小波包的移频算法与振动信号处理

小波包分析方法具有优良的时-频定位特性和对信号的自适庆能力,对于分析瞬态的、时变的或多分量的振动信号是一种有力的工具。由于计算过程中的隔点取值,会造成频带交错。本文分析了形成频带交错的原因,提出了消除频带错位的移频算法,分析效果优于经典的排序法。文中给出了分析实例,对两种算法进行了对比分析。最后将小波包分析与其它时频-分析方法进行了比较。

基于移频算法的机载设备承载板动柔度设计

随着现代飞机性能要求的大幅度提高,机载设备特别是电子设备将承受更加恶劣的机械振动环境。因此,为提高机载设备的可靠性,需对其进行动柔度的优化设计。该文以某型机载设备承载板为研究对象,根据承载板的工作状况和结构形式,建立承载板基于移频算法的优化数学模型。通过数值分析的手段对承载板进行动力学优化设计研究,以降低结构整体动柔度为目标函数,对承载板的支撑筋板进行拓扑优化设计。相比于传统动力学优化设计方法,该方法能够获取结构在整个频率区间的最优解,降低结构的动柔度,并可为现有各种机载设备的动柔度设计提供参考。

基于小波包移频算法的AR功率谱在滚动轴承故障特征信息提取中的应用

为克服经典的小波包迭代算法由于小波包分解过程中的隔点采样而发生的频率混叠现象,本文采用移频算法进行小波包分解与重构,以1#、2#、3#这3个608滚动轴承(其中1#轴承工作正常,而2#、3#轴承工作异常)进行分析。先通过小波包分解提取这3个轴承振动信号的频带能量特征以确定2#、3#轴承故障特征信息所在的频带。并按这些频带分别对2#、3#轴承的振动信号进行小波包重构。通过对重构信号的基于AR模型的功率谱分析以实现滚动轴承故障特征信息的自动提取,从而对2#、3#轴承的故障作出诊断。

一种应用原子分解和加窗频移算法分析频率相近谐波/间谐波的方法

针对含有频率相近谐波/间谐波成分的电力系统复杂信号,提出一种原子分解与加窗频移算法相结合的分析方法。首先对待分析信号进行加窗并应用快速傅里叶变换对加窗信号进行频谱分析,搜索幅值谱线的峰值,通过频域谱线的相位特性判断峰值谱线是否存在主瓣干扰。若存在主瓣干扰,使用原子分解算法在峰值谱线频率的一定邻域范围搜索最匹配的原子成分,提取受到主瓣干扰的谱峰谐波或间谐波参数。若不存在主瓣干扰,则使用加窗频移算法对峰值谱线进行频移,消除非同步采样造成的误差,获得谱峰谐波或间谐波参数。循环上述过程依次获得各谐波/间谐波的参数。算例表明本文方法可有效处理频率相近的谐波/间谐波信号。

频移算法定点DSP实现的程序设计

频移处理是数字语音(音乐)信号处理中一项十分重要的技术。本文根据定点DSP与浮点DSP之间数值格式的不同,研究了基于TMS320C50定点DSP的频移算法实时实现的程序设计方法。

基于改进的频谱位移雷达干涉去平算法研究

雷达干涉处理过程中,平地相位去除在整个干涉处理过程中是不可忽视的一步。平地相位一方面使干涉条纹密集化,另一方面加大了后续相位解缠以及相位到DEM转化的难度,基于频谱位移的去平算法是目前比较常用的方法,常规的频谱位移算法忽视了图像本身特点,通过圆周位移之后,仍然有大量的残余相位,导致去平结果不够准确。文中采用改进的常规频移去平算法,根据干涉纹图距离向与方位向平地相位分布情况,采用分块插值频移算法;并用短基线的SRTM数据以及长基线的JERS-1数据进行了实验。通过与常规频移方法比较,结果表明,该改进算法能有效去除干涉纹图中的平地相位。

基于小波包频带能量特征的包络分析在滚动轴承故障诊断中的应用

经典的小波包迭代算法会由于小波包分解过程中的隔点采样而发生频率混叠现象。采用小波包移频算法,以1#、2#、3#这3个406滚动轴承(其中1#轴承工作正常,而2#、3#轴承工作状态未知)进行分析。通过小波包分解提取了这3个轴承振动信号的频带能量特征,初步判断2#、3#轴承的工作情况。基于此,再选择合适的频带进行小波包重构,并经H ilbert变换实现包络检波,这样轴承发生故障时的高频共振信号就实现了包络解调。再通过对振动包络信号进行频谱分析就可以对轴承的故障类型作出判定。

一种易行的高分辨率机载SAR实时自聚焦算法

该文洋细分析了距离徙动对频移相关自聚焦算法的影响,得出了高分辨率时距离徙动将严重影响频移_卡u关法估计精度的结论。并结合距离多普勒算法提出了一种基于距离门限制的频移相关白聚焦算法,该算法减小了距离徙动对自聚焦的影响,提高了估计精度,仿真和实际数据均验证了该算法的有效性,可以达到高分辨率的要求,并且具有计算简单的优点,适合实时成像。

一种改进的组合实时自聚焦算法

在高分辨率SAR中,方位向运动误差给成像带来的影响越来越大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法能够估计出运动误差,但其需要多次迭代计算,计算量大,不适合用于实时成像。为了满足高分辨率SAR实时成像的需求,提出了一种改进的组合实时PGA方法。这种方法将改进的频移相关算法(ISAC)算法、PGA算法与RD成像算法结合运用,不仅使计算量大大减少,而且通过在频移相关算法中加入适量的迭代运算,降低了对运动初始参数的精度要求,取得了较好的成像效果。理论分析和实际数据处理证明了这种方法的有效性。

一种改进的SAC自聚焦算法

高分辨率机载合成孔径雷达实时成像对自聚焦的要求非常高。自聚焦除了要有足够高的精度和高计算效率外,还要求能够适应信杂比较低的情况。文中对频移相关算法进行了改进,大大降低了自聚焦对信杂比的要求,增强了算法的鲁棒性。

基于GPS的在线车速检测校准系统设计

为解决现有车速检测校准系统由于安装位置差异所产生测量误差,检测装置数量多,拆装调试不便的问题,在了解了在线车速检测的基础上,分析基于多普勒频移算法的GPS测速特点,提出基于GPS的在线车速检测校准,并设计车速校准系统。实验结果表明,在线车速检测系统的测速精度可达0.01 m/s以上,置信度高,满足车速检测校准标准的要求。

子空间迭代法的计算加速研究

采用Wilson移频策略对子空间迭代法进行了加速,给出了详细的移频子空间迭代求解特征值的步骤。为加速高阶特征值的收敛,对Wilson移频策略进行了改进。讨论了提高子空间迭代计算稳定性的措施和给定有效质量系数下由程序自动确定振型数的方法。从对比算例可看出,采用移频算法后子空间迭代法求解特征值加速明显。本文研发的特征值求解器理论上可以求解出所有阶的特征值,且计算时间随特征值数的增加近似呈线性增长关系,对求解大阶数特征值问题有一定的意义。