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針對影響高精度全球定位系統(tǒng)(GPS)變形監(jiān)測的多路徑誤差和觀測噪聲,建立基于經(jīng)驗模態(tài)分解的系統(tǒng)趨勢分離與濾波去噪模型,改正GPS變形序列,構(gòu)建帶有正則化參數(shù)的加速度位移重構(gòu)模型,分析GPS位移本征模態(tài)函數(shù)分量與加速度重構(gòu)位移的相關(guān)性,通過加速度重構(gòu)位移高頻分量和GPS位移低頻分量重構(gòu)橋梁真實結(jié)構(gòu)響應,達到提取橋梁變形信息的目的.模擬數(shù)據(jù)分析表明,基于經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)的濾波去噪能夠有效削弱測量隨機誤差,不同噪聲水平下,加速度重構(gòu)位移信號均方根誤差均小于1 mm,重構(gòu)位移相似度達到98%以上.利用Wilford懸索橋?qū)崪y數(shù)據(jù)進一步驗證得出,提出的模型能夠提高橋梁位移監(jiān)測精度及可靠性,最大的橋梁變形達到2cm,提取到橋梁的振動頻率為0.16,1.64,2.16及4.51Hz.
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鑒于現(xiàn)有聲表面波(SAW)器件的制作工藝和技術(shù)水平,進一步改進了SAW加速度計的設計方案。盡管改進方案降低了一些靈敏度,但容易使實際制作的一對SAWR具有盡可能相同的頻率響應特性,進而把實現(xiàn)其抑制溫度干擾的優(yōu)點落實到了工程實處。由于改進方案浮動零點SAWR的諧振頻率相對固定,因而便于借鑒無線通信理論的現(xiàn)成技術(shù)成果,進行混頻和差頻濾波電路設計。
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