基于频谱特征自适应采样的傅里叶单像素成像方法

傅里叶单像素成像(Fourier single-pixel imaging,FSI)中成像效率的提升主要借助优化重构算法和采样方法来实现,但在采样次数有限的情况下,FSI无法准确采样关键频率,导致成像质量差。为解决这一问题,提出一种频谱特征自适应采样策略。首先,研究傅里叶域中能量的集中程度,以此确定低频等距预采样的最优半径。进一步,通过预采样低频分量估计关键频谱位置的方式,测量相应的傅里叶系数,最终实现图像重构。与基于高频方向能量连续性的自适应采样方法相比,该方法可以针对不同频谱特征目标,自适应选择较优采样路径,获取关键傅里叶系数,进而改善成像质量,其峰值信噪比提高2.28 dB,结构相似度提高15.83%。因此,该方法在应对FSI对未知特征目标进行成像时,具有高效空间信息采集的优点,有望在单像素快速实时成像中得到应用。

一种变工况下海流发电机叶片附着物检测方法

针对流速变化使得变工况下海流发电机叶片附着物故障特征模糊、鉴别性差的问题,提出一种基于自适应频率正比采样(APFS)的叶片附着物检测方法。首先,采集不同工况下海流发电机电流信号,通过希尔伯特变换提取出定子电流信号的瞬时频率;然后,利用瞬时频率与采样频率比值变步长采样瞬时频率序列,将非稳定瞬时转动频率转变为稳定值;最后,利用排列熵设置采样迭代停止阈值,将重采样后的瞬时频率序列作为故障特征划分为样本矩阵,建立主成分分析检测模型以实现附着物检测。基于0.23 kW海流发电样机的实验平台被搭建用于验证所提方法的有效性,实验结果表明,所提算法在对抗流速变化下引起的海流发电机变工况问题中,误报率低至0.25%,具备较高检测精度和鲁棒性。

中频感应加热电源谐振频率自适应追踪方法的研究

为解决中频感应加热电源在受到温度、工件材质等因素变化影响时固有频率发生波动的问题,提出了一种基于模数转换(Analog to Digital,A/D)采样优化的感应加热电源谐振频率自适应追踪方法。在一个感应加热电源的输出周期内,细化电流A/D采样过程,找到输出电流与电压的相位差并判断系统状态。在优选A/D采样次数的基础上,设计自适应调节机制来追踪谐振频率,使系统达到准谐振状态。以TMS320F28335控制芯片为基础搭建感应加热电源样机,对所采用频率自适应追踪方法进行了验证。实验结果表明,频率自适应追踪方法在环境温度变化剧烈时可避免系统受到干扰,并且能在无硬件过零检测电路的情况下快速追踪负载的谐振频率。

针对距离采样失配的多波形自适应脉冲压缩

针对距离单元内调频信号的回波采样点与目标点失配(即距离采样失配)时,引发回波采样波形与参考信号波形之间相位失配以及自适应脉冲压缩性能下降等问题,提出了一种针对距离采样失配的多波形自适应脉冲压缩(multi-waveform adaptive pulse compression,MWAPC)方法。所提方法将多基地自适应脉冲压缩(multistatic adaptive pulse compression,MAPC)方法应用到单基地雷达,首先将单基地雷达的原始发射信号过采样得到多个采样版本的发射信号,并将各种采样版本视为不同的波形;然后借助于自适应脉冲压缩对相位失配的敏感性,依次用不同采样版本的发射信号对回波信号做多波形自适应脉冲压缩构建距离维与采样维的二维输出,得到在距离单元内目标点与采样点的相对位置关系。实验证明,所提方法可根据多个采样版本的采样时序将自适应脉冲压缩的二维输出延展成一维。相比于常规脉压方法,所提方法不仅能抑制因采样失配而产生的距离旁瓣,还可获得超出传统脉压方法的分辨能力,在同一距离单元内区分出不同位置的目标。

一种基于自适应陷波器的电网频率测量新方法

该文提出一种测量和跟踪电网频率变化的新方法:采用两级自适应陷波滤波器结构,第一级陷波器用来滤除谐波并得到加强的基波成分,再经过降采样处理把基波频谱拓宽后,由第二级陷波器来估计基波频率。陷波器的自适应算法是非梯度搜索的,使其运算量大大简化,适用于实时处理的场合。并通过仿真来说明该方法具有测量精度高和响应时间快的特点。

莫尔条纹信号采集的自适应采样系统

提出了莫尔条纹采样频率自适应调整系统,根据莫尔条纹信号周期的变化,对采样频率进行实时调整。首先将莫尔条纹信号进行二值化,将正弦信号转变为方波信号,输入DSP的捕获引脚,测量莫尔条纹信号的频率,然后根据信号的频率实时调整采样频率。系统实现了莫尔条纹信号周期改变的情况下保证每周期的采样点数固定在85点左右。

基于扩展卡尔曼滤波频率跟踪的DFT同步相量测量算法

当电力信号的频率发生偏移时,采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)进行同步相量测量难以做到同步采样,由此造成的栅栏效应严重影响了同步相量测量精度。为此提出一种改进的DFT同步相量测量算法。首先引入了基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的频率跟踪算法,建立了基波频率测量的算法流程,并介绍了基于DFT的同步相量测量算法原理。在此基础上,将测量结果分为整数部分和分数部分,分析了因频率偏移导致的相量测量误差,对分数部分进行插值计算以提高同步相量测量精度。分别应用含谐波和噪声的稳定信号和幅值、相位、频率、谐波及噪声含量跳变的信号来校验算法的性能。仿真结果表明,EKF频率跟踪算法能快速对基波频率进行跟踪,所提出的同步相量测量算法能消除或减弱谐波、噪声以及频率偏移对同步测量的影响,提高了相量测量精度。

电力系统测频的自适应算法

本文提出了一种采用自适应技术调整采样间隔的递推富氏算法。计算机仿真表明，本文算法能较好地跟踪系统频率的变化，对谐波分量具有较强的抑制作用。通过自适应技术调整采样间隔，提高了频率测量的精度，实现了宽范围的测频。满足电力系统频率测量要求。

基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法

针对工程实际中频率未知情况下存在相位差测量精度较差的问题,提出一种基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后对滤波后的原2路增强信号分别进行希尔伯特变换,产生具有90相移的2路相移信号;并利用估计出的信号频率产生具有90相移的2路参考信号;将原2路增强信号和两路相移信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质即可得到相位差的计算公式。实验结果表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测;与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强,更具鲁棒性和普适性。

电力系统频率的自适应测量

本文提出了一种电力系统频率测量的新方法,所提出的方法计算简单,快速.通过自适应采样技术使频率测量的精度得到了很大的提高,仿真试验表明,该方法在△f小于50HZ范围内都能正确测量频率,测量误差小于0.0005Hz.

一种基于信号模型的自适应采样方式

通过采用坐标变换推导出了自适应采样频率与信号瞬时频率之间的关系,利用二阶预测模型获得了信号瞬时频率的估算表达式,从而提出了一种基于信号模型的自适应采样方式;通过实验验证了该自适应采样方式的可行性;同时针对其计算量、收敛速度进行了分析,结果表明:基于信号模型的自适应采样无论是计算量还是收敛速度都有明显的改善。

降低WSN目标失跟率的自适应采样频率方法

针对无线传感器网络（WSN）固定采样频率下机动性目标失跟率较高的问题，分析了机动性目标失跟的机理，建立了表征失跟率、采样频率、目标速率关系的数学模型，提出了降低目标失跟率的自适应采样频率方法，并对速度大小、方向变化的机动性目标跟踪问题进行仿真实验．结果表明，与固定采样频率方法相比，采样间隔距离参量d恒取不同值时自适应采样频率方法的失跟率平均降低了3．3％～6．0％；当d恒等于50m时，失跟率平均降低6．0％，网络能耗降低13．1％．

存储测试技术中采样策略的研究

在设计应用于高温、高压、高冲击等环境下的存储测试系统时,必须同时兼顾信号精度、完整性与系统有限的存储资源。针对这种测试特点,总结归纳了存储测试中几种典型测试系统的采样策略设计方法。分别从采样频率和系统增益两个角度深入探讨,提出了自适应性采样策略的实现手段。实测结果表明,该研究对于确保存储测试技术中数据采集的合理性以及完整性具有十分重要的意义。

自适应OFDM采样频偏估计算法

修正了基于数据判决的采样频偏估计公式,提出一种自适应采样频偏估计算法,利用离散导频估计频偏变化,从而得到参与估计的数据符号间隔,并且同时使用信道估计结果和接收数据对采样频率偏差进行估计,达到提高估计精度的目的.仿真表明,在高斯白噪声信道下,新算法估计精度比基于数据判决算法和基于离散导频算法高3 dB左右;在多径信道下,新算法的估计精度比其他两种算法提高5 dB以上.实验结果表明,该算法的星座收敛速度快,提高了接收机性能.

基于改进DFT变换的高精度实时电网频率跟踪算法

采用DFT进行电力系统谐波分析时由于很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏严重影响谐波分析的效果。提出了一种适于高精度实时电力谐波分析的自适应调整采样频率的电网频率跟踪算法。该算法先采用加窗DFT得到精确的电网频率,然后采用加窗的递推DFT,动态调整采样频率,以实时跟踪电网频率。MATLAB仿真结果证实了此算法的有效性。

一种减小频谱泄漏的采样频率自适应算法仿真研究

由于采样不同步造成的频谱泄漏是影响频谱分析和谐波检测精度的重要原因。提出一种通过采样数据计算信号实际频率的软件算法,较为准确地得到信号的实际频率,并根据算法求得的频率动态调整采样时间间隔,实现采样频率的自适应。因而能够减少同步误差,从而降低频谱泄漏的影响,对于频率变化较为缓慢的电力信号能够明显地提高测量精度。该算法实现简单,精度较高。仿真验证了算法的特性,给电力系统谐波分析提供了一种有效的方法。

电力系统动态频率测量的“虚拟电枢磁势”法

提出利用三相电压采样值计算频率的“虚拟电枢磁势”法。此方法构想了一种“虚拟电机”，以它的“电枢磁势”的旋转角速度作为节点的动态频率。此方法在计算过程中，能够滤除零序分量；在结合自适应调整采样周期方法之后，又消除了整次谐波和负序分量对测量频率的影响，跨越了繁琐复杂的滤波和滤序的过程，快速精确地测算了真实的电力系统实时频率。

射孔压力存储测试系统的关键技术研究

针对油气田开采中射孔工艺对井下高温、高压、高冲击等测试环境的特殊实际情况,根据存储测试技术的特殊要求,结合实际射孔信号的特点,对井下压力测试系统的要求及关键技术进行研究,对采样策略、仪器功耗、环境适应性方面提出了可行性方法。给出了存储测试系统设计方案,说明了系统实现原理。经过大庆油田测井现场实验结果表明,该存储测试系统能够精确地记录下井、射孔和压裂恢复整个施工过程的压力数据,为高质量打开油气层,进一步研究射孔工艺机理提供理论依据。

基于采样频率自适应的高精度谐波分析软件算法

采样不同步产生的同步误差是造成频谱泄漏和影响谐波分析准确性、检测精度的重要原因。本文提出一种基于采样频率自适应技术的软件算法,通过采样数据计算得到信号较为准确的实际频率,并根据实际频率动态调整采样的时间间隔,实现采样频率的自适应,从而减少同步误差,降低频谱泄漏的影响。该软件算法实现简单,精度较高,对于频率变化较缓慢的电力信号能够明显地提高测量精度。仿真结果验证了算法的特性,给电力系统高精度谐波分析提供了一种有效的方法。

锁相环在电力系统现场测控装置中的应用

将锁相环硬件电路应用于电力系统现场测控装置 ,可以非常方便地实现自适应采样 ,提高电量测量精度 ,实现便于与单片机接口的硬件角度检测电路。详细阐述了锁相环在电力系统现场测控装置中的应用 ,提出利用锁相环在频率变化情况下实现自适应采样的方案 ,也给出了利用锁相环技术测量频率与功率因数角的方案。