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基于结构函数分形表征的地铁钢轨波磨评价方法
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作者 赵炎南 魏志恒 +2 位作者 朱彬 张胜龙 杨起帆 《中国铁路》 北大核心 2024年第9期161-172,194,共13页
钢轨波磨问题出现至今已有百年历史,但仍未得到有效解决,在现有钢轨打磨标准中提出的钢轨波磨评价指标普遍存在无法从多尺度对钢轨波磨粗糙情况进行评价的问题,难以与波磨对列车运行动力学性能的影响对标。通过对钢轨波磨轨面不平顺数... 钢轨波磨问题出现至今已有百年历史,但仍未得到有效解决,在现有钢轨打磨标准中提出的钢轨波磨评价指标普遍存在无法从多尺度对钢轨波磨粗糙情况进行评价的问题,难以与波磨对列车运行动力学性能的影响对标。通过对钢轨波磨轨面不平顺数据进行分形分析,改进并提出适用于钢轨波磨轨面不平顺的分形指标,以此来量化评估钢轨波磨对列车运行动力学性能的影响。研究表明,与轮轨力波动指标拟合效果最优的钢轨波磨评价指标为修正后的分形维数+尺度系数,并建立三者之间的映射关系经验公式,可用于指导基于钢轨波磨的钢轨打磨策略。 展开更多
关键词 地铁 钢轨 分形理论 结构函数法 分形维数 特征粗糙度 多尺度
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小波与分形理论的互补性及其在局部放电模式识别中的应用研究 被引量:36
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作者 孙才新 李新 +2 位作者 李俭 袁志坚 曹毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期73-76,共4页
研究应用于电气设备局部放电模式识别及故障诊断的放电特征量提取方法 ,是电气设备状态维护技术研究中的难题之一。该文从尺度变换的角度 ,研究了小波与分形理论的互补性 ;并从局部放电信号小波分解后的能量谱图提取放电特征 ,用于局部... 研究应用于电气设备局部放电模式识别及故障诊断的放电特征量提取方法 ,是电气设备状态维护技术研究中的难题之一。该文从尺度变换的角度 ,研究了小波与分形理论的互补性 ;并从局部放电信号小波分解后的能量谱图提取放电特征 ,用于局部放电模式识别。研究结果表明 :选用适当的小波函数和尺度函数 ,将局部放电信号的逼近信号能量谱和精细结构能量谱的分形维数作为局部放电模式特征 ,能够有效地应用于局部放电模式识别中。该项研究结果具有较高的理论和应用价值。 展开更多
关键词 局部放电 模式识别 小波 分形理论 互补性 电气设备
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一种新的网络业务流的多重分形小波模型 被引量:13
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作者 龙图景 孙政顺 +2 位作者 李春文 姜培刚 刘金华 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期1074-1082,共9页
针对当前Internet上日益复杂的网络业务流和视频流 ,文章提出了一种新的多重分形小波模型 .与普通的多重分形小波模型 (MultifractalWaveletModel,MWM )不同的是 ,该文提出的新模型在各个时间尺度上对小波系数都依据源数据尺度系数的边... 针对当前Internet上日益复杂的网络业务流和视频流 ,文章提出了一种新的多重分形小波模型 .与普通的多重分形小波模型 (MultifractalWaveletModel,MWM )不同的是 ,该文提出的新模型在各个时间尺度上对小波系数都依据源数据尺度系数的边缘分布作了修正 ,这样确保新模型能在不同的时间尺度上拟合源数据的分布 .决定网络业务流的排队分析特性的是一个关键时间尺度 (CriticalTimeScale ,CTS) ,CTS是随着缓冲区的容量和节点传输速率的变化而变化的 ,该文提出的模型能描述几乎各个时间尺度的业务流特性 ,因此能适应各种不同情况的缓冲区的排队分析 .同时 ,新模型也继承了传统MWM的一些优良特性 ,比如能描述业务流的多重分形特征以及能确保最终结果始终是非负等等 .最后通过对视频业务流和网络业务流的仿真实验与排队分析验证了该模型的有效性 . 展开更多
关键词 网络业务流 多重分形 排队分析 小波 .
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用墨西哥帽小波研究DNA序列的分形特征 被引量:10
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作者 陈晓燕 鲍伦军 +1 位作者 莫金垣 蔡沛祥 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第2期273-278,共6页
结合小波分析和分形理论 ,采用分数布朗运动 (FBM )建立数学模型 ,研究脱氧核糖核酸 (DNA)序列的自相似性 .用DNAwalk的方式将DNA序列表达成为一个数字信号 ,通过不同小波变换的尺度对应不同特征长度的碱基 ,选择墨西哥帽小波为母小波 ... 结合小波分析和分形理论 ,采用分数布朗运动 (FBM )建立数学模型 ,研究脱氧核糖核酸 (DNA)序列的自相似性 .用DNAwalk的方式将DNA序列表达成为一个数字信号 ,通过不同小波变换的尺度对应不同特征长度的碱基 ,选择墨西哥帽小波为母小波 ,进行实验考察 ,结果发现小波系数的图形在许多尺度看上去很相似 ,大尺度对应较多的碱基 (小波变换尺度为 2 7时 ,对应 5 12个碱基 ) ,能看到概貌 ;小尺度对应较少的碱基 (小波变换尺度为 2 3时 ,对应 32个碱基 ) ,可看到细节 .这表明其DNA序列中存在分形结构 ,可以用分维数来作为定量描述 . 展开更多
关键词 DNA序列 分形特征 小波分析 墨西哥帽小波 分形结构 分数布朗运动
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小波与分形组合分析技术在爆破振动信号分析中的应用 被引量:22
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作者 谢全民 龙源 +3 位作者 钟明寿 何洋扬 李兴华 毛益明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期120-124,169,共6页
基于小波、分形技术的相似性,提出采用小波分形组合技术对爆破振动信号进行分析。对爆破振动信号进行不同分解尺度的小波阈值去噪,根据去噪后振动波形分形维数的变化规律确定最佳小波分解尺度,通过爆破振动信号与小波分量的相似性及小... 基于小波、分形技术的相似性,提出采用小波分形组合技术对爆破振动信号进行分析。对爆破振动信号进行不同分解尺度的小波阈值去噪,根据去噪后振动波形分形维数的变化规律确定最佳小波分解尺度,通过爆破振动信号与小波分量的相似性及小波分量自相似性验证了爆破振动信号的分形特性,通过爆破振动信号各小波分量对应盒维数值进行对比分析,得出不同频带分量分维数随频率的变化规律,提出将分形盒维数作为反映爆破振动信号频率成分的新参量。采用小波分形组合分析技术建立爆破振动信号全频带分形维数分析模型,为更加细致地研究爆破振动效应的分形特性提供了重要参考。 展开更多
关键词 爆破振动 小波变换 分形 盒维数 组合分析
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基于小波的地闪首次回击辐射场的多重分形分析 被引量:13
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作者 苟学强 张义军 +1 位作者 董万胜 郄秀书 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期101-105,共5页
利用2002年夏季青海野外观测慢天线电场变化仪资料,应用小波变换模极大方法对地闪首次回击辐射场的检测及多重分形谱特征进行了分析.发现小波分解在小尺度上的时间变异系数在回击主脉冲峰处(回击点)呈现明显的尖峰,据此可对回击点进行... 利用2002年夏季青海野外观测慢天线电场变化仪资料,应用小波变换模极大方法对地闪首次回击辐射场的检测及多重分形谱特征进行了分析.发现小波分解在小尺度上的时间变异系数在回击主脉冲峰处(回击点)呈现明显的尖峰,据此可对回击点进行快速可靠的检测;地闪回击辐射场多重分形谱可用推广的多重分形二项倍增串级公式比较精确地拟合,最小标度指数及谱宽度平均分别为-0.11和1.5,是重要的回击特征参数,而小波及多重分形应是闪电信号处理的重要工具. 展开更多
关键词 回击辐射场 小波 多重分形 闪电
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小波多重分形及其在振动信号分析中应用的研究 被引量:21
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作者 彭志科 何永勇 +1 位作者 卢青 褚福磊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期59-63,共5页
不同于许多基于FFT的信号分析方法,多重分形谱分析的是信号的几何结构特征。以前,多重分形谱的计算方法都有其固有的缺点,使多重分形谱的应用受到限制。而小波局部极大模方法因其简单性和有效性,近来在多重分形谱计算方面受到了广泛的... 不同于许多基于FFT的信号分析方法,多重分形谱分析的是信号的几何结构特征。以前,多重分形谱的计算方法都有其固有的缺点,使多重分形谱的应用受到限制。而小波局部极大模方法因其简单性和有效性,近来在多重分形谱计算方面受到了广泛的关注。较系统地阐述了多重分形的概念和多重分形谱的小波局部极大模计算方法,讨论了多重分形谱在故障诊断领域的应用途径,并用多重分形谱对不平衡、油膜涡动、联轴器不对中和碰摩等旋转机械的4种典型故障的振动信号进行了事例研究。研究结果表明,多重分形谱能够很好的反映振动信号的几何结构特征,为机械设备故障诊断提供了又一种有效的方法。 展开更多
关键词 小波分析 小波局部极大模 多重分形 振动信号 故障诊断 信号分析 旋转机械
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混沌、分形和小波理论在被动声信号特征提取中的应用 被引量:21
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作者 丁庆海 庄志洪 +1 位作者 祝龙石 张清泰 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期197-203,共7页
首先分析了空气动力性噪声信号的混沌特性及其非平稳性,然后分析统计了坦克、直升机声信号的最大LyaPunov指数λ1、分维数DB和不同尺度小波子空间的能量分布特征。最后,利用这些特征矢量和BP神经网络对实测的坦克和直升机数据进行了... 首先分析了空气动力性噪声信号的混沌特性及其非平稳性,然后分析统计了坦克、直升机声信号的最大LyaPunov指数λ1、分维数DB和不同尺度小波子空间的能量分布特征。最后,利用这些特征矢量和BP神经网络对实测的坦克和直升机数据进行了分类。结果表明在不同信噪比情形下都取得了令人满意的分类正确率。 展开更多
关键词 混沌 分形 小波理论 被动声信号 特征提取
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基于小波变换的气温趋势和分形特征分析 被引量:8
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作者 毛军军 朱良燕 +1 位作者 张学友 吴涛 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期18-20,24,共4页
将小波变换、多重分形和R/S分析法相结合,选择db4小波函数进行小波变换,利用分解与重构算法,从分形维数、非周期循环长度、奇异性指数、多重分形谱等方面探讨合肥市近54年来气温系统的动力学分形特性和演化规律,分析合肥市气温趋势的持... 将小波变换、多重分形和R/S分析法相结合,选择db4小波函数进行小波变换,利用分解与重构算法,从分形维数、非周期循环长度、奇异性指数、多重分形谱等方面探讨合肥市近54年来气温系统的动力学分形特性和演化规律,分析合肥市气温趋势的持续性、长期记忆性、统计自相似性和多重分形性。分析结果表明,合肥市气温变化过程是一个层次分明的过程,具有多标度结构且1月、8月、11月的分形维数较高,气温不规则程度高,复杂性高。 展开更多
关键词 小波变换 分形特征 HURST指数 多重分形
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应力波穿越分形节理时的透反射规律研究 被引量:24
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作者 李业学 谢和平 +2 位作者 朱哲明 冯华东 叶建军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期120-129,共10页
为探讨应力波穿越不规则节理时的透反射规律,先借鉴分形损伤理论,建立分形损伤本构关系;在此基础上,基于线性位移不连续体模型,引入分形损伤本构,推导应力波穿越非规则节理时透反射系数的解析解,给出透反射系数与分形维数间的理论表达... 为探讨应力波穿越不规则节理时的透反射规律,先借鉴分形损伤理论,建立分形损伤本构关系;在此基础上,基于线性位移不连续体模型,引入分形损伤本构,推导应力波穿越非规则节理时透反射系数的解析解,给出透反射系数与分形维数间的理论表达式。通过激光表面仪对节理进行扫描试验,分析节理面的分形几何特征,采用SHPB节理岩石冲击动力学试验手段,探讨应力波穿越单一分形节理时的透反射规律,并将解析解与试验结果进行对比分析,研究结果显示,透反射系数的试验值与理论值之间误差较小,表明所建立的分形损伤本构关系与推导的应力波穿越分形节理的解析解是正确的。 展开更多
关键词 岩石力学 应力 透反射系数 分形维数 节理岩体
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基于小波变换及分形特征的目标检测与识别 被引量:14
11
作者 田杰 陈杰 张宇河 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期95-99,共5页
提出在对图像进行小波变换的基础上提取图像的分形特征 ,即通过小波变换对图像进行频域上的分割 ,使得对图像的描述更丰富 ,对各频段上的细节图像分别求分形维数组成联合特征矢量 ,有利于迅速准确地将目标从复杂的自然背景中分离出来 .... 提出在对图像进行小波变换的基础上提取图像的分形特征 ,即通过小波变换对图像进行频域上的分割 ,使得对图像的描述更丰富 ,对各频段上的细节图像分别求分形维数组成联合特征矢量 ,有利于迅速准确地将目标从复杂的自然背景中分离出来 .实验结果表明 ,这种方法能够有效地区分人造物体和自然背景 ,但计算量较大 . 展开更多
关键词 小波变换 分形特征 目标检测 分形维数 目标识别 计算机视觉
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基于小波和分形提取磨粒图像特征参数的研究 被引量:4
12
作者 李国宾 孟歆 +1 位作者 关德林 魏海军 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期476-479,共4页
根据小波变换和分形理论在多尺度分析与自相似本质上的一致性,提出了一种提取磨粒图像特征参数的新方法。给出了磨粒图像的小波变换方法和小波变换近似系数的分形维数计算方法,然后对磨粒图像进行了分析,实现了磨粒图像的特征提取。结... 根据小波变换和分形理论在多尺度分析与自相似本质上的一致性,提出了一种提取磨粒图像特征参数的新方法。给出了磨粒图像的小波变换方法和小波变换近似系数的分形维数计算方法,然后对磨粒图像进行了分析,实现了磨粒图像的特征提取。结果表明:小波变换近似系数的分形维数反映了磨粒图像上磨粒尺度及数量,可以作为磨粒图像的综合特征参数。 展开更多
关键词 磨粒图像 小波变换 分形理论 小波变换系数 分形维数
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基于离散小波变换的网络流量多重分形模型 被引量:30
13
作者 丛锁 韩良秀 +1 位作者 刘岩 高传善 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期43-48,共6页
网络流量过程中所蕴含的分形尺度特性对网络性能有显著的影响。因此研究能全面准确地刻画网络流量过程在小时间/空间尺度上的复杂奇异性特征和大时间/空间尺度上的长程依赖性特征的流量模型对Internet网络工程有重要的意义。本文对实测... 网络流量过程中所蕴含的分形尺度特性对网络性能有显著的影响。因此研究能全面准确地刻画网络流量过程在小时间/空间尺度上的复杂奇异性特征和大时间/空间尺度上的长程依赖性特征的流量模型对Internet网络工程有重要的意义。本文对实测的流量数据(从著名的校园网和国内著名的ISP)进行了分析,利用小波技术构建了一个新的网络流量的多重分形模型,通过模拟验证,发现该新模型能以较简洁的形式捕捉实际网络流量特性,并具有刻画真实流量数据中的多重分形特征的能力。 展开更多
关键词 离散小波变换 网络流量 多重分形 长程依赖性 复杂奇异性
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小波系数表征机械加工表面分形特征的计算方法 被引量:11
14
作者 杨红平 傅卫平 +2 位作者 王雯 杨世强 李德信 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1454-1459,共6页
针对表征机械加工表面轮廓形貌分形特性,提出应用小波变换系数计算分形维数的算法。基于Majumdar-Bhushan分形函数构造典型曲线,采用工程常用的三种小波基函数,通过小波分解提取小波系数,并将在不同分解尺度和阶数下计算出的分形维数进... 针对表征机械加工表面轮廓形貌分形特性,提出应用小波变换系数计算分形维数的算法。基于Majumdar-Bhushan分形函数构造典型曲线,采用工程常用的三种小波基函数,通过小波分解提取小波系数,并将在不同分解尺度和阶数下计算出的分形维数进行对比分析和验证,选择出计算分形维数精度较高的小波基函数和分解尺度。用该方法对车削和铣削加工的结合面实验试件表面形貌的分形维数进行计算,评价了表面形貌的分形特征。 展开更多
关键词 小波变换系数 表面形貌 分形维数 机械加工表面
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钢轨波磨的分形描述及动力仿真分析 被引量:7
15
作者 伍曾 刘学毅 姚令侃 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期721-725,共5页
为了探讨用分形维数准确描述钢轨波磨磨损程度的方法,根据实测数据,用分形描述了石太线上半径300 m的曲线地段实测波磨痕迹曲线的特征,计算出其分形维数.以波磨痕迹曲线作为钢轨水平不平顺输入条件,对列车以不同速度运行时轨道各构件的... 为了探讨用分形维数准确描述钢轨波磨磨损程度的方法,根据实测数据,用分形描述了石太线上半径300 m的曲线地段实测波磨痕迹曲线的特征,计算出其分形维数.以波磨痕迹曲线作为钢轨水平不平顺输入条件,对列车以不同速度运行时轨道各构件的竖向位移和竖向加速度等动力响应进行了仿真计算,探讨了各动力响应与波磨分形维数之间的关系.研究表明,钢轨波磨磨损的程度可以用其分形维数来描述,且其分形维数和用波磨痕迹曲线作为水平不平顺输入条件计算出的动力响应都与波磨观测点读数间距有关. 展开更多
关键词 钢轨 分形 分形维数 水平不平顺 动力响应
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动态电能质量的分形指数小波分析方法 被引量:38
16
作者 王晶 束洪春 陈学允 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期40-45,共6页
分形理论是近年来发展较快的一门学科,在信号处理和数据压缩方面具有较强的功能。小波理论为分析分形局部细微性质和研究分形体的构造规则提供了有效手段。利用小波与分形的内在联系,该文从小波变换后的系数中,提取扰动的全局分形指数... 分形理论是近年来发展较快的一门学科,在信号处理和数据压缩方面具有较强的功能。小波理论为分析分形局部细微性质和研究分形体的构造规则提供了有效手段。利用小波与分形的内在联系,该文从小波变换后的系数中,提取扰动的全局分形指数和局部分形指数作为动态电能质量扰动的特征,建立了识别扰动类型的分形指数小波分析方法。通过对由PSCAD/EMTDC软件仿真得到的12种典型动态电能质量扰动波形的识别,证明该方法不但能对单一扰动进行识别,而且能在多种扰动叠加的情况下,找出关键扰动的特征,进行正确分类。该文方法为动态电能质量扰动的检测、识别与分类提供了新的思路。 展开更多
关键词 动态电能质量 分形指数 小波分析方法 信号处理 电力系统
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提升小波变换与分形相结合的图像压缩 被引量:8
17
作者 宋凭 刘波 +2 位作者 曹剑中 张仲敏 李荣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1784-1787,共4页
提出了一种提升小波变换与分形相结合的图像压缩方案.充分利用小波变换后系数能量的分布特性,对提升小波变换后的低频部分采用改进的分形图像压缩编码,其余部分采用集合分裂嵌入块(SPECK)编码算法.试验结果表明,该方法在提高了压缩效率... 提出了一种提升小波变换与分形相结合的图像压缩方案.充分利用小波变换后系数能量的分布特性,对提升小波变换后的低频部分采用改进的分形图像压缩编码,其余部分采用集合分裂嵌入块(SPECK)编码算法.试验结果表明,该方法在提高了压缩效率的同时,获得了较高的恢复图像质量. 展开更多
关键词 图像压缩 提升小波变换 分形图像压缩 SPECK算法
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基于小波分解与分形内插相结合的地形数据压缩方法 被引量:8
18
作者 田金文 苏康 +1 位作者 柳健 张天序 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期1-7,共7页
地形匹配制导中需要使用大量的地形数据,因此有效的地形数据压缩技术是非常重要的。传统的地形数据压缩方法主要采用线性内插的方法,但这对于地形起伏较大的山区地形失真太大,不能满足高精度导航的要求。本文基于小波分解与分形内插... 地形匹配制导中需要使用大量的地形数据,因此有效的地形数据压缩技术是非常重要的。传统的地形数据压缩方法主要采用线性内插的方法,但这对于地形起伏较大的山区地形失真太大,不能满足高精度导航的要求。本文基于小波分解与分形内插相结合的方法,提出了一种新的地形数据压缩方法,它具有压缩比高,保真性好,解码快的特点,特别适合山区地形数据的压缩。 展开更多
关键词 数据压缩 小波变换 分形内插 地形辅助 制导
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循环流化床颗粒浓度波动信号多重分形测度分析 被引量:8
19
作者 马丽萍 石炎福 +2 位作者 黄卫星 余华瑞 祝京旭 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期496-502,共7页
由于循环流化床气-固两相流动规律相当复杂,使得至今对其流动规律的认知仍不足以直接用于循环流化床的工业设计与放大。近十多年中,确定性混沌理论已被用于循环流化床动力学特性的研究,与其密切相关的分形理论也被用于流化床流动特性的... 由于循环流化床气-固两相流动规律相当复杂,使得至今对其流动规律的认知仍不足以直接用于循环流化床的工业设计与放大。近十多年中,确定性混沌理论已被用于循环流化床动力学特性的研究,与其密切相关的分形理论也被用于流化床流动特性的研究。然而,这些研究所用均是采用单分形理论,而单分形理论对解释循环流化床复杂的非线性气-固流动行为显得能力不足。为了探讨循环流化床内颗粒流体系统非线性、非均匀性和混沌特性机理,本文引入不同测度多重分形分析的方法,用小波变换模极大值与多重分形测度分析方法相结合,检测循环流化床颗粒浓度波动信号奇异性并得出多重分形奇异谱。结果表明循环流化床颗粒浓度波动信号具有明显的多重分形特性,小波变换多重分形方法可以用来描述床内颗粒流动特性,为探讨循环流化床颗粒流体系统非均匀机制提出了一种新的方法。 展开更多
关键词 动信号 循环流化床 颗粒浓度 多重分形测试 小波变换 奇异谱 气固两相流
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基于分形理论的拍波与调幅波信号识别方法研究 被引量:4
20
作者 罗忠辉 吴百海 +1 位作者 黄志坚 司振军 《信号处理》 CSCD 北大核心 2006年第1期127-128,56,共3页
现有的拍波与调幅波的识别方法存在不足,本文提出了基于分形几何原理的辅助判别方法。仿真及工程实例表明:通过计算时间序列信号的关联维数并根据其值的大小能辅助判断信号的类别。
关键词 调幅 信号识别 分形几何 关联维
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