基于小波Radon变换检测线性调频信号

对信号小波分析的结果进行Radon变换,简称小波Radon变换。通常情况下,线性调频信号小波变换的结果在时间尺度图上呈现曲线的形式,而在时频图上呈现直线的形式。通过Radon变换检测时频平面上的直线,可以精确地得到调频信号的参数。仿真结果表明,小波Radon变换是一种较好的线性调频信号检测方法。

基于周期Choi-Williams Hough变换的线性调频连续波信号参数估计算法

在采用联合CWH(Choi-Williams Hough)变换估计多周期线性调频连续波(LFMCW)信号的参数时,当观察时间大于一个周期时,输出信号的信噪比不再随时间的增加而增大,且时频图中会出现多个峰值干扰信号参数的估计。结合CWH对LFMCW信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种基于周期CWH变换的多周期LFMCW信号的参数估计算法,给出了多周期LFMCW信号的PCWH变换公式;分析了PCWH输出信噪比与观测时间和观测样本信噪比的关系;分析了参数估计精度。最后,数值仿真验证了该算法的有效性,证明在对多周期LFMCW信号参数估计时,PCWH更优。

基于非线性尺度小波变换的表面肌电信号的分类

表面肌电信号(SurfaceEMG,sEMG)是一种复杂的非线性非平稳信号。我们介绍了一种非线性尺度小波变换(Wavelettransformwithnonlinearscale,NWT)。由于NWT具有渐进缩短时间分辨率的特点,所以有利于从sEMG信号获得精确的时-频信息。首先,用NWT将sEMG信号(30组前臂内旋和30组外旋的sEMG信号)变换为强度分布(时频分布),然后,用由主成分分析获得的强度分布特征值构成特征向量,最后,用BP神经网络对两种信号模式的特征向量进行分类识别。结果表明与两种传统的时频分析方法相比,NWT能够获得较高的正确识别率,同时降低了神经网络计算的复杂度。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计

针对宽带线性调频脉冲信号的时宽与观测时宽不等的情况,基于分数阶傅里叶变换(FRFT)提出了一种新的中心频率估计方法,并据此对基于FRFT的MUSIC算法的波达方向(DOA)估计进行了改进。该算法利用线性调频信号在傅里叶变换域良好的能量聚集性,分析了脉冲信号中心频率随着脉冲信号在观测时间内位置的变化规律,并修正了中心频率估计的方法。在相应的分数阶傅里叶域,构造分数阶傅里叶域的方向向量,利用MUSIC算法进行DOA估计。数值仿真验证了该算法对方位估计的有效性,并仿真分析信噪比(SNR)和脉冲信号时间宽度对方位估计结果的影响。随着SNR的增大、脉冲信号时间宽度的增加,方位估计方差减小。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号二维波达方向估计

本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的多线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号二维波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计方法.该方法利用FRFT对LFM信号的能量聚集特性,构造出一种新的分数阶傅里叶域的阵列信号数据模型,并利用MUSIC算法实现对多个LFM信号的二维DOA估计.仿真实验验证了算法的有效性.

基于离散多项式变换的宽带线性调频信号波达方向估计

为了解决宽带信号处理的问题,研究了一种宽带线性调频(LFM)信号的波达方向(DOA)估计方法。该方法采用离散多项式变换(DPT)将宽带的LFM信号变换成窄带的,经过变换后,即变换为单个正弦信号和新的噪声。这样可将时变的方向向量转化为时不变的方向向量,再采用常规的窄带信号处理方法——多信号分类(MUSIC)算法,对信号的波达方向进行估计。理论分析和仿真结果表明,该方法能够精确地估计信号的波达方向;不仅计算量小,易于实现,而且估计性能好。

基于分数阶傅里叶变换的线性调频连续波信号检测

研究了对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号在分数阶傅里叶变换(FRFT)域的分布特征;并在此基础上分析了该信号在FRFT循环域(CFRFD)的分布特征,提出了FRFT循环处理方法(CFRFT);该方法实现了信号在CFRFD的能量积累。通过仿真实验验证了低信噪比条件下,CFRFT对STLFMCW信号的检测能力及有效性。

基于小波变换的非线性尺度扩散方法

小波变换用于图像处理之所以具有特别的优势,因为它能够聚焦到图像的细微变化。与小波变换不同,用偏微分方程来进行图像处理则需要对图像进行反复的迭代,直到得到一个稳定解,其整个过程是对图像进行整体处理,而且在去噪的同时,可以很好地保持边缘形状不变。若将两者有机结合,则不仅会克服各自的缺点,而且会得到更好的效果。为了在进行图像处理时,既能很好地抑制噪声,又能尽可能多地保持图像细节,提出了一种小波变换与非线性尺度扩散相结合的图像处理方法。该方法是利用小波变换的时频局部性和非线性尺度扩散的边缘增强特性来对图像进行处理,实验结果表明,其不仅能很好地抑制噪声,而且可保留尽可能多的图像细节,可见该方法是有效的。

基于尺度变换的宽带线性调频信号时差/尺度差估计算法

提出了一种基于尺度变换的宽带线性调频信号时差和尺度差的快速算法.根据两路接收到的线性调频信号间调频率之比为尺度差的平方的特点,利用分数阶傅里叶变换分别估计出两路信号的调频率,即可获得尺度差的估计.将估计的尺度差对一路信号进行伸缩,并计算伸缩后信号与另一接收信号的时域相关,根据相关峰的位置估计出时差.相比于传统基于宽带互模糊函数的方法,该方法避免了二维搜索宽带互模糊函数的峰值,只需若干次快速傅里叶变换即可实现,能够显著降低运算量.仿真结果显示该方法在高信噪比下逐渐接近克拉美-罗下界.

基于小波变换的线性调频信号模型辨识

脉冲压缩雷达信号是电子战信号处理领域面临的一种信号类型 ,如何有效地对其截获和识别具有重要的现实意义。文中依据小波变换理论和对线性调频脉冲压缩信号的分析 ,提出了一种快速辨识线性调频脉冲压缩信号模型的新算法。进行了计算机仿真 ,仿真结果证明了此算法的有效性。

基于周期Wigner-Hough变换的线性调频连续波信号检测算法

提出了一种周期Wigner-Hough变换(PWHT)对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测算法。分析了线性调频连续波信号的PWHT及其性质,并对无先验知识条件下的LFMCW信号检测问题进行研究,给出了基于PWHT的LFMCW信号检测流程。仿真验证了该算法由观测时间带来的检测性能增长与噪声方差不为1时的检测性能变化趋势。

基于小波多尺度变换的储气库井管柱非线性振动特性研究

为探究储气库井注采过程管柱非线性振动特性,获得储气库井管柱在井筒内的动力特性和频域特征。根据储气库井筒结构特点建立储气库井管柱非线性振动分析方法,通过数值求解得到管柱非线性的数学方程;根据振动模型建立ANSYS仿真模型,模拟分析管柱的固有特性并与数学模型结果进行对比,同时对储气库井管柱进行瞬态动力学响应分析,得到管柱振动效果变化规律;结合现场工况搭建储气库井管柱振动实验研究装置,设计振动信号数据采集终端,通过注气过程管柱非线性振动实验得到振动特征数据。以实际储气库井J03-H1为例,分析注气过程管柱压力、管壁速度和幅值等振动效果变化规律。结果表明:同一生产条件下所建模型计算结果与ANSYS仿真结果基本一致;随着管柱设计的增长,环空约束对管柱固有特性影响作用较大;低频压力波动是诱发管柱振动的重要激励源;随着注气量的增加,各段管柱振动效果变化明显,呈周期性变化,其中近注气口段和井斜段是储气库井管柱产生振动的高发区域,在管柱安全生产设计和运行时应做出相应的安全措施。

基于傅里叶梅林变换的宽带非线性调频信号时差/尺度差估计方法

针对宽带非线性调频信号时差/尺度差估计难题,提出一种基于傅里叶梅林变换的估计方法。首先,计算两路信号傅里叶变换,取包络消除时差影响;然后,计算两路信号频谱包络的尺度互相关函数,估计尺度差;最后,根据估计结果对第1路信号进行时间尺度,再与第2路信号进行时域相关处理估计时差。仿真结果表明,分析结论正确,所提方法可行、有效。

基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测

该文针对传统的基于二次时频分析和原子追踪匹配方法处理多分量LFM信号时存在的时频干扰和等振幅交叉分解等问题,提出了一种基于多尺度线性调频基信号稀疏分解的多分量LFM信号检测方法,该方法采用多尺度的线调频基函数对多分量LFM信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,逐次获得信号包含的能量最大的LFM信号分量,从基元函数连接形成的频率曲线即可获得LFM信号分量瞬时频率的估计,再对分量瞬时频率求起始时间点的频率值和曲线斜率便可得到该LFM分量的中心频率及调频斜率,仿真试验表明该文方法能精确地提取等振幅多分量LFM信号的瞬时频率,并具有很强的抗噪声干扰能力。

线性调频连续波信号的周期分数阶Fourier变换检测与估计

分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶Fourier变换,以实现对LFMCW信号的检测和估计。周期分数阶Fourier变换的核函数可以与LFMCW信号实现最佳匹配,理论分析和仿真实验表明,随着观测时间的增加,可以实现对LFMCW信号的渐进最优估计,具有比FRFT更优的检测性能。

基于chirp-z变换的斜视FMCW-SAR非线性尺度变换算法

该文针对调频连续波合成孔径雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Synthetic Aperture Radar,FMCW-SAR)在斜视模式下聚焦精度降低的问题,提出一种非线性尺度变换chirp-z成像算法。该算法利用回波信号在多普勒域中距离向的非线性特性,通过引入一个非线性调频信号对回波信号进行基于chirp-z的非线性尺度变换,降低距离压缩和距离徙动校正的误差,提高雷达图像分辨率。采用该成像算法对点目标模拟回波的成像结果与原始chirp-z算法相比,距离向分辨率和图像对比度得到提高,方位向分辨率保持不变。

基于自适应线性调频小波的多孔孔板气液两相流动态差压信号的时频分析研究(英文)

气液两相流在流动过程中表现出非平稳的特性,简单的频域分析或时域分析方法不能很好地分析信号的波动特性,所以引入了时频联合分析方法。时频分析能看到气液两相流差压信号的能量强度和密度的分布,通过多次实验发现泡状流时能量主要分布在10~35Hz的高频段内,能量强度小;弹状流时能量主要集中分布在0~5Hz低频段和10~35Hz高频带内,能量明显增大;塞状流时能量主要集中分布在0~5Hz低频段内,能量强度是3种流型中最大的。为了研究气液两相流的动态特性,通过多孔孔板流量计在水平管气液两相流中采集得到不同流型的差压信号,采用自适应线性调频小波时频分析方法分析动态差压信号。具体步骤：首先分析信号的分解次数,残余的信号能量低于总信号能量的10%,即可认为被完全分解,对分解后的结果进行分析,得到不同流型的时频分布特征,具有很高的时频分辨率,时频谱图中显示出不同流型分量信号的时频分布特征;然后从时频谱图中提取3个特征值建立三维散点图,图中显示了信号特征值和流型之间的关系,并通过散点图分析不同特征值对气液两相流中信号的流型的影响,达到流型识别的目的。Chirplet变换具有较高的时频分辨率,能消除噪声的干扰,信号的瞬时频率信息可以清楚地显示出来。

连续小波变换中基小波的尺度伸缩与应用

在对信号进行连续小波变换的过程中,尺度系数的选择很大程度上受到基小波时频窗宽度的制约。本文采用对基小波先行一次尺度伸缩的方法,使尺度系数的确定具有较大的灵活性。对模拟信号的连续小波变换运算中验证了此方法的可行性。

基于线性调频连续波雷达的低速小目标检测方法

低分辨率脉冲体制雷达对小目标探测能力有限,提出了一种基于线性调频连续波(LFMCW)雷达的低速小目标检测方法,利用LFMCW雷达高距离分辨率的优势,采用快速傅里叶变换(FFT)处理、非相参积累以及恒虚警处理等,有效提高了信噪比,降低了虚警率。

基于双尺度连续小波变换的二相编码信号识别

针对信号和噪声小波变换的模极大值在不同尺度上表现出截然不同的性质,提出一种利用粗细定位相结合的思想对二相编码信号奇异点实现精确定位的方法。该方法采用大尺度上的模极值点进行粗略定位奇异点出现的范围,并据此去除小尺度上的伪极值点,用小尺度上的模极值点精确定位奇异点出现的时刻。实验仿真比较了几种不同小波基函数下的算法性能,结果表明,该方法在采用db3小波基下对二相编码信号突变点的识别具有很好的效果。