统计特性

摘要： 三峡水位周期性振荡是影响库区滑坡变形及稳定性的重要随机变量。通过对2010—2020年三峡坝前水位过程线进行标定,获取水位过程线特征参数的边缘分布类型、分布参数和相关性。运用9条直线段拟合水位过程线,获取库水消落期与回升期的持续时间和变化速率、汛限期前后平台持时、洪峰爬升和下降时长、洪峰水位等14个特征参数。根据赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)识别特征参数的最优分布类型,并利用Bootstrap方法模拟统计不确定性。结果表明:①特征参数均值线克服了水位均值线平均时的削峰填谷现象,可作为库区涉水滑坡变形和稳定预测的典型水位过程线。②在库水消落期的缓降和陡降、回升期的陡升和缓升4个阶段内,持续时间分别服从威布尔、极值Ⅰ型、对数正态、威布尔分布,均值分别为87.00、47.45、22.18、32.27 d;库水位变化速率分别服从极值Ⅰ型、威布尔、极值Ⅰ型、极值Ⅰ型分布,均值分别为14.53、36.75、74.33、37.88 cm/d;持时和库水位变化速率的Pearson相关系数分别为-0.67、-0.78、-0.85、-0.67。③汛期洪峰水位服从极值Ⅰ型分布,缓降持时和速度之间相关系数均值的变异性较大。研究成果可为库区涉水滑坡的风险分析提供水位信息相关统计特性。

摘要： 船载地波雷达可利用船载平台机动灵活的特点,扩展地波雷达探测范围,但也会由于平台的运动,影响目标探测性能.针对船载平台抛锚运动引起艏向变化和目标回波展宽范围不规则导致目标检测性能下降的问题,提出了一种适用于平台抛锚状态时的船载地波雷达目标自适应检测方法.首先,从平台抛锚时船载地波雷达的目标回波特性和检测背景统计特性两个方面来分析目标检测中的难题.然后,基于理论仿真与实测数据的分析结果,提出目标自适应检测方法.该方法先通过前端数据的预处理消除艏向变化带来的影响,再将处理结果进行检测背景的自适应选取并作统计特性转化处理,经过恒虚警率检测后得到检测结果.最后,利用实测数据对本文提出的方法进行验证.结果表明:本文提出的船载地波雷达目标自适应检测方法能够有效解决船载平台抛锚时的目标检测难题,可显著提高抛锚状态下船载地波雷达的目标探测能力.

摘要： Nakagami信道通过不同的衰落因子m可以仿真不同的信道衰落环境,仿真数据与实际测量值吻合度较高,在信道仿真领域得到广泛应用。然而,目前针对Nakagami信道模型的可信性研究较少,缺少科学的比对验证方法。根据典型Nakagami信道的一阶包络序列服从Nakagami分布这一信道统计特性,提出一种基于Cramer-von Mises(CvM)算法的拟合优度检验方法。使用“高斯+瑞利+直流”组合法建立Nakagami衰落信道模型,得到信道输出序列并从中提取包络序列。在此基础上,利用双样本CvM检验算法对包络序列的理论分布和实际分布进行拟合优度检验,实现对Nakagami信道模型的可信性评估。半实物仿真结果表明,与K-S检验、卡方检验和Z检验+卡方检验融合检验算法相比,CvM针对不同m下的Nakagami衰落信道均具有较好的识别性能,同时在可靠性和复杂度方面也具有优势,其对虚警概率为0.01以下的Nakagami衰落信道识别准确率达到92.6%,对样本长度为300000以上的Nakagami衰落信道平均识别准确率达到96.4%,而当待检验信道为其他信道时,不存在误识别的情况。

摘要： 床面切应力瞬时值的实验测量极为重要但富有挑战。为了利用粒子图像技术准确测量瞬时床面切应力,采用模拟不同图像和流动参数的合成粒子图片对粒子图像测速技术(PIV)、粒子图像示踪技术(PTV)和直线相关PIV技术(LCPIV)的测量精度进行分析,发现各技术在床面附近的测量精度均因床面影响而变差,其中,PIV技术受影响的范围距床面不小于判读窗口高度,PTV及LCPIV技术受影响的范围等于粒子图像半径;在床面影响范围外,PTV技术可实现无偏差测量,并在粒子图像密度较小且粒径适中时拥有高于PIV和LCPIV的精度。比较而言,PTV技术更适于测量瞬时床面切应力。将PTV技术用于雷诺数分别为8 007和11 462的明渠均匀紊流瞬时床面切应力试验测量,进一步验证了该技术无偏差、高精度测量的能力;发现了明渠紊流瞬时床面切应力不符合高斯分布,离散系数约为0.4,偏度系数和峰度系数随雷诺数增大而逐渐变大。研究结论为明渠紊流瞬时床面切应力的实验测量提供理论依据和实践参考。

摘要： 新型高超声速飞行器在中低空以极高马赫数飞行时,会面临湍流与高温化学非平衡效应耦合作用的复杂流动环境,但相关研究工作还比较少。以楔形体头部斜激波后的高温非平衡湍流边界层作为研究对象,分别采用两种气体模型(完全气体模型和空气化学反应模型)开展直接数值模拟研究,对比分析了Walz关系式、强雷诺比拟关系(Strong Reynolds Analogy,SRA)、湍动能生成耗散机制和湍流可压缩效应。计算结果表明,弱可压缩假设在高温化学非平衡湍流边界层中仍然成立。采用无量纲恢复焓建立的与速度之间的关系式,可以消除马赫数、化学反应等因素的影响,与直接数值模拟的结果符合较好。GHSRA(Generalized Huang’s SRA)可以较好地描述温度脉动与速度脉动之间的强雷诺比拟关系。且采用半当地尺度归一化时,不同工况下湍动能输运方程各项的分布能够较好地符合。化学非平衡效应及高马赫数效应引起的可压缩效应有限。

摘要： 为了调查现有的湍流模型无法再现圆柱绕流湍流时的尾流处周期性摆动的问题,我们对三维不可压缩流体的圆柱绕流进行了直接数值仿真,并使用无惯性拉格朗日系粒子来观察湍流统计量的规律,此外我们还提取圆柱壁面的时序数据用以讨论扰动的扩散问题。数值实验的结果显示:1) 高雷诺数情况下湍流动能和湍流动能耗散率会随时间发生剧烈震荡,这个震荡可能是圆柱壁面附近的扰动引起的;2) 湍流粘性模型要求的雷诺应力方向和速度剪切方向一致或者完全无关,但这个条件无法在圆柱绕流问题中得到满足。这些发现对我们将来改进湍流模型以得到更贴近实际的仿真结果可能有所帮助。

摘要： 铁路运输网络建模与分析一直是铁路运输组织研究的热点和难点,其目标是揭示铁路运输特点、行为与网络结构之间的内在联系,为铁路运输网络规划和铁路运输组织优化提供有价值的理论依据.迄今为止,对铁路运输复杂网络统计特征与动力学的研究成果颇丰.从铁路运输复杂网络的模型构建、拓扑特征、动力学3个方面对这些研究工作进行全面地解析和总结;同时,针对铁路运输网络规划和优化铁路运输组织这2个主要应用方向,梳理和概括相关研究工作,为全面了解铁路运输复杂网络领域的研究进展提供概貌图,也可为后续研究工作提供清晰的引导,并结合我国铁路运输当前的形势和重点任务,对今后铁路运输复杂网络研究工作提出思考与建议.

摘要： 大功率微波源在高功率微波应用及效应研究中使用广泛,作为试验条件的输入端,其控制、测量等操作需方便可靠、明确可记录。对S波段1 MW大工作比微波源开展了测控一体化技术研究:通过光纤通信进行远程控制;使用数字化仪代替示波器对输出信号和测试信号进行监测,并自动保存数据;运行过程时序清晰,数据详实。微波源采用固态放大器推动速调管放大器的两级放大链方式,测量其输出特性,获取微波源各调节参数对输出信号的影响。通过测控一体化可对微波源输出信号实时监测,为开展微波应用实验提供了帮助。

摘要： 分布式声传感器技术(DAS: Distributed Acoustic Sensor)是一种新近提出的高精度勘探数据采集方法,受制于复杂背景噪声的影响,DAS记录处理水平有待进一步提高.针对上述问题,采用基于替代序列的时间序列平稳性检验方法和Lilliefors检验法对DAS记录中复杂背景噪声的平稳性和高斯性进行研究.用以分析的实际地震数据是按照勘探工业要求采集的井中DAS记录.研究结果表明,DAS背景噪声是非平稳、非高斯随机过程且噪声特性随记录时长发生变化.相关研究成果实现了针对DAS背景噪声特性的可靠认知,对提高DAS记录处理水平具有重要参考价值.

摘要： 针对浅海内波环境下的声速剖面预测问题,本文提出了一种基于内波环境下时序声速剖面统计特征的声速剖面智能预报方法.通过分析有无内波情形下时序声速剖面的经验正交分解系数分布特点,给出内波存在时的特有分布特征,以此为基础,将声速剖面的预报问题简化为单一参数的时间序列预测问题.结合长短时记忆循环神经网络处理时间序列数据中长距离依赖信息的能力,实现内波环境下声速剖面的实时预测,对试验数据预测结果与测量值符合较好,最大均方根误差1.3 m/s.

摘要： 根据线性叠加原理模拟随机波浪生成,基于JONSWAP谱模拟符合高斯过程的波浪时间序列.应用蒙特卡洛方法计算不同畸形波定义下的畸形波出现概率后,采用畸形波定义H/H2＞2彪对畸形波进行统计特性分析,结果表明:对比几种常用极值分布后,畸形波波高、周期的分布用GEV分布拟合效果最佳,而陡度的分布不适于用极值分布拟合;畸形波出现的时间间隔符合指数分布,同时给出了各分布相应的参数.

摘要： 针对现阶段大部分卫星导航接收机跟踪阶段的欺骗检测方法只能检测单欺骗源发射的欺骗信号的问题,提出一种基于载波跟踪环路统计特性分析的欺骗检测方法.首先分析了跟踪阶段已有欺骗检测方法的不足;其次,建立了接收机正常接收信号模型和欺骗信号入侵后接收信号模型,对真实信号与欺骗信号的复合信号的统计规律进行了分析.理论分析表明,当欺骗信号与真实信号存在频差时,检测算法能够通过I路信号的幅度变化检测出欺骗信号.仿真结果表明,在接收机能接收到的正常载噪比范围内(28dB·Hz～50dB·Hz),在2％的虚警概率下能够达到100％的检测概率.算法能够检测多欺骗源发射的欺骗信号,且检测性能比已有方法得到了提升(在载噪比相同的情况下,检测性能提升约1dB;在干信比相同的情况下,检测性能提升约4dB).

摘要： 导航系统是无人飞行器最为关键的系统之一,其精度和可靠性关系到控制指令的执行和飞行的安全,因此一般高可靠性要求的无人机都配置多余度导航系统.高效的余度管理算法能够利用多余度导航系统提供的同一导航信息的多个测量值,表决出唯一信号传递给制导和控制律解算使用.本文研究了无人机传感器信号余度管理策略,提出一种基于奇偶检测法和传感器信号的统计特性提出了一种新型的传感器信号余度管理算法,利用多余度传感器信号间差值的统计信息,结合自检测和互检测算法实现信号的有效性判定,进而隔离无效信号,并采用基于统计信息的加权平均表决算法完成表决值信号的优选和重构,提高了无人机的飞行可靠性及任务可靠性.

摘要： 近地大气折射率梯度的变化是影响无线电系统性能的重要因素.基于ITU-R大气折射率梯度数据,分析了不同时间概率下中国近地面65m和1km大气折射率梯度的区域变化特征,并通过对典型地区负折射、标准折射、超折射和波导传播条件发生概率的分析,表明中国不同区域的晴空传播条件存在巨大差异,其结果对地面无线电系统设计和性能评估具有重要参考价值.

摘要： 利用WRF气象模式对南海风场进行了数值后报,并以此为驱动场,采用SWAN海浪模式对南海海浪进行了数值模拟研究,得到连续20年的南海风浪资料.通过与观测资料进行对比验证,发现模拟数据与实测数据匹配较好.在此基础上,利用风浪后报数据分析了南海风浪长期统计特征.通过不同分布模型统计结果对比分析,选取误差最小的P-Ⅲ型方法对南海风浪极值条件进行了不同重现期推算,为南海海洋工程设计提供基础数据和科学支持.

摘要： 卫星通信在海上编队遂行任务尤其是赴远海执行任务时，起到了越来越显著的作用，其地位也越来越突出，已成为保障海上编队顺利完成远海任务至关重要的通信手段。随着卫星通信技术的发展，Ku频段的卫星舰载站已大量使用，并逐渐向Ka频段发展。高频段的使用满足了大容量、高速率、小尺寸舰载站建设的需求，但是，却会受到雨、雪、云、雾、大气等对电磁波的吸收、散射、闪烁、去极化等影响。其中，降雨衰减(以下简称“雨衰”)对Ku及以上频段影响尤为严重，暴雨甚至能引起数十分贝的衰减并导致通信中断;降雨和冰晶层的散射还可引起地面电路和地空电路间的同频干扰，引起使用正交极化的频率复用系统的交叉极化隔离度或交叉极化分辨率的下降、引起信号的附加时延。为此，分析海上编队卫星通信中雨衰的特性，研究海上编队卫星通信抗雨衰的策略和手段，具有重要意义。针对海上编队执行任务中的卫星通信雨衰问题,对雨衰长期统计特性和动态特性进行定量分析,在此基础上,分别从技术角度和使用角度讨论了海上编队卫星通信应对雨衰的措施及进一步的研究方向,为提高海上编队卫星通信保障能力提供参考.

摘要： 针对时间序列特征SAX表示方法的信息损失及保留情况,利用信息嵌入成本(IEC)这一度量手段来分析SAX方法的内在统计特性,并通过复杂网络表示方法建立时间序列的图形化表示,达到时间序列数据分析及可视化的目的.对于时间序列数据,首先进行SAX特征表示并计算其IEC值;然后对原始时间序列及其SAX表示分别进行分类并对比分类错误率,分析IEC分值与分类错误率的关系;最后根据数据自身特点及IEC分值选取具有代表性的数据集,将SAX表示转化为马尔科夫转移矩阵,进而采用复杂网络表示方法进行可视化展示.对原始时间序列采用分位数离散化特征表示方法,与SAX方法进行可视化效果对比的实验结果表明,SAX方法能在有效降低复杂性的同时保留原始时间序列中的核心信息.文中提供了IEC分值作为SAX方法有效性判别的一个参照标准,并建立了一个有效的分析评估与可视化方法框架.

摘要： 阵列天线的结构误差包括随机误差和系统误差,二者的综合作用导致天线电性能下降,严重制约高性能阵列天线的发展.文中基于阵列天线的机电耦合模型,研究了随机误差下天线电性能的统计特性,并分析了随机误差与系统误差综合作用下天线电性能的变化,给出了满足天线电性能要求时随机误差和系统误差的临界值,为工程设计人员制定天线结构方案与制造公差提供了重要参考.

摘要： 本文使用THEMIS五颗卫星(THA、THD、THE 2007-2011年,THB、THC2007-2009年)的观测数据,对位于地球磁尾(-30RE＜XGSM＜-6RE,-10RE＜YGSM＜10RE)的偶极化锋面进行了统计研究.分析发现了偶极化锋面前端磁场Bz下降区域与等离子体晨向流动的相关性。统计结果还表明，偶极化锋面运动速度和背景等离子体密度对锋面磁场下降深度的影响最为明显:运动速度越大，背景等离子体密度越高的偶极化锋面其磁场下降越多。这些观测结果和前人的理论预测是一致的。

摘要： 防空反导体系是一个复杂巨系统,体系开发和作战使用中的装备种类、构成关系、体系演化特性具备复杂特性.从网络的角度对防空反导作战进行网络化描述,从作战网络中获得网络拓扑结构模型.在此基础上,从节点复杂性、关系复杂性、演化复杂性三个层次展开分析防空反导体系网络复杂性,最后对三个层次的关系进行分析比较,以期为进一步深化研究网络化防空反导体系建设提供参考.

摘要： 本发明公开了一种统计信道特性辅助的雷达通信共存能效优化方法，包括：构建监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景；获取大规模MIMO通信系统里用户的统计信道信息；根据统计信道信息构建对应的大规模MIMO通信系统能效表达式并建立在雷达接受信号干扰比和雷达通信系统各自发射功率约束下的雷达通信共存能效优化问题模型；运用交替优化、确定性等同、MM算法和Dinkelbach算法对优化问题进行求解。本发明基于监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景，充分利用了用户的波束域统计信道状态信息，通过降低大规模MIMO通信系统和监视雷达之间的互干扰显著提升了系统的能效性能，且降低了优化问题求解和物理层实现的复杂度。

摘要： 本发明公开了一种基于双边截断统计特性的SAR图像舰船CFAR检测方法，其步骤包括：1.获取一幅SAR图像，设置由目标窗口和背景窗口组成的局部滑动窗口，计算背景窗口中像素的对数域均值和对数域标准差和变异指数，并得到截断规则，去除其中的异质像素；2.采用最大似然估计法对保留的真实海杂波进行对数域均值和对数域标准差估计；3.用对数正态分布对真实海杂波灰度概率密度进行建模；4.根据给定的检测虚警率建立判决规则，对目标窗口中的待测像素进行目标判别。本发明能有效去除所述背景窗口中的异质像素，从而能在保持较低虚警率的前提下有效提升复杂海况下舰船目标的检测率，且计算效率高，具有较好的工程应用价值。

摘要： 本发明公开了一种顾及极化统计特性的非监督域自适应网络极化SAR地物分类方法及设备，其方法为：选取带标签和不带标签的极化SAR数据计算生成协方差矩阵，分别作为源域和目标域数据集；使用源域样本初始化源域及目标域的聚类中心；将源域和目标域数据输入至各自对应的复卷积神经网络，得到重构特征；通过计算重构特征与聚类中心的距离，为目标域样本确定伪标签，并更新目标域的聚类中心；重复聚类迭代，直到聚类迭代收敛或达到聚类最大迭代次数；通过最小化目标函数，迭代更新两个复卷积神经网络的参数，直到网络参数收敛，此时目标域数据集各样本类别即为最终地物类别。本发明可高效对极化SAR数据进行地物分类。

摘要： 本发明公开了一种极低频声起伏统计特性分析方法，首先构建具有分层弹性海底的水声环境模型和内波运动模型，然后使用边界耦合算法对声场求解；接下来对运动内波导致的声信号能量起伏的结果进行统计；最后将统计结果采用函数进行拟合。本发明方法采用了有限元模型模拟海洋环境，相比于其它模型，该方法可以考虑更为复杂的分层弹性海底，更贴近于真实海洋情况。同时将统计结果与正态分布(高斯分布函数)相结合，并且拟合结果较好，可为后续信号检测方法提供有价值的参考。

摘要： 本发明涉及一种应用概率的集装箱船垂向静水弯矩统计特性计算方法，其特征在于，包括以下步骤：按集装箱船布置图在船舶CAD软件中定义箱位，将舱内集装箱与舱盖上集装箱按纵向BAY位各自成组；设置每个BAY位的重量变化范围；在重量变化范围内任取若干随机数，随机分配给不同的BAY位，在船舶CAD软件中进行装载计算；统计装载计算结果，可得到该集装箱船静水弯矩统计特性数据。本发明针对集装箱船实际装载的非均箱装载特点，设计了一套更接近于实际配载的计算机模拟方法，用于研究集装箱船日常装载引起的垂向静水弯矩的变化规律。依据发明提供的技术方案统计得到的集装箱船垂向静水弯矩统计特性，更加接近真实情况。

摘要： 本发明针对雷达模拟器回波信号生成领域，特涉及一种基于统计特性的杂波信号高效生成方法。本发明采用统计学的方式结合网格划分方法生成某一区域的杂波回波信号，利用幅度概率密度函数、功率谱密度函数及空间相关函数对杂波进行刻画；考虑到每帧杂波回波之间的功率谱位置和谱宽以及空间相关性存在小范围波动，本发明引入运动目标多普勒频谱散焦特性，在产生第一帧杂波数据基础上，利用定义的散焦因子，循环产生多帧杂波信号，保证杂波的功率谱及空间相关性随时间动态变化，极大降低多帧杂波数据产生所需的系统处理时间。

摘要： 本发明公开了一种基于3D闪存信道统计特性的LDPC码快速迭代译码方法，包括：初始化变量节点的初始消息，对于辅助译码帧和自适应译码帧，计算初始消息中所有正值的均值：对辅助译码帧和自适应译码帧进行译码，其中自适应译码帧使用步长辅助进行校验节点消息处理；对变量节点进行消息处理，之后进行译码判决，得到纠错后的码字；并在迭代结束后计算步长，用于后续自适应译码帧在译码过程中校验节点的消息处理过程。本发明相对于现有的LDPC BP译码算法，在提高译码收敛速度的同时，能对不同的页进行译码操作，并且只需要存储用于辅助译码的帧求得的步长即可，不需要额外存储两个页数据对应的初始LLR信息和译码结果。

摘要： 本发明公开一种基于局部方向统计特性的MRI影像噪声去除方法，包括步骤：对存在噪声的MRI图像进行噪声估计，并获得类高斯函数；基于MRI图像获得多个积核大小下的多个方向下的梯度方向基础模型组；判断声点：对MRI图像的每一个像素点，根据梯度方向基础模型组判断其是否为噪声点；进行噪声点去除：如果是噪声点则通过所述类高斯函数进行去噪复原。本发明能够基于局部因素对MRI影像进行去噪，提高去噪效果，去噪结构更贴近实际情况。

摘要： 本发明提出了一种基于杂波全局统计特性目标检测方法，包括如下步骤：步骤1，对距离多普勒幅度值采用直方图统计幅度值，采用基于一维统计灰度直方图的方法进行分割；步骤2，计算目标检测结果期望数量；步骤3，杂波全局背景统计：包括计算距离杂波宽度、计算方位多普勒宽度和多普勒频道数、计算杂波背景全局统计均值；步骤4，根据步骤1～3的结果确定检测门限，并根据检测门限进行目标检测。本发明的方法能够有效应用于高速运动载体高频、高分辨雷达目标探测跟踪信号处理的实时性要求，能够有效提高雷达目标检测的有效性、准确性和可靠性，具有显著的工程应用价值。

摘要： 本发明属于图像处理技术领域，公开了一种面向红外杂波背景图像的统计特性分析方法，方法包括以下步骤：选择分析用红外场景图像序列集，并基于图像序列的时空连续性，建立红外图像的数学模型和合理假设；计算所有样本的平均值和样本自协方差，构建样本均值、自协方差与像元位置的关系曲线，并分析红外图像的平稳特性；采用拟合优度检验法检验红外杂波背景图像的空间分布特性；在广义平稳条件下，估计红外背景图像的相关长度。本发明可深入分析红外杂波背景的平稳特性、空间分布特性和空间相关特性，可计算出杂波背景的相关长度范围，有利于选择合适的滤波器参数，适用于各种背景。