润扬大桥斜拉桥实测响应的 小波包分析及其环境变异性研究

将环境荷载激励技术与小波包分析技术相结合, 提出了环境激励下基于小波包能量谱的大跨斜拉桥结构损伤预警方法. 在此基础上对润扬大桥斜拉桥结构的实测加速度响应进行了小波包分析, 详细地考察了环境激励下斜拉桥实测小波包能量谱及其损伤预警指标的环境变异性. 分析结果表明, 实际环境条件(交通荷载、环境温度和台风荷载)与斜拉桥实测小波包能量谱存在较为明显的相关关系, 主要表现为环境温度的变化对小波包能量谱的影响是长期性的趋势, 而交通荷载和风荷载的影响则由于荷载的非平稳性呈现瞬时的颤动变化. 实测数据的分析结果进一步表明, 基于小波包能量谱的结构损伤预警指标 ERVD能够敏感地表征环境温度和台风激励对润扬大桥斜拉桥振动特性的影响. 因此, 结构损伤预警指标ERVD适合于环境振动测试下的大跨斜拉桥结构的实时损伤预警.     

分布式光纤传感信号特征提取方法研究

本文分析研究了分布式光纤传感信号的三种特征提取方法：MFCC参数特征提取法、小波包能量特征提取法和小波包Shannon熵特征提取法，并且用RBF神经网络分别进行了实验。实验识别结果表明，相比其他两种特征提取方法，小波包Shannon熵特征提取法能产生较好的识别结果。     

大跨悬索桥扁平钢箱梁温度梯度与温度影响研究

对运营中的润扬大桥悬索桥钢箱梁进行了现场温度测试，分析了日照环境作用下正交异性扁平钢箱梁温度场变化规律与分布特征，对于测试数据进行了函数优化拟合与误差分析，提出了一种适合于六角形扁平钢箱梁的温度梯度分布曲线．在此基础上，进行了正交异性扁平钢箱梁的温度效应有限元分析，比较了不同温度梯度模式对于钢箱梁受力特征与应力分布的影响．分析表明：日照环境作用下，扁平钢箱梁结构的热传导具有明显的“箱室效应”特征，实际温度梯度分布与现行规范的规定不符．采用实测温度梯度模式计算得到钢箱梁温度应力大于采用规范温度梯度模式的结果，应力大小与设计车辆荷载作用产生的应力接近．温度荷载作用产生的应力集中主要位于正交异性钢箱梁制造焊缝附近，在设计、施工、研究中应该予以重视．本文的研究可作为现行桥涵设计规范中相关内容的补充．     

外通频带地震信息的利用

外通频带地震信息是指地震信号谱通频带以外的频率成分所携带的地震信息。提高外通频带地震信息的利用水平有助于提高地震资料的利用率和勘探效果。论文作者以数值模拟和实际地震资料处理结果表明：利用外通频带地震信息可以识别小的地质异常体，固定油气藏的空间分布范围。以高精度时频分析为基础形成共频率数据体，如共频率地震剖面、共频率水平切片及共频率沿层切片是外通频带地震信息利用的有效手段。在地震资料具有较高信／噪比时，能量较弱的外通频带信息和能量较强的通频带内的信息可等同使用，并有时独具特色，在薄、小地质异常体的识别方面，能发挥通频带内地震频率成分难以起到的作用． 至少能起到补充作用。     

基于最优小波包分解的图像隐写通用检测

基于图像最优小波包分解,提出了一类具有较高检测正确率的信息隐写通用型检测方法.首先基于Shannon熵计算信息代价函数,对图像进行最优小波包分解,并从分解得到的子带系数以及图像像素中提取直方图特征函数多阶绝对矩作为特征,然后对提取的特征进行预处理并设计BP神经网络分类器进行分类.针对不同的背景和应用环境,文中给出了3种不同的检测算法.针对LSB、PMK、LTSB、Jsteg、F5及JPHide等典型隐写算法的实验表明:此方法相比现有的典型通用检测方法,正确检测率提高约6.4%～15.4%,且具有更好的通用性,并可为设计基于最优小波包分解的模式识别和分类算法提供参考.     

一种基于边缘检测的小波包非对称分解在图像编码中的应用

图像的像素点的值分布并不是均匀的，而是集中地分布在一些区间之内。小波包分解是将频带等分为2j个新的子带，但很多子带里只有少数无用的孤立点；而在像素点集中的子带里，如果要进行更细的分解，将使子带数量呈指数级数增长。本文提出一种方法先对图像进行边缘检测，得到边缘与非边缘部分。对于像素点集中的几个部分，再分别对这几个部分定义不同的细度并采用小波包非对称分解再进行进一步细分，对于少数无关紧要的孤立点则舍弃。这样既保持了图像的有效信息，又能极大地减小图像编码的冗余度。     

α进制最小能量区间小波框架的构造

基于小波多尺度特征和信号多通道理论需要,本文对a进制最小能量区间小波框架进行了系统研究,其中a为任意大于等于2的正整数.首先,给出了a进制最小能量区间小波框架的定义,建立了a进制最小能量区间小波框架的充要条件;其次,我们设计了支撑长度为任意整数γ的a进制最小能量区间小波框架的构造算法,并构造性地给出了构造算法所涉及矩阵的表达式;最后,给出了最小能量区间小波框架的分解与重构算法,并构造了数值算例.     

基于二通道不可分小波的多光谱图像融合

提出了一种伸缩矩阵为[1，1；1，-1]的二通道不可分小波滤波器组的构造方法，并把它应用于多光谱图像与高分辨图像的融合中．设计出多组不可分4×4小波滤波器组，并提出了一种基于该类小波的多光谱图像融合算法．利用所设计滤波器分别对多光谱图像的亮度分量和全色图像作多尺度小波分解，选取参数对分解后的低频分量进行调节融合．实验结果表明，该方法能较好地保持多光谱信息和高分辨率信息，其保持光谱信息的能力和保持高分辨率信息的能力比基于张量积离散小波帧变换（DWFT）的融合方法和基于改进的IHS变换的融合方法都强，当t值较大时，融合结果图像含有较丰富的光谱信息．与基于4个通道小波的图像融合方法相比，该方法可节约一半的运算量．     

基于小波的钦州水稻产量多时间尺度分析与预测

利用小波诊断技术对广西钦州1950～2005年水稻产量和播种面积进行了多时间尺度分析，并利用基于小波的ARIMA模型进行了预测。分析结果表明：56年来，钦州水稻总产量和单位产量波动具有明显的3a、7a和25a特征时间尺度，播种面积7a特征时间尺度主要受农村土地制度改革影响。基于小波的ARIMA模型在水稻产量、播种面积预测方面精度很高，预测误差与气象灾害和土地政策变化有关。利用基于小波的水稻产量多时间尺度分析与预测方法，可以辅助水稻产量增减周期的分析以及对未来趋势的判断，对于结合供求关系合理调整种植面积，促进农业可持续发展提供帮助。     

TIME-IGGCAS模式与经验模式和观测数据的比较

TIME—IGGCAS（Theoretical Ionospheric Model of the Earth in Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences）模式是我们在前人工作的基础上完善的一个中低纬理论电离层模式．本文把该模式的结果与其他一些有代表性的经验模式和多种观测数据作了详细的对比．比较结果表明：TIME-IGGCAS模式模拟的电子浓度、电子离子温度在数量级上均与经验模型和观测符合得较好，在地方时变化、纬度变化、季节变化这些变化形态上也符合得较好，并且模式能很好地模拟出赤道异常、冬季异常和半年异常这些电离层异常，这为我们进一步开发电离层数据同化模式奠定了良好的基础．无论是与经验模式还是与观测相比，TIME—IGGCAS模式均低估了电子温度而高估了离子温度，模式在日出日落时段和在低高度模拟的偏差较大，这些结果为我们以后进一步完善模式、改善模式的模拟能力提供了参考．     

韩江三角洲河网航道整治水动力数学模型

对韩江三角洲河网区河道进行概化，采用Preissmann有限差分格式和松弛迭代法建立韩江三角洲河网水动力数学模型，并利用2005年的实测水文资料对韩江三角洲河网的水面线、分流比进行验证，最后对2个整治工程方案的整治效果进行模拟计算和方案比选。结果表明：水位计算值与实测值误差一般小于0．05m；分流比计算值与实测值误差小于1％；在整治流量条件下，各河道水位变化很小，分流比增加值最大为2．35％；在洪水条件下，水位壅高值最大为0．07m，分流比增加值最大为2．06％。     

泄漏检测信号滤波技术比较

通过泄漏检测模型试验分析测量信号中的噪声来源，在对比研究传统小波去噪、改进神经网络去噪、最小二乘拟合去噪等方法在实测数据中去噪效果的基础上，借鉴神经网络反向传播学习算法的思路，提出了信号预滤波结合闽值自学习小波去噪的综合滤波方法。该方法通过对恒定状态下带噪压力信号阈值自学习使得重构信号与期望输出均方误差最小来获得单一工况下的最佳去噪阈值，再将此阈值用于同一工况下整个时间段的去噪，这样根据不同工况下得到的最佳阈值可以获得最优输出。数值计算结果比较表明该方法对噪声的抑制作用明显，比传统小波去噪、改进神经网络去噪等方法效果更好。     

基于小波变换的抵抗几何攻击的鲁棒视频水印

如何有效抵抗几何形变的攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一．提出一种能够有效抵抗几何攻击的鲁棒视频水印方案，在其嵌入方案中，提出了一种针对几何形变的不变量——平均交流能量（average AC energy，AAE），利用该不变量，并使用小波变换的空一频特性和人眼视觉特性嵌入有意义水印；在水印提取方案中，提出了最佳白化滤波器，能够根据视频的统计特性设计白化滤波器的参数，有效提高检测性能．实验结果表明，该水印方案有效提高了视频的视觉质量，同时具有很强的抵抗几何形变攻击的能力，对于其他攻击，如时间维上的低通滤波、去帧等攻击也具有很强的鲁棒性．     

超宽带通信中补偿天线失真的脉冲成形方法

在超宽带通信系统中，美国联邦通信委员会发布了一个非常严格的频谱规范以限制对其他无线设备的最大允许干扰，因此一些文献提出了不同的脉冲成形方法来满足这一规范．然而大部分脉冲成形方法都忽略了天线失真的影响，而与常规通信系统相比，这种影响在超宽带系统中是不能被忽略的．基于此，文中提出了一种基于正交小波的脉冲成形方法，将天线失真的补偿和脉冲成形结合在一起进行考虑．仿真结果表明，这种新型的脉冲成形方法可以补偿天线失真，优化发射的功率谱，而且算法简单，脉冲产生器也易于实现．     

具有13矩近似分布函数的等离子体的非相干散射谱

讨论了以Maxwell分布为权函数、正交多项式形式的速度分布函数中，热流和黏滞力所起到的作用和物理机制．在引入有效温度耳的情形下，计算了任意视线方向上的等离子体对电磁波的非相干散射功率谱．讨论了热流项和黏滞力项产生的不对称和各项异性对功率谱的影响，计算了功率谱随电场、视线方向、碰撞频率和温度的变化．分析了黏滞和热流效应对反演的影响，在大电场条件下，这些非Maxwell特征必须予以考虑．     

电脉冲作用下Al-22％Si合金的价电子理论研究

基于固体与分子经验电子理论（EET），计算了Al—22％Si合金熔体相价电子结构参数，研究了铝硅合金熔体基元键络对温度（能量）变化的敏感性及其对组织形态的影响．结果表明，低过热铝硅合金熔体中n4值较大的Si-Si团簇为过共晶铝硅合金初生硅形核提供了核心，对其周围的Al—Si团簇产生强烈的“类拖曳”效应；熔体温度的变化较明显地影响了该核心键络的稳定性，从而影响了组织形态；脉冲电场作用于合金熔体后，不可恢复地改变了Si-Si团簇键络稳定性，从而对合金凝固组织形态起到变质作用，施加电脉冲的能量越高，Si—Si团簇越不稳定，电脉冲孕育效果越显著．     

熔体过热对Sn—Bi40合金熔体结构转变及凝固组织的影响

以Sn－40wt％Bi合金为研究对象，探索了其在不同温度下恒温过程熔体电阻率随时间的变化规律，以及不同熔体状态与凝固行为及组织的关系．结果显示：在一定的临界温度以上，熔体保温相应时间后电阻率发生异常变化，提示熔体发生了结构变化；且随过热温度的提高，熔体结构转变所需“孕育期”愈短，转变速度愈快．凝固实验表明，一定过热度及相应保温时间所引起的熔体结构状态不同，导致凝固过冷度增大、晶粒明显细化且形态也发生改变．进一步的探索还表明，对应特定保温时间，凝固过冷度在一定的熔体过热温度下出现最大值．对上述现象的作用机理进行了简要的分析讨论．     

潮湿环境下非氢类金刚石薄膜的超自润滑性能研究

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在不同衬底温度条件下制备了不含氢的类金刚石薄膜，在相对湿度为80％与5％的条件下测试了类金刚石薄膜的摩擦学特性．由于PLD方法的独特性，薄膜具“软-硬”双层结构，保证了薄膜在潮湿条件（RH=80％）下仍保持非常优异的摩擦性能，摩擦系数与磨损率最低达0．045与5．94×10^-10mm^3·N^-1·m^-1，相对于干燥条件下测试结果来看，几乎没有明显变化．原子力显微镜与白光干涉仪测试结果表明，薄膜的均方根粗糙度小于1nm，最小值为0．209nm；XPS表明薄膜sp^3最高含量达72％，并且Raman光谱结果表明室温下制备的薄膜是非晶网络结构；纳米压痕迹测试表明，薄膜最高硬度与弹性模量分别达51 GPa与350 GPa，且随衬底温度升高而降低；样品表面的水接触角均大于90°，薄膜表面疏水并具有极低的表面能．     

太阳能热光伏系统性能分析研究

建立了太阳能热光伏系统（STPV）能量吸收及热辐射发电过程的数理模型，数值模拟了不同聚光器聚光比时辐射器的温度分布，研究了聚光比及辐射器温度对电池伏安输出特性及系统效率的影响．随着聚光比的增大，辐射器表面温度显著增高，电池的输出功率及系统效率也成直线增长；分析了影响系统效率的关键参数如滤波器、电池温度和辐射器上下端部材料表面反射率对系统性能与输出电功率的影响．计算结果证明了STPV系统的可行性，形成了高效STPV系统的优化设计方法．     

结构动力分析实际地震动输入的选择与能量评价

针对结构动力分析过程中实际地震动记录的合理选择问题,对选择实际地震动记录的思路、选择过程中数据库的建立及记录的筛选、选择地震动记录的原则、幅值调整和样本数量等问题进行了分析,提出了采用遗传算法和贪婪算法相结合的方式优化选择地震动记录样本的方法,对目前采用匹配设计加速度谱方法选择的实际地震动记录的输入能量特征进行了分析.采用所提出的优化选择方法可以使选择的记录均值谱与目标谱在控制周期段内较好的吻合,各记录反应谱之间的离散性较小,而且可以控制重要周期段各周期点均具有比限值更小的误差.考虑结构的累积损伤或分析具有明显耗散特性元件的结构,采用仅匹配加速度设计谱选择的记录并不适用,建议了考虑输入能量需求选择地震动输入的方法.