵敏特性验证 |
| 5.2.2 颗粒速度测量实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文、专利 |
四、空间滤波和独立成分分析在速度测量中的应用（论文参考文献）
- [1]基于叉指型静电传感器的颗粒流动参数测量方法研究[D]. 仲苏苏. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于空间滤波效应的航空相机自动检调焦系统研究[D]. 康琦. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(11)
- [3]基于数字全息的微结构形貌测量关键技术研究[D]. 黄柳. 浙江理工大学, 2021
- [4]基于CORS数据的安徽省地壳形变规律特征的研究[D]. 何蓉. 合肥工业大学, 2021
- [5]国家基准站北斗坐标时间序列分析[D]. 张金旭. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]GPS站坐标时间序列分析及异常周期信号探讨[D]. 王子舆. 兰州交通大学, 2020(01)
- [7]GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究[D]. 李婉秋. 山东科技大学, 2019(06)
- [8]发动机非稳态燃烧流场二极管激光吸收光谱诊断技术研究[D]. 陶波. 西北工业大学, 2019(04)
- [9]基于光纤阵列和FPGA的空间滤波测速系统[D]. 章加启. 南京理工大学, 2019(06)
- [10]矩阵式电容传感器空间滤波测速方法研究与系统设计[D]. 邓惠文. 西安理工大学, 2018(12)