Morlet小波在振动信号包络检测中的应用

提出了Morlet小波在振动信号包络检测中的应用方法。该方法不仅能检测出故障信号的幅值信息,而且也能检测出故障信号中的相位信息。利用该方法对轴承的故障信号进行了分析,检测到了该故障信号幅值信息和相位信息,其效果令人满意。与原Hilbert变换比较,该方法具有重要优点。

基于AR模型和谱熵的自适应小波包络检测

针对传统故障诊断的包络问题,提出了一种基于自回归(auto regressive,AR)模型和谱熵的自适应复解析小波包络检测方法。通过AR模型从数据内在规律性上剔除机械振动信号中可线性预测的平稳成分,提取共振衰减的非平稳成分,在不同频带下进行复解析小波包络,结合谱熵在频域内与通带滤波的相关性选定最佳包络。仿真和试验数据分析结果表明,该方法能有效地提取故障特征频率,较传统方法自适应性更强,鲁棒性更高,包络效果更好,在工程应用中具有良好的前景。

一类适用于串行通信的高速包络检测电路

设计了一类新颖的高速包络检测电路，与传统包络检测器相比无需工艺、温度以及电源电压（PVT）校准电路，且正负阈值平均电压和回差电压可以独立设定，无直接关系．首先推导出适用于此结构的能抑制PVT变化的电路设计函数，在此函数指导下完成USB2．0的高速包络检测器．仿真结果表明工作温度从一40～125℃变化时，负向触发电压变化小于6mV，正向触发电压小于1mV，工作电压和工艺变化导致的触发电压变化小于14mV，完全符合USB2．0协议要求．可以推广到需要包络检测的串行通信系统中，或者其他需要施密特触发器的场合中．

提高滚动轴承故障包络检测效果的两种方法

在分析目前使用中的包络检测不足的基础上 ,介绍提高滚动轴承故障包络检测效果的两种方法 ,能够使包络检测的使用更具有灵活性和广泛性 ,而且还增强对滚动轴承的周期性故障冲击信号的可检测性。

相干光OFDM中基于包络检测的相位噪声消除

提出了一种基于包络检测进行相位噪声消除的相干光正交频分复用(OFDM)系统方案。介绍了光OFDM相干检测系统的原理,描述了采用包络检测对相干光OFDM系统进行相位噪声消除的方案,分析了该方案的可行性和优越性,结合N4391A光调制分析仪搭建了硬件实验平台,并通过Matlab对误码率的理论结果和实验结果作了分析。

基于CT系统的两相流包络检测系统研究

计算机断层扫描技术(CT)是有效的非接触测量手段。论文设计了一套用于检测管道中两相流介质占比包络的CT图像重建系统。管道中流体即测量目标的状态随时间不断变化,传统的旋转CT系统由于需要等待照影过程实时性不足。本系统使用五边形结构的探测器组,相比传统的旋转CT系统优点是位五个方向的探测器立即获得照影数据,在探测器数据的基础上实时生成CT重建图像,不必等待探测器完成照影。重建图像的质量由照影数据量决定,不同于旋转CT系统长时间照影获得丰富的数据能得到高质量图像,本系统照影时间短,实时性高,数据不足将导致图像失真。为消除图像失真对测量结果的不利影响,CT重建系统在图像后期处理算法中使用数据反演技术和系统校准两种手段修正图像失真。重建系统的目的在于确定密封管道中两相流流体包络,根据管道尺寸等先验信息确定图像边界,丢弃多余的失真图像数据保留需要的流体边界,完成对管道中两相流流体边界包络检测。

基于滑动窗独立分量分析的在线包络检测新方法及其在脑-机接口中的应用

独立分量分析(Independent component analysis,ICA)是一种有效的空域滤波方法,在脑-机接口领域具有很高的研究价值和应用潜力。论文围绕基于滑动窗的自适应ICA算法及其在脑-机接口中的应用开展研究,提出了一种基于ICA的信号包络在线检测新方法,并将该方法应用于运动想象诱发的mu节律包络检测,建立了相应的左右手运动想象分类识别算法。在此基础上,进行了离线和在线运动想象脑-机接口实验,取得了较好的识别效果。

基于信号包络和互相关的双端通话检测算法研究

声学回声消除(AEC)系统依赖于自适应滤波器的回声路径估计,当麦克风接收的信号存在回声和近端信号时,可能出现模拟回声路径的自适应滤波器发散,导致回声消除性能下降,严重时影响双端通话质量。一个成熟的声学回声消除器应该包含有双端通话检测算法,针对该问题,提出一种准确度高、性能稳定的基于信号包络检测(Env)和归一化互相关(NCC)估计相结合的双端通话检测(DTD)算法。该算法先使用远端信号与麦克风信号的能量包络来判断双端通话是否发生,当包络检测不能准确地判断双端通话时,再使用远端信号与麦克风信号的互相关估计对双端通话进行最终判断,保证双端通话检测的准确性。仿真实验表明,提出的算法可以准确判断双端通话的开始与结束,并且受回声路径变化的影响较小,提升了AEC系统的性能。

基于IMF-SVD包络谱法的轮对轴承故障检测方法研究

针对经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)所得的本质特征函数(intrinsic model function,IMF)之间存在相互耦合、难以清晰提取高速列车轮对轴承的故障特征问题,提出一种轮对轴承故障检测的新方法。该方法的核心是应用EMD自适应地分解轴承振动信号,得到多尺度的IMF,应用单尺度的IMF信号构造Hankel矩阵,对该矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),应用奇异值的差分谱来选择其关键奇异值,对关键奇异值进行奇异值重构,通过重构信号的包络谱分析来检测轮对轴承的故障。利用高速列车轮对轴承故障数据对该检测方法和模型进行验证,结果表明:该方法能够清晰地提取表征轴承故障特性的基频、倍频成分,突显故障频率特征,具有一定工程应用前景。

基于深度学习的近红外光谱图像处理的农作物虫害检测研究

采集农作物虫害图像时常因外界干扰使特征区域划分不明,导致虫害检测精度不足,为此,提出基于深度学习的农作物虫害近红外光谱图像分割算法。利用分块匹配模型对近红外光谱图像进行视觉纹理提取,通过高斯滤波技术去除噪声干扰。采用边缘特征重构和角点匹配方法,构建近红外光谱图像分割和相似度度量模型,采用分块帧点检测的方法对目标关键特征点定位和包络检测,多模态特征匹配后得到虫害特征分布,完成虫害检测。测试结果表明,该方法对虫害定位均方根误差平均为0.14,耗时平均为256.4 ms,检测精度平均为96.68%,具有较好的应用性能。

基于包络检测的射频功率放大器平均效率提高技术

提出了一种基于包络检测的射频功率放大器平均效率提高技术。该技术通过片上集成的包络检测器检测输入信号强度,通过动态配置功率放大管的尺寸,并调节输出阻抗匹配网络优化负载阻抗,提高功率放大器在低输出功率下的效率,达到提高功率放大器平均效率的目的。电路采用0.18μm CMOS工艺实现,后仿真结果表明,在高输出功率模式下,该射频功率放大器的输出1dB压缩点为18.05dBm,PAE为30.2%;在两档低输出功率模式下的输出1dB压缩点分别为14.9dBm和11dBm,PAE分别为24.11%和17.1%。

多频带联合包络调制谱检测

随着降噪消声技术的发展,如何有效被动检测低噪声目标,成为声纳研发者面临的主要问题之一。本文基于频谱感知、多频带联合检测及信息融合技术,提出了具有环境噪声利用和背景噪声抑制功能的多频带联合包络调制谱检测技术。此技术侧重基频调制谱检测,将可用带宽分为多个子频带,动态感知子频带内强频谱区域,将其峰值频率作为解调载波频率。并通过降采样和时间积累,提高调制谱频率分辨率和信噪比,通过联合检测和信息融合,提高调制谱检测率。仿真和海试数据分析验证了方法的有效性。此方法具有一定的应用价值和实际意义,将来还需要对方法理论和机理进行深入研究。

基于希尔伯特振动分解的电压闪变检测新方法

提出将一种新的非平稳信号处理方法——希尔伯特振动分解(HVD)应用于电压闪变分析。针对工频载波中含有高次谐波的电压闪变信号,该方法根据闪变解析信号的瞬时频率表达式可以分解为工频值与高次谐波引起的快速变化不对称振荡高频值之和的特性,利用低通滤波器直接估计出工频载波瞬时频率,通过同步检测准确分离出工频载波电压闪变包络,无需预处理即消除了高次谐波的影响。同时该方法可以自适应地检测出闪变调制的频率和幅值等参数,与小波方法相比无需基函数。仿真表明,但在含高次谐波的情况下HVD方法能准确检测出闪变包络及其调制参数,与小波方法相比精度和运算效率更高。实验进一步证明了该方法的有效性和正确性。

基于Hilbert变换及间歇混沌的水声微弱信号检测方法研究

利用Duffing振子从混沌到间歇混沌的相变及其对策动力和待检测信号频差较小的周期信号的敏感性,研究了强海洋背景噪声下微弱周期信号的检测.通过构造混沌振子列的方法对频率未知信号进行扫频,从而提取待检测信号的频率范围,最后利用希尔伯特变换,实现对间歇混沌的包络检测,并计算出待检测信号的频率.计算机仿真与实测水声信号处理结果表明,利用基于希尔伯特变换的间歇混沌振子对水声微弱信号检测,其检测信噪比比一般的间歇混沌振子提高了至少4.4 dB,验证了所提方法的有效性.

基于美尔卷曲的TELPC频谱包络估计算法

为了对TELPC算法所提取的频谱包络进行感知增强,提出一种利用人耳感知特性的频谱包络估计新算法.该算法首先采用真实包络估计器实时算法提取频谱包络,然后通过美尔卷曲对频谱包络进行感知增强,最后对卷曲的频谱包络进行线性预测分析.为了进一步提高线性预测分析的性能,该算法还对卷曲的频谱包络进行幅度压缩.美尔卷曲采用傅里叶变换对和频谱包络线性内插两种方法实现.客观测试表明,新算法所提取频谱包络的对数谱失真和谱平坦度在低频段均小于原TELPC算法所提取的频谱包络,且幅度压缩使算法性能更佳.

婴儿监护系统中哭声检测模块设计与实现

针对目前婴儿自动化监护系统中需要对婴儿哭声的进行智能检测,本文根据婴儿哭声的频率特征,设计了婴儿哭声检测电路,该电路包括信号的输入、放大、滤波、整形和定时。经过仿真测试,该电路能很好的检测婴儿哭声,具有重要的实际意义。

一种电压闪变实时检测的新方法

提出了一种基于数学形态学均值滤波与能量算子包络检测的电压闪变实时检测的新方法。区别于其它去噪滤波算法,改进的数学形态学的滤波器只含有加减和一次除法运算,而能量算子包络检测只需要对被测波形的三个样本进行两次乘法和一次减法运算,使得所提出的算法快速、简洁。仿真结果表明,所提算法能够准确地检测出闪变波形的包络,并且克服了Teager能量算子算法对噪声和突变的敏感性,适合电压闪变的实时检测。

一种基于短时傅里叶变换的电压闪变信号的检测

提出了一种基于短时傅里叶变换(STFT变换)的电压闪变信号的检测方法,利用待分析闪变信号的STFT变换幅值矩阵中的基频频谱序列得到该闪变信号的包络线、载波工频幅值和调幅波。该方法既适用于稳态闪变信号的检测,又适用于短时和时变闪变信号的检测,对谐波载波的闪变信号与工频载波的闪变信号的检测方案一致,不需要低通滤波或同步检波。仿真结果表明,该方法检测精度高,实现简便快捷,抗干扰能力强,是一种有效的电压闪变检测方法。

二维雷达包络数据可视化及再提取技术

雷达信息可视化是现代战场可视化中最重要的环节之一,它对于整个战场的综合态势的把控有着至关重要的作用。针对二维多雷达包络数据可视化后数据丢失的问题,本文提出雷达包络检测算法对多雷达包络线进行提取,该算法可以准确地找回每段边界线对应的原始数据。另外,针对多雷达包络线显示慢的问题,本文采用位图技术进行包络线快速绘制。实验结果表明该方法可以快速更新多雷达包络线。

改进字典学习的振动信号检测方法

机械零部件振动信号包含了大量机械系统运行状态信息,针对传统检测方法依赖于经验知识和人工定参,提出了一种改进字典学习的振动信号检测方法。通过原始振动信号自身驱动,采用非负条件下基于K奇异值分解的改进算法训练超完备字典,结合基追踪算法稀疏编码,重构实现振动信号预处理。根据重构信号的包络谱,对比先验计算频率。仿真和实验结果表明,改进字典学习的振动信号检测方法能够有效提取故障频率,适用于故障检测,为基于振动信号实现机械系统智能化维护提供了参考。