声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析

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作者 王明军 席建霞 +2 位作者 王婉柔 李勇俊 张佳琳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期159-169,共11页

声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外... 声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外尺度和折射率功率谱函数的变化特征.结果表明:不同声波的传播会使得湍流的内外尺度发生变化,声源功率越大,对湍流尺度的影响越大,然而声源频率越大,对湍流尺度的影响并不是特别明显;不同声波的传播会使大气折射率功率谱函数发生改变,在惯性区内,考虑到声波对湍流内外尺度的影响,不同声源对大气折射率功率谱的影响程度不同,在耗散区内,大气折射率功率谱都出现随声波传输距离波动的情况.本文探索声波扰动对大气湍流折射率功率谱函数特征参数的变化规律,为激光在声波扰动大气湍流中传输特性以及声光耦合研究提供理论依据. 展开更多

关键词 声波能量 大气湍流 湍涡尺度 功率谱模型

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激光强度起伏及相位噪声对光学双频探测的影响 被引量：4

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作者 单慧洁 杨宏志 +2 位作者 杨苏辉 赵长明 张海洋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期124-132,共9页

针对利用光纤延时自差系统获得双频拍频光的方法,建立了激光源强度起伏和相位噪声对拍频光功率谱影响的理论模型,并基于该模型进行了数值分析和模拟。结果表明,短延时差比长延时差更有利于减小激光器的噪声干扰。当延时差小于激光相干... 针对利用光纤延时自差系统获得双频拍频光的方法,建立了激光源强度起伏和相位噪声对拍频光功率谱影响的理论模型,并基于该模型进行了数值分析和模拟。结果表明,短延时差比长延时差更有利于减小激光器的噪声干扰。当延时差小于激光相干时间时,激光线宽越大,强度起伏越大,信号的信噪比越低。当延时差远大于激光相干时间时,激光器的相位噪声成为拍频光信号展宽的主要来源,且相位噪声越大,拍频光信号功率越小;强度起伏也有一定的展宽效应,但对于拍频信号功率有增大作用。在长延时情况下,拍频光信号功率和线宽随两个频率光的延时差呈余弦规律变化,存在最佳工作点。 展开更多

关键词 测量 双频激光探测 功率谱模型 统计理论 相位噪声 强度起伏

原文传递

风速时间序列模拟的模型有效性验证及代表性风场实例分析 被引量：2

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作者 马赛 褚福磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期73-79,共7页

在风力发电场的合理选址以及风力发电机组的结构设计阶段,能量谱与功率谱模型对于风力发电机组的系统方案有着直接的影响,特别是在具体结构设计阶段选取恰当的功率谱模型是至关重要的,但目前对具体模型的选择依据尚不明确。针对能量谱... 在风力发电场的合理选址以及风力发电机组的结构设计阶段,能量谱与功率谱模型对于风力发电机组的系统方案有着直接的影响,特别是在具体结构设计阶段选取恰当的功率谱模型是至关重要的,但目前对具体模型的选择依据尚不明确。针对能量谱与功率谱两种重要的风速数据分析模型,以国内五处地区代表性风场的全年风速测试数据为基础,进行了能量谱与功率谱的分析,从分析结果中得出了如下两个结论:①我国东南沿海地区风场的风力资源最为丰富,其有效风能密度区(200~400 W/m^2)持续时间最长;北部地区风场的风力资源也较为丰富,且在高风能密度区(>500 W/m^2)具有一定优势;对于主要风力资源集中在低风能密度区(<200 W/m^2)的部分地区风场,在风力发电设备选型时应该有针对性的进行结构设计,实现低速风力资源的高效利用。②对于具体风场的风速模型选择准则给出了实例验证与建议:Mann功率谱模型表现出与各风场实测数据良好的一致性,应该在进行结构设计时作为主要备选。 展开更多

关键词 风速时间序列 能量谱模型 功率谱模型 模型选择依据

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GB50011-2010的改进K-T功率谱模型参数研究

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作者 林英 刘涛 苏彬建 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第6期135-143,134,共10页

如何确定与《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016版)设计反应谱对应的功率谱模型参数,对基于随机振动理论的抗震分析具有重要意义。本文依据加速度峰值等效原则,采用迭代方法得到与GB50011-2010(2016版)加速度设计反应谱对应的功率谱... 如何确定与《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016版)设计反应谱对应的功率谱模型参数,对基于随机振动理论的抗震分析具有重要意义。本文依据加速度峰值等效原则,采用迭代方法得到与GB50011-2010(2016版)加速度设计反应谱对应的功率谱密度曲线,提出了改进K-T功率谱模型,分别利用K-T功率谱模型、C-P功率谱模型和改进K-T功率谱模型对功率谱密度曲线进行了拟合,并分析了不同设计分组、场地类别和地震烈度对加速度功率谱曲线的影响。结果表明本文改进的K-T功率谱模型在低频和高频段都具有较好的拟合效果,可以为基于GB50011-2010(2016版)设计反应谱的随机抗震分析提供地震动输入。 展开更多

关键词 随机抗震分析 加速度反应谱 功率谱模型 地震动输入

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关于地震动平稳自功率谱模型的注记 被引量：7

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作者 王君杰 江近仁 《世界地震工程》 CSCD 1997年第2期37-40,共4页

利用ＳＭＡＲＴ－１台网三次地震（Ｎ－Ｓ分量）的功率谱密度统计值。

关键词 功率谱模型 随机响应 可靠性 地震动 抗震动结构

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与桥梁抗震规范设计反应谱一致的地震动合成

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作者 范立朋 姜云木 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第2期68-76,共9页

工程上在对结构进行动力响应分析时,大多是在实测强震数据库中筛选出与规范设计反应谱相一致的实测强震记录作为地震动输入依据,然而,实测强震记录数量有限,需要系统地处理才可投入工程应用,且在对大型工程结构进行动力反应分析时无法... 工程上在对结构进行动力响应分析时,大多是在实测强震数据库中筛选出与规范设计反应谱相一致的实测强震记录作为地震动输入依据,然而,实测强震记录数量有限,需要系统地处理才可投入工程应用,且在对大型工程结构进行动力反应分析时无法体现地震动的空间变异性,因此,本文以《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)中的设计反应谱为例,详细梳理了地震动向量过程的本征正交分解方法(POD)和复相干函数模型,并将反应谱转化功率谱法和调幅功率谱迭代法相结合,基于降维模拟方法,在概率层面上高效地生成了与设计反应谱相一致且具有空间变异性和非平稳性的人工地震动向量过程。数值算例表明,根据目标反应谱转化为调幅功率谱后,再根据功率谱迭代法迭代一次生成的地震动样本与目标反应谱对应良好,同时,降维方法生成的地震动样本具有显著的非平稳性和空间变异性,且统计特征与目标值对应良好。可以认为,本文为桥梁结构在地震作用下的地震激励输入提供了新的途径。 展开更多

关键词 地震动向量过程 调幅功率谱模型 人工地震动合成 桥梁抗震设计规范 功率谱迭代

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双基地雷达前向散射地表杂波统计特性分析 被引量：1

7

作者 胡程 龙腾 曾涛 《中国科学：信息科学》 CSCD 2011年第8期955-967,共13页

本文通过对杂波实测数据的处理,利用高斯分布模型、指数分布模型、幂指数分布模型及高阶AR等分布模型,得到了双基地雷达前向散射地表杂波概率分布和功率谱分布的数学模型;并从统计理论上解析地推导了杂波统计模型对目标检测性能的影响.... 本文通过对杂波实测数据的处理,利用高斯分布模型、指数分布模型、幂指数分布模型及高阶AR等分布模型,得到了双基地雷达前向散射地表杂波概率分布和功率谱分布的数学模型;并从统计理论上解析地推导了杂波统计模型对目标检测性能的影响.基于估计的概率分布、功率谱分布数学模型及广义匹配滤波理论,实现了前向散射地表杂波的有效抑制与目标运动参数的精确估计,并利用实测数据进行了验证. 展开更多

关键词 双基地雷达 前向散射地表杂波 杂波概率密度分布 杂波功率谱模型 目标检测性能

原文传递

自回归谱模型的运动员心音频谱特征研究 被引量：1

8

作者 郭兴明 卢德林 汤丽平 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第7期106-110,共5页

S1/S2指标是表征心肌收缩能力的重要标志,为从频域角度来了解运动对运动员心肌收缩功能的影响,将运动员和普通大学生在运动前后的心音信号纳入到自回归功率谱中加以研究。通过分析运动员组和普通大学生组心音次频段(<20Hz)范围的自... S1/S2指标是表征心肌收缩能力的重要标志,为从频域角度来了解运动对运动员心肌收缩功能的影响,将运动员和普通大学生在运动前后的心音信号纳入到自回归功率谱中加以研究。通过分析运动员组和普通大学生组心音次频段(<20Hz)范围的自回归功率谱曲线,发现在该频段范围两组之间的心音频谱存在显著的差异性,因此,提出了两个新的评估的指标R值和A值。结果显示,运动前后两组之间的特征参数R值和A值存在显著性差异(P<0.05),且两组之间的特征值与指标S1/S2有显著的相关性(P<0.01)。这表明通过频域的角度所提出的两个特征参数可以用于评估运动员心脏功能状态和心肌的收缩能力。 展开更多

关键词 心音 自回归谱模型 心肌收缩能力 次频段 S1 S2指标

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幂律谱模型原子钟钟差仿真与噪声类型辨识 被引量：2

9

作者 肖胜红 蔡志武 +1 位作者 王茂磊 赵景斐 《测绘科学与工程》 2014年第6期67-73,78,共8页

文章针对模拟和研究卫星导航系统钟差预报-9综合原子时算法的需要，首先提出了一种基于幂律谱模型的原子钟数据模拟方法；然后设计了一种原子钟单项随机噪声的测试验证方法，利用两种Allan方差相结合的斜率法进行相位噪声辨识，Allan方... 文章针对模拟和研究卫星导航系统钟差预报-9综合原子时算法的需要，首先提出了一种基于幂律谱模型的原子钟数据模拟方法；然后设计了一种原子钟单项随机噪声的测试验证方法，利用两种Allan方差相结合的斜率法进行相位噪声辨识，Allan方差曲线的斜率与幂律谱模型表示一致，相对理论值的最大误差不超过12％；最后利用实测GPS数据进一步分析，验证了采用两种Allan方差方法辨识相位噪声的可行性。 展开更多

关键词 幂率谱模型 原子钟 仿真 噪声辨识 ALLAN方差

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一种水下螺旋桨辐射噪声的建模方法(英文) 被引量：3

10

作者 罗昕炜 刘文胜 方世良 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期632-639,共8页

基于三参数功率谱曲线(Ecs)模型和自回归(AR)模型的螺旋桨噪声建模方法已经在工程中得到广泛的应用.然而,噪声模型输出的稳定性条件缺乏严格的证明,同时缺乏实测噪声到模型参数的一个有效提取方法,给噪声模型的实际应用带来困难.本文详... 基于三参数功率谱曲线(Ecs)模型和自回归(AR)模型的螺旋桨噪声建模方法已经在工程中得到广泛的应用.然而,噪声模型输出的稳定性条件缺乏严格的证明,同时缺乏实测噪声到模型参数的一个有效提取方法,给噪声模型的实际应用带来困难.本文详细讨论了Ecs模型曲线的性质及其与螺旋桨辐射噪声统计特性的一致性.讨论了噪声模型中的AR模型稳定性条件.首先,利用Schur-Cohn准则将AR模型的稳定性等价为Levinson-Durbin递归计算中所有反射系数绝对值小于1的问题.其次,证明了Yule-Walker方程中的自相关矩阵合同于以各阶建模误差为对角元素的对角阵.根据Sylvester惯性定理,将对反射系数的约束条件等价为自相关矩阵的正定性条件.最后证明了在Ecs模型曲线非负条件下AR模型输出具有稳定性,给出了一种稳定Ecs模型中三个参数的约束条件.此外,本文给出了一种利用实测数据估计Ecs模型参数的方法.首先通过噪声功率谱峰值估计Ecs参数f0,设计Ecs曲线和测量噪声的功率谱曲线的误差函数联合估计fm和λ,最后修正信号的方差.采用缩比四叶螺旋桨模型,设计并开展了一次螺旋桨噪声水池实验,采集了多种转速条件下的螺旋桨辐射噪声.实验数据分析表明,在不同转速条件下,Ecs模型曲线均能较好的逼近实测螺旋桨噪声数据的功率谱谱形.实测数据估计的模型参数与螺旋桨的空化状态表现出较好相关性,可以作为噪声特征参数. 展开更多

关键词 水下螺旋桨 辐射噪声 三参数功率谱曲线模型 参数估计

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地震动全非平稳时频谱统计模型及其在结构分析中的应用 被引量：1

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作者 何浩祥 丁佳伟 闫维明 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1257-1267,共11页

针对传统的时域强度包络函数没有充分考虑地震动统计特性的不足,提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法,获得不同场地类型的地震动强度包络统计模型及典型地震波。针对过滤白噪声型单峰型功率谱不能充分体现真实的地震动功率谱... 针对传统的时域强度包络函数没有充分考虑地震动统计特性的不足,提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法,获得不同场地类型的地震动强度包络统计模型及典型地震波。针对过滤白噪声型单峰型功率谱不能充分体现真实的地震动功率谱多峰性和强非平稳性的不足,采用更精准的多峰功率谱模型。在此基础上,基于小波包变换提出时变功率谱(演变谱)的统计模型和等效函数模型,二者均满足时频域的边缘条件及非负性,且可精准而细致地表征时频非平稳性。通过算例证明按照时变功率谱统计模型及其等效函数模型在结构进行随机响应分析时相比于传统的功率谱函数模型具有更高的精度。 展开更多

关键词 时频非平稳 地震动 时变功率谱 等效时变功率谱函数模型 非平稳分析

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