全数字IMU方案研究

分析了现有IMU内部模拟电路的不足，提出全数字IMU方案和结构框图，其内容包括高精度模数转换电路、高速数学运算平台、陀螺数字伺服电路、高精度数字温控电路和以数字滤波数据融合为核心的计算方法。论证了陀螺回路数字控制方案、陀螺模糊温度控制方案，确定出陀螺回路A／D采样频率应大于3000Hz，高精度A／D转换器采样频率应大于500Hz，且位数不应低于18bit。最后，展示了已经研制成功的3项试验结果：24bit A／D与陀螺和加速度计联机实测结果、CPU和24bit A／D间接口通讯逻辑接口和基于模糊控制的陀螺温控系统。     

捷联惯性组合件测试方案研究

本文仅讨论惯性组合件在误差模型给定的情况下，静态多位置标定方案设计，文中论述了标定的方法及方案，并从优化角度详细讨论了标定方案的可行性及优化性，目的是确定综合性能优良的试验方案     

静电陀螺数字式小角度读出系统研究

本探讨了一种用于静电陀螺的小角度光电信号读出的全数字方案，通过对比、分析和讨论，说明数字化静电陀螺小角度读出方案的优越性，并提出了针对静电陀螺光电读出系统随机误差的修正算法。     

考虑材料应变软化的弹塑性有限元解法研究

指出了已有初应力法多种加速方案在对考虑材料应变软化特性的非线性有限元进行求解时，并不能保证求解过程的收敛性。借鉴整体割线刚度送代法的思想，提出了一种新的初应力加速方案，该方案不仅可以有效地提高初应力法的求解效率，而且即使考虑材料的应变软化，也可以保证在结构达到最大承载能力前的求解过程是收敛的。     

光纤陀螺仪在惯性测量组合中的应用分析

介绍了闭环方案的干涉型光纤陀螺仪和捷联惯性测量组合。针对惯测组合的特定应用，分析了其面向的系统环境。通过对环境引入陀螺仪的误差项及其控制方案进行了具体分析和比对，提出了较优的应用方案和测试参数。采用该方案的惯性测量组合进行了充分实验和实际应用，证明了其可行性。     

有限元分析快速解法

基于结构分析有限元方程组的特征，提出了在刚度矩阵及其因子的超方程概念下的细胞稀疏索引存贮方案。与传统的稀疏索引存贮方案相比，它可以减少磁盘空间和内存的占用量约30％。同时，这一存贮方案也可以减少关于索引的操作.结合双向循环展开技术，发展了一种适合于多维有限元分析的快速稀疏直接静力求解方法。工程算例表明，所建议的方案在存贮量和速度方面显著地改进了直接求解法的效率。     

无陀螺惯性测量组合研究现状概述

无陀螺惯性测量技术是利用加速度计代替传统的陀螺，构成无陀螺惯性测量组合实现制导的。结合国内外的研究成果，对NGIMU的研究状况进行了总结。分析讨论了多种加速度计配置方案，评述了相应模型的优缺点。最后对未来的研究趋势进行了展望。     

惯性平台热场分析及热设计的改进

通过对某型惯性平台的热场进行有限元分析，确定了在原设计温度控制点控制范围内该型惯性平台的环境温度适应能力。利用传热学理论，对平台中的强化换热进行了简单的理论分析及计算并提出了改进方案，以期对该型惯性平台环境温度适应性的提高奠定基础。     

各种极对数的高精度多级旋转变压器的轴角─—数字转换原理及软硬件实现

－国内国际常用的多级旋转变压器主要有１６对极，３０对极和３６对极几种。多级旋转变压器在导航设备中起着重要作用。本文叙述了其输出的高精度角度信号如何被计算机转换成数字信号，以便为主机显控提供数据，还从原理和软硬件实现方法上给出了一种实现方案。     

赞比亚谦比西铜矿水文地质条件和疏干方案研究

分析了赞比亚谦比西铜矿水文地质条件的特点及其对矿山防治水的影响。提出了与当地习惯做法不同的本中段为主疏干、放水工程非均匀布置的治水方案 ,以及保证方案得以成功实施所应采取的措施。     

基于集合经验模态分解-小波阈值方法的爆破振动信号降噪方法

为了更好地消除混杂在爆破信号中的噪声,引入一种基于集合经验模态分解和小波阈值共同作用的降噪方法。首先将信号进行集合经验模态分解,然后选择含噪的模态函数分量进行小波阈值降噪处理,最后把处理后的分量和未处理的分量进行叠加,重构的信号即为降噪信号。该方法不仅能有效的去除噪声,还能使爆破波形保留其真实性和完整性。     

基于OAET和HHT的混凝土AE源损伤识别方法

针对混凝土材料中所产生的声发射(AE)信号复杂的特点,采用正交异性声发射传感器(OAET)提取结构中特定方向的AE信号。运用Hilbert-Huang变换(HHT)对AE信号进行分析,通过循环应用经验模态分解的方法,将复杂的原始数据序列分解为有限数目的固有模态函数及一个残余项,进而采用Hilbert变换,得到以时间为自变量的信号幅度和瞬时频率函数。文章探讨了基于幅度和瞬时频率函数的损伤识别方法,形成了一种混凝土中复杂AE信号处理及损伤识别的新途径,有助于AE技术的发展与推广应用。     

Solitary waves for Non-Destructive Testing applications: Delayed nonlinear time reversal signal processing optimization

An original signal processing method called delayed Time Reversal-Nonlinear Elastic Wave Spectroscopy is introduced in the present paper. The method could be used to amplify signal in certain regions of the material under Non Destructive Testing. It allows to optimize and change the shape of the received focused wave in the material, either by making the focusing sharper by decreasing the side lobes or making it wider by modifying the actual focusing peak. It is also possible to use the focused signal as a delta-basis to construct a signal with arbitrary envelope or reduce the side lobes of the focused signal. These concepts are shown to work well in the simulations and the physical experiments. This signal processing method is particularly promising for nonlinear and solitary wave analysis, since it allows to create an interaction of sharp and solitary wave peaks just underneath the receiving transducer. Due to simple and accurate linear prediction of the received interaction signal, any differences of measurements and predictions could indicate the presence of nonlinearities.     

变分模态分解在爆破信号趋势项去除中的应用

爆破工程中,信号趋势项的准确去除对提高爆破振动信号分析的精度具有重要意义。针对经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）识别法存在的模态混叠和端头效应等缺陷,提出了基于变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）去除信号趋势项的方法,即VMD法。叙述了VMD法识别爆破信号趋势项原理,并进行了仿真实验,结果表明:趋势项频率对分解效果的影响相对较小,当趋势项频率处于1～5 Hz之间时,频率对分解效果的影响基本保持不变;振幅对分解效果影响显著,且振幅越小,VMD法的分解效果越差。当趋势项振幅超过原始爆破信号最大振幅的1/3时,VMD法分解效果较好。最后,应用VMD法和EMD法对含有趋势项的实测爆破振动信号进行处理,认为相比于EMD法,VMD法处理后的信号基本一致且不存在端点效应,在爆破信号趋势项去除领域中具有更加广泛的适用性。     

爆破震动信号模极大值小波消噪方法的改进

针对模极大值小波消噪方法不利于所有信号特征的识别这一缺点,对该算法进行了改进,采用自适应的小波尺度来替换二进小波尺度,以更好地适应测试信号消噪的要求。应用改进前、后的消噪算法分别对实测爆破震动信号进行了分析,并将分析结果进行了比较。比较结果说明:改进后的算法消噪效果更好,消噪后信号同轴清晰、连续性好,信噪比由17.25提高到20.16,可以更好地实现爆破震动信号消噪的目的。     

Spectral-temporal filtering of NDT data using wavelet transform modulus maxima

In this paper, a method is described for the filtering of non-destructive testing (NDT) signals. By employing wavelet transform modulus maxima filtering in the time–frequency plane, it allows the high frequency components associated with features within the signal to be retained while high frequency components associated with both signal ring down and noise are removed. The method is applied to sonic echo signals associated with the NDT of piled foundations. The method allows for spectral-temporal filtering of the signal and offers a superior partitioning of the signal of interest from both noise and ringdown artefact. The method has applications in the elucidation of other signals.     

随机共振系统输出的一种新的反演方法

随机共振是一种在非线性系统中噪声起促进作用的反直观的现象。近年来，这一现象被应用到信号处理领域，以前大部分关于随机共振的工作都集中在考虑受噪声污染的简谐信号或者数字信号，将考虑多频模拟信号，以获得随机共振在信号处理中的更多有价值的信息，还原型随机共振系统的输出一直是一个困难的问题，但是在信号比较简单，例如简谐模拟信号和数字信号的情况下，可以有一些比较简便的方法，对于多频模拟信号，系统输出的还原就会相应地变得比较复杂。在分析非线性系统输出波形畸变原因的基础上，提出了一种新的反演方法，这种方法包含一个简单的反演公式，跃迁区域（信号严重失真段）的线性插值和最小二乘法的多项式曲线拟合。仿真结果表明，在适当选择系统参数的基础上，应用上述的反演方法可以得到比较理想的结果。     

转子轴承系统振动响应谱的仿真研究

在转子轴承系统振动信号处理中,针对平稳信号的传统傅里叶变换精度较低、快变启动过程的非平稳信号频谱分析方法较复杂的问题,本文仿真构造了两类响应信号。通过对比给定信号参数与信号识别参数的误差研究了几种谱分析方法或过程的简便性和准确性。对转子系统振动平稳信号离散频谱分析时存在的误差进行了定量分析,利用比例插值法对误差进行校正,开发了高精度谱分析测试软件;分析了转子轴承系统快变过程非平稳振动信号的特征,探索了一种将t时空域非平稳信号转变为tn时空间域平稳信号的办法或过程,然后结合比例插值校正法对其进行频谱分析,再返回到t时空域获得某时刻的谱特征参数;构造了转子系统振动仿真信号检验了上述过程的准确性。研究结果表明:比例插值法提取的谱特征数据近乎与仿真信号设定值相等;针对本文构造的快变过程非平稳仿真信号,利用本文给出的谱分析过程产生的频率误差最大值为0.47%,幅值误差最大值为0.2%。本文的仿真研究为提出和考证新的谱分析方法提供了手段。     

Unknown bearing fault diagnosis under time-varying speed conditions and strong noise background

The bearing vibration signal shows strong non-stationary property under time-varying speed conditions. In addition, the weak bearing fault characteristic is often submerged in strong background noise. How to accurately extract the unknown fault characteristic from the non-stationary vibration signal is the primary problem of bearing fault diagnosis. Stochastic resonance has been proved to be an effective weak signal enhancement method. Therefore, an unknown bearing fault detection technology of speed variation is proposed, which breaks through the periodicity limitation of the classical stochastic resonance on the input signal. It enables stochastic resonance suitable for the enhancement of non-stationary fault signal. Firstly, the non-stationary vibration signal is processed by the computed order tracking to obtain the stationary signal in angular domain. To extract the potential feature information, the bearing imaginary fault order index is constructed from the angular domain order spectrum. Then, the resonance response at the imaginary fault order is obtained. Finally, the coherence resonance theory is introduced to judge the bearing fault pattern through the resonance factor index of response order spectrum. The proposed method overcomes the fuzzy mapping relationship between the signal symptom and the bearing fault caused by speed variation. The experimental data analysis results provide effective support for the proposed method.

     

厚度振动模式下背衬结构PZT的声能特性

为了充分利用埋入混凝土中压电陶瓷所激励的声能,采用了一种在压电陶瓷圆片结构的一面设置金属背衬的方法将压电陶瓷双侧的声能集中到一侧,提高了声指向性和声能。实验表明:该方法能使同距离下压电陶瓷圆片轴向声能提高10倍以上,并且得到了声能的相对增量随背衬厚度和声激励频率之积变化的特性曲线。声信号的谱分析还表明:背衬没有改变声信号的主频和主峰区间的频率带宽;当声激励频率为谐振频率79kHz时,最优背衬厚度为2.4mm;当声激励频率f为60kHz～100kHz时,接收端声能相对较大,适合用于实际的压电埋入式超声无损检测。