基于自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)的管道漏水定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 14:05
時(shí)延估計(jì)算法在定位輻射源雷達(dá)、地震學(xué)以及全球定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)中都發(fā)揮了重要的作用,是目前定位中常用的方法。采用該方法最重要的就是進(jìn)行時(shí)間延遲估計(jì),其估計(jì)的精確性估計(jì)直接影響定位精準(zhǔn)性,而在本文中,時(shí)延估計(jì)算法主要應(yīng)用于供水管道中的定位部分。本文結(jié)合漏水環(huán)境,主要對(duì)基本相關(guān)法和基于最小均方誤差(LMS)的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法進(jìn)行了概括。在不同的信噪比下,對(duì)比了基本相關(guān)法的加權(quán)形式和基于LMS的適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法性能,結(jié)果表明,基于LMS的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法具有很好的穩(wěn)定性和抗噪性,更適合應(yīng)用在漏水定位中。該算法可以通過濾波器自身參數(shù)更新和調(diào)整得到相關(guān)結(jié)果,從而克服了相關(guān)法需要先驗(yàn)知識(shí)的不足,改善了定位精度。但是也存在收斂速度慢,計(jì)算量大等缺點(diǎn)。為了進(jìn)一步優(yōu)化定位算法,在本文中引入了幾種改進(jìn)自適應(yīng)算法:極性導(dǎo)向式LMS(PPLMS)算法、截?cái)鄶?shù)據(jù)LMS(CDLMS)算法、過零驅(qū)動(dòng)LMS(ZFLMS)算法和歸一化LMS(NLMS)算法,通過計(jì)算機(jī)仿真分析,驗(yàn)證了改進(jìn)算法的可行性。最后,以基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的供水管道信號(hào)采集系統(tǒng)作為硬件平臺(tái),對(duì)于采...
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 供水管道及水資源現(xiàn)狀
1.1.2 供水管網(wǎng)檢漏的必要性
1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 管網(wǎng)泄漏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 漏水定位存在的問題
1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排
第二章 基本的時(shí)延估計(jì)方法
2.1 時(shí)間延遲估計(jì)的基本概念
2.2 時(shí)延估計(jì)方法概述
2.2.1 基本相關(guān)法
2.2.2 最大似然估計(jì)法
2.2.3 高階統(tǒng)計(jì)量法
2.2.4 自適應(yīng)估計(jì)法
2.2.5 其它類方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于最小均方誤差的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法
3.1 自適應(yīng)濾波器基本原理
3.2 LMS自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法概述
3.2.1 LMSTDE算法原理
3.2.2 LMSTDE算法結(jié)構(gòu)
3.3 LMSTED性能分析
3.3.1 收斂性
3.3.2 收斂速度
3.3.3 穩(wěn)態(tài)誤差
3.3.4 計(jì)算復(fù)雜度
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法的管道泄漏定位
4.1 管道泄漏定位模型及方案
4.1.1 管道漏點(diǎn)定位模型
4.1.2 漏點(diǎn)定位方案
4.2 泄漏定位誤差分析
4.3 基本LMS改進(jìn)算法
4.3.1 改進(jìn)算法原理
4.3.2 極性導(dǎo)向式LMS算法
4.3.3 截?cái)鄶?shù)據(jù)LMS算法
4.3.4 過零驅(qū)動(dòng)LMS算法
4.3.5 歸一化LMS算法
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.2 實(shí)際數(shù)據(jù)處理
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]供水管道泄漏自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)法漏點(diǎn)定位研究[J]. 李文濤,郭美利,李忠虎. 自動(dòng)化儀表. 2015(08)
[2]自適應(yīng)回波抵消中變步長(zhǎng)NLMS算法[J]. 張琦,王霞,王磊,薛濤. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2013(01)
[3]互相關(guān)時(shí)延估計(jì)與基于LMS自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)對(duì)比[J]. 甘世明,郭秀珍,于世偉,王坤. 科技信息. 2010(11)
[4]以太網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集同步和實(shí)時(shí)傳輸研究[J]. 游雪峰,文玉梅,李平. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2006(04)
[5]自適應(yīng)供水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)定位儀器系統(tǒng)[J]. 楊進(jìn),李平,文玉梅,鄭敏. 儀表技術(shù)與傳感器. 2005(02)
博士論文
[1]LMS自適應(yīng)濾波算法的收斂性能研究與應(yīng)用[D]. 李寧.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]供水管道泄漏自適應(yīng)檢測(cè)及定位信號(hào)處理方法研究[D]. 吳慧娟.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]城市燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)預(yù)警技術(shù)研究[D]. 湯舟.華北科技學(xué)院 2016
[2]大范圍高精度自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)[D]. 王洋.北京理工大學(xué) 2015
[3]輸氣管道泄漏監(jiān)測(cè)及定位技術(shù)研究[D]. 崔麗娟.太原科技大學(xué) 2013
[4]管道泄漏精確定位方法應(yīng)用研究[D]. 陳琦.北京化工大學(xué) 2011
[5]自適應(yīng)濾波算法研究及應(yīng)用[D]. 孟小猛.北京郵電大學(xué) 2010
[6]最小均方誤差時(shí)延估計(jì)方法研究[D]. 李強(qiáng).西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3722190
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 供水管道及水資源現(xiàn)狀
1.1.2 供水管網(wǎng)檢漏的必要性
1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 管網(wǎng)泄漏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 漏水定位存在的問題
1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排
第二章 基本的時(shí)延估計(jì)方法
2.1 時(shí)間延遲估計(jì)的基本概念
2.2 時(shí)延估計(jì)方法概述
2.2.1 基本相關(guān)法
2.2.2 最大似然估計(jì)法
2.2.3 高階統(tǒng)計(jì)量法
2.2.4 自適應(yīng)估計(jì)法
2.2.5 其它類方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于最小均方誤差的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法
3.1 自適應(yīng)濾波器基本原理
3.2 LMS自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法概述
3.2.1 LMSTDE算法原理
3.2.2 LMSTDE算法結(jié)構(gòu)
3.3 LMSTED性能分析
3.3.1 收斂性
3.3.2 收斂速度
3.3.3 穩(wěn)態(tài)誤差
3.3.4 計(jì)算復(fù)雜度
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法的管道泄漏定位
4.1 管道泄漏定位模型及方案
4.1.1 管道漏點(diǎn)定位模型
4.1.2 漏點(diǎn)定位方案
4.2 泄漏定位誤差分析
4.3 基本LMS改進(jìn)算法
4.3.1 改進(jìn)算法原理
4.3.2 極性導(dǎo)向式LMS算法
4.3.3 截?cái)鄶?shù)據(jù)LMS算法
4.3.4 過零驅(qū)動(dòng)LMS算法
4.3.5 歸一化LMS算法
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.2 實(shí)際數(shù)據(jù)處理
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]供水管道泄漏自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)法漏點(diǎn)定位研究[J]. 李文濤,郭美利,李忠虎. 自動(dòng)化儀表. 2015(08)
[2]自適應(yīng)回波抵消中變步長(zhǎng)NLMS算法[J]. 張琦,王霞,王磊,薛濤. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2013(01)
[3]互相關(guān)時(shí)延估計(jì)與基于LMS自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)對(duì)比[J]. 甘世明,郭秀珍,于世偉,王坤. 科技信息. 2010(11)
[4]以太網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集同步和實(shí)時(shí)傳輸研究[J]. 游雪峰,文玉梅,李平. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2006(04)
[5]自適應(yīng)供水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)定位儀器系統(tǒng)[J]. 楊進(jìn),李平,文玉梅,鄭敏. 儀表技術(shù)與傳感器. 2005(02)
博士論文
[1]LMS自適應(yīng)濾波算法的收斂性能研究與應(yīng)用[D]. 李寧.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]供水管道泄漏自適應(yīng)檢測(cè)及定位信號(hào)處理方法研究[D]. 吳慧娟.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]城市燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)預(yù)警技術(shù)研究[D]. 湯舟.華北科技學(xué)院 2016
[2]大范圍高精度自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)[D]. 王洋.北京理工大學(xué) 2015
[3]輸氣管道泄漏監(jiān)測(cè)及定位技術(shù)研究[D]. 崔麗娟.太原科技大學(xué) 2013
[4]管道泄漏精確定位方法應(yīng)用研究[D]. 陳琦.北京化工大學(xué) 2011
[5]自適應(yīng)濾波算法研究及應(yīng)用[D]. 孟小猛.北京郵電大學(xué) 2010
[6]最小均方誤差時(shí)延估計(jì)方法研究[D]. 李強(qiáng).西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3722190
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/3722190.html
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