基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法

采用复解析带通滤波器进行选带细化谱分析的原理为 :构造复解析带通滤波器——对时域信号隔 D(细化倍数 )点或 2 D点进行复解析带通滤波——移频——进行 FFT和谱分析。与传统复调制细化谱分析相比 ,由于只对细化选抽点进行移频 ,大大节省了内存空间 ,减少了计算工作量 ;由于先选抽滤波后移频 ,避免了较复杂的频率调整过程 ;复解析滤波器的负频率部分幅值为零 ,能够大大降低对数字滤波器特性的要求 ,提高细化分析的最大倍数和细化谱分析的精度。仿真研究表明 ,采用 FIR一级数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析精度误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器 ,最大细化倍数可达 2 0 0

基于改进复调制细化法和加窗插值快速傅里叶变换的电力系统谐波分析

当遇到含有频率接近成份的谐波信号时,加窗插值傅里叶变换(fast Fourie transform,FFT)等传统的谐波分析方法不能准确地进行分析。文章采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对频率接近的谐波成份进行细化分析,然后再用加窗插值FFT分析其他频率成份。与直接使用加窗插值FFT法对比的仿真分析表明,该方法能够以较高的频率分辨率分析出频率较接近的谐波成份。

地震信号的复调制细化方法的频谱分析

为了得到地震信号某段频谱的精细结构,提高其频率分辨率,提出了频率细化技术.通过对地震信号进行复调制移频、数字低通滤波、重新采样、复FFT(Fast Fourier Transtorm)处理、频率调整实现对地震信号的复调制频率细化.利用Matlab,对实际地震信号进行分析,得到地震信号能量最大处的频率,实现了准确、快速的对地震信号某一窄带频谱的分析和研究.与FFT相比,复调制细化能够更好的得到幅度最大处的频率,使地震信号的频谱更精确.

基于比值校正与复调制细化的异步电动机转子断条在线诊断

为了对异步电动机断条故障进行准确检测并提前安排检修和更换设备,本文提出了一种基于比值校正与复调制细化的异步电动机转子断条在线诊断方法。首先利用比值校正计算得到定子电流中工频分量的幅值、频率与初相角,运用精确滤波消除工频分量的影响,进而结合复调制细化分析准确检测故障特征分量。在验证阶段,通过一台200kW笼型异步电动机进行了有限元仿真,结果验证了所提方法的有效性,为异步电动机的转子断条故障诊断提供了新的解决方案。

基于多谱线插值法和复调制细化法的电力系统谐波分析

非同步采样时采用快速FFT会造成频谱泄露,为了降低频谱泄露的影响,提高谐波和间谐波检测精确度,提出了一种基于多谱线插值法和复调制细化法的组合分析方法。首先估算出基波和谐波的长范围泄露并将其消除,然后分析目标频点附近的几条谱线并利用谱线携带的信息,推导出多谱线的插值算法,并采用多项式拟合的方法得到其修正式。对于频率非常相近的电力系统信号,采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对其进行细化分析,得到其较精确的信号参数。仿真和实验结果验证了文中方法的有效性和高精度性。

基于复调制细化和Adaline网络的谐波检测方法

针对传统快速傅里叶变换(FFT)与自适应线性(Adaline)神经网络结合的谐波检测方法中,存在难以辨识频率相近谐波的问题,提出一种改进方法。首先,利用复调制频谱细化对快速傅里叶变换后的频谱峰值进行细化,确定谐波的个数和大致频率。其次,将所得谐波个数和大致频率代入Adaline神经网络中进行训练,获得准确的谐波幅值、频率和相位。最后,利用不同谐波算例对所提方法进行仿真验证。所提方法均能准确检测出各算例中的谐波个数、频率、幅值和相位,误差均保持在小数点后三位,且用时较短。结果表明,该方法可以有效解决整数次谐波附近的精细化辨识问题,准确率高且时效性好,并具备一定的自动化程度。

基于db22离散小波变换和复调制细化法的电力系统谐波、间谐波分析

为了更精确地分析出电力系统中的各谐波和间谐波成分,提出一种将离散小波变换和复调制细化法结合的方法。利用小波的多分辨率特性,将原信号分解到不同的频带范围,再在不同的频带范围下用复调制细化法对信号进行分析。仿真结果表明其能够以较高的分辨率分析出频率相近的谐波成分。

基于复调制细化谱的非平稳信号分析研究

信号分析方法是当前电子通讯工程系统检测中重要的基础技术,分析结果的精确程度是诊断成功与否的关键因素。在系统故障诊断信号分析中,往往会遇到密集型频谱信号,要求有足够高的频率分辨率。目前有多种高分辨率FFT算法,但这些算法各有长处和不足。本文采用复调制细化谱法对电子通讯设备信号进行检测分析。实验仿真证明,该方法能对任意给定频率附近的频谱进行细化,并且从分析精度、计算效率、分辨率、灵活性等方面来看,基于复调制细化谱方法都是一项行之有效的方法。

CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现

快速傅里叶变换在信号的频谱分析中应用广泛,而在工程实际中往往只对信号频谱中一段区间感兴趣,需要对频谱进行细化分析;常用的频谱细化方法有线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法和基于复调制的细化(Zoom-FFT,ZFFT)算法,在给出了两种频谱细化方法的计算流程后,通过MATLAB仿真说明两种算法都能提高信号频率的测量精度,最后给出了这两种算法在FPGA具体工程实现中的实现步骤。

低频电磁信号的频率细化技术

在低频电磁信号中,为了得到某一个窄带内频谱的精细结构,提高频谱的频率分辨率,满足良好的实时性要求,文中提出了基于快速傅里叶变换算法的频率细化技术。通过复调制频率细化,将某一局部频谱放大,以便对低频电磁信号的频谱进行快速、准确的分析。利用复调制频率细化方法,对低频电磁信号进行Matlab仿真,其仿真结果表明,该方法比线性调频Z变换算法更有效、可行。

ZPW-2000轨道电路移频信号调制解调优化方法的研究

ZPW-2000轨道电路移频信号是我国高速列车运行线路中保障行车安全的重要信息系统,为保证移频信号的高效准确传输,结合目前正在使用的一些算法,分析了复调制细化的快速傅立叶变化和线性Z变换的信号处理方法,并结合算法的优点,对移频信号采用ZFFT和CZT相结合的方法进行处理.最后用变步长自适应滤波器对低频信号进行解调,采用虚拟仪器进行仿真,结果显示移频信号中的谐波分量得到有效抑制,突出了中心频率的幅值,实验验证了该方法的可靠性.

频谱细化技术在井周超声成像下井仪中的应用

文章阐述了超声波检测套管厚度的原理和复调制谱细化算法,并运用该算法对不同的套管厚度进行了验证,实验结果与实际值比较说明,复调制谱细化算法计算出的套管厚度可以满足精度要求,且计算量较小,适合使用在对计算速度和功耗要求严格的下井仪中。

一种面向“双高”电力系统宽频振荡的模态自适应识别方法

针对“双高”电力系统宽频振荡宽频域、强非线性、多模态特征,提出一种基于加窗插值FFT(WIFFT)及复调制细化频谱FFT(ZoomFFT)的宽频振荡模态自适应识别方法。首先对加Blackman-Harris窗信号频谱进行自适应阈值滤波,筛选信号的主导模态,然后基于临近模态主瓣干扰的判定分别利用三谱线插值FFT及ZoomFFT进行自适应分析,最后利用20模态算例信号及仿真系统量测信号对本文方法进行测试。结果表明,本文方法能够精确识别复杂宽频振荡信号各模态参数,能灵活适应多种振荡场景,满足“双高”电力系统中信号特征需要,具备适用性与可行性。

基于DCT的轨道移频信号压缩与重构方法

针对基于DCT变换对以轨道电路为传输媒介的轨道移频信号(FSK信号)进行采样压缩与重构的方法进行研究。根据移频信号频带特点保留对应频带数据,对频域系数进行压缩采样,采用DCT算法压缩信号,解码端应用重采样与DCT反变换还原信号,应用ZFFT算法对重构的轨道移频信号进行频率检测。MATLAB仿真实验结果表明:该方法压缩效率高,更节省压缩计算与存储空间,频谱分辨率高,重构误差小。

应用Hilbert变换和ZFFT提取变速器齿轮故障特征

变速器故障齿轮振动信号,调幅现象和调频现象同时存在,其频谱中包括啮合频率及其谐波、调制产生的耦合频率。Hilbert变换无法提供足够高的频率分辨率解调低频调制信号,为此提出复调制细化谱分析方法。通过变速器齿轮故障模拟实验,采集齿轮正常、轻微磨损和严重磨损时的稳态振动信号,对其进行Hilbert变换得到信号的包络,对包络信号进行复调制细化谱分析,得到齿轮轴转频基波及其谐波幅值。随着齿轮磨损程度的增加,齿轮轴转频基波及其谐波幅值明显增大,可作为齿轮磨损故障特征参数。

改进的自适应Zoom-FFT算法研究

在分析了经典的Zoom-FFT算法的基础上,提出了一种改进的自适应Zoom-FFT(AZ-FFT)频域细化算法,通过比例因子的自适应取值算法和频谱调制校正算法,使得AZ-FFT算法运算量减少,满足了工程应用的实时性要求,且通过仿真验证了该算法的实用性能。

医用离心机校准的理论和实践

医用离心机转速校准主要有光电测速法、振动测速法。光电测速法不能覆盖离心机无观察窗形式,而在有窗形式下,受反光影响,读数跳变也大;基于转子不平衡振动与转子转速相一致的原理,采用复调制细化谱方法分析和测量转子不平衡振动,进而得到转子转速方法的振动式转速表,具有测量精度高,适应性强的优点,转速测量误差可达到0.1%,是一种转速测量的新方法。该种测量方式经实验验证可用于医用离心机的转速校准。

基于加窗插值和ZoomFFT的电网宽频信号自适应测量方法

随着电力电子化电网的不断发展,日趋宽频化、复杂化的电网信号对测量算法的自适应性和精度提出了更高的要求。为此,提出了一种基于加窗插值和复调制细化谱分析的宽频信号自适应测量方法。基于主、旁瓣特性和插值校正过程对窗函数进行选型后,根据信号频谱的主瓣干扰情况,分别基于4项5阶Nuttall窗双谱线插值算法和复调制细化谱分析法进行针对性的测量。最后,通过仿真对比及实测数据分析验证了所提方法的测量精度和稳定性,结果表明其有效实现了0~2.5 kHz范围内谐波和频率相近间谐波的高精度自适应测量,更高的测量精度和更低的运算代价使其能够满足电力电子化电网的测量需求。

电气化铁道牵引供电系统加窗插值法的谐波分析

传统电气化铁道牵引供电系统的谐波分析方法受频谱泄漏和栅栏效应的影响,不能准确地得到谐波相关参数。为此,提出一种采用加六项优化余弦组合自卷积窗和四谱线插值结合的新算法对谐波进行分析。首先采用复调制细化法分析信号中基波频率附近的谐波成份,剩余信号加窗处理,利用离散傅里叶变换找出谐波频点附近相应离散频谱的4根峰值谱线,利用插值算法对电气化铁道牵引供电系统中谐波相关参数频率、幅值及相位进行加权修正并推导出计算公式,从而进一步提高分析结果的准确性。

基于Teager能量算子和ZFFT的滚动轴承故障特征提取

滚动轴承在发生故障时其振动信号会出现调制现象。Teager能量算子相比于Hilbert变换在运算速度和解调精度方面具有明显优势,但其不能提供足够高的分辨率来解调低频调制信号,为此提出复调制细化谱分析方法。通过轴承故障模拟实验,对采集的正常、内圈轻微、严重故障的轴承振动信号进行Teager能量算子解调,然后对其包络进行复调制细化谱分析,得到轴承回转频率及其谐波,内圈故障特征频率及其谐波、边频带。随着轴承内圈故障程度的增加,内圈故障特征频率、边频带的幅值明显增大,可作为滚动轴承内圈点蚀故障特征参数。