基于多信号分类法和普罗尼法的间谐波参数估计

提出了一种基于多信号分类法(MultipleSignalClassification,MUSIC)和普罗尼法(Prony)的间谐波参数估计方法,首先通过在MUSIC功率谱曲线中设置阈值来估计信号中的谐波和间谐波频率,然后根据估计出的频率利用Prony法中的最小二乘法来估计其幅值和相位。仿真和实测信号分析结果表明,该间谐波参数估计方法在低噪声水平下可检测到整数次谐波附近的间谐波,且估计出的谐波和间谐波参数精度较高,能满足实际电网信号测试精度的要求。

基于多重信号分类法的一种声矢量阵方位估计算法

为了提高声矢量阵高分辨方位估计的性能,文中提出了一种矢量阵MUSIC方位估计算法。该算法先构造声矢量阵声压和振速组合输出的互协方差矩阵,然后进行MUSIC方位估计。理论分析和计算机仿真表明,文中算法比传统声矢量阵MUSIC方位估计算法有更好的双目标分辨能力和弱目标方位估计能力,湖试结果也表明文中算法有更好的目标方位估计性能。该算法基于矢量传感器声压和振速的相干性原理,充分利用声压振速组合指向性抗干扰能力,可以更好地抑制各向同性干扰,提高阵列的处理增益,从而有更好的方位估计性能。

基于改进多信号分类法的异步电机转子故障特征分量的提取

在基于定子电流信号进行异步电机故障诊断时,转子断条故障特征频率分量常常被电流的基频分量淹没。针对这一情况,该文提出一种新的改进的MUSIC方法来提取这一故障特征频率。MUSIC方法通过特征值分解把自相关矩阵中包含的信息空间分成信号子空间和噪声子空间两个正交的子空间,该文提出的改进方法是将信号子空间中对应最大主分量的特征向量移到噪声子空间,这样构成两个新的正交子空间I和Ⅱ。子空间I由信号中的最大主分量和噪声所对应的特征向量张成,子空间Ⅱ由其他分量的特征向量张成。把不同频率的信号投影到子空间I,基频信号在该空间的投影将远大于其他的频率分量,因此在投影的倒数谱中,基频分量被抑制,凸显出了故障频率分量。仿真和实验表明,该方法用于提取转子断条故障特征是可行并且是有效的。

基于四阶累积量的多信号分类法间谐波检测研究

利用高阶累积量能够完全抑制高斯噪声的特点,采用四阶累积量定义的矩阵代替传统二阶多信号分类法中的自相关矩阵作特征值分解,将特征值对应的特征向量空间分为信号子空间和噪声子空间,利用两空间正交性,获得谐波源的功率谱和频率,再用Prony方法计算出幅值。仿真结果表明,该算法能有效地抑制高斯有色噪声,改善了谱估计性能,其精度能够满足电力系统间谐波分析的需要。

基于插值FFT和多信号分类法的间谐波参数检测

为了在短数据且存在白噪声的情况下检测大幅度谐波附近的小幅度间谐波,提出了采用插值FFT和多信号分类法(MUSIC)相结合的间谐波参数检测方法。首先,利用加Hanning窗的插值FFT检测出信号中的主要频率成分;然后,从原信号中减去这部分信号,利用MUSIC方法对剩余信号进行频率检测,得到的两部分频率即认为是原信号中包含的频率成分;最后,采用最小二乘法在频率已知的情况下检测各频率分量对应的幅度和相位。仿真结果表明:该方法能够在短数据噪声环境下检测出整数次谐波附近的间谐波,幅度和频率参数的估计结果能够满足测试精度的要求。

基于多重信号分类法的线性调频差频频率估计

针对傅里叶方法估计线性调频连续波差频信号频率在小尺度上精度低的缺陷,提出利用多重信号分类法(Multiple Signal Classification,MUSIC)估计差频信号频率。该方法在频域上对自相关功率谱进行信号和噪声的空间分解,利用信号空间和噪声空间的正交性,完成对信号频率的超分辨估计。仿真计算和实验室测试表明,该方法有效减小了距离分辨单元的影响,其单一目标距离测量精度优于傅里叶法。

神经网络雷达信号分类法

神经网络用来分析复杂的模拟雷达环境，它包含由许多不同的辐射器产生的带噪声的雷达脉冲。所用神经网络是一种能量最小化网络（BSB模型），它基于学习输入数据形成能量最小－－动态系统网络的吸引子。该系统首先确定有多少辐射器存在（去交织问题）。从单个模拟辐射器的脉冲引起网络内的不同的稳定吸引子。一旦单个辐射器被特征化，基于对它们的观测参量，有可能试图辨认它们。作为这种想法的试验，一种神经网络用来形成能够潜在地辨认辐射器小的数据库。

OSMAR2000超分辨率海流算法中空间信号源数的确定

针对传统方法无法确定一阶海洋回波中 Doppler频移信号的空间信号源数的问题 ,提出了一种 OS-MAR2 0 0 0超分辨率海洋表面流算法所需的空间信号源数的确定方法 。

近场宽带LFM信号被动测向和测距方法

提出了一种采用分数阶傅里叶变换的聚焦波束形成被动定位方法,实现了水声近场宽带线性调频(linear frequency modulated,LFM)信号的被动测向和测距。建立了基于球面波模型的近场宽带LFM信号接收数据模型,应用分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)将LFM信号的时变阵列流形矩阵变换为固定阵列流形矩阵,结合近场声源的聚集波束形成技术,利用多重信号分类算法实现了对多个宽带LFM信号的方位与距离联合估计。数值仿真验证了该方法对水声目标方位和距离估计的有效性,并仿真分析信噪比、声源距离、声源个数等对该算法性能的影响。

一种新的强干扰条件下微弱信号DOA估计算法

提出了一种基于扩展噪声子空间的强干扰条件下微弱信号DOA估计算法。该算法在已知强干扰源个数条件下,通过构造扩展的噪声子空间,在此基础上利用MUSIC方法有效地抑制干扰,并且准确估计出微弱信号的DOA参数。此算法的优势在于无需已知强干扰信号方向,且运算量与MUSIC方法相当。仿真实验验证了该算法是有效性和可行性。

基于电网频率信号的语音特征提取研究

连接交变电流的录音录像的设备,电网频率是一个稳定保存下来的信号。在数字语音篡改取证中,可以用来作为取证信号。因此电网频率提取,突变检测是目前音频篡改取证研究领域的重要内容。本文通过周期图、韦尔奇、多重信号分类法、希尔伯特等方法提取电网频率特征,对比提取信号效率及准确性,检测各类提取方法的影响因素,改进预处理方法,提取准确、稳定、少噪声干扰的电网频率信号,并通过语音库对比,验证算法,最终显示利用多重信号分类法提取了准确,低噪的电网频率信号,为篡改检测提供了稳定可靠的数据源。

MUSIC算法应用于SFGPR系统的信号处理

针对步进频率表面穿透雷达(SFGPR)得到的目标图像的分辨率和穿透深度被系统噪声和地下媒质损耗所限制这一问题,提出了应用多重信号分类(MUSIC)算法对SFGPR信号进行处理以得到目标深度信息。在实验中,采用单极化指数模型对SFGPR接收信号进行仿真,并考虑系统噪声和媒质损耗的影响,将MUSIC算法得到的目标图像与传统的快速傅立叶变换法(FFT)得到的目标图像进行了对比。仿真实验结果表明,在低功率噪声和低损耗媒质情况下,MUSIC算法比FFT算法可以提供更高的距离向分辨率和回波幅度。

基于电磁时间反演算法的复合材料无损检测成像

随着非金属复合材料的应用场景日益增加,对其进行无损检测的需求也日渐迫切,针对以上问题提出了一种基于电磁时间反演原理,使用时间反演多信号分类法进行非金属复合材料无损检测成像的技术。通过将无损待测物和有损待测物的S参数信息做差,得到缺陷所提供的信道响应信息,对其进行特征值分解,得到所需要的天线激励幅度与相位,回发后使得场集中于缺陷位置,利用时间反演多信号分类法得到成像结果。实验结果表明,所提出的方法可以实现对非金属复合材料的高精度、高分辨率的无损检测成像,缺陷大小0.13λ,误差仅为0.06λ,技术新颖,具有极大的应用价值。

高频地波雷达东海海洋表面矢量流探测试验

OSMAR2 0 0 0高频地波雷达系统采用线性调频中断连续波体制 ,天线阵收发共用 ,应用多重信号分类法(MUSIC)和最小方差法 (MVM)获得海面回波到达角 .2 0 0 0年 10月 2 3～ 2 9日进行了OSMAR2 0 0 0同传统海洋测量设备以及其他雷达系统的对比验证试验 .文中首先介绍雷达系统和提取海流信息所用的回波到达角估计算法 ,然后给出这次试验中海洋表面矢量流的有关对比测量结果 .结果表明了所研制雷达系统以及所采用信号处理方法在海洋表面流探测中的有效性 .

OSMAR2000基于MUSIC的超分辨率海洋表面流算法

为了解决 OSMAR2 0 0 0以小天线阵实现中远距离的海洋表面流探测 ,同时实现高的角分辨率的问题 ,提出了 OSMAR2 0 0 0基于 MUSIC的超分辨率海洋表面流算法 .该算法首先通过预处理从海洋回波中分离包含海流信息的一阶回波 ,然后针对其中可分辨的每一个 Doppler频移 (对应海洋表面径向流速 )上的信号 ,采用MU SIC算法求其多个存在方位 .阐述了 MU SIC算法应用于高频地波雷达海洋表面流遥感的理论基础。

基于实值Root-MUSIC和Prony算法的间谐波参数估计

提出一种实数形式的求根多重信号分类(Root-MUSIC)算法,其无需将实值转换为复频率,从而降低了计算复杂度。由Root-MUSIC多项式的根估计出信号频率,同时由这些根采用普罗尼(Prony)法中的最小二乘法估计出信号的幅值和相位。与传统先估计频率、再由其他算法估计幅值和相位的方法相比,所提方法减少了大量计算步骤。仿真结果表明,用所提方法估计的间谐波参数精度高,在存在噪声的情况下也能准确估计出谐波和间谐波频率、幅值和相位。

模值约束的降维MUSIC二维DOA估计

利用传统二维多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计时,往往带来巨大的运算量,限制了算法的实际应用。提出了一种能够大大降低二维DOA估计运算量的模值约束降维MUSIC算法,该算法将二维DOA估计问题转化为优化方程的求解问题,并采用模值约束法定义附加条件,使方向向量得到了较强约束,进而使求解结果更加接近最优解。理论分析和仿真实验表明,本文算法所需运算量较低,且角度估计的成功率与精确度较高。

基于特征空间求根法的非整数次谐波估计方法

现有傅里叶算法在含有非整数次谐波的情况下存在着频谱泄漏和栅栏效应,AR模型谱估计和多信号分类法(MUSIC)法能提高频率分辨率,但对噪声敏感,容易产生虚假频率。提出基于特征空间求根法进行频率的精确估计,对修正的信号自相关矩阵进行特征值分解,利用信号子空间和噪声子空间的正交性构造多项式,进行多项时求根,得到单位圆上的根进行频率估计,在此基础上通过三角回归法,解一超定方程组得到相应的振幅和相位。并与MUSIC法在无噪声和有噪声情况下进行仿真比较,证明了该方法在提高分辨率、减小估计偏差和提高数据精度的有效性。

dq变换和MUSIC算法在间谐波检测中的应用

随着非线性电力电子器件的大量应用,电网存在频率为基频非整数倍的间谐波,其幅值远小于基波和谐波,并具有时变性,因此对它的检测要难于谐波。为此,采用dq变换和MUSIC算法相结合的方法进行间谐波频率检测,信号的幅度和相位由最小二乘法来估计。dq变换可以消除大幅度基波分量;基于矩阵特征分解的MUSIC算法可检测出短数据条件下的谐波和间谐波,适合短时平稳的间谐波检测,两者相结合可以有效检测出大幅度基波附近存在小幅度间谐波。仿真实验表明,噪声幅度和间谐波幅度相当时。

OSMAR2000海洋表面径向流场的生成及后处理

为了径向流图的双站合成 ,在 OSMAR2 0 0 0超分辨率海洋表面流算法提取径向流后 ,再经过均匀网格径向流图的生成、多幅径向流图的组合、海流实际探测张角和有效探测距离的截取 ,以及径向流空缺区域的局域插值 ,最终生成了所需的单站径向流图 ,经双站合成 ,形成海洋表面矢量流图 .现场对比验证实验证明 。