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摘要:为使井下煤炭开采安全有效进行,对基于IVS-179(雷达传感器)的矿用电机车毫米波雷达测距防撞预警系统进行了研究.系统可对前方轨道上电机车或行人进行实时距离显示,当距离小于100 m时进行声光报警,小于50 m时再次报警并自动制动.利用MATLAB对系统探测前方100 m、160 m处的两个目标信号进行仿真,仿真结果表明在理想状态下能够准确测量前方两目标距离.基于对干扰噪声的分析,设计了一种用于调频连续波(FMCW)雷达系统中频信号滤波器,并根据仿真参数设计出滤波器硬件电路.
[期刊论文] 李杨 袁安营
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对煤矿工程现场中动力灾害频发,灾害前兆信息难以预测的难题,通过室内试验,开展了不同岩性煤岩体材料声发射特征参数及破坏前兆信息的研究,揭示了不同岩性煤岩体破坏特征及声发射特征,并获得了其破坏前兆信息.结果表明:不同岩性煤岩体材料宏观破坏特征基本相似,但其破坏阶段、 破坏过程和破坏特征呈现一定的差异;不同岩性煤岩体的声发射特征值大小不同,但演化规律整体上呈现一致性,具体表现为:压密阶段声发射呈"稳定增高"状态,弹性阶段声发射呈"稳定沉默"状态,弹塑性阶段声发射呈"急剧变化"状态;在弹塑性阶段,当达到应力峰值的过程中出现短暂的"声发射平静期",这显然与临界慢化理论相吻合,故将其定义为致灾"前兆信息点".
摘要:采用综合研究方法分析了煤层回采后底板岩层应力场变化特征和空间分布规律,结果表明:工作面回采初期,煤壁前方及开切眼附近最大主应力近似等于垂直应力,似“球根”状向底板岩层传播,高剪应力斜向采空区两侧未采煤层底板传播,并迅速衰减,水平应力集中程度微弱;工作面继续回采,围岩最大主应力场急剧偏转,底板岩层存在高应力束组成的主应力拱,垂直应力峰值线是深入煤体斜向工作面底板岩层按负指数规律衰减的曲线,采场附近垂直应力等值线升高区呈“耳”型分布,工作面后方采空区底板岩层出现滞后卸压现象,垂直应力等值线最终趋于“平底型”分布,卸压范围呈现倒“八”字型;煤层底板应力场具有继承相关性,且煤层底板方向应力场衰减速率远大于煤层顶板岩层.附加水平应力和剪应力沿采空区边缘在浅部岩层出现高度集中现象,之后急剧耗散.力学场偏转伴生出的拉应力、膨胀应力、挤压应力联合作用是底板岩层运动(底臌)的本质力源,煤壁前方底板岩层存在微弱的扰动变形,底板岩层裂纹势必超前起裂.
[期刊论文] 宋飞 蔡俊 李杨 王飞
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CSTPCD 北大核心
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摘要:设计了一种给单片毫米波集成电路(MMIC)中射频低噪声放大器(LNA)供电的电源模块.该电源模块集成在MMIC中并利用低压差线性稳压器(LDO)提供稳定的低噪声电源电压.由于传统LDO结构噪声较大,因此设计了一种电压预调节和RC低通滤波相结合的新型LDO结构来降低电路噪声,并针对RC低通滤波电路启动慢的缺点提出了一种快速启动的电路结构.利用SMIC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行设计和仿真测试,测试结果表明,输入电源电压5V,输出电压在1~4.2 V范围内可调,电压输出线性调整率(LNR)为8.2 mV/V,负载调整率(LDR)为83.3 μV/mA,输出噪声电压在1 kHz~ 100 kHz内的噪声积分为34.94μVnms,满足LNA的供电要求.
摘要:研究了5种不同激发剂(单掺、复掺)对钢渣活性及水泥强度的影响.通过水泥细度负压筛、压力试验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试和检测方法揭示了钢渣的宏观性能和微观结构的内在联系.结果表明,掺加了激发剂和糖蜜的钢渣粉磨效率更高.单组分激发剂中,掺入硫酸钠的钢渣试样早期强度提升明显;偏铝酸钠的早期强度很低而后期强度高.在复合激发剂中,硫酸钠与铝酸钠复掺的效果最好,28d强度较纯钢渣试样提高了42%,活性指数K28达到88.2%,其次是硫酸钠与硅酸钠复掺,28d钢渣强度较纯钢渣试样提升了35%,活性指数K28达到82.5%.
摘要:采用理论分析、数值模拟和现场实测综合研究方法,系统阐明了深部采场底板围岩三维应力场的空间分布特征和时间变化规律,揭示了深部采场底板围岩在多力学参量作用下的裂隙演化力学机制.研究表明,底板岩层卸压扰动应力场的重分布具有选择性,底板岩层3个方向的应力并非完全卸压,部分区域甚至存在水平应力集中.采场底板围岩中最大主应力的集中与方向的偏转,引起最大主偏应力大小和形态的变化,进而引起采场底板围岩原始裂纹的起裂与扩展.依据采场底板围岩最大主偏应力场的差异性,将煤层底板岩层划分为未受采动影响区、过渡区、最大主偏应力集中区和卸压膨胀区4个区域.与实测资料对比表明,充分采动前,采场底板围岩中最大主应力集中区以上,岩体由整体连续渐变为宏观断裂将经历3个阶段,分别为超前支承压力作用下的预先随机微破裂、最大主偏应力集中引起的裂纹稳定扩展、裂纹间突变协同效应引起的宏观拉伸破坏.研究成果为深部采场底板危险区块快速判定与主动调控提供了理论基础.
摘要:基于断裂力学和重整化群理论,采用综合研究方法,从宏细观角度对开采扰动底板损伤岩层动态失稳机理进行了研究.结果表明,煤层回采后,底板岩层存在高应力束组成的主应力拱,最大主应力大小决定裂纹的起裂与扩展,裂纹的生长路径受控于最大主应力的方向.采场高支承压力引起岩层原始裂纹起裂,宏观上表现为底板岩层的预先剪切随机破坏;近场区域最大主应力场部分偏转,引起底板岩层中垂直应力显著降低、浅部水平应力急剧增加和斜向采空区方向产生高剪应力,迫使裂隙在原有扩展长度基础上进一步生长;工作面继续推进,采空区内底板岩层水平方向上压缩和竖向膨胀引起岩层拉破坏,当底板岩层损伤发展到临近损伤值时,极小范围的扰动被强烈放大,底板岩层由随机破坏转为“雪崩”式宏观断裂.
[硕士论文] 李杨
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:电能是当今世界最为重要的二次能源,具有绿色环保无污染特点。近年来,在我国日新月异的电力行业中,装机容量的不断增加,使电力系统结构变得越来越复杂,而电力传输的重任在输电线路上,输电线路一旦发生故障,工业、农业以及城乡居民的日常生活将会受到很大的影响。因此,精准实现故障定位并消除故障是输电线路故障诊断中尤为重要的。
  行波法是公认的比较有效的故障测距方法之一,而行波法是实时监测的,在输电线路运行状态下不光有三相间的耦合作用,同时在获取行波时也会受到周围噪声的影响。为了能够提高行波法在噪声环境下的测距精度,本文在研究了现有的故障诊断定位方法和经常使用的几种小波去噪方法的基础上,提出了利用相模变换消除相间耦合的方法,同时,为了消除噪声影响,构造了一种优化的去噪方法。本文的主要工作如下:
  首先,介绍了本课题的研究背景与意义,综述了故障定位方法的研究现状,对目前测距方法存在的问题进行分析,并提出出本课题的研究内容。
  其次,着重分析了行波的传播特点以及小波变换的原理;利用小波变换在频域和时域分析的优点对故障暂态行波进行特征分析,使用小波变换进行去噪处理;针对常用的几种小波去噪方法进行研究,构造了一种新型的小波去噪方法。
  最后,使用MATLAB平台搭建仿真模型,通过仿真的结果分析对比,在不同距离发生故障时,测距效果比较可观,验证了新型的消噪算法的有效性和定位方法的准确性。另外,根据验证结果,设计了双端输电线路测距定位的软硬件系统。
[硕士论文] 李杨
测绘工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:目前,高分辨率的遥感影像已在各个领域内得到相当广泛的应用,随着日益增长的应用需求和用户需求,影像的分类技术和信息提取方法也正在不断深入的研究。与中低分辨率遥感影像相比,高分辨率遥感影像内包含有更为复杂的特征信息,传统的基于像素的分类方法在对其进行遥感解译的某些方面存在着一定的缺陷,很难充分发掘出高分辨率遥感影像多特征的优势,导致解译精度降低。所以,本文致力于面向对象的影像分类技术的研究,并试图将此技术与灾后房屋损毁信息提取相结合,提取出灾后房屋损毁信息。
  本文以“精确、高效、快速地分析灾后房屋损毁情况”为目标,根据目前针对面向对象分类技术的研究成果,在现有的方法基础上,制定出一套针对高分辨率遥感影像,面向对象提取灾后房屋损毁信息的技术流程,通过对各关键技术进行不同程度的改进和配合,实现了对灾后房屋损毁信息的有效提取以及房屋损毁程度的定量分级。实验中,选择了一幅具有一定特征信息的高分辨率遥感影像作为实验数据,通过对灾后影像信息进行人机交互解译后,有选择的提取研究区域内的受灾信息。实验以Ecognition和ArcGIS、ENVI等软件为影像处理平台,结合MATLAB、Excel等软件为数据分析平台,对面向对象的分类技术进行研究,然后将研究方法应用于灾后信息提取过程中。
  (1)研究中以地震作为典型灾害,利用震区高分辨率遥感影像,基于分割后产生的影像对象内部同质性与影像对象间异质性综合评判原则,利用eCognition、Excel、MATLAB软件进行影像的分割尺度研究,探求分割过程中的最优尺度。
  (2)基于ArcGIS、ENVI软件对分割后影像对象构建样本空间,利用改进后的SEaTH算法结合MATLAB软件针进行特征库优选,并计算出优选特征的分类阈值。
  (3)基于eCognition软件平台,采用面向对象的分类方法利用优选的特征和阈值以多特征相结合的方式进行分类,提取出研究区域内的震后房屋损毁信息。
  (4)在本研究的基础上,将文中所用方法提取的结果与传统分类法得到的结
  果进行比较并同等进行精度评价,以说明本文中所采用的方法技术的实用性。
  通过本研究中对面向对象分类技术进行研究,发现面向对象的遥感影像分类方法在目标地物信息提取上,提取的目标地物不仅未失真且一定程度的提高了分类精度,最终的分类结果有效避免了“椒盐现象”,分类结果与现实世界能够在形状和属性上均保持较好的一致性。在灾后信息提取的过程中,应用此方法能够快速有效提取灾害信息,为受灾区救灾应急实时提供相应的救灾援助区域信息,为快速救灾应急和引导灾区民众提供地理服务。
[硕士论文] 李杨
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济的快速发展,私家车数量急剧增加,交通安全问题日益突出。车载雷达防撞预警系统逐渐普及,成为当下研究热点。毫米波调频连续波雷达(FMCW)凭借着穿透能力强、不易受环境影响等特点,占据了车载雷达领域大部分市场,发展前景广阔。
  本文首先介绍了车载雷达防撞预警系统的研究现状、工艺水平和理论基础。接着利用先进设计系统(ADS)软件对车载雷达防撞预警系统的射频前端部分进行设计研究,包括低噪声放大器、功率放大器、混频器和平行耦合器的设计与仿真。
  低噪声放大器的设计是以VMMK-1225场效应晶体管为基础,包括偏置电路、射频扼流电路、反馈网络以及匹配电路设计,经过多次参数调谐优化,当中心频率为24GHz、频率带宽为500MHz时,输入、输出回波损耗均小于-10db;输入、输出电压驻波比VSWR均小于1.5;对于低噪放增益与稳定系数取舍问题,文中提出了两种解决方案,并对两种方案进行了仿真,对比仿真结果最后选择了在晶体管栅极串联RC并联电路,稳定系数大于1,增益大于10dB,符合系统设计指标。
  功率放大器直接采用单片集成(MMIC)芯片,并将芯片S2P文件导入ADS二端口网络中,进行S参数仿真;仿真结果表明:中心频率24GHz时的增益为16.280dB大于15dB,优于给定指标,在带宽500MHz内增益均大于15dB;而且S11参数在带宽500MHz内均小于-10dB优于指标要求,符合本文系统指标要求。
  混频器设计包括3db定向耦合器、低通滤波器和二极管匹配电路。对于定向耦合器的设计,考虑到实际PCB板制作精度的问题,经过多次调谐优化,最终选择了一组合适的耦合间距,在耦合度和PCB制作精度之间达到了平衡。
  文末,提出了车载雷达射频前端小型化、集成化方案。并以ADS软件为平台对发射端、接收端进行了系统级仿真,仿真结果较为理想,满足预期指标要求。
摘要:小波去噪是小波变换应用的常见用途,本文介绍了三种常用的小波去噪方式,分别是小波模极大值法、小波分解与重构法和小波阈值法.将这几种方式分别加入白噪声并实施去噪处理,通过对比优缺点,为小波去噪方法的选取提供了参考依据.
摘要:针对巷道过断层构造难以稳定支护的难题,以谢一矿 A3煤层回风上山为研究对象,采用现场调研、数值模拟及现场应用等方法,研究了断层构造影响下巷道围岩力学特征及支护技术。研究结果表明:受断层构造影响,巷道围岩应力分布特征差异明显,尤其针对巷道掘进过程中的关键区域,其支护方案侧重点有所不同;相比巷道无支护情况,锚网索加强支护技术提高了巷道围岩整体承载能力。工程实践表明,采用该支护技术实现了过断层区域巷道围岩的有效支护。
摘要:单目标运动时,只需对上下差频信号进行FFT运算即可得到多普勒频率,根据相关计算公式可得到距离、速度;多目标运动时,会遇到上下扫频频域配对处理问题,配对处理结果的好坏直接影响能否准确测出各运动目标具体参数.为解决此问题,本文对MTD-频域配对算法进行了理论分析和仿真验证,仿真效果良好,具有一定参考价值.
摘要:遥感图像受各方面因素的影响往往会产生退化,进而影响图像的品质,需要对退化的图像进行复原处理.主要介绍图像退化-复原模型的建立方法,对现有的经典图像复原方法进行研究与分析.实验采用逆滤波法、维纳滤波法和Lucy-Richardson滤波法对遥感图像进行复原,并以复原图像的均值、方差和灰度直方图为指标,对这三种方法复原的结果进行综合评价、分析与对比.结果表明,Lucy-Richardson滤波法复原的图像更能客观地反映实际图像信息.在此基础上,提出将L-R滤波与空间滤波相结合的组合滤波复原技术,该方法先抑制噪声后复原图像,从而达到更好的图像复原效果.
摘要:为了构建树木骨架线,利用三维激光扫描仪对树木扫描得到点云数据,以此为数据源,利用Geomagic软件去噪配准后构建树木三维模型,对树木主干、 枝干分割后,利用Excel对点云数据进行微分后计算出每一小段的重心即骨架点,最后基于单源最短路径算法来构建出树木的骨架线,实验证明该方法简单可行,对树木三维建模以及林业研究有重要的意义.
摘要:以北京市朝阳区为例,基于ENVI软件和GIS软件的主要理论和技术方法,对该地区近9年的土地利用状况进行监测.主要介绍了遥感影像的预处理,分类后处理以及利用处理后的数据制作专题图、 统计图的具体流程.基于RS和GIS的土地利用变化监测手段将土地利用变化情况表达为图表形式,客观形象地反映了研究区域在研究时间段内的土地利用变化情况,为城市规划用地、 道路桥梁建设等提供了基础数据.
摘要:为研究深埋隧洞围岩的稳定性,依据弹塑性理论推导衬砌支护反力与洞壁周边位移的解析表达式,得到围岩和衬砌支护特征曲线.基于数值模拟和现场实测方法,研究隧洞围岩和衬砌变形过程.结果表明:围岩的裂纹扩展可以划分成裂纹萌生、裂纹迅速扩展、裂纹缓慢增加和裂纹稳定4个阶段;衬砌支护反力与洞壁周边位移相互影响,衬砌支护反力越大,洞壁位移越小;洞壁周边的移动速度表现出先增大后减小的变化规律.对隧洞围岩进行衬砌支护后,围岩破坏裂纹总数和移动速度明显减小.
摘要:首先介绍了间接平差的数学模型,然后利用AutoCAD图解功能结合Excel的数据处理功能对单井定向测量数据进行分析处理,得到井下导线的起始方向与坐标,从而解决了平差中繁琐的计算问题,简化了计算过程且便于理解.最后通过实例验证了这种方法的可行性.
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