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針對影響高精度全球定位系統(GPS)變形監測的多路徑誤差和觀測噪聲,建立基于經驗模態分解的系統趨勢分離與濾波去噪模型,改正GPS變形序列,構建帶有正則化參數的加速度位移重構模型,分析GPS位移本征模態函數分量與加速度重構位移的相關性,通過加速度重構位移高頻分量和GPS位移低頻分量重構橋梁真實結構響應,達到提取橋梁變形信息的目的.模擬數據分析表明,基于經驗模態分解(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,加速度重構位移信號均方根誤差均小于1 mm,重構位移相似度達到98%以上.利用Wilford懸索橋實測數據進一步驗證得出,提出的模型能夠提高橋梁位移監測精度及可靠性,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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鑒于現有聲表面波(SAW)器件的制作工藝和技術水平,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,進而把實現其抑制溫度干擾的優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成技術成果,進行混頻和差頻濾波電路設計。
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