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科里奥利质量流量计气液两相流信号处理的改进

李春辉1,孙立军1,刘佳荣1,张扬1,李海洋2,王化祥1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第2期页码 141-286 doi: 10.1631/FITEE.1900558

摘要：科里奥利质量流量计作为一种日益流行的流量测量仪表，在单相流条件下表现出较高测量精度，并在工业上得到广泛应用。但在复杂流动条件下，例如两相流工况，由于各种因素（包括不合适的信号处理方法），测量精度会大大降低。本文分析了3种数字信号处理方法——正交解调（QD）、希尔伯特和滑动离散傅立叶变换法，分别用于处理传感器信号并在两相流工况下测试算法性能。在此基础上，分别改进了两相流条件下的信号处理方法。在仿真中使用随机游走模型分别建立单相流和两相流工况下的传感器信号，评估这3种方法的相位差跟踪性能。基于数字信号处理器，在其评估板上完成转换器程序设计。在两相流条件下，QD算法在160、250和420 kg/h流量点的测量指示误差和重复性能优于改进的希尔伯特算法，而希尔伯特算法在600 kg/h流量点的性能优于QD算法。

关键词：科里奥利质量流量计；数字信号处理方法；两相流工况；正交解调；滑动离散傅里叶变换；希尔伯特变换

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基于四元数傅里叶变换和线性正则变换的二维四元数信号采样定理 Research Articles

胡晓晓1,程冬2,高洁欣3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第3期页码 463-478 doi: 10.1631/FITEE.2000499

摘要：本文主要研究在不同形式四元数傅里叶变换和线性正则变换下有限带宽四元数函数的采样定理。证明了有限带宽四元数函数可通过它们的直接采样或经过微分和希尔伯特变换后的采样重构。此外，讨论了不同形式变换下不同类型采样公式之间的关系。首先，如果四元数函数有限带宽区域是关于原点对称的矩形区域，则不同形式四元数傅里叶变换下四元数采样公式具有相同形式；否则，采样公式是不同的。其次，利用双边四元数傅里叶变换和线性正则变换的关系，得到不同形式四元数线性正则变换下有限带宽四元数函数采样定理。再次，分析了采样公式的截断误差。最后，通过仿真展示采样公式的应用。

关键词：四元数傅里叶变换；四元数线性正则变换；采样定理；部分和总体四元数希尔伯特变换；部分和总体广义四元数希尔伯特变换；截断误差

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水下多相流量计在深水油气田开发工程中的应用研究

刘太元,郭宏,郑利军

《中国工程科学》 2012年第14卷第11期页码 69-74

摘要：为了实时监测油井井流的变化，以便更好地优化对油藏的开发，水下多相流量计得到了越来越多的应用。概述了目前常见的水下多相流量计的基本测量原理，研究了多相流量计在深水油气田开发应用的影响因素，包括量程、安装位置、通讯结构等，给出了各种不同方案的可能性，对多相流量计在深水油气田开发工程中的应用具有一定的指导意义

关键词：深水水下多相流量计流动安全油藏优化油气田开发

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自适应BPSK解调方法研究

李炎新,胡爱群,宋宇波

《中国工程科学》 2006年第8卷第5期页码 49-51

摘要：

提出了一种新型的基于自适应滤波算法的解调二进制相移键控（BPSK）信号的方法。以常用的最小均方误差自适应算法（LMS）为例，讨论了新型的BPSK自适应解调的过程及其性能。该解调算法不需要自适应滤波器完成收敛，从而降低了采样频率。给出的理论性能与仿真结果表明，BPSK自适应解调的误码率仿真结果与理论值吻合非常好；而且该方法具有抗干扰性能强、输出响应快、便于数字信号处理（DSP）技术实现等特点，在相同的采样频率下其误码率优于相关解调的误码率

关键词：数字通信自适应信号处理解调 BPSK

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稀疏快速Clifford傅里叶变换 Article

Rui WANG, Yi-xuan ZHOU, Yan-liang JIN, Wen-ming CAO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第8期页码 1131-1141 doi: 10.1631/FITEE.1500452

摘要： Clifford傅里叶变换（Clifford Fourier transform, CFT）可以应用于矢量场和标量场，但无法有效解决大数据问题，因为该算法是基于每个信号量计算的。稀疏快速傅里叶变换（sparse fast Fourier transform, sFFT）理论通过选择性地使用输入数据来处理大数据问题。受之启发，我们提出一个称为稀疏快速Clifford傅里叶变换（sparse fast CFT, SFCFT）的算法，该算法能够大幅度提高在标量场和矢量场中的计算性能。实验对标量场、灰度图和彩色图像数据进行处理，通过与FFT，CFT和sFFT进行比较，表明SFCFT可以有效提升多矢量信号处理的性能。

关键词：稀疏快速傅里叶变换（sFFT）；Clifford傅里叶变换（CFT）；稀疏快速Clifford傅里叶变换（SFCFT）；Clifford代数

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聚焦两相界面

沈平

《工程（英文）》 2021年第7卷第5期页码 552-553 doi: 10.1016/j.eng.2021.02.003

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基于位置旋转变换和非均匀快速傅立叶变换的机动目标高效相参检测 Research Articles

靳科1,赖涛2,齐艳丽3,黄洁1,赵拥军1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第8期页码 1251-1266 doi: 10.1631/FITEE.1900272

摘要：长时间相参积累能够显著提升雷达对机动目标的检测和运动参数估计性能。然而，相参积累期间目标的线性距离徙动、二次距离徙动和多普勒频率徙动将导致检测性能急剧下降。提出基于位置旋转变换和非均匀快速傅里叶变换的高效稳健相参积累方法。首先，利用二阶Keystone变换消除二次距离徙动。然后，利用旋转角度和多普勒频率之间的对应关系，构建相位补偿函数，从而利用位置旋转和非均匀快速傅里叶变换实现高效的参数估计。与现有代表性算法相比，所提算法能以较低运算复杂度实现近乎理想的检测性能。

关键词：相参积累；机动目标；参数估计；位置旋转变换；非均匀快速傅立叶变换

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使用傅里叶变换红外成像进行高通量筛选 Article

Erdem Sasmaz, Kathleen Mingle, Jochen Lauterbach

《工程（英文）》 2015年第1卷第2期页码 234-242 doi: 10.15302/J-ENG-2015040

摘要：

组合库的有效平行筛选是高通量(HT) 多相催化工作流中最具挑战性的难题之一。目前，已有包括各种光学、质谱分析以及气相色谱技术在内的大量方法用于高通量催化剂研究。在这些技术中，快速扫描傅里叶变换红外(FTIR) 成像是最快、最通用的筛选技术。本文介绍了16 通道高通量反应器的新设计，并给出了其准确性和重复性试验结果。

关键词：高通量傅里叶变换红外成像筛选氧化钴一氧化碳氧化

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自适应小波阈值去噪在重力仪信号处理中的应用

赵立业,周百令,李坤宇

《中国工程科学》 2006年第8卷第3期页码 49-52

摘要：

为了有效地消除各种外界干扰噪声对高精度海洋重力仪测量值的影响，提高重力异常测量值的精度，在分析了小波阈值及自适应小波阈值去噪算法的基础上，将其应用到高精度海洋重力仪系统数据处理中，并与自适应卡尔曼滤波做了对比，以处理后信号的信噪比作为衡量3种数据处理方法优劣的依据。理论分析和仿真实验表明，自适应小波阈值去噪方法、传统的小波阈值去噪方法和自适应卡尔曼滤波都能在一定程度上消除噪声信号对重力仪测量信号的影响，但在相同情况下，自适应小波阈值去噪方法具有明显的优越性。

关键词：重力仪信号处理小波变换自适应阈值去噪自适应卡尔曼滤波