一种解决频率混叠的工程化方法

频率混叠是数字信号处理中的特有现象,主要由数字信号中的离散采样导致,通常情况下等步长离散的采样会产生“混叠”现象,频率混叠会引起假频率、假信号情况的出现,极大影响测量的结果。在理想条件下,可以通过提高采样频率解决频率混叠问题,使信号采样结果更接近实际信号。但在信号采样的具体工程化运用当中,并不能简单通过提高采样频率的方法来解决频率混叠的问题。

逆变器数字控制频率混叠现象分析与抗混叠策略研究

数字控制逆变器系统中不可避免的存在频率混叠问题,频率混叠会恶化系统的输出电能质量。本文重点分析了采样信号中混叠成分(混叠信号)与原始信号频率、幅值和相角的关系,以单极性倍频调制的单相逆变器为例分析了频率混叠在逆变器数字控制中造成低频谐波的机理,并揭示了采样滤波、A-D转换时间以及控制算法时间对混叠现象的影响。在上述定量分析的基础上,本文提出了选择性延时采样和互补采样方案抑制系统中产生的混叠信号,实验表明了这两种方案的有效性。

高频GNSS地震监测中频率混叠现象的仿真实验研究

利用振动台实验,通过设置多个采样频率监测仿真的正弦波形及天然地震波形,研究高频GNSS出现的频率混叠现象及其时频特征,并讨论合理的规避混叠现象的采样率设置方法。结果表明:混叠效应在时域和频域中均有所体现,混叠频率的幅度若高于GNSS的误差水平,其导致的失真将不能忽略;震级与震中距是导致混叠现象的主要因素,活动断裂的孕震能力与地震危险性及站点与断层面距离是决定高频GNSS监测站采样频率的重要依据。

Mallat算法频率混叠原因及其改进模型

Mallat算法由于自身设计的原因,在信号分解过程中,存在频率混叠现象.在利用小波分析进行信号提取时,这种现象是一个不容忽视的问题.通过分析Mallat算法,找出了造成Mallat算法产生频率混叠的原因,给出了一个能有效消除频率混叠的改进算法模型.

外差干涉仪频率混叠误差分析

研究了激光外差干涉仪中存在的频率混叠现象、误差形成机理和变化规律。重点分析了在共光路外差干涉仪中由激光光源的椭圆偏振化和Ｗｏｌａｓｔｏｎ棱镜的安装方位角引起的频率混叠误差的大小及变化规律。对进一步提高共光路外差干涉测量精度具有现实意义。

FMICW雷达海洋回波信号频率间断点和频率混叠的处理

根据 Donald E.Barrick提出的线性调频中断连续波 (FMICW)雷达信号处理方法 ,探测海洋表面回波距离、Doppler频移和角度信息 .研究了当使用 FMICW雷达实现天线的收发共用时 ,雷达接收和发送矩形脉冲串两项因素引起的频率混叠 ,以及周期线性调频连续波 (FMCW)存在频率间断点对 Doppler谱的影响 .提出了采用FMICW雷达天线收发共用时 ,处理频率间断点和频率混叠的方法 .利用浙江舟山实验数据进行处理 。

高速旋转机械用消除频率混叠现象的小波变换算法研究

高速旋转机械由于其工作转速高、控制精度高,其故障信号又属于微弱突变信号,造成常规监测方法准确率偏低,成为制约高速旋转机械故障监测进一步发展的最大障碍。本文设计了一种消除小波分解和重构过程中产生的频率混叠的算法。该算法利用傅里叶变换和傅里叶逆变换构成Mallat小波变换在分解和重构过程中所需的严格正交镜像滤波器,从而达到Mallat小波变换过程中必须具有的理想截止特性,最终去除掉多余的频率成分。利用改进前后的小波算法对实际信号进行分析,结果表明,本文设计的Mallat小波变换改进算法可消除信号分析中出现的频率混叠现象。

双采样率分离混叠相同频率的基本理论和方法

当前宽带微波接收机的数字化只能采用时域欠采样技术，应用欠采样技术必然会由于混叠效应而产生频率估计模糊。当这些混叠频率各不相同时，已有一些解频率模糊的方法可用，但当几个同时到达信号的频率精确地混叠到同一个频率上时，这些解频率模糊的方法已显得无能为力。为此提出一种用双采样率分离相同频率信号的方法，论述其机理，并证明几个重要定理及有关性质。

高频超声换能器频率混叠现象的分析与优化

随着芯片引脚间距的减小以及芯片焊接温度的降低,更高频率的超声波换能器在芯片封装行业中有着广泛的应用前景。通过有限元分析软件ANSYS10.0建立了工作频率为133kHz的超声换能器的有限元模型,研究其工作频率附近振动模态特性,结果表明,超声换能器易产生频率混叠现象,导致焊接质量下降。采用频率灵敏度分析法对换能器结构参数进行优化,使工作模态频率与非工作模态频率的最小间隔由0.7kHz增加到4.6kHz,有效地抑制了频率混叠。使用安捷伦阻抗分析仪对加工的超声换能器的阻抗特性进行测试,仿真结果与测试结果能够很好地吻合。

频率混叠对交流滤波器基波保护的影响及改进措施

针对宁东高压直流输电工程换流站模拟试验出现的电流采样的波动问题,研究了高压直流输电系统在整流和逆变过程中,存在23次和25次谐波与基波频率混叠现象,可能对保护性能产生影响。运用MATALB仿真软件分析了频率混叠的产生机理,然后提出了提高采样频率和加装硬件滤波回路的改进措施,以提高交流滤波器保护的可靠性。

基于MATLAB的信号时域采样及频率混叠现象分析

频率混叠是数字信号处理中特有的现象,发生频率混叠后,信号会分析出错误的结果。而采样过程中,由于频率不够高,采样出的点不仅代表了信号中低频信号的样本值,也代表了高频信号的样本值。信号重构时,高频信号被低频信号所代替,两种波形完全重叠在一起,产生了严重失真。因此,文章基于MATLAB,对信号时域采样以及采样中出现的频率混叠现象进行分析,从而加深对频率混叠现象的理解。

一种分析和设计抗混叠滤波器的方法

信号采集通道中,一般采用高阶抗混叠滤波器来消除频率混叠现象,这同时也增加了滤波器设计难度。为有效降低滤波器设计的难度,在详细分析并讨论了抗混叠滤波器的陡度、阶数与信号抽样频率以及A/D转换器的分辨率之间的内在关系后,提出了抗混叠滤波器、抽样频率和A/D转换器三者之间合理权衡设计的方法。该分析方法为抗混叠滤波器乃至信号采集通道的设计提供了十分有益的参考。

一种抗混叠小波变换在电力系统谐波检测中的应用

Mallat算法作为一种经典的小波变换,主要目的是将信号分频,但是在分解与重构过程中会产生频率混叠,使得重构信号不够精准,因此在电力系统谐波检测过程中会产生误差,降低处理的精度。为了消除频率混叠现象,提出通过快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换将多余频率置零的方式,得出改进的单子带重构快速算法,该算法提高了电力系统谐波检测的精准度。

加速度传感器中抗混叠滤波技术的设计与实现

为了消除因温度变化引起的加速度传感器频率混叠现象,笔者采用在传感器信号调理电路的负反馈电阻上增加电容,形成一阶低通滤波器的方法,既可保证产品工作频率范围内的有效信号不被衰减,又可滤除信号频带外的所有高频噪声,是提高加速度传感器测试精度的一种有效措施。

基于虚拟仪器的多采样率切换频率估计

为了克服现有的欠采样频率估计方法存在的算法复杂、工程实现困难等问题,本文提出了一种基于虚拟仪器的三采样率切换的频率估计方法。研究确立了它的频率估计原理,利用虚拟仪器软件LabVIEW搭建了估计模块,并在虚拟示波器中得到了应用。理论分析和实验结果表明,该方法在有限带宽内可以达到对信号精确测频的目的,实现利用低速采集卡测量高频信号频率的目标。此方法原理简单,无需硬件改动,具有一定的工程应用价值。

随机PRI雷达的多普勒频率特性及相参处理

针对随机PRI雷达目标回波信号的脉冲多普勒频率特性,首先对随机PRI雷达非均匀采样频谱的周期性进行了分析,然后重点推导了随机PRI雷达最大不模糊频率的数学表达式;并进一步就该多普勒频率特性对随机PRI雷达相参处理带来的影响进行了讨论;最后,针对随机PRI雷达的相参处理问题,提出了一种基于IAA算法的随机PRI雷达MTD处理方法,该方法具有无多普勒模糊、低副瓣泄漏的特点。仿真实验验证了关于随机PRI雷达多普勒频率特性分析的正确性和基于IAA算法的随机PRI雷达MTD处理方法的有效性。

基于多项式求根的欠采样频率估计方法

基于多项式求根算法,本文提出了一种新的欠采样宽频带信号频率的估计方法。根据直接欠采样信号及时延后的欠采样信号在不同整数倍抽取下形成的数据向量均满足Vandermonde结构,推导出了由欠采样引起的模糊频率值及由时延产生的延迟相位与模糊频率的联合估计值的快速估计算法,并结合一定的配对方法和解模糊算法就可实现无模糊的宽频带信号的频率估计。本算法无需作大量的矩阵运算,具有算法简单、易于实现等特点,仿真验证了上述结论的正确性及高精度特性。

基于混频去除和矩阵算法的多尺度特征提取方法分析fMRI数据

由于采用单尺度重构和迭代重复算法,小波特征提取方法在分析海量性质的fMRI数据时存在着致命的混频干扰及耗时过长的缺陷。把混频去除方法引入小波变换,并设计矩阵算法代替迭代重复算法来提高小波运算速度,由此构造一种全新的小波特征提取方法。利用该方法分析了一个被试的听觉fMRI数据,并同基于迭代重复算法的小波特征提取方法和国际上权威的SPM8方法进行比较。结果表明,所提出方法的运算速度最快,检测性能与基于迭代重复算法的相同而远优于SPM8,是一种实用性更强的分析fMRI数据的特征提取方法。而且,用小波变换分析其他种类的信号时也可采用所给出的矩阵算法,以提高其运算速度。

实物仿真试验遥测信号异常频率问题分析

针对实物仿真试验遥测信号中出现的异常频率,通过试验数据分析和计算推理,定位异常频率是通讯速率过低而产生的。文章设计了原理验证试验,复现了这一现象。最后指出:避免该问题的有效途径是提高遥测发射速率;在无法满足时,需在分析遥测数据时,比对遥测参数频率特性,去伪存真,计算信号的真正位置。

频率混叠在气体炮内弹道速度测量中的应用

从采样理论出发,分析频率混叠现象的产生规律及其在时域和频域中的表现形式,获得采样信号频率与原始信号频率的关系,论证了利用频率混叠规律恢复原始信号频率的可行性。采用数值方法模拟理想条件下的频率混叠信号,分析原始信号频率恢复方法。利用激光位移干涉仪和光束遮断法,开展了二级轻气炮内弹道速度的对比测量实验,根据频率混叠规律恢复干涉信号频率,得到的结果与光束遮断法测量结果一致,解决了内弹道长历程、高速测量中记录长度与采样率之间的矛盾。