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DSMC方法中的统计噪声分析 被引量:2
1
作者 李志辉 方明 唐少强 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期1-8,共8页
通过对基于颗粒输运随机统计模拟的DSMC方法模拟准则的分析研究,定义了该方法中统计量的噪声、相对统计涨落及置信度。引入概率论中的切比雪夫不等式,利用正态分布平衡流统计理论,推导出DSMC方法模拟流场宏观速度和温度的统计噪声理论公... 通过对基于颗粒输运随机统计模拟的DSMC方法模拟准则的分析研究,定义了该方法中统计量的噪声、相对统计涨落及置信度。引入概率论中的切比雪夫不等式,利用正态分布平衡流统计理论,推导出DSMC方法模拟流场宏观速度和温度的统计噪声理论公式,并以过渡流区平面Couette剪切流和激波结构内流动为算例进行数值模拟验证与理论分析。结果表明,在一定的置信度下,选择适当的模拟参考值,DSMC统计量的噪声除与样本容量(模拟分子数及统计抽样次数)的平方根成反比例外,速度的相对统计涨落还与流场马赫数成反比,而温度的相对统计涨落与流场宏观参数无关。这为控制DSMC模拟结果的相对统计涨落提供了理论指导和计算依据。 展开更多
关键词 DSMC方法 统计噪声 相对统计涨落 COUETTE流动 激波结构
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一种用于剂量效应模拟的新型分子动力学统计噪声改进算法(英文)
2
作者 施小康 石浩 +2 位作者 于民 黄如 张兴 《北京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期407-411,共5页
提出了一种用于分子动力学 (MD)模拟晶体靶材料中离子注入的加速算法。READE(包含剂量效应的稀有事件算法 )方法可以很好的加速含剂量效应的离子注入的分子动力学模拟。在保证高精度和剂量效应的同时 ,模拟的时间大幅度减小。同时 ,在... 提出了一种用于分子动力学 (MD)模拟晶体靶材料中离子注入的加速算法。READE(包含剂量效应的稀有事件算法 )方法可以很好的加速含剂量效应的离子注入的分子动力学模拟。在保证高精度和剂量效应的同时 ,模拟的时间大幅度减小。同时 ,在模拟中许多导致统计噪声的细节在READE中被考虑进来 。 展开更多
关键词 统计噪声 剂量效应 离子注入 READE 分子动力学模拟
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多传感器系统噪声统计辨识的一种相关方法 被引量:6
3
作者 高媛 王伟玲 +1 位作者 王强 邓自立 《科学技术与工程》 2009年第1期11-15,共5页
对于带未知噪声统计和相关噪声的多传感器线性离散定常随机系统,通过左素分解将观测过程表为两个滑动平均(MA)过程之和,利用解相关函数矩阵方程组方法得到系统的噪声方差、相关阵及互协方差的在线估计器。基于观测过程的采样相关函数的... 对于带未知噪声统计和相关噪声的多传感器线性离散定常随机系统,通过左素分解将观测过程表为两个滑动平均(MA)过程之和,利用解相关函数矩阵方程组方法得到系统的噪声方差、相关阵及互协方差的在线估计器。基于观测过程的采样相关函数的遍历性证明了噪声统计估值器是强一致的。一个两传感器带相关噪声系统的仿真例子说明了方法的有效性。 展开更多
关键词 噪声统计信息估值器 相关方法 收敛性 强一致性
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基于白噪声统计特性与EEMD的高速列车横向减振器故障诊断 被引量:7
4
作者 李辉 金炜东 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第9期2648-2651,共4页
针对高速列车横向减振器故障信号非线性非平稳的特点,提出了基于白噪声统计特性与聚合经验模态分解(EEMD)相结合的故障诊断算法。利用经验模态分解(EMD)对故障信号进行去噪,然后对去噪后的信号进行EEMD分解,最后对用相关系数求得的最能... 针对高速列车横向减振器故障信号非线性非平稳的特点,提出了基于白噪声统计特性与聚合经验模态分解(EEMD)相结合的故障诊断算法。利用经验模态分解(EMD)对故障信号进行去噪,然后对去噪后的信号进行EEMD分解,最后对用相关系数求得的最能反映振动信号的本征模态函数(IMF)计算排列组合熵。在240 km/h速度下,对高速列车横向减振器七种工况进行诊断,识别率达到91.8%。实验结果表明,与基于小波熵特征分析的算法相比,该算法具有更高的识别率和更强的抗噪性能。 展开更多
关键词 高速列车 横向减振器 故障诊断 噪声统计特性 支持向量机 聚合经验模态分解
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噪声统计特性LMD滚动轴承故障诊断 被引量:4
5
作者 王建国 祁映强 杨斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第6期90-94,共5页
工程实际中测得的滚动轴承信号往往含有大量的噪声,这使得轴承故障特征淹没在噪声中难以被提取。针对这一问题,提出一种基于随机噪声统计特性与局部均值分解(local mean decomposition,LMD)理论相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用... 工程实际中测得的滚动轴承信号往往含有大量的噪声,这使得轴承故障特征淹没在噪声中难以被提取。针对这一问题,提出一种基于随机噪声统计特性与局部均值分解(local mean decomposition,LMD)理论相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用LMD将原信号分解,得到若干乘积函数(production function,PF)分量;其次,将第一阶PF分量随机排序,与剩余PF分量相加;然后,对第2步进行P次循环,求平均;最后,把第3步得到的信号作为原信号,重复第1、2步Q次,对得到的信号进行频谱分析,提取故障特征。通过对仿真信号和实验台轴承实验信号进行分析研究表明,该方法可准确诊断滚动轴承元件故障,具有有效性。 展开更多
关键词 局部均值分解 噪声统计特性 滚动轴承 故障诊断
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一种基于时变噪声统计的异步多速率传感器信息融合算法 被引量:3
6
作者 王媛媛 张军 +1 位作者 朱衍波 李锐 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期23-27,共5页
以异步多速率传感器信息融合理论和同步单速率传感器时变噪声统计理论为基础,提出了一种适用于时变线性系统的异步多速率传感器时变噪声统计系统的信息融合算法。通过原理分析和数学推导,将异步多速率传感器动态系统建模为同步同速率系... 以异步多速率传感器信息融合理论和同步单速率传感器时变噪声统计理论为基础,提出了一种适用于时变线性系统的异步多速率传感器时变噪声统计系统的信息融合算法。通过原理分析和数学推导,将异步多速率传感器动态系统建模为同步同速率系统,进而利用噪声统计估值器和相应的自适应Kalman滤波方法进行状态估计,利用联邦分布式数据融合方法进行信息融合,获得基于所有观测信息的最优估计。理论分析和仿真结果均表明,该算法的融合效果优于任一单传感器Kalman滤波的效果。 展开更多
关键词 时变噪声 异步多速率 信息融合 噪声统计估值器 自适应Kalman滤波
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新型的噪声统计估值器和自适应滤波器 被引量:1
7
作者 刘铁男 段玉波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期733-737,共5页
本文在系统输入和输出噪声相关的条件下,提出一种新的噪声统计估值器和自适应状态滤波器,应用表明了它的有效性.
关键词 噪声统计 估值器 自适应滤波器 滤波器
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时变噪声统计估计的自适应UKF目标跟踪算法 被引量:1
8
作者 蔡佳 黄长强 +1 位作者 李美亚 齐晓林 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第1期51-55,共5页
针对目标跟踪中非线性滤波精度下降甚至发散的问题,提出了一种时变噪声统计估计的自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)算法。首先将系统模型和滤波算法修正为适于噪声非零均值时的情况,然后根据极大后验估计原理,推... 针对目标跟踪中非线性滤波精度下降甚至发散的问题,提出了一种时变噪声统计估计的自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)算法。首先将系统模型和滤波算法修正为适于噪声非零均值时的情况,然后根据极大后验估计原理,推导出一种次优的时变噪声统计估计器,其系数通过指数加权的衰减因子计算得到,最后与传统UKF算法结合形成自适应的滤波算法。仿真结果表明,该算法保证了滤波收敛性,能够对目标进行有效跟踪,而且滤波精度显著提高。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 自适应滤波 目标跟踪 时变噪声统计
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噪声统计的Bayes极大验后估计与系统自适滤波 被引量:1
9
作者 蔡洪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第1期5-8,共4页
对于具有测量的线性离散系统,在系统动力学噪声与测量统计特性未知的情况下,本文推导出了噪声统计特性在具有正态-逆Wishart分布验前信息情况之下的Bayes极大验后(MAP)估计及其实时迫近。
关键词 极大验后估计 自适应滤滤 噪声统计 贝叶斯法
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噪声统计特性失配的鲁棒目标跟踪方法 被引量:1
10
作者 周飞菲 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期195-201,共7页
针对噪声统计特性失配情况下目标鲁棒跟踪问题,提出了一种噪声失统计特性失配的新型卡尔曼滤波器跟踪方法。该方法首先采用渐消因子对状态估计一步预测的均方误差进行修正,通过新息残差矢量对渐消因子进行在线自适应更新,克服噪声统计... 针对噪声统计特性失配情况下目标鲁棒跟踪问题,提出了一种噪声失统计特性失配的新型卡尔曼滤波器跟踪方法。该方法首先采用渐消因子对状态估计一步预测的均方误差进行修正,通过新息残差矢量对渐消因子进行在线自适应更新,克服噪声统计特性失配引起的模型漂移问题;接着,利用渐消记忆指数加权的方法实时估计新息残差矢量,克服传统利用加权求和方法计算新息残差估计的精度较差的问题,进一步提升新息残差的估计精度。实验结果表明,在噪声失配的情况下,新方法的性能优于传统的卡尔曼滤波器和渐消因子卡尔曼滤波器,具有较高的跟踪精度和鲁棒性,是一种优秀的跟踪方法。 展开更多
关键词 目标跟踪 噪声统计特性 卡尔曼滤波器 新息残差 记忆因子
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统计对称噪声中叶片振声信号提取的探讨
11
作者 张嘉钟 宋立辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期944-946,共3页
针对统计对称噪声系统对称点噪声统计特性相对稳定的特点 ,提出了利用对称镜像点的信号降低噪声 ,克服不稳定因素影响的改进方法。数值仿真结果表明 ,该方法克服了非平稳变化的影响 ,提高了实时分析能力。
关键词 统计对称噪声 汽轮机 叶片 裂纹 振声检测 STARS系统
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未知噪声统计的交错估计GPS导航定位算法
12
作者 王忠 任苏萍 +1 位作者 张继宏 黄顺吉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1999年第9期7-9,共3页
将未知噪声统计量的估计与信号状态估计交替进行的算法引入 G P S定位,计算机模拟结果表明效果很好。
关键词 交替估计 全球定位系统 未知噪声统计
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一种基于白噪声EMD分解统计特性的水声信号去噪方法 被引量:7
13
作者 王剑 梁斌 薛飞 《四川兵工学报》 CAS 2015年第6期131-134,共4页
利用统计分析手段对归一化白噪声的经验模态分解结果进行了研究,验证了各模态能量密度和平均周期在对数坐标系下成喇叭状发散分布,且大样本量时两个量的数学期望大致成线性关系。利用这一特点,提出了一种水声信号去噪方法,并利用仿真和... 利用统计分析手段对归一化白噪声的经验模态分解结果进行了研究,验证了各模态能量密度和平均周期在对数坐标系下成喇叭状发散分布,且大样本量时两个量的数学期望大致成线性关系。利用这一特点,提出了一种水声信号去噪方法,并利用仿真和实测信号验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 EMD分解 噪声统计分析 特征提取
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基于敏感性的结构损伤识别中的噪声分析 被引量:10
14
作者 尹涛 朱宏平 余岭 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第6期659-667,共9页
针对基于振动测试的结构损伤识别方法很容易受到环境噪声干扰的问题,提出了一种新的噪声分析方法,并结合Monte Carlo数值模拟技术研究了测量噪声对基于敏感性的损伤识别方法的影响.与普遍采用的摄动法不同,提出的方法直接由敏感性矩阵的... 针对基于振动测试的结构损伤识别方法很容易受到环境噪声干扰的问题,提出了一种新的噪声分析方法,并结合Monte Carlo数值模拟技术研究了测量噪声对基于敏感性的损伤识别方法的影响.与普遍采用的摄动法不同,提出的方法直接由敏感性矩阵的Moore-Penrose广义逆推导得出.该方法不仅使得噪声分析过程更简洁而有效,并且能同时分析频率和振型噪声对于识别结果的影响.针对3种常用的基于敏感性的损伤识别方法,通过一个单层门式框架的仿真研究,表明了所提出的噪声分析方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 损伤识别 统计噪声分析 MONTE CARLO模拟 摄动法
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一类多重时滞系统的噪声统计估值器和自适应滤波
15
作者 邓自立 解三名 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第A06期117-123,共7页
关键词 线性离散系统 噪声统计 估值器
全文增补中
噪声方差自适应修正的混合系统故障诊断方法 被引量:2
16
作者 王强 刘永葆 +1 位作者 贺星 刘树勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期14-20,40,共8页
针对混合系统故障诊断问题,提出了一种模型噪声方差自适应修正的多模态故障诊断方法。首先,在粒子滤波的框架内将混合系统故障诊断建模为最优状态估计与跟踪问题,利用实时观察信息和各个模态先验的转移概率,估计最优的故障模态,并针对... 针对混合系统故障诊断问题,提出了一种模型噪声方差自适应修正的多模态故障诊断方法。首先,在粒子滤波的框架内将混合系统故障诊断建模为最优状态估计与跟踪问题,利用实时观察信息和各个模态先验的转移概率,估计最优的故障模态,并针对估计结果进行单独的建模分析;接着,根据平滑估计值和当前观测信息之间的相关性,建立噪声方差在线自适应检测机制,对模态噪声方差进行自适应更新,有效克服了模型噪声统计特性时变对滤波精度的影响,提升了算法的鲁棒性。最后,针对多种模态估计跟踪进行了充分的仿真分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 混合系统 故障诊断 粒子滤波 噪声统计特性 自适应滤波
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未知测量噪声方差的平方根高阶容积Kalman滤波 被引量:5
17
作者 管冰蕾 汤显峰 葛泉波 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第9期2626-2629,共4页
针对非线性系统中测量噪声统计特性未知导致滤波精度不高或发散的问题,提出了一种自适应平方根高阶容积卡尔曼滤波(high-degree cubature Kalman filter,HCKF)算法。采用QR分解、Cholesky因子更新和高效最小二乘法等矩阵分解技术设计了... 针对非线性系统中测量噪声统计特性未知导致滤波精度不高或发散的问题,提出了一种自适应平方根高阶容积卡尔曼滤波(high-degree cubature Kalman filter,HCKF)算法。采用QR分解、Cholesky因子更新和高效最小二乘法等矩阵分解技术设计了一种平方根HCKF算法(SHCKF),提高了滤波算法的数值稳定性,减小了状态估计误差。引入Sage-Husa估计器在线估计未知测量噪声的方差,进一步提高了SHCKF的估计精度,扩大了算法的应用范围。通过几个计算机仿真实验表明,与标准的HCKF算法相比,新算法具有更好的估计精度,尤其是在测量噪声统计特性不确定的场景下。 展开更多
关键词 非线性系统 高阶容积卡尔曼滤波 自适应滤波 矩阵分解 噪声统计估计器
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迭加法减小γ数字辐射成像系统噪声的研究 被引量:3
18
作者 刘锡明 吴志芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第1期91-93,共3页
γ数字辐射成像(γ DR)系统的主要噪声源是由射线与物质相互作用的随机性产生的统计涨落噪声,对采样信号进行多次迭加平均是减小噪声的有效方法。本工作从理论上推导了迭加法降噪效果的影响因素,得到了迭加后噪声强度与迭加次数和采样... γ数字辐射成像(γ DR)系统的主要噪声源是由射线与物质相互作用的随机性产生的统计涨落噪声,对采样信号进行多次迭加平均是减小噪声的有效方法。本工作从理论上推导了迭加法降噪效果的影响因素,得到了迭加后噪声强度与迭加次数和采样周期之间的关系,并用实验进行了验证。研究结果应用于钴 60集装箱检测系统的降噪处理,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 迭加法 γ数字辐射成像系统 统计涨落噪声 降噪 钴60 集装箱 检测系统
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未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波 被引量:4
19
作者 杨恒占 王盛博 何红丽 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2021年第2期42-47,共6页
针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的... 针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的过程噪声协方差Q估计方法;然后采用残差序列对测量噪声协方差进行估计,利用加权因子将当前的噪声协方差矩阵与估计值组合成为新的测量噪声协方差阵R,有效避免了不准确状态估计的局限性。仿真结果表明:在时变噪声协方差的条件下,所提出的自适应容积卡尔曼算法的跟踪精度明显提高。 展开更多
关键词 自适应滤波 数据融合 目标跟踪 非线性滤波 未知噪声统计
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未知时变噪声下故障诊断的粒子滤波方法 被引量:1
20
作者 王进花 曹洁 +1 位作者 李伟 黄玲 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第6期95-101,共7页
针对复杂系统故障诊断问题中未知时变噪声对系统精度的影响,提出了一种噪声统计特性未知且时变的粒子滤波方法.将过程噪声和量测噪声组成联合噪声,并用Normal-inverse-Wishart分布来表示联合分布的统计特性,通过参数的递归更新实现对未... 针对复杂系统故障诊断问题中未知时变噪声对系统精度的影响,提出了一种噪声统计特性未知且时变的粒子滤波方法.将过程噪声和量测噪声组成联合噪声,并用Normal-inverse-Wishart分布来表示联合分布的统计特性,通过参数的递归更新实现对未知及时变噪声统计特性的实时估计和修正;然后根据噪声的组成原则,对联合噪声分解得到过程噪声和量测噪声.同时,考虑噪声时变特性和运行时间,采用部分重采样和变异操作结合的方法通过对小权值粒子的变异减小计算量,变异操作更加符合时变噪声引起的系统状态时变特性,提高采样效率.最后通过对噪声时变的非线性系统故障诊断仿真分析,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 故障诊断 粒子滤波 噪声统计特性 重采样
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