支管流致噪声干扰下的复值域EFastICA管道泄漏声定位技术研究

供水管网存在大量分支接头,流体在分支接头的分流作用下产生支管流致噪声,并通过管道与泄漏声信号进行耦合。针对支管流致噪声存在下的供水管道泄漏定位问题。提出一种基于高效快速独立主成分分析(efficient fast independent component analysis,EFastICA)技术的复值域高效快速独立主成分分析(complex efficient fast independent component analysis,C-EFastICA)技术,该算法将时域瞬时线性EFastICA技术的代价函数、约束函数、迭代规则等有效地扩展到复数域,实现对含支管流致噪声的泄漏声信号分解处理。与其他主成分分析(independent component analysis,ICA)类算法固定选择非线性函数不同的是,C-EFastICA根据声信号的广义高斯性特征,自适应地选择非线性函数建立代价函数和迭代学习规则,使得算法对混合信号的分离程度更高。试验结果表明,泄漏信号和支管流致噪声均是超高斯信号,经C-EFastICA分解得到的源泄漏信号对漏点的定位相对误差低于12%,低于传统同类的C-FastICA技术。

彻底消除相位检测中的±π弧度跳变问题

利用周期函数的反函数如反正切函数检测相位时,由于存在噪声,必然在反函数主值定义域边界附近出现多次±π弧度的往复跳变,本文分析产生这种异常跳变的原因,讨论变换主值域回避跳变算法的有效性,提出值域边界循环相邻性观点,构造一种新的循环域消除跳变的算法,仿真证实了该算法比变换主值域算法具有更好的性能。