针对影响高精度全球定位系统(GPS)变形监测的多路径误差和观测噪声,建立基于经验模态分解的系统趋势分离与滤波去噪模型,改正GPS变形序列,构建带有正则化参数的加速度位移重构模型,分析GPS位移本征模态函数分量与加速度重构位移的相关性,通过加速度重构位移高频分量和GPS位移低频分量重构桥梁真实结构响应,达到提取桥梁变形信息的目的.模拟数据分析表明,基于经验模态分解(EMD)的滤波去噪能够有效削弱测量随机误差,不同噪声水平下,加速度重构位移信号均方根误差均小于1 mm,重构位移相似度达到98%以上.利用Wilford悬索桥实测数据进一步验证得出,提出的模型能够提高桥梁位移监测精度及可靠性,最大的桥梁变形达到2cm,提取到桥梁的振动频率为0.16,1.64,2.16及4.51Hz.
鉴于现有声表面波(SAW)器件的制作工艺和技术水平,进一步改进了SAW加速度计的设计方案。尽管改进方案降低了一些灵敏度,但容易使实际制作的一对SAWR具有尽可能相同的频率响应特性,进而把实现其抑制温度干扰的优点落实到了工程实处。由于改进方案浮动零点SAWR的谐振频率相对固定,因而便于借鉴无线通信理论的现成技术成果,进行混频和差频滤波电路设计。
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