计及全泄漏影响的多点插值离散傅里叶变换校正方法

针对多频率短时波动周期情况,提出基于全泄漏频谱抑制的多点插值离散傅里叶变换(DFT)校正方法。首先,利用最大旁瓣衰减窗频谱线性比例递推特性,将其他频率分量的频谱泄漏干扰以泰勒级数多项式等效近似,结合被测频率的负频谱泄漏分量建立全泄漏频谱参数模型;然后,根据谐波频谱泄漏的近似精度建立多谱线方程组,通过精确求解得到最大旁瓣衰减窗下的多谱线频率插值校正通用解析表达式;最后,采用最小二乘法得到幅值和相位的有效估计。多重仿真和实验测试结果表明,在噪声和等量级的其他频率泄漏干扰下,当被测频率低至1.5个频率分辨率时,算法依然保持具有很高的校正精度。

多参数离散分数傅里叶变换的应用

离散分数傅里叶变换是离散傅里叶变换的推广,文中将离散分数傅里叶变换推广到了带有N个参数的多参数分数傅里叶变换,并将它应用于数字图像加密解密过程中。给出了加密解密模型,实验结果表明本方法保密性能高,实现简单,具有广泛的应用前景。

基于傅里叶级数残差修正TDGM(1,1)的车流量预测模型

车流量预测是城市智能交通研究中的热点和难点问题之一。然而,车流量受到诸多因素的不同程度的影响,使用单一模型难以对其进行准确预测。针对这一问题,本文提出了基于傅里叶级数残差修正TDGM(1,1)的车流量预测模型。该模型首先应用离散灰色模型TDGM(1,1)对原始车流量序列进行建模,并得到初始预测值以及残差序列;然后通过傅里叶级数对残差序列进行二次拟合,同时对预测结果进行修正。通过实例分析以及对比试验表明,该模型可以有效提高车流量预测精度。

基于离散傅里叶分解的电能质量不平衡度指标AR预测方法

提出了一种基于离散傅里叶分析的时间序列自回归方法(AR),用于电能质量不平衡度指标的预测。首先利用离散傅里叶变换对指标序列进行频域分析,提取指标序列的低频分量,对指标序列的各个低频分量分别利用时间序列自回归方法进行预测,然后对这些分量预测值进行离散傅里叶反变换,得到不平衡度指标序列的预测值。通过实际数据验证,离散傅里叶分析能够减小高频噪声的影响,对比BP神经网络预测方法,结果表明,所提出的基于离散傅里叶变换的AR方法可以对不平衡度指标进行有效预测。

基于傅里叶逆变换的土石混合体模型生成研究

针对土石混合体结构模型内部块石形态过于简单且无法对模型本身参数进行敏感性分析的现状,提出了一种新的土石混合体结构模型生成方法。首先,采用回归分析法建立傅里叶描述因子和块石形状参数之间的函数关系式,并通过傅里叶逆变换法生成具有特定形状的块石轮廓。接着,基于各粒径块石组面积相等的原则,推导出了指定面积级配曲线下各粒径组块石的个数,并利用拟采样法得到各块石对应的面积。再次,根据包围盒相交判定原理等,提出了块石相交判定算法,实现了块石的随机投放。最后,改变土石混合体模型结构参数,如含石量、粒径级配曲线和块石空间方向角等,生成具有特定块石形状的土石混合体随机结构模型并进行可行性验证。验证表明:该法可以重构出具有特定形状特征的块石轮廓,能生成满足计算精度要求的土石混合体随机结构模型,这为后续进行含石量、粒径级配曲线和块石形状等参数对土石混合体材料性能影响规律研究奠定了基础。

OFDM通信系统中的一种通用的信道估计模型

本文根据DFT的一个性质为OFDM通信系统构造了一种通用信道估计模型。 该模型利用系统子信道中的一部分专门进行信道估计,适用于慢消失信道。该模型同最小平方差(LS)和最小均方差(LMMSE)相结合分别形成两种信道估计方法, 并从理论角度分别分析它们的计算复杂性和均方差性能。对多径信道仿真表明,基于LS的方法误符号率性能比基于LMMSE的方法差2-3dB,但是计算复杂度较低。总之,此信道估计模型的计算复杂度和性能随着用于信道估计的子信道数目增加而增加，当所用子信道数目是周期头长度的两倍时,达到计算量和估计性能的最佳平衡。

三维网格模型盲提取水印算法

基于离散傅里叶变换(DFT)技术和扩频通信技术提出三维模型稳健水印嵌入算法。算法利用扩频通信技术将原始的一维二值水印序列生成可直接嵌入的水印信息;利用主成分分析(PCA)方法,将原始模型变换到仿射(旋转、平移和均匀缩放)不变空间中,选取模型顶点到其中心距离作为水印嵌入单元,采用单极性量化嵌入单元离散傅里叶变换系数幅度的方法实现水印的盲提取。对算法进行了仿真,结果表明嵌入的水印信息具有不可见性,且能够抵抗模型的旋转、平移、均匀缩放等常见攻击。

基于加窗隐马尔可夫模型的窄带干扰抑制技术研究

针对基于隐马尔可夫模型的窄带干扰抑制技术在直接序列扩频系统中存在频谱泄漏和收敛速度较慢的问题,提出增加窗函数并选择合适的HMM训练估计时隙数的改进算法,该方法在减弱"频谱泄漏"效应的同时,加快了算法的收敛速度.仿真实验表明改进算法对快变的强窄带干扰具有较好的抑制效果.

基于多频率相量模型的动态同步相量测量算法

电力系统中由于发电出力与负载不平衡导致基波频率偏移,进而造成同步相量测量精度迅速下降。基于此,该文提出基于多频率相量模型的动态同步相量测量算法。首先,算法利用多个不同旋转频率的子相量来描述真实频率附近的有效信息,并以此对动态相量进行建模;其次,通过计算粗估频率、调用离线矩阵、修正离散傅里叶变换结果及相移运算等步骤来获得精确的相量测量值。最后,仿真结果表明,算法虽然增加了有限的运算量,但在频率斜坡变化、功率振荡等动态工况中,能够减小频率偏移带来的不利影响,提供准确的测量结果。

考虑堆石料颗粒形状的大三轴数值模型构造

离散元数值试验是研究堆石料力学特性的重要手段之一。堆石料颗粒形状不规则且粒径跨度大,很难形成既考虑颗粒形状,又满足实验室级配和孔隙率要求的离散元数值试样。在研究傅里叶描述符对颗粒延伸率、纵横比、扁平度等形状描述指标影响的基础上,构造了一系列不规则形状的细观堆石颗粒。结合离散元方法,采用Clump-ball混合的落雨式分层过压建模法构造了大三轴数值模型。结果表明,构造方法更接近实验室制样过程,数值模型满足室内试验级配和孔隙率要求,为研究颗粒形状对堆石料力学特性影响作铺垫。

基于矢量地理数据变换域水印概念模型的DFT水印算法

对矢量地理数据变换域水印技术进行研究,针对当前变换域水印算法忽视水印变换单元生成的问题,提出数据划分作为变换域水印的基础,与选择变换函数、水印嵌入相结合,构建出一种矢量地理数据变换域水印概念模型,并且基于水印概念模型设计出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的水印算法。算法采用格网划分的方法进行数据划分,利用DFT对数据变换单元进行变换,采用基于映射和量化的思想实现对变换系数的水印嵌入。实验分析证明了算法在矢量地理数据平移、裁剪复合攻击下的有效性,通过算法的实现也验证了水印模型的正确性。

一种基于DFT的DEM自适应数字水印算法

通过对DEM数据进行分块傅里叶变换和频谱分析,结合人类视觉系统和DEM数据特征,自适应地确定水印嵌入位置,将水印信息以加性法则嵌入到傅里叶低频系数的幅值上,然后对DEM数据进行分块傅里叶逆变换,得到含水印信息的DEM数据。实验结果表明,该算法不仅具有很好的透明性,而且对DEM数据的精度影响较小,能够满足一定的应用要求,具有良好的抗噪能力。

基于DFT灰色预测理论在日电量负荷预测中的应用

提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的灰色预测方法,首先将电量负荷序列采用离散傅里叶变换,分解出表征负荷规律性的各种频率分量,再对其进行组合重构,组合成周期T>7 d的低频分量和周期T≤7 d的剩余高频分量两部分,对低频分量采用灰色GM(1,1)模型预测,对高频分量单独进行处理,最后将两个处理结果结合起来,即得到最终结果。该方法从一定程度上屏蔽了随机因素对负荷预测造成的不利影响,提高了预测精度。计算结果表明了该方法的正确性和有效性。

视觉驱动的语音合成系统中唇形轮廓的正交变换描述

为了能够自动而且快速地获取唇读系统中所必需的唇形轮廓特征,提出了将正交压缩变换的方法用于唇形轮廓的特征提取,并对得到的唇形轮廓曲线进行了分析研究。通过离散傅里叶变换(DFT)和离散余弦变换(DCT)分别得到描述唇形轮廓特征的傅里叶描述子和离散余弦变换描述子,然后将两类描述子作为唇形轮廓的特征向量,采用隐马尔可夫模型(HMM)进行学习和识别。基于独立汉字发音的实验表明:在达到40%的识别率时,刻画唇形轮廓特征所需的离散余弦变换描述子数目为15个,傅里叶描述子数目为20个。在相同的识别效果时,刻画唇形轮廓特征所需的离散余弦变换描述子数目少于傅里叶描述子,可减少数据运算量和运算所需时间。

基于业务管理的监控策略

提出了一套灵活、有效的业务监视和预测方法.该方法利用时间相关性构造了业务模型,用离散傅里叶变换确定了合理的业务监测周期,并用贝叶斯公式对业务的异常行为进行预测.利用一组网络实测数据证明了该方法的有效性.

频域分析方法在层状节理岩体波动问题中的应用

考虑波的多次反射,采用频域分析方法研究一维波在层状节理岩体中的传播问题。首先基于波动理论、线性位移不连续模型在频域内建立一维波沿多条平行节理传播的总体传递矩阵,结合边界条件解得层状节理岩体中一维波传播的频域解,然后采用离散傅里叶变换和反变换将频域解过渡到时域解,最后运用上述方法研究了SV波在不同间距、不同条数节理组处的传播,并与离散元程序UDEC模拟结果进行对比。结果表明:随节理间距增大,位移透射系数|TN|(透射波与入射波振幅比值)的变化趋势呈现上升、下降、平稳3个阶段;在透射系数|TN|呈上升阶段的节理区间内,透射系数|TN|对节理条数依耐性很小;通过与UDEC计算结果对比表明本文求解方法是可行的。

快时变OFDM系统中非采样间隔信道的信道估计

在快时变环境下的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用)系统中,针对非采样间隔信道CIR(channel impulse response,信道冲击响应)能量泄漏和ICI(inter-carrier interference,子载波间干扰)的问题,提出了一种基于分数抽头信道近似的复指数基扩展联合反馈离散傅里叶变换信道估计算法。该算法首先根据基于分数抽头信道近似的复指数基扩展模型计算信道参数,再根据该信道参数计算出快时变环境下OFDM系统的ICI系数,然后将初次消除ICI的信号作为反馈进行离散傅里叶变换,进一步消除噪声和ICI。该算法在一定程度上抑制了CIR能量泄漏,消除了ICI和噪声,有效地近似了实际信道。仿真结果表明,该算法在误比特率和信道均方误差方面均有明显提高。

考虑带外干扰的电力系统频率测量算法

带外干扰和基波频率偏移同时存在并且相互影响使得频率测量算法精度急剧下降,提出考虑带外干扰的电力系统频率测量算法对该问题进行处理。算法首先分析基波频率偏移和带外干扰同时存在的泄漏关系,通过离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)来获得粗略的带外相量值;其次利用带外相量值计算带外粗估频率,并将其反馈给拓展后的泰勒模型作为基准频率参与运算;最后利用模型中的泰勒高阶导数获得精确的频率测量值。仿真结果表明,提出的算法在频率偏移和噪声工况下能够分别给出精度较高的基波频率值和带外频率值;录波数据测试表明,算法能够准确给出实时信号的频率测量值且该值具有较小的波动性,证明了算法的综合性能。

频域谐波分析算法的新解释及其推广

在电力系统谐波分析的频域方法中,加汉宁窗插值算法应用较为广泛,其某些实现具有相似结构,只是选取的插值点数不同。为深入理解其内在本质,文中利用汉宁窗和矩形窗之间的关系,将已有的两种加汉宁窗算法转化成未加窗的等价形式,找出其中规律,并将其推广到通用的未加窗p点插值算法。在推导过程中,首先建立了多分量信号的未加窗离散傅里叶变换(DFT)值的近似模型,接着利用此近似模型分析出算法系数所需满足的两个条件,最后设计了满足条件的一组系数。当插值点数p为4或5时,所提算法等价于已有的两种加汉宁窗算法;p的最小允许值为3,此时算法具有最高的频域分辨率,并且不存在对应的基于汉宁窗的等价形式。结合改进后的DFT递推公式,所提算法所需计算量仅和插值点数p呈线性关系,因此能够大幅降低计算量,并为电网信号提供实时估计。仿真部分比较了算法采用不同插值点数p时的表现,实验部分将算法应用于三相电机电流信号的实时估计。

基于类噪声数据的电力系统低频振荡模态参数辨识

低频振荡是影响互联电力系统安全稳定运行的关键问题之一,提出采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)提取类噪声数据的低频振荡信号,基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)曲线拟合的电力系统低频振荡模态辨识方法。首先,采用VMD分解滤除类噪声数据信号中的直流分量,提取出低频振荡信号,利用模态相关系数确定VMD分解个数,提高了信号分解的时效性;其次,建立类噪声数据自回归滑动平均(auto regressive moving average,ARMA)数学模型,模拟产生数据信号,利用低频振荡信号自相关函数的DFT曲线拟合估计拉普拉斯变换系数,提取机电振荡特征参数;最后,采用模拟数据和某实测相量测量单元数据验证了该方法的可行性和有效性。试验表明,采用VMD算法和基于DFT的曲线拟合法提取低频振荡特征参数,有效提高了机电小干扰稳定评估的实时性。