本文關鍵詞：基于多倍體的遺傳算法在重力固體潮信號分析中應用

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【摘要】：重力固體潮信號的研究可應用于眾多領域,尤其對地震前兆異常分析極為有用。重力固體潮信號中蘊含著反映地球與月亮、太陽等天體之間相對位置變化的潮汐諧波,而這些潮汐諧波都是相互獨立的。所以,要想從重力固體潮中得到有用的地球物理信息,就要提取出各個諧波獨立成分,才能與天體潮汐效應相對應,并加以利用。為了更好的分析重力固體潮信號,本文介紹了一種重力固體潮信號的分解模型。該模型將地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的潮汐波以及月球、太陽相對于地球軌道變化產(chǎn)生的潮汐波分解到正交空間的三個方向上。利用信號處理的方法對重力固體潮信號進行處理,可實現(xiàn)這一模型描述的正交分解關系。由于重力固體潮信號是一個多諧波的混合信號,因此,本文采用獨立分量分析的方法(ICA)來處理重力固體潮信號,實現(xiàn)重力固體潮信號的分解。通過研究原有ICA算法,將智能優(yōu)化算法融入,形成一種改進的獨立分量分析方法,基于改進遺傳算法的獨立分量分析。針對經(jīng)典遺傳算法的早熟及精度問題,在交叉及搜索、保存策略上進行了改善,提出了一種基于隨機基因?qū)崝?shù)交叉與多倍體策略的遺傳算法。經(jīng)過測試函數(shù)對該算法優(yōu)化效果的檢測后,將該智能優(yōu)化算法與獨立分量分析算法相融合,并通過仿真實驗檢驗了其有效性。最后,利用該基于改進遺傳算法的獨立分量分析方法,對重力固體潮信號進行分解,有效地從中提取出三個獨立分量：半日波系、日波系及長周期波系分量,并與天體潮汐效應一一對應。進而從這些獨立分量中提取出具體的各個諧波成分。為進一步驗證,將該算法應用于特殊的實測信號中。
【關鍵詞】：正交分解模型 獨立分量分析 遺傳算法 重力固體潮
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P312.4;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 論文的研究背景及意義10-14
• 1.1.1 重力固體潮信號的概述及發(fā)展應用10-11
• 1.1.2 重力固體潮在應用領域的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.3 獨立分量分析的研究發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.1.4 遺傳算法的研究現(xiàn)狀及應用13-14
• 1.2 論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 1.2.1 論文的主要內(nèi)容14
• 1.2.2 論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 重力固體潮信號分析模型16-22
• 2.1 重力固體潮概述16-19
• 2.2 重力固體潮信號的一種分解模型19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-22
• 第三章 獨立分量分析方法理論22-30
• 3.1 盲源分離簡述22-24
• 3.1.1 盲源分離的基本描述22-23
• 3.1.2 盲源分離的應用23-24
• 3.2 獨立分量分析基本原理24-25
• 3.2.1 獨立分量分析的基本模型24-25
• 3.3 獨立分量分析的一般求解過程25-29
• 3.3.1 預處理25-26
• 3.3.2 確定目標函數(shù)26-28
• 3.3.3 選擇優(yōu)化算法28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 基于改進遺傳算法的獨立分量分析30-44
• 4.1 遺傳算法的基本思想30-31
• 4.2 基于隨機基因交叉與多倍體策略的遺傳算法31-38
• 4.2.1 隨機基因?qū)崝?shù)交叉31
• 4.2.2 多倍體搜索保存策略31-32
• 4.2.3 算法的步驟32-34
• 4.2.3.1 編碼32-33
• 4.2.3.2 選擇33
• 4.2.3.3 隨機基因交叉33
• 4.2.3.4 變異33-34
• 4.2.3.5 算法流程描述34
• 4.2.4 測試結(jié)果34-38
• 4.2.4.1 基因交叉概率實驗分析35-37
• 4.2.4.2 對比實驗結(jié)果37-38
• 4.3 基于改進遺傳算法的獨立分量分析38-43
• 4.3.1 算法的實現(xiàn)步驟39
• 4.3.2 仿真實驗39-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第五章 基于改進遺傳算法的獨立分量分析在重力固體潮信號分析中的應用44-52
• 5.1 重力固體潮信號獨立分量與相關地球物理信息的提取44-48
• 5.2 實測信號的應用48-50
• 5.3 本章小結(jié)50-52
• 第六章 結(jié)論與展望52-54
• 致謝54-56
• 參考文獻56-60
• 附錄A (攻讀碩士學位期間學術(shù)成果目錄)60

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本文編號：735029