Heuristic Dynamic Programming Using Echo State Network For Multivariable Tracking Control Of Wastewater Treatment Process

This paper proposes a heuristic dynamic programming (HDP) scheme to simultaneously control the dissolved oxygen concentration and the nitrate level in wastewater treatment processes (WWTP). Unlike traditional HDP schemes, the optimal control values are calculated in an analytical way by the proposed HDP controller. It can reduce the learning burden of the HDP controller to a great extent. The system model and the evaluation index J are approximated by two echo state networks (ESNs). Gradient‐based learning algorithms are employed to train both ESNs online, and the convergence of the training algorithm is investigated based on Lyapunov theory. The performance of the proposed ESN‐based HDP (E‐HDP) controller is tested and evaluated on a WWTP benchmark. Experimental results demonstrate that the proposed approach can achieve effective performance.     

三维快速自旋回波(SPACE)——序列原理及其应用

二维快速自旋回波(Two Dimensional Turbo Spin Echo,2D TSE)是目前临床应用十分广泛的一项成像技术。通 过与隔层扫描技术相结合,2D TSE 已在短时间内迅速应用于整个大脑的成像。由于射频能量吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)以及 T2 衰减的影响,TSE 数据采集效率难以满足三维成像的要求。SPACE(Sampling Perfection with Application-optimized Contrasts by using different flip angle Evolutions)在 TSE 的基础上,采用非选择回聚脉冲和可变翻转 角,克服了 SAR 和 T2 衰减的影响,满足了临床对三维 TSE 的需求。文章将详细介绍 SPACE 的基本原理,分析成像参 数对图像质量的影响,并简单介绍 SPACE 在人体各个部位的临床应用及其前景展望。     

Bed morphology, flow structure, and sediment transport at the outlet of Lake Huron and in the upper St. Clair River

An integrated multibeam echo sounder and acoustic Doppler current profiler field survey was conducted in July 2008 to investigate the morphodynamics of the St. Clair River at the outlet of Lake Huron. The principal morphological features of the upper St. Clair River included flow-transverse bedforms that appear weakly mobile, erosive bedforms in cohesive muds, thin non-cohesive veneers of weakly mobile sediment that cover an underlying cohesive (till or glacio-lacustrine) surface, and vegetation that covers the bed. The flow was characterized by acceleration as the banks constrict from Lake Huron into the St. Clair River, an approximately 1500-m long region of flow separation downstream from the Blue Water Bridge, and secondary flow connected to: i) channel curvature; ii) forcing of the flow by local bed topography, and iii) flow wakes in the lee side of ship wrecks. Nearshore, sand-sized, sediment from Lake Huron was capable of being transported into, and principally along, the banks of the upper St. Clair River by the measured flow. A comparison of bathymetric surveys conducted in 2007 and 2008 identifies that the gravel bed does undergo slow downstream movement, but that this movement does not appear to be generated by the mean flow, and could possibly be caused by ship-propeller-induced turbulence. The study results suggest that the measured mean flow and dredging within the channel have not produced major scour of the upper St. Clair River and that the recent fall in the level of Lake Huron is unlikely to have been caused by these mechanisms.     

矿用IP广播对讲系统回声消除技术研究

分析了矿用IP广播对讲系统的回声产生路径,指出其回声具有来源复杂、路径延迟时间长、路径延迟抖动大的特点;提出在广播主机采用软件算法消除回声,在广播终端采用结构设计和硬件电路设计相结合的方法消除回声的方案。实际应用表明,该回声消除方案有效地提高了矿用IP广播对讲系统的通信质量,系统全双工扩音对讲通话效果良好。     

数字可视电话系统中的G.168回声消除技术

由于数字可视电话系统的性能需求和系统中回声的特点,传统的回声消除技术应用于数字可视电话系统时无法满足ITU-T G.168标准要求。该文利用NLMS算法的滑动窗自适应滤波器和简化非线性处理器设计,实现一种数字可视电话系统中的G.168自适应回声消除器,介绍其基本结构和各个功能模块的算法,并以ARM 920T为硬件平台实现该系统。仿真结果显示,简化的回声消除算法运算复杂度小、消除回声有效性高、稳定性强。利用ITU-T G.168标准定义的CSS信号对G.168回声消除器进行测试,测试结果均符合或优于标准要求。     

基于分段块频域自适应滤波算法的长延时回声消除

在网络电话、电话会议、车载电话、IP电话等免提电话系统以及其他一些通信系统中,要想得到高质量的回声消除效果,必须抑制声学回声、尤其是长延时回声.然而对于长延时回声的抑制,如果采用传统的基于LMS/NLMS的自适应算法,则会产生大而复杂的计算量,且收敛速度慢.为解决此问题,本文对分段块频域自适应滤波算法进行了研究,即首先对该算法进行了描述,然后通过录制两个语音信号进行仿真.仿真结果表明,该方法具有非常好的长延时声学回声消除效果.     

基于自适应神经模糊推理系统的噪声消除方法

针对信号处理领域噪声消除的实际问题,提出了一种基于模糊推理的自适应神经网络控制方法.通过自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对非线性系统的结构和参数进行辨识与自学习,采用混合学习算法,对前向参数和结论参数分别辨识,在提高精度的同时可加快训练收敛的速度,使控制系统具有良好动静态性和鲁棒性,实现了消除通信系统中噪声的目标,最后对基于ANFIS的噪声消除系统进行了建模和仿真,并与自适应神经网络滤波方法的结果对比,其结果证明了该方法的有效性.     

机载雷达功能仿真中目标回波分析

从机载雷达功能仿真的目标探测模型出发,以信噪比的求解为基准,考虑机载雷达目标探测过程中受到的大气衰减和地表镜面反射等背景因素的影响和制约,分析了典型大气状况和地表类型条件下目标回波功率的模型.大气衰减系数和地表镜面反射系数经过优化建模,以达到定量计算的要求.利用此模型提出机载雷达目标探测的效能指标.在效能仿真的基础上,运用典型值采样的方法,重点分析了镜面反射对机载雷达回波能量的定量影响.仿真结果表明了该模型的正确性和有效性.     

埋地非金属管道雷达探测成像定位方法研究

非金属管道在地下管网建设中得到广泛应用。 探地雷达法作为地下公共设施主要检测方法之一,常被用于地下非金属 管线探测中。 由于探测过程中存在非金属管道回波信号微弱、地下结构复杂、波速难以精确估算等问题,使雷达探测成像及定 位成为难题。 针对上述问题,研究了适用于埋地非金属管道的波速估算和回波信号处理方法,提出了空间频域插值成像和二值 化定位算法;通过数值仿真验证了所述成像定位方法的可行性,并进行了 0. 400、0. 600 和 1. 100 m 埋深的非金属管道现场测 试。 实验结果表明,所提方法能够有效消除双曲线效应,探测区域的成像定位误差分别为 0. 006、0. 006 和 0. 012 m,满足埋地非 金属管道定位需求。 研究成果可为埋地非金属管道成像及定位提供技术支持,有益于提高探地雷达对地下非金属管线的探测 精度。     

一种频域脉冲最小均方误差杂波对消算法

针对“低慢小”探测雷达杂波多普勒主瓣淹没慢速弱目标问题,该文提出了频域脉冲LMS（FPLMS）算法来对消杂波。该算法利用杂波分量在脉间的平稳性,自适应地估计各距离单元杂波的复幅度来重构杂波,实现杂波对消。仿真结果表明：FPLMS算法能够有效对消杂波,消除杂波主瓣对目标检测的影响;且具有很窄的滤波器凹口,约为MTI滤波器的1/3,对速度大于1个速度分辨单元的目标几乎无信噪比损失,适用于“低慢小”探测雷达的杂波对消。