基于PVDF柔性传感器的不同介质中冲击波波源测量与频谱分析

目的明确体外冲击波系统冲击头在不同介质界面产生的冲击波波源特征。方法采用冲击气压可调的体外冲击波产生与信号采集实验系统,结合聚偏二氟乙烯(PVDF)柔性传感器,通过实验测量方法研究冲击头在不同介质(仿体组织、水和空气)界面产生的冲击波形,分析波源的时域特征和频谱特性。结果在相同气压冲击下,冲击头在仿体界面和水界面产生的冲击波波形相似,二者与空气界面产生的冲击波波形存在较大差异,空气界面的正负压绝对值明显减小;不同介质中产生的冲击波频谱特性相似,都存在3个明显的峰值频率,仿体、水和空气中调制频率分别为12.2、8.5、7.2 kHz,载波频率基本无变化(82~83 kHz)。不同气压冲击下,冲击头在同一介质界面产生的冲击脉冲波波形差异不大,冲击气压仅影响冲击波幅度,不影响峰值频率。随着冲击气压的增大,介质界面正负压绝对值增大,变化基本呈线性。结论PVDF柔性传感器可以有效测量冲击波波源,不同介质界面产生的冲击波在时域和频域都存在一定差异,不能简单以空气或水中的冲击波传播特性代替生物组织中的传播特性。研究结果可以为冲击波设备的评估和临床冲击波治疗方案的制定提供重要信息。

轴承转子系统快变过程振动响应的高精度频谱分析

针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将t时空域非平稳信号转变为t~2时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到t时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明:该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。

基于窄带频谱分析的电力线载波通信干扰过滤技术

电力线路载波通信受到背景噪声、脉冲噪声等方面干扰因素影响,导致通信信号质量下降,为此提出一种基于窄带频谱分析的通信干扰过滤技术。首先构建近似模型分析通信信号特征,利用马尔可夫链模拟信道上脉冲噪声状态。然后基于窄带频谱分析算法,在信号频谱周期图下,利用正交数据窗分离直接频谱,筛选估计方差以避免频谱泄漏事件的发生。利用傅里叶变换计算特征频谱,估计信号能量的集中特性,分析通信信号,平衡信号振幅和干扰抑制。最后通过时频峰值实施干扰滤波,有效保证电力线载波通信信号质量。经过实验数据分析证明,所提技术的载波干扰幅值最小值为1.1 dB,载波通信信号误码率平均值为1.9%,方法耗时平均值为3.8 s。

基于Y系数法的频谱分析仪噪声系数测量

噪声系数是反映射频模块内部噪声的重要指标,射频模块设计及选型都离不开对噪声系数的测量,因此,一般使用噪声系数分析仪进行测试。由于并非每个实验室都配备有相关仪器,因此,相比噪声系数分析仪,频谱分析仪的配备较普遍。本文以Y系数法测量噪声系数的原理,通过软件设计,实现了频谱分析仪可替代噪声系数分析仪,并进行噪声系数测量。

基于全息希尔伯特频谱分析的交流串联电弧故障电流特征研究

针对交流串联电弧故障信号特征提取和分析的难题,提出采用循环掩码经验模态分解(itEMD)进行信号分解以获取多层内涵模态分量(IMF),结合全息希尔伯特变换(HHT)展现高维幅度调制频率调制(AM-FM)谱图的分析方法,从而获取高区分度的电弧故障信号特征谱图。采用基于GB/T 31143—2014的电弧故障实验平台,采集7种屏蔽负载模式下电弧故障电流信号,分析研究不同环境下电弧故障特征。所提方法对于电弧故障检测技术的开发具有一定的理论指导意义。

基于频谱分析仪的语音识别及控制软件系统设计

随着数据处理技术的进步和人工智能领域的高速发展,用户在对仪器的实际使用中持续追求更为高效便捷的操控方式,同时也相当看重使用过程的灵活性和准确性,语音数据因其实用性和高效性而被广泛使用。因此,提出一种基于频谱分析仪的语音识别及控制软件系统。该系统支持Ubuntu 18.04及以上版本操作系统,通过语音指令实现对频谱分析仪的控制,可以实现语音唤醒、语音录入及保存、离线语音识别并转换为文字文本、可执行代码等功能。

利用调频连续波雷达测距讲解频谱分析

分析模拟信号的频谱是离散傅里叶变换(DFT)的一个重要应用,也是本科“数字信号处理”课程的重要知识点。以调频连续波雷达测距为例,结合具体参数讲解“数字信号处理”课程中频率估计、频率分辨率和栅栏效应等知识点,探索如何结合工程案例提升专业课程的教学效果,不仅促进了学生对相关知识的理解,还让学生深刻体会到理论结合实际的重要性。

频谱分析技术在风机故障快速诊断中的应用

本文主要介绍了风机故障快速诊断中频谱分析技术的应用。首先,阐述了风机故障的常见原因和类型;其次,详细介绍了频谱分析技术的基本原理和特点;再次,给出了风机故障快速诊断流程,并重点探讨了频谱分析技术在轴承座、轴承和叶片故障检测中的具体应用;最后,对频谱分析技术的优缺点进行了总结,并指出了其在风机故障诊断中的重要性。

信号发生器和频谱分析仪谐波校准方法探讨

说明了信号发生器和频谱分析仪谐波校准测量的重要性,指出现有的频谱分析仪校准规范中关于二次谐波失真的测量方法不够完善,以及使用频谱分析仪校准信号发生器二次谐波时会出现测量结果偏差较大的问题。通过对不同型号频谱分析仪在不同设置情况下的测试结果进行分析,总结出了在使用现有的很多主流频谱分析仪测量谐波时会由于衰减器设置不当,而造成测量结果出现很大的偏差,根据结果分析,大部分频谱分析仪信号分析能力不够好,只能通过增大衰减器的值,使得测试结果接近实际值。结合产品说明书和实验证明,更改后的方法使得不同类型的频谱分析仪都能够比较准确地测量出二次谐波的实际值,比如N9000B的现有测量方法结果比实际结果偏高了7.0~14.3 dB。

基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析

提出一种基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析方案。该方案基于采样和色散结构,实现射频信号频率到光脉冲时间间隔的映射。通过预先经过一个满足分数阶时域Talbot距离的色散元件,光脉冲在采样之前的重复频率发生倍增。利用分数阶时域Talbot效应,可以显著提升系统的频率测量带宽。实验结果表明,利用9阶分数阶时域Talbot效应,实现29.7 GHz带宽内单音和双音射频信号的实时频谱分析。数值仿真结果进一步验证了该方案能够有效分析频率快速变化的宽带射频信号。该方案结构简单、带宽大、可实时处理,有望应用于电子对抗、宽带雷达、认知无线电等场景。

基于AV4036F频谱分析仪的示教系统在课程教学中的应用实践

设计基于AV4036F频谱分析仪的示教系统,通过深入分析设计需求和系统结构,给出实现远程控制和数据采集处理及测试等功能的软硬件设计,其中,计算机与频谱分析仪等硬件以LAN接口作为其通信连接方式,并采用SCPI命令语言控制。将该示教系统用于课程教学应用实践,可增强教学效果。

基于频谱分析模块的机载雷达信号参数流程化自动测量方法

针对部队外场飞机雷达维护工作需求,本文提出了一种基于频谱分析模块的机载雷达信号参数流程化自动测量方法。文中分析了典型雷达信号时域和频域的特征,研究了多项参数自动测量的原理和步骤,并开发了相应的测试软件用以执行相关算法和实现流程化测量。此外,还设计了4种信号仿真实验来验证本文所提方法的有效性,实验结果表明,该方法无需借助传统通用仪器,仅基于频谱分析模块在不同工作模式下提供的数据序列,即可实现典型雷达信号多项参数一键式流程化测量,且测量结果精确有效,符合部队外场维护保障条件,因此具有较强的工程应用价值。

频谱分析在滚动轴承故障诊断中的应用

滚动轴承是旋转机械的重要支撑部件,也是设备的易损件。轴承发生故障会导致剧烈振动,发出刺耳噪音,严重时会导致设备损坏。采用频谱分析,可以快速有效地找到设备故障的特征频率,从而预防严重设备故障的发生。

地面数字电视广播发射机严格频谱模板测试分析

广电5G与地面数字电视36频道仅有1MHz频谱间隔,36频道的地面数字电视广播发射机需满足严格条件下的频谱模版要求。本文首先对影响频谱模版的要素进行了分析,其次提出了3种严格频谱模板的测试方法,最后对测试结果进行了比较分析,提出了测试建议。

基于频谱分析的某核电厂设备冷却水泵振动高的治理

某核电厂设备冷却水泵在功率运行期间执行定期试验时发现泵体驱动端垂直方向存在异常高频振动,经手持式振动监测仪测量振动值在8~10 mm/s波动,后根据测量的频谱分析原因对该设备冷却水泵进行解体治理,经过解体治理后泵启动运行,整泵最大振动为驱动端垂直方向在1.9~2.8 mm/s波动,符合验收标准。按照解体后运行时的频谱图给出了进一步降低泵组振动的策略,为泵组稳定运行提供了进一步的安全保障。

频谱分析技术在车辆NVH故障诊断中的应用

随着人们生活水平的提高,车辆的NVH性能受重视的程度也日益增强。存在异常振动和噪声现象的车辆很难为市场所接受。因此,汽车制造商通常在汽车产品的设计过程中就将NVH性能作为重要的设计目标。由于技术能力不足以及设计的疏忽等因素,目前国内的一些汽车产品仍然会或多或少的存在某些方面的NVH性能缺陷,这些缺陷将给产品的市场前景带来很大的影响。因此,如何利用有效的技术手段准确的诊断这些性能缺陷产生的原因对产品的市场前景显得十分重要。基于此,文章就频谱分析技术在车辆NVH故障诊断中的应用展开了相关研究。

频谱分析仪的模拟解调功能软件设计

模拟调制参数的测量主要用于信号发生器的模拟调制计量检验、FM或AM发射机的性能测试。传统的使用模拟解调器或者频谱分析仪进行调制信号测量的方式已经不能满足高精度的计量检验要求。提出一种基于频谱分析仪的全数字的模拟信号解调分析方法,将FPGA采集到的中频IQ数据直接发送给上层主机软件,由上层主机软件负责整个信号的解调,并显示解调结果。所提出的方法使用了全数字的解调模式,大大降低了FPGA的存储量及工作量,且可同时显示射频图谱、音频图谱、音频波形,直观显示模拟信号的解调结果。

频谱分析仪校准专用测试设备应用实例

频谱分析仪,是对无线电信号进行测量的必备手段,本文介绍了频率计、功率计和频谱分析仪测量信号的方式,指出某些情况下,频谱分析仪具有更广泛的应用范围和更高的测量精度。以某信标模拟器和某目标信号模拟器为例,介绍了频谱分析仪的实际应用案例,并提出一些优化功率电平测量准确度的方法,旨在使频谱分析仪可以提供更加准确和可靠的数据支持,为无线电设备的性能评估和校准提供有力保障。

基于频谱分析的油田注水柱塞泵故障诊断

针对传统注水柱塞泵故障诊断高度依赖经验,实时处理能力不足,准确率低的问题,提出了一种柱塞泵频域信号在线诊断方法。采集了柱塞泵正常和16种故障状态下的振动信号,采用傅里叶变换进行分析,通过建立故障模型库,在线获取振动信号并进行故障特征提取,通过多次连续时间与模型库的均方根误差进行故障诊断,同时对故障中传感器贡献率进行排序并使传感器降维减少计算量。研究结果表明:采用该方法对轴向柱塞泵故障进行诊断,准确率从66.7%提高到80%以上,计算量降低为原来的26.7%。

基于频谱相关性分析的齿轮早期磨损诊断

基于振动分析的齿轮故障检测已被证明在故障识别中是有效的,但对表征早期磨损的振动信号的提取和识别仍没有得到很好的解决.本文提出一种基于频谱相关性分析的变分模态分解(VMD)和核支持向量机(SVM)相结合的齿轮早期磨损诊断方法,对能够揭示早期磨损状态的微弱齿轮振动信号采用近似完全重构的准则来初始化模式数,并采用信号功率谱密度最大值对应的频率初始化VMD方法的中心频率,用以有效提取齿轮磨损信息,进而结合核支持向量机进行齿轮的早期磨损诊断.实验结果表明,所提方法可有效克服背景噪声大无法预设模式数的问题,对噪声具有更好的鲁棒性,诊断准确率达到94.4%,可为齿轮早期磨损检测提供解决方法.