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长期预报模式的随机解

一、地一气系统的合理近似 地球一大气这个控制系统,本质上是一个非线性响应系统。因此,精确地描述是十分困难的。我们应当寻找一个接近于实际的描述方法。 我们知道,任何一个(长期的)大气状态,几乎都是在平均值上下作微小的振动,而且这个平均值都是以年为周期,各种小振动的各种周期的振幅,与这个年振幅比较都是很小的。因此,作为一级近似,可以把地气系统作为对太阳辐射的线性响应系统。在某些情况中,例如,对于北半球地面气温、500 mb高度场及温度场等,这还是一个很好的近似山。然而总的说来,这是一个粗糙的近似。在这样的近似中,各种大气状态都仅仅具有一个年变化周期。这对于长期天气的描述显然是不够的。从任何一个地方的气温年变化曲线可以看出,很接近于一个正弦曲线上迭加一个小扰动。根据经验,我们知道这个迭加上去的小扰动具有随机的性质。所以作为二级近似,可以认为,地气系统是一个迭加有随机扰动的线性响应系统。二、描述地气系统的基本方程 1.基本方程组’ 根据...  (本文共13页) 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

面向结构健康监测的压缩采样随机解调系统研究

结构健康监测是确定结构完整性的革命性创新技术,通过布置在结构上传感器网络激励和接收诊断信号,实时、在线地对结构进行监测,以便及时的发现结构的损伤,并进行评估和定位。结构健康监测对于结构的轻量化设计、以及提高结构使用的安全性和降低维护成本具有重要意义。在飞行器、桥梁、建筑等工业装备和基础设施上具有广泛的应用前景。对于诸如飞机机翼和机身等大型结构的状态监测或损伤诊断,需要布置大型传感器网络,导致了激励和接收信号数据量非常庞大,尤其是对于超声导波主动监测,传感器激励和接收的导波信号的频率很高。根据传统的奈斯奎特采样定理,采样率要大于接收信号最高频率的2倍,高采样率和大数据量对信号的采集、传输和存储以及处理设备提出了严峻挑战,尤其是对于采集的信号需实时传输到基站进行处理的场合。因此,如何对基于大型传感器网络的传感信号进行压缩采样以提高监测效率和降低成本,是当前结构健康监测的研究热点。本文采取近年来出现的压缩感知理论来解决结构健康监测信号...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

福州大学
福州大学

基于随机解调的非重构便携式心电信号采集系统设计

近年来,随着智能终端设备以及智慧医疗的快速发展,可24小时不间断监控的便携式心电信号采集设备应运而生,极大程度上改善了传统设备在实时性与灵活性方面的不足。然而受到电池容量的影响,便携式设备普遍存在体积大、续航不足等问题。目前,低功耗设计是便携式心电检测设备设计的关键。本文拟以著名的压缩感知理论为基础,在压缩域中采集、处理及传输心电信号,通过降低系统的处理速率降低便携式心电信号采集设备的功耗。压缩感知是信息领域近年来最著名的创新理论之一。它以获取信号所携带的信息为目的,依据信号的稀疏性或者可压缩性,以低于信号两倍带宽的速率采集并处理信号。本文首先研究了心电信号的基本特征并对比分析了心电信号在小波域及频域上的稀疏特征。之后,本文讨论基于随机解调结构的心电信号低速率采集及处理方法。本文的工作如下:(1)本文采用随机解调来实现压缩感知算法,并用于心电信号的压缩采集。由于随机解调是基于信号的频域稀疏性,但是心电信号在频域是渐近稀疏的,而在...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于随机解调的模拟信息转换技术研究

传统的信号处理模式是先进行奈奎斯特采样,再通过压缩去除大量冗余数据。这种是先采样后压缩的模式无疑浪费了大量的资源。模拟信息转换是解决这个弊端的一种思路,它旨在利用一些新的信息理论将模拟信号直接转变为有用的信息,从而减少采样过程中的冗余数据,降低采样率。压缩感知是实现模拟信息转换的一种重要理论依据,它在理论上表明利用信号的稀疏性可以实现信号的同时压缩和采样,达到将模拟信号直接转变为压缩过的有用信息的目的,即模拟信息转换。但是压缩感知的物理实现方法目前还很少,随机解调是其中一种重要方法和技术。本文对此开展研究,采用随机解调方式使压缩感知理论实用化,从而实现模拟信息转换。本文的主要研究内容和结果如下:1、研究随机解调的原理。对压缩感知理论和随机解调原理进行阐述,用数学语言描述随机解调过程的各个阶段,说明随机解调是压缩感知从离散域到连续域的一种扩展。通过MATLAB仿真验证随机解调技术的可行性,并探究了采样速率、采样相位、滤波器参数、m...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子世界》2013年17期
电子世界

基于多通道随机解调系统的多带信号性能分析

1.引言多带信号是一种包含多个不连续子带的信号,目前广泛应用于通信和雷达系统。根据奈奎斯特采样理论,通信系统必须以所有子带带宽和作为为基础带宽才能从采样值中重构出原始信号。但在实际场景中,多带信号往往只有部分频段才包含有用的信息。例如,典型的OFDM多带信号的子载被分配给不同的用户,对于每个用户,只有一部分频带是有用信号。显然,经典的采样方法将不可避免地在产生许多冗余数据。自上个世纪九十年代以来,以信号的频谱宽度,即有用子带的所有带宽和为基础采集多带信号成为研究领域的热门课题[1-3]。提出了一种可实现多带信号超低速率采样的多陪集(Multi-Coset,MC)周期非均匀采样方法。它首先利用一组解调器调整输入信号的中心频点,然后通过一组低通滤波器提取有用的频带信息,并防止过低采样速率产生的频带简干扰。防止其他频带的干扰,并以低速率进行采样。这些方法实现的前提是已知信号的载频频率,但是这些频率信息在实际中是很难得到的。该种采样方法...  (本文共2页) 阅读全文>>

《哈尔滨工业大学学报》1999年02期
哈尔滨工业大学学报

包含方程x(ω)∈F(ω,x(ω),y(ω)),y(ω)∈G(ω,x(ω),y(ω))随机解的存在性

文献[l-4]等研究了Banach,Schauder和lhasnoselskii不动点定理的随机化问题,所得结论对随机算子方程的求解起了重要的作用.本文继续这一问题,讨论包含方程J(。)E川。,J(。),/J》,y。)6C。,X(。),y(a》随机解的存在性,解答了文献卜〕中所提出的一个问题.1预备知识设(0,由为可测空间,(X,d)为度量空间,B为X的一切B0rel子集的a代数,2”表示X的非空子集族,CD(X)表示X的所有非空闭子集族,CB(X)为X的所有非空有界闭子集族,K(X)为X的非空紧子集族,CK(X)为X的非空紧凸子集族.映射F:D一2”,若对于X的任意开子集B,F’(B)={。ED:F(。)nB一周Ewi则称F为d可测的.映射F:X~CB(X),若对于任意的X,yEX,有以F卜),凤仙)<k山X,/,k>0,则称F满足k-LipSChitZ条件,其中H为CB(X)上由度量d诱导的Hausdorff度量.若F:X~...  (本文共4页) 阅读全文>>