多分量LFM干扰及动态环境下DBOC信号的捕获

针对双二进制偏移载波(double binary offset carrier,DBOC)信号在多分量线性调频(linear frequency modulation,LFM)干扰和动态环境下捕获算法缺乏的问题,提出布莱克曼窗预处理结合分数阶傅里叶变换(fractionalFouriertransform,FRFT)的干扰抑制算法以及离散多项式相位变换(discretepolynomial-phase transform,DPT)、部分匹配滤波器(partial matching filter,PMF)结合快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)加频谱校正的捕获算法。该算法首先对接收信号做布莱克曼窗预处理,抑制干扰谱线输出旁瓣,提高干扰汇聚的精确性;然后利用分级算法快速搜索信号的最优阶数,在保证精度量级的条件下减少了运算量;最后,在对应的最优阶数下做FRFT,结合干扰判断和轮询算法,逐个完成多分量LFM干扰的抑制。对干扰抑制后的信号首先利用定阶算法确定其动态阶数;然后通过DPT对动态信号做降阶处理,去除动态项;最后利用PMF-FFT加频谱校正完成DBOC信号的捕获。仿真结果表明,所提算法能够准确并完全地对三个LFM干扰分量进行逐个抑制,且抑制后的干扰分量不会对其他干扰分量的抑制造成影响。在检测概率达到1时,经过布莱克曼窗预处理后算法的信噪比比经过汉明窗预处理和经过凯塞窗预处理后算法的信噪比分别提升了4 dB和6.4 dB,比未经过预处理算法的信噪比提升了7.2 dB。此外,使用频谱校正可以突出捕获峰值,提高捕获精度。与未经频谱校正算法相比,经过频谱校正后算法的信噪比提升了1.6 dB,且能减少一定的捕获时间。

一种改进的Fourier-Mellin稳像算法

提出了一种改进的单相限实数Fourier-Mellin变换(SRFMT)相位校正稳像算法,提高了稳像实时性,解决了因图像局部遮挡而引起的错误估计问题。分析了基于Fourier-Mellin变换估计抖动图像序列尺度因子、旋转、平移向量引起的计算堵塞,然后利用傅里叶变换共轭对称性,改进实数傅里叶变换,并以查表方式访问wi因子,提升了计算性能;最后采用统计直方图方法处理块运动向量,通过局部运动向量集中度判定,去除伪全局运动向量。实验结果表明,与未改进的算法相比,采用改进的SRFMT相位校正稳像算法处理512×512的灰度图像序列,稳像的实时性提高了42%,满足实时性要求,有效的去除了因局部遮挡而引起的错误估计,鲁棒性进一步增强。

Savitzky-Golay平滑结合多元散射校正应用于甲醛固定的深静脉血栓红外光谱数据预处理

为探究甲醛固定血栓样品红外光谱数据的最优预处理方案,应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,采集经甲醛固定的大鼠深静脉血栓组织红外光谱数据,选择偏最小二乘回归法建立红外光谱分析机器学习模型,测试Savitzky-Golay(S-G)平滑、基线校正、多元散射校正、标准正态变化、矢量标准化等常用的光谱预处理方式对光谱数据的处理效能。结果显示,大鼠深静脉血栓组织红外光谱的最优预处理方案为先采用S-G平滑,再进行多元散射校正,其中S-G平滑最佳参数组合是阶数为2、项数为3、点数为17。预处理后预测决定系数(R_(p)^(2))为0.948,预测均方根误差(RMSEP)为0.486 d,模型预测能力较原始光谱显著提升。

PHASE CORRECTION AND BAND-PASS FILTERS IN CT IMAGING

This paper reports the use of the fast Fourier transform (FFT) in the direct Fourier transform method (DFM) in Computerized Tomography (CT) reconstruction. Phase corrections are needed in the CT reconstruction. In order to eliminate the image distortion from the basic DFM, Padding and band-pass filters are used in the improved DFM. Finally, some reconstructions from simulated projections and several experimental results are given.

基于傅里叶变换红外光谱的家具木材无损检测方法

由于实木家具较为昂贵,需要检测其性能保证家具的使用功效,为此提出基于傅里叶变换的红外光谱家具木材的无损检测方法。通过傅里叶变换红外光谱分析仪采集九种实木家具的横切面、径切面、弦切面原始光谱的红外光谱数据,使用多元散射校正处理、去趋势校正处理原始光谱数据,提取家具木材各种无损检测项目所需的对应红外光谱特征,建立红外光谱木材无损检测模型。检测结果表明,交趾黄檀罗汉床存在一处内部腐朽问题;卢氏黑黄檀如意台存在一处内部空洞问题;刺猬紫檀中式电视柜的含水量最低,微凹黄檀双人床的含水量最高;九种家具木材的密度均偏高,其中交趾黄檀罗汉床的密度最大,达到0.76 kg/m^(3)。

混合阵列误差校正与快速极化MUSIC算法

为解决通道不一致性对传统极化敏感阵列长矢量模型的测向精度影响及传统长矢量多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法实时性不高的问题,本文在传统极化敏感测向系统基础上,在阵列中心增加一个标量平面螺旋天线,利用其天线方向图的增益稳定性,作为内部源对其他矢量通道不一致性进行实时校正;然后将结合标量圆阵和快速傅里叶变换(fastFouriertransform,FFT)的快速MUSIC算法推广到矢量阵列,提出降维快速极化MUSIC算法.仿真结果验证了此误差校正方法的有效性,且快速算法在保证测角精度前提下有效提高了算法实时性.本文为极化敏感阵列测向提供了一种误差校正方法及一种快速实用的测向算法.

一种螺纹井眼曲线的快速识别和校正方法

在油田勘探开发过程中,由于地质、钻井、测井等多种因素的相互作用,导致部分井产生螺纹井眼。本文介绍了螺纹井眼产生的原因和特征,提出了一种快速识别和校正方法。应用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换得到一维频谱和二维频谱,从而实现螺纹井段快速定位、异常频率范围准确确定,再利用带阻滤波进行快速校正。本方法可以直观快速地定位受螺纹井眼影响的井段,提高螺纹井眼曲线校正的准确率,对提高测井解释工作效率和得到正确的油气结论具有重要意义。

FFT+FT离散频谱校正法参数估计精度

研究用FFT谱连续细化傅里叶变换分析法进行离散频谱校正时的参数估计误差。分析无噪声情况下频率﹑相位﹑幅值的估计误差随细化倍数的变化规律,估计精度随细化倍数的增大而提高,当细化倍数大于40时,最大估计误差几乎可忽略不计。在高斯白噪声的影响下,细化后频谱序列最大值找错的概率随细化倍数的增加而增加,综合考虑频率分辨率对频率估计精度的影响及频谱序列最大值找错的概率,提出用归一化频率估计综合误差和归一化频率估计最大可能误差两个指标评价此校正法对频率的估计精度,并基于此给出不同信噪比条件下的最优细化倍数。采用非线性最小二乘拟合法对噪声影响下的FFT谱连续细化傅里叶变换分析校正法进行改进,通过仿真模拟验证改进后该校正方法具备更高的校正精度和抗噪能力。

单频激光干涉仪非线性误差修正方法

提出了一种谐波分离的干涉仪信号处理方法，利用傅里叶级数对校准信号进行最小二乘拟合得到修正模型。该方法适合于消除干涉信号中引起非线性误差的各种谐波成分。通过将修正分为初始相位计算和精确相位计算，可以使单频激光干涉仪的非线性误差修正达到最优化。模拟验证结果表明，当噪音信号幅度为基波信号幅度的5％时，残余误差的幅度约为±1nm；而当噪音为0．5％时，残余误差约为±0．1nm。

卷积窗及其在电力系统参量估计中的应用

利用矩形窗的多重卷积 ,导出一类新的窗函数 ,称其为卷积窗 ,并研究其在电力系统的参数估计中的应用 .误差分析和数值模拟表明 :若采用k阶矩形卷积窗 (矩形窗的k重卷积 ) ,各电气参量测量值的误差正比于相对频偏的k次方 .在电力系统中 ,只需取 4阶窗函数 ,便可将因非同步采样引起的测量误差降低到 10 -7的量级 。

基于Labview的激光多普勒测速仪的频谱校正

在激光多普勒测速仪中,为了减小由信号处理算法带来的测量误差,提出运用频谱校正算法对多普勒信号的频谱进行校正,详细阐述了能量重心法、比值法和相位差法3种离散频谱校正算法的基本原理,运用这3种算法对理想正弦信号进行仿真,并运用比值法对信号施加不同频率和信噪比的噪音下的正弦信号和实测的多普勒信号进行仿真及实验研究。结果表明:3种算法都可以使信号的频率更接近于真实值,其中能量重心法校正精度相对较低,比值法和相位差法精度较高,尤其是比值校正算法处理速度更快,校正的精度基本不受信噪比的影响。将比值法运用于激光多普勒测速系统,与光接收计数法测量结果进行比较,结果显示:校正后比较正前激光多普勒测速仪测量相对精度提高了2～3倍。

软X射线掠入射金属光栅闪耀特性的校正傅里叶展开微分法分析

在有限电导率光栅的微分理论中引入校正傅里叶展开方法,改善了计算收敛性。运用改进后的微分理论对软X射线波段掠入射金属光栅的闪耀特性做了数值分析,通过详细考察三角槽形、正弦槽形和矩形镀金光栅的软X射线-1级衍射效率对光栅结构参数和入射光状态参数的响应程度,给出了一种在使用和制作工艺上都能够接受的光栅技术指标。结果表明,作为闪耀波长为10.33 nm的软X射线波段掠入射镀金光栅,采用81°入射的刻线密度为1 200 l/mm,倾斜角为2°,顶角大于120°的三角槽形光栅较为合适,其效率可达到50%以上。同时,得到了一些优化软X射线波段掠入射金属光栅设计的新结论。

二元台阶型光栅的校正傅里叶展开耦合波分析

介绍了经过改进的耦合波方法。该方法通过分析介质以及电磁波在光栅矢量方向上的连续性问题 ,在计算时采用校正傅里叶展开规则 ,使计算结果取得很好的收敛。在求解透射率与反射率时 ,通过引入广义反射系数阵和透射系数阵 ,避免了病态矩阵的产生 ,使得数值计算是稳定的 ,因此可以处理大槽深、多台阶的光栅问题。同其它方法相比 ,该方法计算速度大大加快。

FTIR测量的量子型光电探测器响应光谱校正

针对采用FTIR方法测量量子型光电探测器的光电流谱并据此校正获得器件的实际响应光谱问题,提出了两种简便可行的校正方案,即计算仪器函数校正方案和标准探测器传递校正方案;对其可行性、限制因素及注意事项进行了详细讨论.用两种方案对多种短波红外InGaAs光电探测器进行了测量校正,获得了与实际符合的响应光谱.为验证方案的适用性,还与采用经精确标定的光栅分光测量系统测得的结果进行了比对,确认了其适用性.结果表明,采用FTIR测量方法并结合适当的校正方案可以获得符合实际的响应光谱.

FTIR测量的宽波数范围发射光谱强度校正

针对采用FTIR方法在宽波数范围内测得不同样品的发射光谱在强度上难以做定量比较的困难,提出了一种简便可行的校正方案,即通过计算发射谱仪器函数来进行强度校正;对其可行性、限制因素及注意事项进行了详细讨论.以一组覆盖宽波数范围的样品为例用此方案测量校正了室温下测得的光荧光谱,并对校正前后的结果进行了比对分析,获得了与实际符合的结论.结果表明采用FTIR测量方法并结合适当的校正方案可以获得宽波数范围内的有效发光强度信息.

谐波信号的通用频谱校正算法在回转机械监测中的应用

分析了常规 FFT谱由于能量泄漏和栅栏效应 ,不能获得简谐振动信号精确幅值、频率和相位的原因。针对现有校正频谱方法的不足 ,提出了基于黄金分割的通用频谱校正算法。经仿真实例验证 ,该方法具有计算量小、校正精度高、适应面广的特性。经过回转机械启动实例分析 ,该方法能得到准确的临界转速、升速曲线和幅频响应曲线 。

便携式机械振动测试系统的设计与实现

针对机械振动和设备的故障诊断,设计了一种基于LabVIEW的便携式四通道机械振动测试分析系统;采用1221L-050加速度传感器拾取信号,经信号调理电路放大处理后由MP424 USB采集卡进行数据采集,并将数据传送至PC机由LabVIEW进行预处理,并进行时域和频域分析。为提高振动测试精度,采用了相位差校正法进行频谱校正。系统性能稳定、测试精度高、携带方便、成本低,具有很好的应用价值。

预修正快速傅里叶变换方法在波浪绕射和辐射问题中应用

在波浪对海上建筑物绕射和辐射问题的计算中,面元法被广泛使用,但由于传统面元法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。采用预修正快速傅里叶变换方法(pFFT方法),使计算量与存储量都降低到未知量的线性量级。以淹没圆球与漂浮圆柱两个典型算例为基础,通过不同未知量时pFFT方法与传统面元法的计算量与存储量的对比,以及pFFT方法自身各步骤计算时间的对比,研究了不同网格方案的选取对pFFT方法计算量和存储量的影响,推荐根据未知量个数采用计算时间最小化原则选取pFFT网格参数。

一种新的频谱校正计算方法

离散傅里叶变换(DFT)在实际工程应用中存在误差,需要进行校正,目前工程中常用的是比值校正法和相位差校正法等。本文提出一种新的频谱校正计算方法,首先,对信号进行一次快速傅里叶变换;然后对信号的一半进行内积运算,进行一次反余弦运算识别出信号的真实频率,并且以该方法为基础结合迭代运算进行密集频谱的识别。仿真结果表明,该方法具有较高的计算精度和抗干扰能力;与迭代运算结合以后,能够解决多频信号之间的交叉干扰,识别出密集频谱中包含的各个信号分量。

基于DSP平台的电压闪变测量及其误差校正

针对IEC推荐的电压闪变测量方法设计过程复杂、实现较困难的问题,在采用DSP平台的闪变仪中实现了基于快速傅里叶变换的闪变测量方法,该方法的应用可简化闪变值的计算过程。给出了硬件结构框图及关键步骤之一FFT算法的实现方法。对闪变测量方法的主要环节进行了误差分析并得到校正系数,通过对校正系数的多项式拟合提高了测量精度。实验数据验证了该方法的正确性和有效性。