盲信号分离及盲信号抽取研究

盲信号分离技术是将混合信号中的源信号分离出来的一种功能强大的信号处理方法,已成为信号处理领域的研究热点。阐述了盲信号分离的发展现状,介绍了盲信号分离问题的数学模型,给出了盲源分离的基本思想。对盲信号分离算法进行了研究,阐述了盲信号分离几种典型算法的特点及性能,对与盲信号分离紧密相关的盲信号抽取算法进行了总结,并对盲信号分离的进一步研究进行了展望。

基于盲信号抽取的雷达信号分选技术研究

在高密集、高交错的复杂雷达信号环境下,进行实时雷达信号分选处理技术是新一代雷达截获接收机信号处理的关键技术,也是电子战领域一个亟待解决的问题。文中通过对盲信号抽取(BSE,Blind Signal Extraction)技术的分析研究,并将其应用于雷达信号分选中,通过仿真实验证明:在日趋密集、复杂的电磁信号环境中,盲抽取技术能较好地解决传统雷达信号分选方法所存在的不足和局限性。

基于信号抽取与最大似然准则的特定辐射源识别

研究了在信号包络存在细微差异前提下,基于信号抽取与最大似然准则的特定辐射源识别算法。先将接收信号进行滤波,滤除带外噪声,以提高信噪比,并确定带限高斯白噪声的不相关时间间隔,对信号进行抽取,构造一个独立样本序列,进行最大似然检验,完成特定辐射源识别。计算机仿真表明,对两个被识别信号的互相关系数大于0.993 2时,在较低的信噪比条件下(大于3 dB),利用被识别信号的单个脉冲信息,识别正确率达90%以上。

介损 tgδ 测量信号抽取及处理方法的研究

提出了一种介损ｔｇδ测量信号新的抽取方法，基于上述方法构造出一种新的介损ｔｇδ测量方案。根据新方案试制成样机。实测结果表明，新的介损测量仪测量准确、抗干扰能力强、便于携带，有在电力生产现场推广的价值。

粒子群算法用于盲信号抽取的研究

提出一种采用粒子群优化算法的盲信号抽取的新方法。采用峰度作为适应度函数,利用粒子群算法对由多个源信号混合而成的信号进行盲抽取。与自然梯度法盲抽取相比,粒子群法抽取精度更高,收敛速度更快,实例仿真表明了算法的有效性和优越性。

基于偏度和时序结构的声音信号盲抽取算法研究

信号盲抽取是盲信号处理领域的热点研究方向,它仅抽取感兴趣的信号,能有效减小运算量,解决盲分离中信号顺序不确定性的难题,因而在生物医学信号分析(如EEG、MEG、fMRI等)、语音和图像识别领域得到广泛应用。针对传统的基于时序结构的盲抽取算法存在较弱的抗噪性和对时延估计误差比较敏感的不足,论文提出了将偏度和时序结构相结合的信号盲抽取算法。该算法首先利用偏度的非对称性来度量分离信号的非高斯性,以减弱噪声,同时减小了传统的利用峭度度量非高斯性方法的运算量;其次利用基音周期作为声音信号的最佳时延估计,以实现对感兴趣信号的盲抽取,将两者结合后使得算法对时延估计误差不敏感,且对噪声更具鲁棒性。仿真实验部分选取了标准TIMIT语料库中一男、两女分别单独朗读同一语句的语音信号,盲抽取的实验结果表明:本文算法与文献3中算法相比具有较好的分离效果且抽取速度快,与文献4中算法相比分离效果相当但大大地提高了抽取速度,从而验证了本文算法的有效性。

基于信号偏度先验信息的信号盲抽取算法研究

盲抽取算法是盲信号分离领域的热点研究方向。论文针对现有盲抽取算法运算量较大的不足,提出将度量信号非对称性的偏度作为代价函数,大大减小了运算量,同时解决了抽取信号的排序问题。进一步,根据感兴趣信号的偏度所在的区间范围,算法将SUMT外点法和基于偏度的方法相结合,提出基于偏度先验信息的代价函数,实现了对感兴趣信号的盲抽取。声音信号盲抽取的实验结果验证了本文算法的有效性。

基于峭度的盲抽取技术用于雷达信号分选

在高密集、高交错的复杂雷达信号环境下，进行实时雷达信号分选处理技术是新一代雷达截获接收机信号处理的关键技术，也是电子战领域一个亟待解决的问题。文章对基于峭度的盲信号抽取（BsE，Blind Signal Extraction）术进行了分析研究，并将其应用于雷达信号分选中，通过仿真实验证明：在日趋密集、复杂的电磁信号环境中，盲抽取技术能较好地解决传统雷达信号分选方法所存在的不足和局限性。

基于PSO-CF的有限目标信号盲抽取算法

以最大化规范四阶累积量绝对值为目标函数,解决了因概率密度函数估计过程中激活函数选取不当而带来算法分离性能下降的问题;引入PSO-CF方法进行优化问题求解,防止算法收敛到局部极值,降低算法的实现复杂度。为高效实现从多源混合信号中抽取有限数目的目标信号,提出了一种基于PSO-CF的有限目标信号盲抽取算法。仿真表明,该算法对超高斯、亚高斯及混合型源信号均可分离,算法普适性强,且收敛速度快,分离性能良好。

基于信号整数抽取的频谱细化算法在直升机振动信号分析中的应用

当信号中含多个比较密集的谐波分量时,受内存和CPU的限制,计算机能够处理的FFT点数是有限的,无法对较长、完整的离散信号进行FFT分析,只能截取1段离散信号进行FFT分析,此时的频谱分辨率又无法有效识别信号中的密集频率成分。基于信号整数抽取和DFT变换频移的特性,该文提出了一种高效细化局部频谱算法,并证明了该算法的可行性。仿真算例表明,在不提升FFT点数的条件下,该算法可以有效分析窄带内的频率成分。

高精度频率分辨在振动信号辨识中的应用

发动机振动信号处理通常采用DASP软件进行。由于软件功能限制,DASP处理采样频率为50 kHz发动机振动信号时,频谱的频率分辨率最高精度仅为12.2 Hz,导致对微弱及故障信号的辨识较为困难。本文采用抗混叠低通滤波、信号抽取及短时傅里叶变换相结合的信号分析方法,有效提高了频率分辨率的精度,最高精度达到1.2 Hz,达到了理想的频率辨识效果。

一种克服脉位脉宽信号码间干扰的均衡算法

使用脉位脉宽调制的室内红外无线通信系统,信号光经过红外信道会产生严重的码间干扰,因此需要在接收端使用均衡器进行处理。常用的迫零反馈均衡算法性能不够理想,针对脉位脉宽调制信号提出了一种MMSE分组判决反馈均衡算法。以最小均方误差原理为基础,同时简化了均衡器中判决器的结构,并使用信号抽取技术设计反馈系数,能够一次反馈多个符号以提高补偿效果。仿真实验表明,与经典的迫零均衡算法相比,算法在误比特率为时抗噪声性能提高了近3dB,并且能够适应更加复杂的信道条件,具有广阔的应用前景。

一种新的雷达信号分离技术研究

针对目前传统分选方法无法适应密集、复杂、多变的现代雷达对抗信号环境,提出将雷达信号分选工作搬移到中频段进行、基于快速独立分量分析的雷达信号分选算法,讨论了采样时间的选取对迭代次数、相似系数的影响,验证了算法分离微弱信号的有效性和可行性。同时,强调了基于该法的信号分选可以与信号识别的硬件模块在中频段实现合并化。仿真实验表明,该技术可以很好地分离各种不同调制方式下的脉冲雷达信号以及连续波雷达信号,对传统分选方法难以应付的PRI随机的雷达信号也十分有效。

自适应传输技术在风机故障监测中的应用研究

对隧道中的轴流风机进行健康状态监测时,由于计算能力的限制,故障监测系统无法在本地进行故障类别的判断,需要通过无线传输方式使振动数据在接收端进行时频分析;由于隧道中传输环境复杂导致无线信号传输多径衰落严重,在这种情况下采用LoRa(long range radio,远距离无线电)扩频芯片搭建故障监测系统,其独有的扩频调制技术能使数据在恶劣环境下可靠传输,但是恶劣环境下的数据传输速率较低;针对该问题提出自适应传输机制,信道环境较好时增加采样频率和量化编码位数,传输更多的振动信息细节以提高故障判别的正确率;信道环境变差后减少上传的数据以减轻传输压力,并在不同信道环境下对该自适应传输策略的故障监测系统性能进行分析;最后通过实验分析,相较于普通的4G传输,添加自适应传输策略的LoRa故障监测系统,对于轴流风机的故障诊断可达到更高的正确率,更适合在隧道等恶劣环境下可靠高效传输数据。

基于线性Lagrange插值法的变电站IED采样值接口方法

随着电子式互感器技术的发展和IEC61850标准的推广,变电站间隔层智能设备的交流采样技术将由传统的对模拟信号A/D转换技术变革为以太网通信技术。为了不改变传统保护、测控装置算法,分析了采用线性Lagrange插值原理对合并单元输入的采样值进行数据抽取的方法,进行了误差分析,并分析了谐波信号对插值算法的影响。最后简要介绍了该方法在新型数字化变电站测控装置中的应用,经测试,精度满足要求。

一种新型变电站智能设备采样值接口方案

随着电子互感器技术的发展和IEC61850标准的推广,变电站间隔层智能设备的交流采样技术将由传统的对模拟信号A／D转换技术变革为以太网通信技术。为了不改变传统保护、测控装置算法,分析了采用Lagrange线性插值对合并单元输入的采样值进行数据抽取的可行性,研究了插值抽取的方法,进行了误差分析,同时分析了谐波信号对插值算法的影响。

变压器套管末屏的应用实例与分析

从变压器套管末屏的数例应用入手,逐一分析了套管末屏在变压器试验中的作用,并对其间可能产生的问题做了阐述。

基于FPGA的连续采样的高速PCI采集卡设计

从自主研发的角度,提出了可实现连续采样的高速PCI采集卡的设计方法,其中关键的技术是FPGA的开发;该设计方法对采集卡的原理设计、FPGA的开发以及连续采样的实现进行了研究;板卡利用AD602芯片实现了程控放大;采用了PCI9054接口芯片,与PC机的PCI总线进行通讯;根据采集卡的功能要求,FPGA选择ALTERA公司的EP2C20F256C7;为保证连续采样的实现,FPGA实现了数字信号抽取算法以及双SRAM的交替存取结构;该采集卡具有宽频带、多通道、增益可调、DMA传输、可连续采样等特点,目前已成功的用于水轮机空化噪声的采集。

数字闭环光纤陀螺输出滤波器设计

在数字闭环光纤陀螺中,数字输出信号由高抽样率的反馈信号抽取得到,为避免抽取过程中发生频域混迭,应加入输出滤波器对信号进行低通滤波。根据多抽样率数字信号理论,采用多级抽取滤波器的设计方法,为陀螺设计输出滤波器。和一级低通滤波器比较说明,所设计的三级抽取滤波器,运算量小、滤波效果好。测试结果表明,加入输出滤波器不改变陀螺静态特性,抑制了振动时引起的高频误差,提高了陀螺精度。

基于连续采样的水轮机空化噪声采集卡

介绍水轮机空化噪声测试系统的采集卡设计。根据空化噪声的特点,板卡具有宽频带、多通道、增益可调、DMA传输、可连续采样等特点。为了实现设计的要求,对采集卡的原理设计、FPGA的开发以及连续采样的实现进行了研究;板卡利用AD602芯片实现了程控放大;采用了PCI9054接口芯片,与PC机的PCI总线进行通讯;根据采集卡的功能要求,FP-GA选择EP2C20F256C7;为保证连续采样的实现,FPGA实现了数字信号抽取算法以及双SRAM的交替存取结构。