影响"水杯编钟"音调变化的实验研究

利用微型麦克风和基于计算机声卡的虚拟频谱分析仪,实时采集水杯受击时的信号频谱图,通过对频谱图的分析获得水杯受击时的音调.利用Matlab对数据进行拟合得出水杯中不同体积水与受击时音调的关系.同时,研究了不同敲击点对音调的影响.     

傅里叶变换轮廓术中滤波窗方位选择研究

在傅里叶变换轮廓术频域滤波过程中通常采用不对称的汉宁窗滤波窗来提取基频信号,当投影呈二维变化的光栅条纹时,采用的滤波窗长短轴方向和载频方向不吻合,会导致被测物体的部分高频信息丢失,从而影响相位展开的难易程度和系统测量的精度。分析比较物体高度的分布与频谱的关系,通过旋转滤波窗使其短轴方向与载频方向一致,可以保留物体的高频信息,降低相位展开的复杂度,提高测量的精确度。计算机模拟和实物实验结果表明滤波窗旋转滤波可以避免相位展开在物体高度突变处的出错,有效地提高测量精度。     

基于Nuttall窗三谱线插值的激光多普勒信号处理方法研究

快速傅里叶变换(FFT)是主要的激光多普勒测速系统信号处理方法,由于受到频谱泄露和栅栏效应的影响,其处理精度并不理想。基于Nuttall窗三谱线插值法的激光多普勒信号处理方法就是一种好的处理方法,它可以有效地抑制频谱泄漏和栅栏效应,改善信号分析精度,提高速度测量精度。由于Nuttall四项余弦窗的能量集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加Nuttall四项余弦窗的FFT三谱线插值算法能够极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰也很小,能很好地减小频谱泄漏和栅栏效应。     

干涉条纹快速加窗傅里叶滤波方法的研究

滤波是干涉图像处理中的关键问题之一。为解决加窗傅里叶滤波在干涉条纹处理中运行时间长的问题,采用了快速傅里叶变换算法用以减少计算时间。通过加窗傅里叶变换,克服了傅里叶变换在干涉图相位局部信息不能提取的缺点,提出了一种快速加窗傅里叶滤波方法,实现了干涉条纹的快速滤波。在保证滤波效果的同时,缩短了计算时间,大大提高了干涉条纹处理速度,从根本上解决了加窗傅里叶滤波耗时长的问题,使得加窗傅里叶滤波方法应用于散斑在线检测成为了可能。实验验证了本方法的快速性、有效性和可靠性。     

应用数字傅里叶滤波方法提高近红外光谱多元校正模型稳健性的研究

在近红外光谱多元校正方法实际应用中,经常遇到这样的情况,近红外光谱校正模型仅适用于建模时的测量条件,而在测量条件稍有变化时就无法实现样品的准确预测。文章主要研究采用数字傅里叶滤波预处理方法提高近红外光谱多元校正模型稳健性。文章将数字傅里叶滤波预处理方法应用于葡萄糖水溶液的温度实验,实验1和实验2分别在恒温25 ℃和恒温30 ℃进行光谱测量;实验3在未控温的室内环境下进行光谱测量。采用实验1和实验2的样品作为训练集进行模型训练和优化,模型建立完毕之后,采用实验3的样品作为验证集进行模型预测能力评价。结果表明,如果训练集样品未经过预处理而直接建立偏最小二乘(PLS)多元校正模型,则验证集样品均方根预测误差(RMSEP)为664.47 mg·dL-1。而训练集和验证集样品经过傅里叶滤波预处理之后分别进行PLS建模和预测,验证集样品均方根预测误差(RMSEP)降低为58.43 mg·dL-1,样品预测值与参考值的相关性也得到提高。可见,采用数字傅里叶滤波预处理方法可以提高多元校正模型的稳健性。     

载波傅里叶分析法中干涉图的预处理技术研究

提出了一种基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法,并将其应用到载波傅里叶分析法中。该方法能较好地处理各种噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除相干噪声、随机噪声、椒盐噪声、由于光照不均匀引起的较大面积的亮斑或暗斑等噪声,能较好地提高载波傅里叶分析法的精度和重复性。     

空间调制型傅里叶变换光谱仪光场的均匀性研究

基于多级微反射镜的空间调制型傅里叶变换光谱仪在光场的横向空间同时采集所有光程差的干涉图信息,所以光场能量的空间分布特性影响着系统的性能。文章将空间分布函数引入到光谱仪系统中,通过仿真实验得到,分布函数调制后的干涉图对比度下降,同时复原光谱中出现边频谱线。理论分析表明,干涉图调制度下降来源于调制度函数对光程差采样空间的周期性变化;而边频谱线则是光源的单色谱线对调制度函数的空间频谱进行频率搬移的结果。最后,提出了平场校正的差影算法与反向恢复算法。仿真结果表明,反向恢复算法可以更好的复原出干涉图和光谱。     

长时间大气温度序列的外部变化趋势判别研究

选取全球历史气候网日值数据集中4个具有长时间大气温度序列的站点并统计其逐月距平值, 利用二阶去趋势的涨落分析法分析研究站点不同时段的气温序列长程相关性特征, 并计算4站在不同时段的最高气温、最低气温的相对变化趋势. 利用傅里叶滤波法生成具有与各站不同时段气温序列相同的长程相关性强度及数据长度相等的代用序列, 并估算出其源于系统内部自然变率的“增/降温”范围, 经分析可知气温序列内部自然变率导致的趋势变化范围与其长度成反比, 而与序列的长程相关性强弱成正比. 最后对比实际温度序列的相对变化趋势以及在95%和99%的置信概率下自然变率的趋势范围, 除SAGINAW MBS INTL AP站日最高气温序列外, 各站点的日最高气温和最低气温长时间序列普遍表现为明显的外部变化趋势, 近30年各站最高、最低气温序列的变化趋势则未超自然变率的趋势范围, 虽不能排除外部趋势的存在, 但与气候系统内部各因子相互作用的影响相比, 这种外部趋势并不显著. 该方法可判别全球变暖背景下气候因子的变化趋势是否显著地由气候系统外部因子引起, 从而能有针对性地对系统外(内)部影响因子展开进一步的研究.     

CCD的非线性与频谱混叠的关系研究

分析了CCD的非线性产生频谱混叠问题,提出了减小频谱混叠的方法.从理论上分析了CCD的非线性产生高频分量的原因,给出了简单的物理解释和解析推导.通过计算机仿真与实验两种方法得出了CCD的非线性导致频谱混叠的结果,再通过计算机仿真方法得出结论：在存在高级次频谱成份的情况下,加密抽样可减少频谱混叠并明显提高FTP的测量准确度.     

关于中国古乐律教学的有关问题研究

介绍了中国古乐律，半根据中国古乐律制作了相应的发声体，从实验上再现中国古乐律的制定原则，测定了发声体的频率，并将其和理论值进行了比较。     

Application of Raman spectroscopy in the nondestructive analyses of ancient Chinese jades

Jade, as one of the symbols of Chinese material cultures, is the cultural boundary between ancient Chinese and western civilizations. Amphibole, serpentine, turquoise and quartz are the four main kinds of ancient Chinese jades. In this article, the use of Raman spectroscopy in the nondestructive identification of the four kinds of Chinese jades for their phase is discussed. The spectra, in combination with PIXE analysis, help resolve some relevant and further problems. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Experimental study of the influence of annular nozzle on acoustic characteristics of detonation sound wave generated by pulse detonation engine

Acoustic characteristics of the detonation sound wave generated by a pulse detonation engine with an annular nozzle, including peak sound pressure, directivity, and A duration, are experimentally investigated while utilizing gasoline as fuel and oxygen-enriched air as oxidizer. Three annular nozzle geometries are evaluated by varying the ratio of inner cone diameter to detonation tube exit diameter from 0.36 to 0.68. The experimental results show that the annular nozzles have a significant effect on the acoustic characteristics of the detonation sound wave. The annular nozzles can amplify the peak sound pressure of the detonation sound wave at 90° while reducing it at 0° and 30°. The directivity angle of the detonation sound wave is changed by annular nozzles from 30° to 90°. The A duration of the detonation sound wave at 90° is also increased by the annular nozzles. These changes indicate that the annular nozzles have an important influence on the acoustic energy distribution of the detonation sound wave, which amplify the acoustic energy in a direction perpendicular to the tube axis and weaken it along the direction of the tube axis.     

拉曼光谱技术在中国古玉、古玉器鉴定和研究中的应用

激光拉曼光谱技术是应用于科技考古研究中的高技术之一,属于无损分析研究,但作为一种很好的无损分析方法它在中国古代玉器研究中的应用并不非常广泛。文章首先介绍了激光拉曼光谱技术的基本原理及近几年来国内外的最新进展,然后从矿物结构与拉曼特征峰之间的关系入手比较了目前国内外5种常见玉石的激光拉曼研究结果。然后分别通过对浙江良渚遗址和河南安阳殷墟遗址出土的4件中国古代玉器与新疆和田地区出产的软玉样品进行对比研究,成功地利用激光拉曼光谱技术对一批中国古代玉器进行了无损鉴定,从而阐明该项技术在中国古代玉器结构测试和材质鉴定中是一种很好的无损分析研究方法。最后,讨论了目前激光拉曼光谱技术在中国古玉和古代玉器研究中存在的局限性并对其发展前景进行了展望。     

中国古画矿物颜料光谱混合模型初探-以石青和石绿为例

高光谱遥感技术对文物完全无损,适于对中国古画等文物进行颜料的鉴别与分析,但是中国古画中混合颜料不同成分的定量分析仍然是文物颜料分析领域中的难点。针对中国古画中经常出现的混合颜料现象,以石青、石绿两种典型的矿物颜料为例,选用粒度大小相同的两种矿物颜料粉末,按照不同的体积比例精确配比获取颜料样本,然后精确控制实验条件获取其光谱。对混合光谱分别用全约束最小二乘法进行全波段光谱解混,用比值导数解混算法进行单波段光谱解混,然后评定解混精度并对解混结果进行对比分析,探讨这两种矿物颜料的光谱混合模型。实验结果表明,石青、石绿两种矿物颜料的光谱混合从总体上来说非线性混合特征较强,但是在局部某些波段又基本符合线性混合模型,利用这些波段采用比值导数法解混,可以得到远高于全波段解混精度的定量分析结果。     

Study of the circumstance influence on the elemental distribution in ancient animal bone using μ-XRF

Elemental analysis of archaeological bone plays an important role in the study of the dietary habits of ancient animals. The elemental characteristic of diagenetic skeletons depends on the surrounding circum-stance. The study of environmental influence on the elemental concentration of ancient bone is significant. In this paper, the diagenetic influence on archaeological skeletons is analyzed by microbeam X-ray fluorescence (μ-XRF). The results show that the enamel is an excellent barrier to the diagenesis and the element Sr in bone isn’t susceptible to contamination from the buried environment.     

离焦模糊图像中汉字识别技术研究

提出了辐射投影变换(RPT),给出了数学模型和实现方法以及相应的投影函数(RPTF)。为了进一步提高其性能,对原始投影变换进行了优化改进,即累加原始函数的值并作旋转变换,从而得到了改进投影累加函数(IPAF),它可直接用于离焦模糊图像中汉字的识别。将傅里叶变换应用到IPAF上,使描述和识别用的特征量大为减少。采用基于IPAF的傅里叶子(前8个傅里叶系数)作为特征量,对离焦模糊的一级汉字进行识别,总识别率达到了97 4%。     

飞机机体表面声压及舱内降噪优化设计

本文以某型客机为研究对象,从飞行试验数据分析和声学建模两方面研究机体表面声压分布及其对舱内壁板近场辐射声压的影响。首先根据试飞数据分析了机体表面声压分布,然后利用统计能量法建立飞机客舱中后段的声学模型,以试飞数据作为声源输入,研究机体表面声压分布对客舱内部壁板附近声压分布的影响,并在此基础上提出优化设计方案,通过模型验证优化方案的有效性。试飞数据表明：机体表面声压在后应急门前方、靠近地板处最大;巡航速度升高,声压级较大区域的面积随之增加;巡航高度和发动机N1N2频率变化对机体表面声压级分布无明显影响。仿真数据表明：仅蒙皮结构无法有效降低客舱噪声;对声学降噪包进行优化能增加壁板隔声量,降低舱内声压。     

浅海内波环境下声场时间相关特性

浅海内波是导致声场时间相关半径减小的一个重要原因.利用2015年南中国海声传播起伏实验,对比分析了线性内波以及孤立子内波环境下声场时间相关半径的统计特性.实验数据(175～225 Hz)表明,大振幅孤立子内波的存在极大地降低了声场的时间相关半径,声场时间相关半径从线性内波环境下的1～3 h,降低为孤立子内波环境下的小于...     

研究激光激发的声表面波与材料近表面缺陷的振荡效应

根据激光激发声表面波的热弹运动方程及热传导方程, 采取有限元技术对方程进行求解, 得到声表面波传播波形图. 当声表面波经过近表面缺陷时, 声表面波与近表面缺陷之间产生一种振荡效应, 通过近表面缺陷的振荡波形幅值存在一个逐渐增加后又逐渐减小的过程. 当声表面波经过不同深度的近表面缺陷时, 振荡信号中心频率存在一定的变化规律. 数值仿真结果表明: 当近表面缺陷深度从0.1 mm到0.5 mm变化时, 振荡效应产生的振荡信号中心频率从0.4 MHz到0.76 MHz变化, 振荡信号中心频率与近表面缺陷深度呈近似线性关系, 这为近表面缺陷的定量检测提供了一种理论基础.