一种修正格型自适应陷波器在科氏流量计上的应用

根据格型自适应的结构原理,运用了一种频率响应非对称的修正自适应格型陷波器(improved adaptive lattice notchfilter,I-ALNF)在科氏流量计上的应用,并把零极点参数全部引入自适应算法中,使得算法与陷波器完全匹配,且使陷波器具有更好的特性。仿真结果表明,修正格型自适应陷波器比格型自适应陷波器的频率跟踪精度更高,稳定性更好。

修正自适应格型陷波器及其应用

提出了一种频率响应非对称的修正自适应格型陷波器(improved adaptive lattice notch filter,I-ALNF),并且提出一种新的自适应格型递推算法。将陷波器传递函数零极点部分同时引入到自适应调整算法中,使陷波器具有更好的特性。该陷波器应用于语音信号处理,根据其反射系数推导出自适应陷波频率,可以较容易的检测到语音声门闭合时刻(glottal closure instant,GCI)的位置。

基于自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪新方法

为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,以对格型ANF、简化格型ANF和基于SMM的新式ANF三种典型自适应陷波器的性能比较分析为基础,提出了一种科氏流量计信号频率跟踪新方法。该方法对频率、幅值和相位均随机游动变化的科氏流量计信号,首先采用新式ANF快速检测信号频率并作短时频率跟踪,待其收敛后简化格型ANF开始并行工作,在简化格型ANF收敛后取代新式ANF持续跟踪信号频率的变化。仿真结果表明,本文方法比格型ANF方法收敛速度更快、频率跟踪精度更高,比单一采用新式ANF方法计算更为简便,是一种科氏流量计信号处理的有效方法。

基于时变信号模型和格型陷波器的科氏流量计信号处理方法

采用能跟踪频率变化的自适应格型陷波器对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计传感器输出信号进行滤波,求其频率;采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取出信号;然后采用具有重叠窗的滑动G oertze l算法实时计算两路信号之间的相位差和时间差,求得质量流量。仿真和测试结果表明所研究的方法是有效的。

一种改进的自适应格型陷波频率估计算法及其收敛性分析

自适应陷波器的内部结构使得非二次型误差曲面收敛至局部最优,导致陷波参数停止调整而不能够持续稳定地跟踪信号频率的变化。利用滤波增强信号与原始信号的相关性,设计一个频率跟踪质量评价因子,根据频率跟踪质量可实时监测并自动调整陷波参数。据此原理,提出一种改进的自适应格型陷波频率估计算法。仿真结果与理论分析均表明,该方法在不增加计算量的前提下,较大幅度地提高了算法的收敛速度和持续跟踪精度,证实了该算法优于原有的算法。

格型陷波器和DTFT科氏流量计信号处理方法

频率、幅度和相位均按随机游动模型变化的时变信号模型,更为真实地描述科氏流量计信号的实际特性。基于时变模型,提出用于科氏流量计的信号处理方法。采用自适应格型陷波器对频率、幅度和相位均按随机游动模型变化的科氏流量计信号进行滤波,得到频率及增强信号;通过短窗截取,采用DTFT法计算2路信号的相位差和时间差。仿真结果表明,方法具有很好的跟踪效果,且计算量小,可用于科氏流量计的实时信号处理。

基于格型陷波滤波器的科里奥利质量流量计信号处理方法

采用比IIR型计算更为简单的自适应格型陷波滤波器对科里奥利质量流量计的流量传感器的输出信号进行滤波并求得其频率;并应用自适应谱线增强器从含有噪声的信号中提取出流量管振动的基频信号;然后采用滑动Goertzel算法计算两路信号之间的实时相位差,再根据频率和相位差计算出时间差最终求得质量流量。

一种基于自适应陷波器的科氏流量计频率解算新方法

为提高科氏流量计信号的初始收敛速度和频率跟踪精度,提出了一种频率解算的新方法:首先采用基于burg算法实现的格型IIR自适应陷波器对信号滤波,并短时间跟踪信号频率,其接近收敛时基于简化梯度算法实现的格型自适应陷波器开始并行工作,待简化梯度算法实现的格型自适应陷波器收敛后,前者停止工作,简化梯度算法实现的格型自适应陷波器持续工作直至结束。仿真及实验结果表明,本方法可以获得更快的收敛速度、更高的频率跟踪精度。

稳定的变步长自适应IIR陷波器及其在动目标检测中的应用

提出了一种变步长的自适应格型IIR陷波器算法,该算法在低信噪比条件下的收敛速度、跟踪速度与收敛精度方面比原变步长算法好,数值稳定性强。首次用两个级联的IIR陷波器实现了混响背景下的动目标检测,效果良好。

自适应无限冲激响应陷波器抑制窄带干扰的误差补偿算法

考虑到直接序列扩频(DS-SS)系统中无限深度格型陷波器在去除窄带干扰的同时对扩频信号的损伤,在无限深度格型陷波器上添加一自适应横向滤波器,其输出作为对受损扩频信号的误差补偿.仿真结果证实,新设计的误差补偿滤波器改善了无限深度格型陷波器的性能,而系统计算复杂度只有少量增加.

基于TMS320F28335的高精度科氏质量流量变送器研制

为了提高科里奥利质量流量变送器的抗干扰能力和小流量测量精度,将带通滤波器、格型自适应陷波滤波器和计及负频率影响的DTFT算法有机地结合起来,应用于科里奥利质量流量传感器的信号处理。研制基于TMS320F28335 DSP芯片的科里奥利质量流量变送器系统,给出了系统硬件和软件的实现方案,详细介绍了算法在DSP上的实时实现。进行了系统测试和工业现场的标定实验,实验结果表明,所研制的变送器具有较高的测量精度和较宽的量程比。

零点检测下配网断路器开关选相合闸延迟抑制

配电网络中随机合闸空载特高压换流断路器产生的励磁涌流,容易造成合闸控制时间误差。换流变合闸涌流的特殊性、剩磁、合闸角及合闸电阻对合闸涌流的影响均会对选相控制时间造成干扰,产生延迟。为了有效解决这一问题,提出过零点检测下配网断路器机械开关选相合闸智能控制方法。构建断路器机械开关选相合闸操作计算模型,以合闸操作计算模型为指导,利用傅里叶级数拟合技术对二次降噪信号分解,检测合闸的时间过零点信号,确定选相合闸操作的基准时间。建立关于环境温度和控制电压的RBF神经网络模型,以预测合闸动作时间。考虑磨损和老化影响,对动作时间进行自适应补偿,以确保机械开关合闸的准确和延迟抑制。实验结果表明:所提方法与实际合闸时间误差保持在0.5 ms以内,且励磁涌流小。

基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后利用滤波后的原2路同频信号产生具有90°相移的2个参考信号;将原2路同频信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。同时,针对引入两参考信号相移不是90°的情况,进行了误差分析并给出了相应的补偿措施。理论分析表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强。仿真分析与工程应用均证实了该算法的有效性和可行性。

面向时变的科里奥利质量流量计信号的处理方法研究与实现

在实际应用中科里奥利流量计的输出信号会随时间发生缓慢而微小的变化。针对这种时变信号,本文提出将多抽一滤波器、自适应格型陷波滤波器和负频率修正的滑动DTFT(SDTFT)递推算法组合起来,形成一套完整的科里奥利质量流量计信号处理方法,不仅可以跟踪变化的频率和相位,而且在测量小相位时具有较高的计算精度。整个算法计算量较小,且不会发生数值溢出。研制了基于TMS320F28335DSP的科里奥利质量流量计信号处理系统,实现了整套算法,并进行了测试。仿真和实验结果表明,本文研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。

基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法

针对工程实际中频率未知情况下存在相位差测量精度较差的问题,提出一种基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后对滤波后的原2路增强信号分别进行希尔伯特变换,产生具有90相移的2路相移信号;并利用估计出的信号频率产生具有90相移的2路参考信号;将原2路增强信号和两路相移信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质即可得到相位差的计算公式。实验结果表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测;与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强,更具鲁棒性和普适性。

时变单音干扰下GPS系统的性能分析及干扰抑制方法

针对实际系统中干扰源的移动特性,将干扰信道建模为时变瑞利衰落信道,分析了时变单音干扰下多普勒频移对GPS系统性能的影响并推导了误码率公式,提出了一种基于短时傅里叶的自适应时频域干扰抑制算法。该算法首先对接收到的GPS信号进行时频分析,检测出受到干扰的频点,然后设置合理的干扰剔除门限,最后通过自适应二阶IIR格型陷波器将所受干扰的频点剔除。与基于LMS的时域自适应滤波算法进行了对比,实验证明,所提算法对时变单音干扰具有较好的干扰抑制能力。

气体质量计量的方法论证

为提高科氏流量计气体信号的初始频率收敛速度和跟踪精度，提出了一种频率解算的新方法：首先采用基于burg算法实现的格型IIR自适应陷波器对信号滤波，并短时间跟踪信号频率，其收敛后基于简化梯度算法实现的格型自适应陷波器开始并行工作，待简化梯度算法实现的格型自适应陷波器收敛后，前者停止工作，简化梯度算法实现的格型自适应陷波器持续工作直至结束。通过仿真和实验验证来说明本方法信号收敛速度更快、频率跟踪精度更高。