常用时频分析方法的瞬时Teager主能量储层检测对比研究

地震谱分解技术能够从地震数据中提取丰富的地质信息,当层位中含有储层时,能量衰减就会出现“高频衰减,低频共振”的异常现象,瞬时Teager主能量这一地震属性能增强这种能量衰减异常现象,更有效地突出油气区域。首先利用测试信号对比分析了短时傅里叶变换、小波变换、S变换、Wigner-Ville变换、平滑伪Wigner-Ville变换的时频聚集性;然后利用短时傅里叶变换、小波变换、S变换、Wigner-Ville变换、平滑伪Wigner-Ville变换获得实际数据的时频表示,再利用时频表示计算地震数据的单频瞬时Teager能量和瞬时Teager主能量,并比较了不同时频分析方法的瞬时Teager主能量在储层预测方面的性能。研究结果表明基于平滑伪Wigner-Ville变换的瞬时Teager主能量储层预测效果最好,可以有效地区分储层和岩石层。

信号瞬时频率直接计算法与Hilbert变换及Teager能量法比较

针对Hilbert变换求取信号瞬时频率时会出现没有物理意义的负频率现象,研究基于局域均值分解的瞬时频率直接计算方法。给出相位展开分段计算方法的详细计算步骤。直接法与直接正交法进行了比较,直接法和直接正交法在数学上相等,计算结果相同,可以认为是同一种方法。直接法也与Hilbert变换、Teager能量方法进行比较。仿真和试验结果表明,直接法计算结果能很好地反映信号的相位调制现象,没有明显的端点效应,不会出现负频率现象。直接法应用于旋转机械振动信号的分析,取得良好效果。

基于时频域Teager主能量的储层检测

油气储层可引起地震信号的能量密度产生异常,因而可利用这种异常进行储层检测。本文在广义S变换的基础上,推导出了一种时频域Teager能量,并定义了反映地震信号能量密度主要信息的瞬时Teager主能量属性。经实际地震信号的分析,发现时频域Teager能量分布具有更高的时频聚集性和时间分辨率。三维地震资料的处理结果表明,瞬时Teager主能量可有效地反映油气储层的位置,准确刻画储层的空间展布及内部的非均质性,可作为分析储层的一种新的瞬时谱属性。

融合CFCC和Teager能量算子倒谱参数的语音识别

针对现有表征语音特性的特征提取不完善的问题,提出了一种耳蜗滤波倒谱系数(Cochlear Filter Cepstral Coefficients,CFCC)和Teager能量算子倒谱参数(Teager Energy Operators Cepstral Coefficients,TEOCC)相互融合的方法。该方法将表征人耳听觉特性的CFCC和体现非线性能量特性的TEOCC的融合特征应用到语音识别系统中,并联合主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)对该融合特征进行特征选择和优化,最后通过支持向量机进行语音识别。实验结果表明:该融合特征与单一特征相比具有更佳的语音识别性能,结合PCA后其语音识别的准确率平均提高了3.7%。

基于行波全波形主频分量的单端定位方法研究

针对线路参数依频变化导致的时域行波波头畸变无法精确标定,传输波速无法准确计算的难题,提出一种基于行波全波形主频分量的单端定位方法。该方法选取广义Morse小波刻画故障行波的时频谱,获得行波全波形,多维度展现故障信息;定性分析行波波头衰减和传输波速的依频变化特性;定量计算全波形各频段能量,提取能量最大的频段,作为行波全波形主频分量;利用Teager能量算子增强波头突变特征,精确标定行波全波形主频分量下初始波头和第二反射波头对应时刻,准确计算主频分量对应的传播速度,实现基于行波全波形主频分量的单端行波定位。PSCAD仿真结果表明,所提定位方法具有较强的算法适应性,通过提高波头标定精度和传输波速计算准确性,有效提升单端行波定位方法的可靠性与精度,定位绝对误差小于120m。

特高压多端混合直流线路经验模式分解单端保护

针对特高压多端混合直流输电线路T区边界不明显,现有保护难以实现线路全线速动保护,本文提出一种特高压多端混合直流输电线路单端保护方案。首先分析整流侧边界和线路末端逆变侧边界频率特性,根据T区两侧线路电流线模分量突变量极性的差异,提出故障方向判据;然后,利用Teager能量算子计算故障电流线模第1个固有模态分量的瞬时能量,通过该分量瞬时能量的最大值与整定值比较,判断线路首端整流侧及线路末端逆变侧区内外故障,提出特高压多端混合直流输电线路保护方案。最后,搭建昆柳龙特高压多端混合直流输电系统仿真模型并对所提保护方案进行验证,仿真结果表明,该保护方案能准确判断故障位置,实现特高压多端混合直流输电线路全线速动保护。

基于GFCC和能量算子倒谱的语种识别

为了提高低信噪比下语种识别的准确率,引入一种新的特征提取融合方法.在前端加入有声段检测,并基于人耳听觉感知模型提取伽玛通频率倒谱系数(Gammatone Frequency Cepstrum Coefficient,GFCC)特征,通过主成分分析对特征进行压缩、降噪,融合每个有声段的Teager能量算子倒谱参数,通过高斯混合通用背景模型进行语种识别验证.实验结果表明,在信噪比为-5~0 dB时,相对于基于对数梅尔尺度滤波器组能量特征方法,融合特征集方法对5种语言的识别率,分别提升了23.7%~34.0%,其他信噪比等级下识别率也有明显的提升.

基于EEMD-TEO熵的高速列车轴承故障诊断方法

为了解决高速列车轴承早期故障中低频信号的类间分离性较弱、保持架故障难以识别等的问题,提出了基于Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)聚合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)熵的自适应诊断方法.该方法将EEMD、样本熵、TEO相结合,利用EEMD的自适应性得到固有模态(intrinic mode function,IMF)信号,用改进的TEO从IMF中提取得到样本熵,使用支持向量机(support vector machine,SVM)判断轴承工作状态与故障类型;讨论了EEMD能量熵、EEMD奇异值熵、EEMD-TEO时频熵生成的故障特征向量以及该向量在SVM中识别结果;对正常轴承、保持架故障、滚动体故障3种状态的轴承样本数据进行了故障诊断.研究结果表明:对3种轴承的故障识别率可以达到98%,较传统的经验模态熵识别率提高了2.6%,该方法可用作高速列车轴承状态诊断.

基于Teager能量算子的解调方法

为实现调制信号瞬时幅值和瞬时频率的分离检测，研究了Elilbert变换解凋方法和Teager能量算子解调方法，给出了详细算法和应用注意事项。利用仿真信号对两种解调方法进行了对比分析，结果表明：Teager能量算子解调方法解调效果较好，町红机械振动信号的解调分析中广泛采用。

耿村煤矿微震信号时频特征及冲击地压前兆特征研究

基于微震监测数据,利用快速傅里叶变换、小波包变换和希尔伯特黄变换等方法,对河南能源化工集团有限公司耿村煤矿13200工作面采动诱发的冲击地压事件及冲击地压发生前微震事件进行了时频特征分析,结果表明:冲击地压发生时主频在10 Hz以内,而冲击地压发生前微震事件波形的主频在100 Hz以内;冲击地压发生时最高能量分布频带在5以内,在冲击地压发生前的3次微震事件波形最高能量分布频带在10左右;冲击地压发生前的6次微震事件波形瞬时能量不高,表明冲击地压发生前存在能量的静默期。基于工作面冲击地压事件及冲击地压发生前微震事件的时频特征,得到了冲击地压前兆特征:微震事件波形主频在100 Hz以内,最高能量分布频带在10以内,且瞬时能量小于1.5。