水力压裂是目前开采致密油气的主要方式,压裂施工期间测量的地面压力及流量数据包含地层压力、渗透率和裂缝半长等重要信息,这些参数是判断压裂施工成功率及压后开采制度制定的重要依据.提出了基于数字滤波压裂停泵数据反演方法,首先采用井筒垂直管流方程将变密度和流量的地面压力折算到井底压力,其次采用FIR滤波处理停泵后压降数据,消除停泵水锤等噪声干扰,获得反映地层渗流的压降数据,最后采用垂直裂缝井试井分析方法解释滤波后的压降数据,获得地层渗透率、原始地层压力及裂缝半长等重要参数,实现了对裂缝及地层参数的实时分析及评价.通过与关井压力恢复分析结果比较,证明了所提方法的可靠性.

基流分割在水文、水资源及水生态环境等领域有重要作用。该文在比较几种常用的基流分割方法的基础上,提出结合退水曲线的数字滤波基流分割方法,解决数字滤波方法参数不确定的问题,并在中国怒江流域应用。结果表明:数字滤波方法相对基流指数法(baseflow index,BFI)和时间步长法(hydrograph separation program,HYSEP)能够得到平滑的基流过程,但是其对参数敏感;通过对退水曲线分析可以确定数字滤波参数,并得到合理的基流过程。这种结合退水曲线的数字滤波基流分割方法在怒江流域的应用

为了提供一种融合数字信号处理、Matlab仿真与DSP技术3门课程相关内容且贴近实际应用的综合性实验,设计了一种基于DSP的FIR数字滤波综合实验。该实验包含了数字信号处理从理论到设计、再到最后调试实现的完整实践训练过程,为学生提供了一种进行数字信号处理设计与实现的综合性实践训练。

分析了FIR滤波器的特点之后,设计了一个低通的数字滤波器,并且用Matlab软件对FIR数字滤波器进行了仿真,更形象地看到设计的滤波器的特性。用Matlab软件的科学计算功能,对该任务进行计算,得出的设计数据可以提供给DSP系统的程序,进行调用。数字滤波器是按照程序计算信号,达到滤波的目的。通过对数字滤波器的存储器编写程序,就可以实现各种滤波功能。对FIR数字滤波器来说,增加功能只是增加程序,不用增加元件,不受元件误差的影响,对低频信号的处理不用增加该芯片的体积。用数字滤波方法可以摆脱模拟滤波器被元件限制

研究目的:快速高效地量算土方量在土地平整工程施工中具有重要意义,但是一般情况下工程施工所在地的地形比较复杂、量算面积又比较大,所以量算精度很难得到保证。研究方法:在基于分形理论与数字滤波的基础上,采用一种新的插值方法,以有限的样本点数据进行插值,并根据插值所得数据计算土方量。研究结论:根据模拟试验结果证明,用这种插值方法进行土方量计算具有较高的精度。

在教学中,为了有效地将信号与系统、模拟电路的相关知识联系起来,采用PSPICE仿真软件中电路图与系统函数两种分析方法,对二阶压控电压源低通滤波器进行了仿真实验研究。分析了滤波器的Q值和RC滤波电路中的电阻和电容对幅频特性的影响,以方波作为输入信号,对输入/输出的波形及频谱进行了分析,分析结果与理论计算基本一致。该方法有利于学生进一步理解信号、系统和电路三者之间的关系。

为了进一步提升高斯噪声的去除性能,提出了基于双树复小波变换与双边滤波的图像滤波方法.根据图像和噪声的分布特征,推导出一种自适应的阈值去噪模型.用去噪模型对双树复小波变换后的图像系数进行量化处理,再由双树复小波逆变换得到去噪图像,然后用改进的双边滤波方法对去噪图像进行边缘增强,改进的双边滤波核自适应于图像的特征,具有更好的鲁棒性.实验结果显示,该方法相对于现有的性能较好的方法,PSNR高出大约0.8 dB,SSIM高出大约2.3%.实验证明了该文提出的方法在去噪效果和细节恢复上优于已有的方法.

为了进一步提升高斯噪声的去除性能,提出了基于双树复小波变换与双边滤波的图像滤波方法.根据图像和噪声的分布特征,推导出一种自适应的阈值去噪模型.用去噪模型对双树复小波变换后的图像系数进行量化处理,再由双树复小波逆变换得到去噪图像,然后用改进的双边滤波方法对去噪图像进行边缘增强,改进的双边滤波核自适应于图像的特征,具有更好的鲁棒性.实验结果显示,该方法相对于现有的性能较好的方法,PSNR高出大约0.8 dB,SSIM高出大约2.3%.实验证明了该文提出的方法在去噪效果和细节恢复上优于已有的方法.

以GDP这一单变量作为分析对象,采用HP滤波方法,对我国经济的长期均衡增长或潜在增速进行考察,分析了经济周期的变化,发现我国长期均衡GDP增长在8.23%~10.39%区间、均值为9.38%的水平位置,经济周期越来越长,增长的平稳性逐渐明显。

为了准确的预测股票价格的趋势走向,文章提出了一种基于粒子滤波(PF)的股价预测方法。该方法首先对股价时间序列建立非线性自回归(NAR)模型,由此得到对应的状态方程和量测方程;然后将NAR模型的参数向量扩展到状态向量中,用粒子滤波方法联合估计NAR模型的状态和参数,进而实现股价的实时预测。仿真实验表明,基于粒子滤波的股价时间序列预测方法比传统的NAR模型预测精度更高。

为了准确的预测股票价格的趋势走向,文章提出了一种基于粒子滤波(PF)的股价预测方法。该方法首先对股价时间序列建立非线性自回归(NAR)模型,由此得到对应的状态方程和量测方程;然后将NAR模型的参数向量扩展到状态向量中,用粒子滤波方法联合估计NAR模型的状态和参数,进而实现股价的实时预测。仿真实验表明,基于粒子滤波的股价时间序列预测方法比传统的NAR模型预测精度更高。

针对中值滤波在图像去噪时会造成图像细节丢失的问题,提出了一种新的基于噪声点检测的自适应中值滤波法.该方法对噪声点采用两级判断的方法:首先根据椒盐噪声的特点将图像像素点分为可疑噪声和信号两类;对于可疑噪声点,根据噪声与细节在图像中的表现,将可疑噪声分为噪声和边缘细节;然后采用不同的中值滤波窗口对噪声点进行滤波,对于两次判断得到的信号和边缘细节不进行处理以保持图像的细节.测试结果表明,与常用的中值滤波法相比,该方法不仅具有较好的去噪特性,还具有较强的细节保护能力.

【目的】使用离散型激光雷达数据反演叶面积指数(LAI)的过程中,数据预处理的关键步骤为激光雷达滤波。穿透指数(LPI)作为反演过程中的重要变量,需要根据点云的类型计算,从而直接受到滤波精度的影响。因此,滤波算法的精度能间接影响到反演LAI的精度。虽然滤波算法不断改进,滤波精度逐渐提高,应用在越来越多的场景,但关于不同滤波算法对反演LAI精度影响的探讨较少。【方法】本文通过对机载LiDAR滤波算法历史、发展和现状的调研,最终选择混合滤波算法(Hybrid)、自适应不规则三角网滤波算法(ATIN)、形态学滤波算法(Morph)和基于坡度滤波算法(Slope)为研究对象;分别使用这4种算法,得到点云中的地面点;根据Beer-Lambert定律,反演帽儿山国家森林公园落叶松林和榆树林的LAI;以经过评估的精度更高的Hybrid算法为标准,计算另外3种算法的滤波精度和LPI偏差;对比分析LAI反演模型的平均精度;最后,通过分析不同误差来源的影响强度,确定了反演LAI时较好的滤波算法。【结果】在最佳的采样半径下,经过Hybrid、ATIN、Morph和Slope滤波算法处理,LAI反演模型的平均精度,在落叶松林,R2分别为:0.900 3、0.876 3、0.892 5、0.877 0;RMSE分别为:0.105 6、0.134 5、0.109 7、0.133 2;在榆树林,R~2分别为:0.914 4、0.903 0、0.887 2、0.900 0;RMSE分别为:0.269 0、0.201 7、0.189 4、0.207 0。在落叶松林,I类误差较大的Morph算法,能保证较高的模型精度;而Ⅱ类误差较大的Slope和ATIN算法对应的反演模型精度较低。【结论】经不同滤波算法处理得到的LAI反演模型精度存在差异,经混合滤波算法处理其对应的LAI反演模型精度更高,形态学滤波算法的滤波精度较低,对应的反演模型精度较高;滤波算法导致的Ⅰ、Ⅱ类误差中,Ⅱ类误差对LAI反演模型的影响更大。

提出将NI ELVIS实验平台、电路仿真及LabVIEW测试开发软件应用于电路实验教学。以滤波电路为例,使学生在高效、集成的实验环境下,方便、灵活地完成对实验项目的设计、测试和调整过程,同时对实测数据和仿真结果进行误差比较,激发了学生实验学习的积极性和创新意识。

研究目的:探讨模型简单、实用的机载成像光谱数据辐射畸变校正算法,为土地利用/覆被研究提供辐射质量优化的图像。研究方法:理论分析与实证研究法。研究结论:由于“太阳-目标-传感器”的相对几何关系发生变化,使得不同空间位置的相同地物辐射亮度值发生变化,这种辐射畸变称其为几何辐射畸变更为合理;基于低通滤波的辐射畸变校正算法,模型简单、方法实用,实现了研究区128波段OMIS-I机载成像光谱数据图像辐射畸变的有效校正。