基于平滑伪Wigner分布的伪码与线性调频复合侦察信号参数估计

该文研究伪码-线性调频复合体制侦察信号识别的平滑伪Wigner时频分析方法,推导了PRBC-LFM侦察信号的SPWVD时频分布函数,通过对ω=ω0+Kt截面上SPWVD分布分析,从中提取了与载频、调频斜率和伪码参数(子脉冲宽度、编码位数、脉冲周期等)有关的特性,设计了参数估计方法。最后在高斯噪声环境下对理论分析的结果进行了仿真,结果表明在相同的信号环境下,该文提出的方法对PRBC-LFM信号的参数估计精度优于基于谱相关以及基于Wigner分布的参数估计性能。

采用平滑伪Wigner-Ville分布的SSVEP脑机接口系统

提出基于多频率刺激源诱发SSVEP的脑机接口(BCI)系统.针对脑电信号的微弱性和非平稳性特点,在对其进行预处理和空间滤波的基础上,采用平滑伪Wigner-Ville分布的时频分析方法将时间窗口长度内的脑电信号转换为时间-频率分布的信号.分类汇总视觉刺激时间内的脑电频率,并提取脑电信号中的最大频率成分作为目标频率.实验结果表明:随着分析时间窗的增大,平滑伪Wigner-Ville时频分析方法具有一定的优势.当时间窗为4s时,其分类准确率达98.29%,信息传输率达28.01bits/min,超过经典的典型相关分析(CCA)和功率谱密度分析(PSDA)的结果.

平滑伪Wigner-Ville分布在脑电信号处理中的应用

介绍了平滑伪Wigner-Ville分布(SPWD)的基本原理,并说明了Cohen类时频分布和SPWD之间的关系,给出了SPWD的离散形式。对一段诱发同步脑电信号做了时频分析,并将结果和基于Fourier变换的谱估计和基于短时Fourier变换的谱图进行了比较,从时频分布图中观察到了用谱图方法难以看到的枕部α波“squeak”现象。

平滑伪Wigner-Ville分布在电力系统谐波和电压变动检测中的应用

在分析比较了现有用于短时电能质量扰动信号检测的方法的基础上,提出使用平滑伪W igner-V ille分布(SPWVD)对电能质量信号进行检测和时频分析的新方法。平滑伪W igner-V ille(SPWVD)分布是一种优良的时频分析方法,能够在时域频域上对平稳谐波信号及非平稳信号进行联合时频分析。仿真表明,该方法能够较有效地检测出突变、非平稳扰动的短时电压波动,谐波和间谐波等电能质量信号的起止时间、频率信息。

平滑伪Wigner-Ville分布在地震信号处理中的应用

文章介绍了平滑伪Wigner-Vile分布时频分析的方法及解析变换的概念,给出了实信号解析变换的方法,给出了地震信号的平滑伪魏格纳时频变换的方法,并对地震信号的属性进行了解释。实验结果显示平滑伪魏格纳时频分布可以描述信号的非平稳的时频特性,该方法可以成为地震信号处理的一条有效的途径。

Hilbert-Huang变换联合平滑伪Wigner-Ville时频分布识别储层流体性质

苏里格气田致密砂岩储层具有低孔、低渗、气水关系复杂等特点,利用常规测井资料进行流体识别难度较大。以阵列声波测井资料为基础,利用希尔伯特-黄(Hilbert-Huang)变换联合平滑伪魏格纳(Wigner-Ville)时频分布分别提取阵列声波测井信号的时间边缘和频率边缘特征,并研究与储层流体分布的关系。结果表明:气层和水层在时间边缘和频率边缘分布存在明显差异。在时间边缘分布特征上,气层能量最低,水层能量最高;在频率边缘分布特征上,气层和水层均有一定的频散,且水层能量高于气层能量;储层含气越多,信号衰减越严重。因此利用信号在时间分布和频率分布上的差异可以进行流体性质识别。

基于阶比跟踪和平滑伪Wigner-Ville分布的曲轴轴承机械故障特征提取

为了提取柴油机曲轴轴承的故障特征参数，提出在柴油机急加速过程中采用阶比跟踪与平滑伪wigner—Ville分布相结合的诊断方法。通过仿真分析表明，该方法可以清晰地显示阶比分布随曲轴转角的变化情况。利用该方法对柴油机曲轴轴承不同技术状态下的振动信号进行对比分析发现，阶比能量随着曲轴转角（转速）的增加而增加，且阶比带的能量比例可以作为特征参数识别曲轴轴承的磨损程度。

基于仿射类平滑伪Wigner分布的厚度有序递变型薄互层时频特征分析

厚度有序递变型薄互层是众多薄互层类型中比较典型的类型之一,其时频特征的准确刻画对于识别和解释该类薄互层具有重要意义。通过建立不同总厚度、不同互层数、不同厚度变化量的厚度有序递变型薄互层地质模型,采用波动方程正演模拟获取理论数据,通过仿射类平滑伪Wigner分布获取时频谱。在此基础上,系统梳理不同类型薄互层时域波形、时频谱和瞬时频谱特征及变化规律。研究结果表明,典型的厚度有序递变型薄互层具有"薄升厚降"、"薄宽厚窄"的总体时频变化规律,薄层时频变化规律是其主要的调控机制。另外,厚度有序递变型薄互层的时频特征存在明显厚度分区特性:厚度小于1/8波长的各单层表现出峰值频率随着地层减薄而降低、频带变窄的特性;厚度大于1/2波长的各单层表现出随着地层增厚,第一频带被压缩、陷频带变宽的特性;厚度介于(1/8~1/2)波长的各单层表现出与单一薄层相近的频谱特性;单层厚度区间、互层数和厚度变化量是厚度分区特性的主控因素。还提出了过渡性递变型薄互层、等效薄层的概念,从而将薄层、等厚薄互层、厚度有序递变型薄互层联结成一个统一的时频响应特征框架。

平滑伪Wigner-Ville分布在脑电信号提取中的应用

运用平滑伪Wigner-Ville分布提取大脑皮层的稳态视觉诱发电位(steady state visual evoked potential,SSVEP)信号,并作为输入信号应用于脑机接口系统。研究结果表明,该方法不需叠加平均信号就可以提高信噪比,提取出的稳态视觉诱发电位信号能够准确反映使用者的控制意图,为脑机接口选取特征提供了依据。

基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排的爆破振动信号分析研究

简单介绍了重排时频分布,包括Cohen类分布的重排和Affine类分布的重排。并选择属于重排Cohen类分布的平滑伪Wigner-Ville分布重排对地下和露天爆破振动信号的时频特征进行对比分析,得出了它们之间的不同之处和相似之处,以便采取更加合理的措施来减小爆破振动的危害,从而保护地下工程和露天工程设施的安全稳定性。

基于FrFT的最优平滑伪Wigner-Ville分布

分数阶傅里叶变换具有旋转性、时移特性、频移特性等重要数学性质,将其结合广义时频带宽积准则,可设计出平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)的最优时域窗函数,该窗函数能根据实际处理信号自适应地变化,从而提高SPWVD的精度。为了验证所设计窗函数的有效性,本文使用调频信号进行测试,仿真结果显示,该窗函数能有效提高传统SPWVD的精度。

LMS算法在平滑伪Wigner分布中的应用

提出了最小均方(LMS)算法在信号时频分布中的一种新的简单应用.频域LMS自适应结构使用信号项与交叉项的连续和时变的状态去模拟平滑伪Wigner-Ville分布,表明相应的平滑窗是一个指数函数,这个指数函数的时间常量在自适应算法中由步长参数所定义.

平滑伪Wigner-Ville分布在电气设备局部放电信号分析中的应用

为了有效分析电气设备局部放电信号基于时域和频域的联合特性,本文采用平滑伪Wigner-Ville分布对放电信号进行时频分析,有效解决了Wigner-Ville分布中存在交叉干扰的问题。为了验证平滑伪Wigner-Ville分布的有效性,本文分别采用Wigner-Ville分布和平滑伪Wigner-Ville分布对局部放电信号进行分析。实验结果表明,平滑伪Wigner-Ville分布可以有效分析局部放电信号的时频特性。

基于平滑伪维格纳分布和最小熵的BPSK信号参数估计

针对低信噪比环境下二相编码(Binary phase shift keying,BPSK)信号的参数估计性能差问题提出了一种新方法。该方法首先对信号进行平滑伪维格纳分布(Smooth pseudo Wigner-Ville distribution,SPWVD)变换得到时频矩阵SSPWVD(tm,fn),再利用最小熵法对得到的时频矩阵进行处理得到BPSK信号载频的较高精度估计。SPWVD变换将BPSK信号相位突变信息转换为时频域内信号载频处的幅度突变信息,通过搜索相邻负尖峰并进一步处理得到BPSK信号的码宽、码率、码数以及编码序列的估计。仿真结果验证了方法的有效性。

平滑伪Wigner-Ville分布和重排谱图的应用

针对基于Wigner-Ville分布存在受噪声影响大,存在交叉干扰项的缺点,提出其改进算法平滑伪Wigner-Ville分布和重排谱图应用其中,应用平滑伪Wigner-Ville分布处理其信号间的交叉项和受噪声污染的问题,后结合重排谱图提高其分析精度。

基于修正的平滑伪WVD和Hough变换的二值积累的信号检测方法

在低信噪比条件下, WVD-Hough变换可以有效的地检测多个线性调频信号,但是当多个线性调频信号能量相差很大时,强信号的平台会将弱信号的峰值给淹没, WVD-Hough变换就很难同时将这多个线性调频信号检测出来.该本文基于在WVD-Hough变换的基础上,提出了基于修正的平滑伪WVD和Hough变换二值积累的方法.这种方法可以同时检测出强信号以及被强信号平台掩盖的弱信号,具有很大的实用价值,仿真的结果验证了算法的有效性.

EMD和平滑伪Wigner-Ville谱熵的轴承故障诊断

提出一种基于经验模态分解(EMD)和平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)谱熵的滚动轴承故障诊断的方法。EMD方法充分保留信号本身的非线性和非平稳特征,在信号的滤波和去噪中具有较大的优势,SPWVD谱熵用于定量刻画轴承不同状态下振动信号的时频能量分布,将二种算法相结合应用于不同工作状态滚动轴承,并设计最小二乘支持向量机(LS-SVM)智能模型,实现轴承状态和故障类型的自动分类和识别。通过SPWVD谱熵与谱峭度法的对比,验证了SPWVD谱熵的有效性。实验表明此方法能够有效地提取轴承故障的特征信息,提高轴承故障诊断率。

电弧炉异常炉况电极调节应激干预技术的研究

三相交流电弧炉在冶炼过程中常遭遇短路和断弧异常炉况,这不仅延长了通电和出钢时间,增加了能耗,还威胁到生产的安全性和稳定性。提出了一种创新的基于电弧声信号分析的电极调节应激干预技术,以优化EAF冶炼过程。首先基于75t普碳钢EAF生产现场的电弧声信号探究了短路、断弧与稳态运行时三类电弧声时频特征;利用平滑伪维格纳分布算法来评估电弧声的能量密度水平,确定了异常炉况与稳态运行时的特征频率,实现了异常炉况判别。此外,通过分析稳态运行、短路与断弧前期及发生期的电弧声特征频率,揭示了异常炉况的预测规律。在此基础上,在现有的电极调节控制系统中集成了应激干预机制,并通过程序化实现了自动化控制。工程验证结果表明,该技术能够有效地在3~4秒前预测并干预异常炉况,显著减少了短路和断弧事件,同时降低了7.5%的单吨冶炼能耗,证实了其在提升EAF冶炼效率和降低成本方面的潜力。

局部放电脉冲的Wigner时频分布特性研究

为了提高时频分布的分析精度和有效性,笔者根据局部放电脉冲信号的非平稳特性,提出使用联合时频分布对其进行处理,从而分析脉冲信号的时频特性。针对目前在非平稳信号处理中广泛使用、属于Cohen类的Wigner-Ville分布(WVD),笔者以仿真脉冲为对象,分别研究了其原始WVD、平滑伪Wigner分布(SPWVD)以及重排平滑伪Wigner分布(RSPWVD)。分析结果表明:WVD能够对局部放电脉冲信号引发的短时变化具有高度的敏感性,更适合表征非平稳信号的时变信息;SPWVD能消除双线性函数引起的交叉干扰项,但是以牺牲分布的时频分辨率为代价的;RSPWVD具有很好的时频聚集性,易于提取单个脉冲波形的时频特征参数,从而用于放电类型的模式识别以及深入研究绝缘系统中的局部放电机理。

微多普勒特征提取中的时频分布选择

针对雷达目标微多普勒特征提取中的时频分布选择问题,从理论上分析了微多普勒信号的时频分布特点.对于多分量微多普勒信号,通过引入性能评价准则给出了时频分布的性能评价指标,并进一步提出微多普勒信号的时频分布优化选择方法.仿真结果表明,平滑伪Wigner-Ville分布具有最优的时频性能.该结论对微多普勒提取的时频算法选择及高精度的瞬时频率估计具有指导意义.