基于LabVIEW的汽轮机振动数据采集与信号分析系统

利用NI公司的硬件设备和LabVIEW虚拟仪器开发平台构建了汽轮机振动数据采集与信号分析系统。系统具有以下显著特点:倒频谱分析功能模块谱线定位准确、幅值突出,易于区分源信号和系统传递函数,可较好地识别频域调制信号的边频成分;STFT功能模块以短时傅立叶变换方法为基础,克服了单纯采用快速傅立叶变换进行分析的不足;利用LabVIEW图形化的编程思想使得系统开发周期短,易扩展。强大的数学分析和信号分析处理功能,高效地实现了复杂干扰情况下汽轮机振动信号的提取和较为全面的分析,显示出虚拟仪器的巨大优势。

光纤位移干涉仪的研制及其在Hopkinson压杆实验中的应用

为了满足爆炸冲击作用下结构体动态变形过程测试的需要,基于激光多普勒效应和外差技术,采用单模光纤器件、声光移频器(AOM)和高带宽光电转换器研制了一套可辨别速度方向的参考光调制式光纤位移干涉仪,它具有结构简单、动态响应快以及非接触式测量的优点。采用短时傅里叶变换算法编写了数据处理程序,并在Hopkinson压杆上进行了实验研究,获得了36.82 m/s的峰值速度,并对速度波形与应变片测量获得的结果及应力波理论计算结果进行了对比分析,验证了系统的可行性。钢筒爆炸实验获得了壁面振动的正负速度历程,验证了系统可以辨别物体运动方向。

激光雷达微多普勒效应的仿真研究

为了研究激光雷达中微多普勒效应的探测及其雷达回波信号中反应目标特征的微多普勒信息的提取问题,建立了激光雷达微多普勒效应的物理模型,对应用激光雷达探测由目标振动引起的微多普勒效应进行了仿真,并对仿真信号进行了分析,由于信号的时变性,引入了时-频域联合分析的方法。采用了短时傅里叶变换方法对仿真信号进行了时频分析,得到了能够较好地反映目标特征的微多普勒图像。结果表明,激光雷达适合于低振幅微多普勒效应的探测,应用时频分析方法能够有效地从雷达回波信号中提取出目标的微多普勒特征。

基于短时傅里叶变换检测非平稳信号的频域内插优化抗混叠算法

非平稳信号的分析越来越受到人们的重视。短时傅里叶变换(STFT)是一种线性变换,避免了其他高次型非平稳信号分析方法中出现的交叉项的干扰,是分析非平稳信号的有力工具。短时傅里叶变换的基本思想是利用一个固定大小的滑动的窗口函数对信号进行分析,并假定信号在窗口内是平稳的,因此加窗变换所固有的混叠现象在短时傅里叶变换中依然存在。本文基于频域插值的思想,提出了基于频域内插抗混叠短时傅里叶变换的算法,首先分析了混叠产生的物理本质,然后以汉明窗为基础构造了频域内插的方法,并利用牛顿插值法得出插值的迭代求解方法,最后给出内插优化算法步骤。仿真实例验证了算法的可行性。

基于时频图的飞机目标特征提取算法

研究了两种基于时频分析的飞机目标特征提取算法。首先,介绍利用短时傅里叶变换获得目标二维时频图信息,然后,分析飞机目标回波时频图的图像熵特征和平均时频谱特征,给出了这两种特征的提取算法,仿真得到利用这些特征对三类飞机的分类识别结果,分析了其目标分类识别性能以及适用情况。在研究时频图平均时频谱特征提取算法时,发现单独使用此特征在飞机目标分类识别中存在的问题,加入基于平均时频谱的方差特征,综合两种特征实现了对三类飞机目标的的分类识别。仿真结果表明,这两种特征的目标识别正确率都能达到94%以上。

基于STFT的缝翼滑轨故障静电监测技术的研究

针对飞机缝翼运动机构需要实时监测的要求,提出了一种新的能够提前预警故障的方法,即基于静电感应的状态监测方法。分析了静电监测的原理,并通过模拟实验对该方法进行了初步的研究。实验结果表明:静电传感器能够有效地监测到故障的静电荷水平变化,验证了此传感器用于缝翼滑轨模拟试验件监测的有效性。介绍了短时傅里叶变换(STFT)时频分析原理,利用STFT对数据进行处理,分析其特性,为进一步研究机载化缝翼滑轨的静电监测设备提供了一定的依据。

STFT和小波分析在电压暂降检测中的应用

对于电压暂降特征测量幅值,持续时间的准确检测是电压质量评估与抑制干扰首要解决的重要课题。本文提出基于对STFT基频幅值曲线增加阈值的新方法。分别用STFT(短时傅里叶变换),小波变换作为时频信号分析工具,针对电压暂降扰动检测问题进行对比研究。电压暂降在起始和结束时刻会产生高频信号,通过检测高频信号发生时刻来定位扰动。使用该方法可在基频幅值曲线图中直观清楚地看出扰动起始和结束时间。并对该方法的抗噪情况进行了研究。仿真结果证明,本文所提出的方法能够准确的定位电压暂降扰动,抗噪能力强,用其来检测电压暂降是一种可行有效的检测方法。

基于WSOLA算法的语音时长调整研究

目前的PSOLA算法进行时长调整时,其计算量大,很难实现实时变速不变调处理。利用波形相似性来解决语音时长调整的WSOLA算法,实验证明能生成高品质的语音;在算法上高效、鲁棒,可以通过修改调整因子α实现连续范围内的在线语音时长调整。此算法已应用在数字语音教学系统中,具有良好的实时性和高品质语音。

基于短时傅里叶变换的音频变速算法及其 DSP 实现

介绍了一种基于短时傅里叶变换的音频变速方法,并在DSP平台上对其进行优化,提高了运算速度。仿真测试结果表明,该方法可达到良好的音频变速效果。

基于STFT和神经网络相结合的时变谐波检测方法研究

电力系统中存在大量的时变谐波,传统的检测方法不能对其进行有效的分析。为此,提出了使用短时傅里叶变换(STFT)和神经网络相结合的算法对这类时变谐波进行检测,由于加窗变换所固有的混叠、泄漏等等,利用STFT只能获得谐波的粗略信息,但是可将获得的信息作为神经网络建立的初始参数;给出了STFT窗函数的确定方法;研究了神经网络参数的选择方法;建立了神经网络对谐波做进一步的检测。仿真试验证明了本算法的有效性。

基于短时傅立叶变换和Wigner-Ville分布的联合变换

短时傅立叶变换是一种线性变换，对于多分量信号来说不存在交叉项，但时频聚集性不好；wgner-Ville分布具有很好的时频聚集性，但对于多分量信号却存在交叉项。文章讨论了一种结合短时傅立叶变换和Wigner-Ville分布各自优点的方法，通过将二者进行“融合”，可以得到既没有交叉项，而且时频聚集性叉好的时频分布。通过实验验证了该方法的有效性，并且该方法在低信噪比下对信号有很好的检测性能。

低信噪比强窄带干扰条件下的LFM信号检测技术的比较与分析

研究了低信噪比强窄带干扰条件下的LFM信号检测技术,提出了基于短时傅里叶变换(STFT)的线性调频(LFM)信号增强技术、基于时频峰值滤波的强窄带干扰抑制技术和基于一维搜索的宽带LFM信号检测技术。试验结果表明,采用以上这些方法在低信噪比强窄带干扰情况下,对于LFM信号具有较高的正确检测概率及参数测量精度。

蚌埠市土壤养分现状及演变原因

利用蚌埠市三县四区测土配方施肥项目获取的41690个土壤样品的养分数据,对比第二次全国土壤普查土壤养分资料,探讨了蚌埠市二十五年来土壤养分演变特征。结果表明,二十五年来,蚌埠市土壤有机质、全氮、有效磷呈增加趋势,土壤速效钾呈降低趋势,土壤呈现出较明显的酸化特征。种植制度、肥料施用等是土壤养分演变的主要原因,合理施肥是改良土壤的重要举措。

低信噪比下宽带LFM信号检测技术

研究了低信噪比下的宽带LFM信号检测技术,利用STFT实现了LFM信号增强,提出了基于一维搜索的宽带LFM信号检测技术。试验结果表明,采用以上这些方法在低信噪比下,对于宽带LFM信号具有较高的正确检测概率及参数测量精度,且算法简便易于实现。

基于Radon-STFT的多目标雷达信号处理

最初的测速雷达是采用FFT进行信号处理的,效果不够理想.为此,用PPS信号建立了测速雷达回波信号的数学模型,采用Radon-STFT方法对多个多项式相位信号进行检测.结合“CLEAN”技术,实现对多个多项式相位信号进行分离和参数估计,得到了令人满意的结果,是一种有效的算法.