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改进的MEMS陀螺随机噪声自适应滤波算法 被引量:13
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作者 唐晓红 赵鲁阳 +2 位作者 李鲁明 何为 王沛 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第10期133-136,共4页
针对微机电系统(MEMS)陀螺仪随机噪声建模时,自回归滑动平均(ARMA)模型中有色噪声白化问题,提出了将有色噪声作为系统状态方程控制项,以改进解耦自适应Kalman滤波算法,从而提高MEMS陀螺仪的噪声补偿效果。实验结果表明:经改进算法滤波后... 针对微机电系统(MEMS)陀螺仪随机噪声建模时,自回归滑动平均(ARMA)模型中有色噪声白化问题,提出了将有色噪声作为系统状态方程控制项,以改进解耦自适应Kalman滤波算法,从而提高MEMS陀螺仪的噪声补偿效果。实验结果表明:经改进算法滤波后,MEMS陀螺仪噪声均方差减小85.1%,随机误差项减小41.9%;与标准Kalman滤波算法、解耦自适应Kalman滤波算法相比,改进算法的随机误差项分别减小30.5%,10.1%,能更好地降低MEMS陀螺仪随机噪声。 展开更多
关键词 微机电系统陀螺仪 自回归滑动平均模型 ALLAN方差 KALMAN滤波 自适应滤波
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生成粉红噪声的ARMA模型 被引量:7
2
作者 吕鹏 周强 谭雅丽 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2011年第6期728-732,共5页
针对现有粉红噪声的生成方法所存在的计算过程复杂,与理想粉红噪声相比偏差较大等问题,本文提出了一种利用自回归滑动平均(Auto-regressive moving average,ARMA)模型法生成粉红噪声的新方法。首先,构造一个待定系数的ARMA模型,并通过Z... 针对现有粉红噪声的生成方法所存在的计算过程复杂,与理想粉红噪声相比偏差较大等问题,本文提出了一种利用自回归滑动平均(Auto-regressive moving average,ARMA)模型法生成粉红噪声的新方法。首先,构造一个待定系数的ARMA模型,并通过Z变换和功率谱估计的公式进行推导;其次,利用已知的粉红噪声模拟滤波器的传递函数H(s)和双线性Z变换法推导出IIR数字滤波器的传递函数H(z),进而得到粉红噪声的ARMA模型;最后,利用MATLAB对生成的粉红噪声进行功率谱估计并与理想的粉红噪声进行对比。由MATLAB仿真结果可知,利用该方法生成的粉红噪声与理想的粉红噪声拟合度更高,完全符合粉红噪声的各项性能要求。 展开更多
关键词 粉红噪声 自回归滑动平均模型 功率谱估计 双线性Z变换法
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设备故障评估新指标及基于ARMA的预测系统 被引量:7
3
作者 李波 赵洁 郭晋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期98-101,共4页
设备故障停机时间受生产调度的影响较大,不能真实反映设备的自身性能,且具有很强的随机性和波动性,不适于直接用来进行自回归移动平均(auto-regressive moving average,ARMA)建模。针对此问题,提出一种设备故障评估指标——设备不可用度... 设备故障停机时间受生产调度的影响较大,不能真实反映设备的自身性能,且具有很强的随机性和波动性,不适于直接用来进行自回归移动平均(auto-regressive moving average,ARMA)建模。针对此问题,提出一种设备故障评估指标——设备不可用度,将设备故障停机时间转换为设备不可用度,通过异常点替代和数据平稳化等两种数据预处理,建立零均值平稳随机序列进行ARMA建模,并把预测结果转换为设备在一定时间内的故障发生概率。在某半导体芯片封装测试工厂的试验结果表明该方法能以70%的精度预测设备状态,在一个班(12 h)里设备不可用度平均降低2.62%,设备故障停机时间平均减少14.8 min。 展开更多
关键词 故障评估指标 数据处理 故障预测 自回归移动平均模型
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基于EMD的太阳黑子时间序列组合预测模型 被引量:5
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作者 王曦 毕贵红 唐京瑞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第24期176-179,共4页
针对太阳黑子的复杂性,利用经验模态分解(EMD)方法,将太阳活动在各时间尺度上的变化分量分解为平稳的固有模态函数(IMF)分量及余项。观察各分量的频谱,根据低频IMF分量和高频IMF分量的特点,分别采用自回归滑动平均模型和神经网络方法进... 针对太阳黑子的复杂性,利用经验模态分解(EMD)方法,将太阳活动在各时间尺度上的变化分量分解为平稳的固有模态函数(IMF)分量及余项。观察各分量的频谱,根据低频IMF分量和高频IMF分量的特点,分别采用自回归滑动平均模型和神经网络方法进行预测。通过各分量的预测值,重构出原始信号的预测序列。仿真结果表明,该模型具有较高的预测精度。 展开更多
关键词 太阳黑子数 经验模态分解方法 自回归滑动平均模型 反向传播
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基于时间序列模型的航班运行风险短期预测 被引量:4
5
作者 王岩韬 陈冠铭 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期33-38,共6页
针对国内航班运行风险预测技术匮乏的现状,采用移动平均自回归(ARMA)方法,构建航班日运行风险的单变量预测模型;采用向量自回归(VAR)方法,构建航班日运行风险的多变量预测模型;经稳定性检验后,对比2种方法的短期预测效果,发现使用ARMA... 针对国内航班运行风险预测技术匮乏的现状,采用移动平均自回归(ARMA)方法,构建航班日运行风险的单变量预测模型;采用向量自回归(VAR)方法,构建航班日运行风险的多变量预测模型;经稳定性检验后,对比2种方法的短期预测效果,发现使用ARMA的单变量预测模型,未来第3天预测精度达到80.76%,可用预测周期为1~3天;而VAR多变量预测模型计算出未来第1天预测精度可高达92%,第7天预测精度仍达到80.64%,适用预测周期为1~7天。结果表明:基于ARMA和VAR的时间序列模型可用于航班运行风险的短期预测,而VAR模型精度更好,更加符合实际需求。 展开更多
关键词 航班运行风险 短期预测 时间序列模型 向量自回归(VAR)模型 移动平均自回归(arma)模型
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基于ARMA和遗传算法优化的BP神经网络电动机断条故障诊断 被引量:2
6
作者 边宁 许允之 《煤矿机电》 2017年第3期23-26,30,共5页
为判断鼠笼式三相异步电动机转子断条故障情况,提出了一种利用定子电流信号,基于ARMA和遗传算法优化的BP神经网络的诊断方法。首先,使用改进的ARMA算法对电动机的定子电流波形进行拟合,将自回归系数模型系数提取出来,作为表征电动机故... 为判断鼠笼式三相异步电动机转子断条故障情况,提出了一种利用定子电流信号,基于ARMA和遗传算法优化的BP神经网络的诊断方法。首先,使用改进的ARMA算法对电动机的定子电流波形进行拟合,将自回归系数模型系数提取出来,作为表征电动机故障的特征向量,并分为训练集和测试集。然后利用遗传算法优化BP神经网络的初始阈值和权值,以避免BP神经网络陷入局部极值点的问题。再用训练集对BP神经网络进行训练,用训练好的神经网络对测试集进行判断。实验结果显示,ARMA模型可较好地对三相异步电动机定子电流波形进行拟合,BP神经网络可较为准确地判断特征向量表征的故障情况,此方法具有较好的诊断结果。 展开更多
关键词 鼠笼式三相异步电动机 转子断条 自回归滑动平均(arma)模型 BP神经网络 故障诊断
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基于卡尔曼滤波算法的新疆棉花产量预测 被引量:2
7
作者 王艳 《国际纺织导报》 2018年第6期57-60,共4页
棉花是重要的纺织原料,科学预测棉花的产量是制订棉花生产和纺织工业计划的基础。运用卡尔曼滤波算法对新疆棉花产量进行预测,并取得较好的效果。卡尔曼滤波算法的平均预测误差仅为0.869 79%,比自回归滑动平均(ARMA)模型的预测误差(3.39... 棉花是重要的纺织原料,科学预测棉花的产量是制订棉花生产和纺织工业计划的基础。运用卡尔曼滤波算法对新疆棉花产量进行预测,并取得较好的效果。卡尔曼滤波算法的平均预测误差仅为0.869 79%,比自回归滑动平均(ARMA)模型的预测误差(3.390 34%)减小了74.345 20%。经预测,2018年新疆棉花产量为444.477 8万t。 展开更多
关键词 新疆 棉花产量 预测 卡尔曼滤波算法 自回归滑动平均(arma)模型
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超声扩频测距系统数学建模 被引量:1
8
作者 孟庆浩 兰少莹 +1 位作者 姚振静 李根旺 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第4期575-577,581,共4页
对超声扩频测距系统的数学建模问题进行了研究。首先,利用直流-直流(DC-DC)升压模块构造了超声换能器的发射与回声接收电路;其次,利用自回归滑动平均(ARMA)模型建立了此超声测距电路的输入-输出传递函数,并通过实验验证了传递函数的准... 对超声扩频测距系统的数学建模问题进行了研究。首先,利用直流-直流(DC-DC)升压模块构造了超声换能器的发射与回声接收电路;其次,利用自回归滑动平均(ARMA)模型建立了此超声测距电路的输入-输出传递函数,并通过实验验证了传递函数的准确性。此模型的建立可便于超声扩频测距系统对脉冲编码和调制方式的选择,省去了繁琐的硬件验证。 展开更多
关键词 超声测距系统 扩频 编码 调制 自回归滑动平均模型 传递函数
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基于ARMA建模的MEMS加速度计随机误差补偿方法 被引量:1
9
作者 田易 钟燕清 +3 位作者 李继秀 阎跃鹏 孟真 张兴成 《电子测试》 2020年第23期20-22,48,共4页
为提高MEMS加速度计测量精度,采用了一种基于自回归滑动平均(ARMA)模型和卡尔曼(Kalman)滤波的随机误差补偿方法。文中对预处理后的加速度计数据进行一阶差分,差分数据通过了平稳性分析,根据自相关和偏相关特性分析,确定随机误差适用模... 为提高MEMS加速度计测量精度,采用了一种基于自回归滑动平均(ARMA)模型和卡尔曼(Kalman)滤波的随机误差补偿方法。文中对预处理后的加速度计数据进行一阶差分,差分数据通过了平稳性分析,根据自相关和偏相关特性分析,确定随机误差适用模型,根据贝叶斯信息准则(BIC)确定模型阶数,从而确定随机误差模型。再通过Kalman滤波,实现对加速度计随机误差的滤波补偿,使得加速度计的零偏稳定性由0.5179mg降低为0.0528mg,指标提高了一个数量级,有效提高了加速度计的测量精度。 展开更多
关键词 微机电系统加速度计 自回归滑动平均模型 随机误差补偿 ALLAN方差 卡尔曼滤波
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一种结合ARMA的高精度穿墙雷达成像算法
10
作者 丁一鹏 方广有 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第35期135-138,共4页
雷达穿墙检测是一项新颖的探测技术,简要介绍了一种基于连续波的双频多普勒雷达以及应用这种雷达检测障碍物后运动目标的基本成像算法。分析了这种算法的主要特点,并针对其主要的缺陷,提出了一种新颖的ARMA(Auto-Regressive Moving Aver... 雷达穿墙检测是一项新颖的探测技术,简要介绍了一种基于连续波的双频多普勒雷达以及应用这种雷达检测障碍物后运动目标的基本成像算法。分析了这种算法的主要特点,并针对其主要的缺陷,提出了一种新颖的ARMA(Auto-Regressive Moving Average)修正模型,成功改善了多普勒雷达中普遍存在的低分辨率和频谱混叠问题。对传统算法和基于ARMA模型算法的成像进行了仿真,成像结果验证了改进算法的先进性和有效性。 展开更多
关键词 穿墙检测 多普勒雷达 自回归-滑动平均模型 频谱分离 Levinson递推
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风速相关性对概率潮流计算的影响分析 被引量:60
11
作者 范荣奇 陈金富 +2 位作者 段献忠 李慧杰 姚美齐 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期18-22,76,共6页
地理位置邻近的多个风电场之间,风速会具有较强的相关性。文中采用一种基于自回归滑动平均(ARMA)模型和时移技术的方法,研究了风速相关性对概率潮流计算结果的影响,并对其相关影响因素进行了分析,重点研究了风速相关性对节点电压概率密... 地理位置邻近的多个风电场之间,风速会具有较强的相关性。文中采用一种基于自回归滑动平均(ARMA)模型和时移技术的方法,研究了风速相关性对概率潮流计算结果的影响,并对其相关影响因素进行了分析,重点研究了风速相关性对节点电压概率密度分布、满足一定电压质量要求的最大允许风电装机容量和最小无功补偿量这3方面的影响。研究结果表明,考虑风速相关性可以更合理地评估风电场对电网静态电压运行特性的影响,有利于更好地进行电网规划和确定电网的运行方式。 展开更多
关键词 概率潮流 风速相关性 自回归滑动平均模型 时移技术 风力发电
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基于Allan方差的MEMS陀螺仪随机误差辨识与抑制 被引量:16
12
作者 马群 王庆 +1 位作者 阳媛 盛浩 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第6期62-65,共4页
为了提高某型微机电系统(MEMS)陀螺仪输出精度,静态采集该型MEMS陀螺仪原始数据,通过Allan方差分析法,对陀螺仪随机误差成分进行辨识;以z轴输出为例,利用时间序列分析法,建立其随机误差的自回归滑动平均(ARMA)模型。根据拟合后的模型参... 为了提高某型微机电系统(MEMS)陀螺仪输出精度,静态采集该型MEMS陀螺仪原始数据,通过Allan方差分析法,对陀螺仪随机误差成分进行辨识;以z轴输出为例,利用时间序列分析法,建立其随机误差的自回归滑动平均(ARMA)模型。根据拟合后的模型参数设计卡尔曼滤波器,对原始数据进行滤波处理,再对预滤波后的数据进行Allan方差分析。结果表明:滤波后的量化噪声、角度随机游走、零偏不稳定性误差系数分别减小了2. 8%,19. 8%和8. 1%。卡尔曼滤波器能够有效抑制MEMS陀螺仪的随机误差,提高输出精度。 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS)陀螺仪 随机误差 ALLAN方差 自回归滑动平均模型 卡尔曼滤波
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基于小波的非平稳时间序列预测方法研究 被引量:13
13
作者 黎志勇 李宁 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第10期38-43,共6页
基于小波分析技术,将原始非平稳时间序列分解为一层近似系数和多层细节系数,对其分别采用自回归滑动平均模型以及BP神经网络模型,对各层系数进行建模与预测;通过整合各层系数,得到原始时间序列的预测值。运用这种方法对因特网某节点网... 基于小波分析技术,将原始非平稳时间序列分解为一层近似系数和多层细节系数,对其分别采用自回归滑动平均模型以及BP神经网络模型,对各层系数进行建模与预测;通过整合各层系数,得到原始时间序列的预测值。运用这种方法对因特网某节点网络流量数据和某地区日最高气温数据进行预测的结果表明,建立在小波分解基础上的这两种方法都能够有效地应用于非平稳时间序列的预测;而小波-BP神经网络的预测方法无论是精度还是计算复杂度方面都要明显优于小波-ARMA方法。 展开更多
关键词 非平稳时间序列 小波变换 自回归移动平均模型 BP神经网络
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MEMS加速度计噪声分析与降噪方法研究 被引量:11
14
作者 杜少林 陈书钊 +2 位作者 陈鹏光 田亚芳 陈剑鸣 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第7期45-48,55,共5页
针对微机电系统(MEMS)加速度计的随机噪声对输出信号干扰的情况,提出了对加速度计噪声源及噪声类型进行辨识、估计与建模,并确定误差补偿的降噪方法,以提高加速度计精度。采用Allan方差分析法对MEMS加速度计的随机噪声进行分析,得到了影... 针对微机电系统(MEMS)加速度计的随机噪声对输出信号干扰的情况,提出了对加速度计噪声源及噪声类型进行辨识、估计与建模,并确定误差补偿的降噪方法,以提高加速度计精度。采用Allan方差分析法对MEMS加速度计的随机噪声进行分析,得到了影响MEMS加速度计性能的几种主要随机噪声,使用自回归滑动平均模型(ARMA)对加速度计输出数据进行数学建模,以最终预测误差(FPE)准则确定使用的模型与阶次。设计了Kalman滤波算法,对加速度计进行降噪,通过Allan方差方法对Kalman算法滤波效果进行分析。实验结果表明:Kalman滤波能有效降低加速度计的随机噪声。 展开更多
关键词 微机械加速度计 一随机噪声 ALLAN方差 自回归滑动平均模型 KALMAN滤波
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统计模式识别和自回归滑动平均模型在设备剩余寿命预测中的应用 被引量:8
15
作者 廖雯竹 潘尔顺 +1 位作者 王莹 奚立峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1000-1005,共6页
为了对设备预知性维护研究提供支持,采用统计模式识别(SPR)方法对设备进行性能评估,获取设备健康指标;再运用自回归滑动平均模型(ARMA)对设备剩余寿命进行预测,建立了基于设备健康状况的设备剩余寿命预测模型.对生产过程中刀具加工设备... 为了对设备预知性维护研究提供支持,采用统计模式识别(SPR)方法对设备进行性能评估,获取设备健康指标;再运用自回归滑动平均模型(ARMA)对设备剩余寿命进行预测,建立了基于设备健康状况的设备剩余寿命预测模型.对生产过程中刀具加工设备寿命预测进行分析和验证结果表明,该设备评估和预测方法是有效且实用的. 展开更多
关键词 健康指标 统计模式识别 自回归滑动平均模型 剩余寿命 预测
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基于自回归滑动平均模型和粒子群算法的地震子波提取 被引量:7
16
作者 戴永寿 牛慧 +1 位作者 彭星 王少水 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期47-50,57,共5页
基于自回归滑动平均(ARMA)模型理论,对地震子波进行参数化建模,采用累积量拟合法精确估计参数,使地震子波提取问题最终归结为一个多参数、多极值的非线性函数优化问题。对基本粒子群算法进行改进,通过自适应参数调整和边界约束,克服基... 基于自回归滑动平均(ARMA)模型理论,对地震子波进行参数化建模,采用累积量拟合法精确估计参数,使地震子波提取问题最终归结为一个多参数、多极值的非线性函数优化问题。对基本粒子群算法进行改进,通过自适应参数调整和边界约束,克服基本粒子群算法易陷入局部极值的缺陷,同时提高算法寻优精度和计算效率。仿真数据试验结果验证了改进的粒子群算法在地震子波提取方法中的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 地震数据处理 自回归滑动平均模型 地震子波 系统辨识 累积量拟合 粒子群算法
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基于ARMA模型的隧道变形预测及参数估计分析
17
作者 刘君伟 杨晓辉 《市政技术》 2024年第7期54-60,共7页
以北京市海淀区某地铁站一体化棚户区改造项目为例,运用ARMA模型对高层建筑盖挖逆作法施工过程中邻近既有地铁隧道变形进行预测。以既有地铁隧道沉降实时监测数据为原始数据集,对原始数据集进行适当插补处理后,通过极大似然估计法对模... 以北京市海淀区某地铁站一体化棚户区改造项目为例,运用ARMA模型对高层建筑盖挖逆作法施工过程中邻近既有地铁隧道变形进行预测。以既有地铁隧道沉降实时监测数据为原始数据集,对原始数据集进行适当插补处理后,通过极大似然估计法对模型进行参数估计,给出了模型关键参数,构建了合理的预测模型。将模型预测结果与实测数据进行对比,显示预测结果与实测数据变化趋势高度吻合,充分验证了预测模型的可行性、有效性与稳定性。 展开更多
关键词 地铁隧道 arma模型 变形预测 时间序列
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Parameter Estimation of Time-Varying ARMA Model 被引量:3
18
作者 王文华 韩力 王文星 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2004年第2期131-134,共4页
The auto-regressive moving-average (ARMA) model with time-varying parameters is analyzed. The time-varying parameters are assumed to be a linear combination of a set of basis time-varying functions, and the feedbac... The auto-regressive moving-average (ARMA) model with time-varying parameters is analyzed. The time-varying parameters are assumed to be a linear combination of a set of basis time-varying functions, and the feedback linear estimation algorithm is used to estimate the time-varying parameters of the ARMA model. This algorithm includes 2 linear least squares estimations and a linear filter. The influence of the order of basis time-(varying) functions on parameters estimation is analyzed. The method has the advantage of simple, saving computation time and storage space. Theoretical analysis and experimental results show the validity of this method. 展开更多
关键词 auto-regressive moving-average (arma) model feedback linear estimation basis time-varying function spectral estimation
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基于类噪声数据的电力系统低频振荡模态参数辨识 被引量:4
19
作者 闫红艳 Hwang Jin Kwon 高艳丰 《发电技术》 2022年第1期19-31,共13页
低频振荡是影响互联电力系统安全稳定运行的关键问题之一,提出采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取类噪声数据的低频振荡信号,基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)曲线拟合的电力系统低频振荡模... 低频振荡是影响互联电力系统安全稳定运行的关键问题之一,提出采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取类噪声数据的低频振荡信号,基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)曲线拟合的电力系统低频振荡模态辨识方法。首先,采用VMD分解滤除类噪声数据信号中的直流分量,提取出低频振荡信号,利用模态相关系数确定VMD分解个数,提高了信号分解的时效性;其次,建立类噪声数据自回归滑动平均(auto regressive moving average,ARMA)数学模型,模拟产生数据信号,利用低频振荡信号自相关函数的DFT曲线拟合估计拉普拉斯变换系数,提取机电振荡特征参数;最后,采用模拟数据和某实测相量测量单元数据验证了该方法的可行性和有效性。试验表明,采用VMD算法和基于DFT的曲线拟合法提取低频振荡特征参数,有效提高了机电小干扰稳定评估的实时性。 展开更多
关键词 低频振荡 类噪声数据 自回归滑动平均(AR‐MA)模型 变分模态分解(VMD) 离散傅里叶变换(DFT)曲线拟合
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基于ARMA模型的心电聚类算法 被引量:4
20
作者 毛雪岷 张婷婷 +1 位作者 蔡传晰 李琼 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期816-821,共6页
对心电信号(ECG)这种高维的时间序列进行聚类,最重要的方面之一即进行特征提取。本研究提出利用自回归和移动平均(ARMA)模型拟合ECG信号,以拟合系数的欧氏距离为结构不相似测度征进行聚类。但此方法没有考虑样本数据的各维特征对聚类的... 对心电信号(ECG)这种高维的时间序列进行聚类,最重要的方面之一即进行特征提取。本研究提出利用自回归和移动平均(ARMA)模型拟合ECG信号,以拟合系数的欧氏距离为结构不相似测度征进行聚类。但此方法没有考虑样本数据的各维特征对聚类的不同贡献率,所以本文提出可以把首次聚类每维特征在聚类中的贡献率作为其权值,对每维数据加权后重新进行聚类。以MIT-BIH标准数据库中的正常窦性心率(NSR)和心室早期收缩(PVC)样本数据进行聚类分析,结果表明利用改进后的方法进行聚类的准确度达到93.10%,从而证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 聚类 arma模型 特征提取 权重确定 ECG信号
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