适用于直流保护的数学形态学降噪与噪声干扰识别方法

柔性直流输电系统是调节我国能源分布不均问题的重要手段,直流保护是保证柔直系统安全的重要技术。现有工程中多采用行波保护作为主保护,然而行波保护存在易受噪声影响、故障波头不易捕捉等问题,制约了其广泛应用。针对上述问题,提出数学形态学降噪与噪声干扰识别方法,并根据直流保护采样信号特点进行参数设计,用于直流保护采样信号降噪和噪声干扰的识别。首先,确定基于自适应多尺度形态滤波的直流信号降噪方法,并设计结构元素长度和形态学滤波器类型、自适应多尺度形态滤波器的滤波器阶数和步长。其次,确定基于形态学梯度变换的噪声干扰识别方法,并设计形态学梯度变换的阈值。接着,从不同角度对形态学降噪方法与现有典型信号处理方法的滤波效果进行对比分析。最后,对形态学降噪与噪声干扰识别方法和保护的配合效果进行验证。形态学降噪与噪声干扰识别方法所需采样频率较低,运算量适中,滤波效果好,对直流保护适用性好。

强噪声干扰下采煤机行星齿轮故障诊断方法

采煤机摇臂截割部行星齿轮的健康状态直接影响截割效率。针对采煤机截割煤岩过程中受多重冲击引起的强噪声干扰、齿轮结构复杂且传递路径多变导致故障特征难以提取等特点,提出了一种基于频谱平均降噪和相关谱的采煤机行星齿轮故障诊断方法。根据信号频谱分布特征及噪声随机特性,采用频谱平均降噪方法抑制噪声对信号频谱的干扰,获得信号降噪频谱。构建相关谱以建立少样本降噪频谱和多样本降噪频谱的内在联系,减少频谱平均降噪对样本数量的需求。采用一维卷积神经网络(1D CNN)建立相关谱与故障类别之间的精确映射关系,以相关谱为输入、故障类别为输出,实现行星齿轮故障分类识别。在DDS传动系统故障诊断实验台对基于频谱平均降噪和相关谱的采煤机行星齿轮故障诊断方法进行实验验证,结果表明该方法能够增强表征故障特征的关键频率,对正常、断齿、磨损、缺齿和裂纹5种行星齿轮健康状态信号的整体识别率达96%,在信噪比不低于15 dB时可有效、准确地实现齿轮故障诊断。

叠加噪声干扰图像双阈值像素级分割方法

受干扰噪声的影响,在对图像进行分割处理时,难以实现对目标区域边缘的准确判断,导致错分的情况。为此,提出了叠加噪声干扰图像双阈值像素级分割方法。以叠加噪声干扰图像的灰度直方图为基础,在计算熵值的前提下,设置两个初始阈值为灰度范围的三等分点,按照步长5的标准迭代,并确定熵最大的阈值组合为叠加噪声干扰图像的最大熵双阈值。在分割阶段,利用计算得到的叠加噪声干扰图像最大熵双阈值进行边缘检测,并引入了一个3×3的窗口,计算噪声周围像素的平均值,实现对噪声像素的赋值,实现像素级分割。测试结果表明,该方法不仅实现了对背景的有效分割,还未造成目标区域缺失,且像素错分情况始终处于较低水平,对应的占比未超过0.60%。

噪声干扰下基于PCA-SF的轴承故障诊断方法

机械故障诊断对降低维修成本和预防事故至关重要。振动信号监测是机械故障诊断中一种有效可行的方法。然而,所采集故障信号往往容易受到其他设备噪声的干扰。因此,从受噪声干扰的监测信号中提取与故障相关的周期脉冲是故障诊断的基础,也是难点。为解决此问题,提出一种基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和稀疏滤波(Sparse Filtering,SF)的机械故障特征提取方法。具体来说,首先利用PCA提取噪声干扰信号段的主成分,然后利用SF从主成分中提取有效特征。为减小SF模型的过拟合问题,采用L1/2范数对其目标函数进行正则化约束。最后,将提取的特征输入到Softmax分类器中进行故障识别。分别通过一组仿真和实验案例对所提PCA-SF方法的有效性进行验证。实验结果表明,该方法不仅能准确实现故障分类,而且优于其他传统方法。

一种基于多普勒和距离维调制的SAR雷达二维乘性噪声干扰方法

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)二维相干成像特点,采用二维乘性噪声干扰实现了距离维和方位维干扰的解耦合,灵活构造乘性噪声信号。形成一连串二维噪声假目标,产生的噪声亮斑点迹可控,得到的干扰回波作用在SAR雷达恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测平面上,能量分布可控,可以对更普遍的SAR雷达检测算法起效。二维乘性噪声干扰方法作用于距离维的脉冲压缩和方位维的多普勒维调制,使得干扰信号的能量密度集中,提高了干扰效费比。

LFM脉冲压缩雷达的一种灵巧噪声干扰方法

为有效干扰线性调频脉冲压缩雷达,提出了一种基于卷积调制的灵巧噪声干扰实现方法。该方法是将干扰机接收并存储的雷达发射信号与噪声信号相卷积后转发出去。理论分析和仿真实验均证明了它能有效干扰LFM脉冲压缩雷达,且性能明显优于射频噪声干扰。

对线性调频脉压雷达的灵巧噪声干扰研究

针对传统噪声在干扰LFM脉冲压缩雷达时干扰功率利用率不高的问题，提出一种灵巧噪声干扰实现方法。该方法将DRFM存储的雷达发射信号与噪声信号相卷积得到灵巧噪声信号，这种信号干扰能量利用率高，能产生压制性和欺骗性双重干扰效果。文章从理论分析和仿真实验角度证明了它能有效干扰LFM脉冲压缩雷达，且性能明显优于射频噪声干扰。

脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能研究

为提高脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能,定量研究有源噪声干扰对其作用机理,以处理增益为表征参量,基于功率谱定量研究了脉冲多普勒引信的抗有源噪声干扰性能。理论推导了在射频噪声、噪声调幅和噪声调频干扰作用下脉冲多普勒引信从接收回波至相关检测这一过程的输入、输出信干比和处理增益,获得了影响脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰能力的信号特征参数,并进行了仿真验证。定量分析与仿真结果表明:脉冲多普勒引信具有较强的抗有源噪声干扰能力,抗有源噪声干扰能力主要决定于脉冲占空比与多普勒滤波器带宽。

大地电磁测深资料的噪声干扰

在概述大地电磁场场源的基础上 ,阐明了影响大地电磁测深资料的噪声分为场源噪声、地质噪声和人文噪声 ,它们分别来自不同的源。研究了各种噪声对大地电磁测深资料的影响特点 ,并对几种常见的噪声干扰信号进行了频谱分析。结果表明地质噪声一般影响全频域 ,近场干扰主要影响高频的有限频率 ,但近处雷电影响高频的较宽频带 ,而负荷系统的不稳定则主要影响低频。最后提出了消除或降低各种噪声干扰的可能办法或建议。

具有随机通讯延迟和噪声干扰的网络系统控制

针对网络控制系统中普遍存在的通讯延迟问题 ,在有动态噪声及测量噪声存在的情况下 ,提出一种延迟补偿器结构 ,实现了对随机通讯延迟的补偿和对信号的最小方差预测。分析了闭环系统的稳定性 ,并给出实验结果 ,证实了所提出理论的正确性。

基于卷积调制的灵巧噪声干扰技术

为了对现代新体制相参雷达实施有效的干扰,提出了一种基于卷积调制的灵巧噪声干扰技术实现方案。这种干扰不仅消除了相参雷达对压制干扰的处理增益,以提高干扰功率利用率,同时又比纯欺骗干扰具有更好的干扰效果。对方案的原理组成框图、工作过程和相关理论进行了详细讨论,并给出了软件仿真结果。

雷达噪声干扰和多假目标干扰效能分析

在现代雷达电子战中,噪声干扰和多假目标欺骗式干扰已成为雷达对抗常用的干扰模式。基于雷达方程分析了噪声干扰和多假目标欺骗式干扰的干扰效能,给出了同等干扰效果情况下,噪声干扰和多假目标干扰的功率关系表达式,并进行了数字视频仿真验证。研究对噪声干扰和多假目标欺骗式干扰的效能评估,以及对电子战中干扰模式的选择有重要的指导意义。

噪声干扰对雷达检测概率的影响

通过对雷达检测概率特性的分析 ,得出噪声干扰对雷达检测概率的影响 。

合成孔径雷达噪声干扰研究

本文首先从信号—干扰功率比 (信干比 )的角度分析了合成孔径雷达 (SAR)噪声干扰的效果及特点 ,分析了对SAR系统实施噪声干扰的特殊性以及影响SAR噪声干扰效果的因素 .然后 ,利用机载SAR原始数据进行了噪声干扰仿真实验 。

噪声干扰下雷达目标检测概率计算模型研究

针对雷达自身性能和干扰因素对雷达目标检测概率的影响,分析了噪声干扰情况下检测概率同干扰机有效功率、干扰机位置之间的关系,联合雷达的最大作用距离、工作频率等性能参数,得到了噪声干扰情况下雷达检测概率的表达式。并运用秩K法则,得到了噪声干扰下雷达网综合检测概率的表达式,解决了噪声干扰下雷达网检测概率的确定问题。仿真结果验证了模型和方法的有效性。

相控阵雷达噪声干扰博弈分析

针对传统基于博弈论的干扰决策方法先验知识依赖性强、博弈过程理想、实战指导性差、决策结论粗糙的问题,文中提出了一种全新的博弈论分析方法。首先构建了能够体现博弈结果的博弈盈利函数,随后利用闭合分析和蒙特卡洛实验两种方法全面分析了噪声干扰与相控阵雷达之间的博弈过程,最后结合实例对所提方法进行了运用,分别给出了噪声干扰和相控阵雷达的博弈最优策略,证明了所提博弈分析方法的有效性和实用性,为博弈论在雷达对抗领域应用提供了一个新思路。

基于导频的同频噪声干扰对消技术

大功率发射机产生的宽带噪声干扰会对共址高灵敏度接收机造成不同程度的同频噪声干扰。针对此问题,提出了基于导频的同频噪声干扰对消技术,该技术基于自适应对消原理,通过在发射端引入幅度和频率可控的稳定的导频信号,实现同频噪声的有效对消。建立了基于导频的同频噪声干扰对消理论模型,得到了同频噪声干扰对消比与导频幅度、频率之间的解析关系,可用于指导导频幅度、频率的精确控制。超短波频段的仿真和实验表明,使用基于导频的同频噪声干扰对消技术可以稳定、有效地消除同频噪声干扰。

对线性调频信号雷达的噪声干扰方法研究

为了提高雷达抗干扰能力,线性调频信号雷达通常利用脉冲压缩技术,具有较强的抗常规压制噪声干扰的能力,为了有效干扰上述雷达,提出了两种噪声干扰技术,即干扰机将侦收的雷达发射信号与窄带噪声在时域进行相乘处理或卷积处理,再经干扰机功率放大后辐射的两种干扰方法。上述两种干扰方法均不需要测频和频率引导就能自动瞄准雷达信号频率,并可利用雷达脉冲压缩处理时的处理增益,降低了对干扰机发射功率的要求,较传统宽带压制噪声干扰的方法有明显优势。通过理论推导,仿真分析和试验验证,表明上述两种干扰方法对线性调频信号雷达均有显著的干扰效果。

噪声干扰器对抗声呐使用效果分析与使用方法探讨

噪声干扰器是一种宽带大功率压制性干扰器材 ,可用来对抗主、被动声呐跟踪 ,还可对抗声自导鱼雷的攻击。文章在分析噪声干扰器工作机理基础上 ,以假想潜艇携带噪声干扰器对抗声呐为例 ,通过仿真计算 ,分析噪声干扰器对抗声呐的使用效果 ,并对噪声干扰器使用方法探讨。

一种新的部分频带噪声干扰模型下的FH/MFSK系统性能分析

部分频带噪声干扰(PBNJ)是一种主要的窄带干扰,它对通信系统性能的影响十分突出。该文针对FH/MFSK系统中,传统的部分频带干扰模型的干扰带宽最小分辨率是一个跳频子带带宽(即MFSK信号的带宽),研究了更具有实际价值的新的部分频带干扰模型,即将干扰带宽最小分辨率精确到MFSK信号带宽的1/M。该文推导了莱斯衰落信道下的误比特率(BER)公式,给出了其闭合表达式,并通过计算机仿真验证了理论推导的正确性。理论分析与仿真结果表明,M,Nh,ρ越小,传统与新PBNJ模型下FH/MFSK信号的BER性能差异就越大。