基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法

使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数,将插值FFT算法的频率修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,并将复振幅修正系数曲线以频率修正系数间隔0.1分为10段,给定11个等间距插值点,分别构造出频率修正系数和复振幅修正系数的快速计算公式。公式简单,计算量小,程序实现方便,实时性好,并且在分段处连续,分段处的计算值为精确值。仿真结果表明,该算法计算所得幅值误差小于0.01%,频率误差小于0.003 Hz,相位误差小于1%。

基于相位差校正法的加Blackman-harris窗FFT算法与实现

相位差校正法是连续两次加窗截断时域信号并进行两次FFT变换,然后利用其对应离散谱线的相位差校正出谱峰处的准确频率和相位的新校正方法,通过利用插值fft算法的窗谱函数公式还可以校正其幅值,用以解决离散频谱分析中由于不能做到同步采样带来的较大误差。由于加Blackman-harris窗函数的频谱泄漏影响小、计算精度高,所以本文采用加Blackman-harris窗截断。

Teager-Kaiser能量算子Blackman-Harris窗三谱线插值的电压闪变参数检测

针对电压闪变的检测,提出了一种基于Teager-Kaiser能量算子和Blackman-Harris窗三谱线插值的闪变参数测量方法。采用能量算子检测出电压波动信号,分析Blackman-Harris窗的旁瓣特性,将闪变包络进行Blackman-Harris窗三谱线插值FFT谱分析与校正,对IEC标准推荐的检波方法进行简化,实现闪变参数的检测分析。通过大量仿真实验证明,在含有单一频率调制、多频率调制、电网基波频率发生偏移、含有谐波、间谐波和白噪声干扰时,文中的检测算法性能优良,相比传统检测方法,算法简单稳定、抗干扰性强,可实现电压闪变参数的在线检测。

基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试ADC信噪比的方法（英文）

利用快速傅里叶变换(FFT)测试模数转换器(ADC)的信噪比(SNR)必然存在非相干采样,导致测量结果会受频谱泄漏的影响。针对此问题,提出了一种利用Blackman-Harris窗三谱线插值测试高速ADC SNR的方法。基于MATLAB构建了验证平台,采用美国模拟器件公司(ADI)的AD9627等高速ADC产品的行为级动态模型进行了仿真验证。结果表明,在非相干程度最大的情况下,基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试得到的SNR误差低于0.23dB,达到了ADI公司提供的测试标准,证明该法能很好地抑制频谱泄漏的影响,提高SNR测试精度。

Blackman-Harris窗的插值FFT谐波分析与应用

快速傅里叶变换在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大的误差,无法得到准确的谐波参数。加窗插值快速傅里叶变换算法广泛用于电力系统谐波,可改善因非同步采样和非整数周期截断造成的频谱泄露,提高分析精度。文章分析了Blackman-Harris窗的频谱特性,提出了基于Blackman-Harris窗插值的分析算法,运用多项式拟合求出实用的插值修正公式。仿真结果表明,Blackman-Harris窗插值FFT方法设计实现灵活,抑制频谱泄露效果好。

加Blackman-Harris窗插值算法仿真介损角测量

为了更好地将加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角测量,仿真分析了该算法及其在信号频率、3次谐波、直流分量、采样频率、A/D量化位数、采样时间长度、介损角真实值、白噪声及脉冲噪声变化时计算所得介损角误差的变化。仿真结果表明,频率波动时算法误差很小且稳定;算法随3次谐波分量的增加误差有很微小的增加;算法随直流分量的增加变化不显著;算法随A/D量化位数的增加误差减少,≥10位的量化位数能满足精度要求;随采样频率的增加误差稍有下降,但趋势不明显;随采样长度增加误差减少,0.1s的采样时间长度足够;介损角误差与真实值的关系不大;随白噪声和脉冲噪声含量的减少误差减少,对白噪声和脉冲噪声信噪比约80 dB能满足要求。

百叶式自动调节风窗流场分布及局部阻力特征研究

针对自动调节风窗叶片开启角度和巷道局部风阻关系的问题,采用CFD数值模拟的方法建立巷道自动调节风窗的有限元模型,利用仿真计算得出了巷道中不同开启角度下风窗两侧的速度场和压力场分布。通过搭建25209工作面回风联络巷自动调节风窗调控试验平台,对风窗调节过程中的理论数值和实测数值进行对比。结果表明:自动调节风窗局部风阻与其过风面积呈负指数关系,同时紊流状态时风窗的风量大小对局部风阻几乎没有影响。实测风阻与拟合公式计算风阻最大相对误差5.83%,说明推导出的函数关系可用于回采工作面自动调节风窗的精确调节。

基于高倍过采样与加窗插值FFT的电力谐波分析

为提高谐波分析精度,分析了信号加窗引起的信噪比损失以及AD转换产生的量化误差,阐述了过采样技术提高信噪比的原理。在此基础上,提出了基于高倍过采样和加窗插值快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)的谐波分析方法。该方法充分利用AD转换器的潜力,以尽量高的采样速率进行AD采样,同时通过均值滤波避免高倍过采样引起的采样数据量激增问题。详细研究了所提谐波分析方法对信号中谐波分量幅值和相位的影响,并给出了简洁实用的谐波幅值和相位校正方法。仿真表明,所提方法可在不增加系统成本的前提下改善加窗插值FFT的抗噪声能力,提高谐波分析精度。

个体化频带滑动窗特征的轻度认知障碍诊断研究

轻度认知障碍(MCI)是老年性痴呆诊断的关键阶段,脑电(EEG)信号特征可以反映MCI患者的认知状态,帮助实现早期诊断。现有研究在EEG特征提取过程中,针对脑电各节律,大多采用固定的时间窗完成分段处理,忽略了不同节律的特征差异,从而影响诊断效果。针对该问题,本文提出了一种新的组合滑动窗优化算法,该算法通过迭代振幅调整傅里叶变换(IAAFT)对零模型的构建方法进行了改进,以此得到评估大脑动态特性指标KPLI,通过对EEG各频段信号采取多种滑动窗组合,并以KPLI指标引导,得到适合不同频段的最佳滑动窗组合。在最佳滑动窗组合基础上,对各频段组合提取相位滞后指数(PLI),进行连续小波变换(CWT)特征,通过ResNet-MLP双通道分类网络实现MCI诊断。结果显示,使用个性化组合频段滑动窗对88名受试者(32名MCI患者,36名阿尔茨海默症患者以及20名正常对照组)实现了诊断分类,得到了82.2%的分类准确率,比固定窗的分类提高了10%(得到了72.2%的分类准确率)。结果表明,基于个体化脑电节律特征组合能够更好提取MCI的特征,提高轻度认知障碍诊断的正确率与特异性,是一种有效的脑电特征提取方法。

基于滑窗OPTICS算法和DATA-SSI算法的桥梁模态参数智能化识别

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号的合理划分,以避免虚假模态和模态遗漏现象的出现;其次通过引入OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)密度聚类算法实现稳定图中真实模态的智能化筛选,最后将所提算法运用于某实际大型斜拉桥主梁结构的频率和模态振型识别过程中。结果表明,所提改进算法识别的频率值结果与理论值(MIDAS有限元结果)以及实际值(现场动力特性实测结果)间的误差均在5%以内,且识别的模态振型图与理论模态振型图具有很高的相似性。

基于舱外航天服头盔面窗透明件的边缘复合连接技术研究

舱外航天服头盔为多层面窗结构,压力防护是其首要的防护功能,面窗与金属盔壳之间的连接方式是关键。基于舱外服头盔面窗为聚碳酸酯基材、非规则曲面、端口弧线闭合、薄壁透明等结构特点,提出了一种聚碳酸酯面窗透明件的边缘复合连接方式,并开展了结构设计、仿真分析、原理样机研制、试验验证等工作,研究结果表明:该复合连接结构稳定可靠,性能满足应用要求。

基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究频偏、噪声等因素与ACARS报文接收性能之间的关系;在充分考虑噪声与多普勒频移等因素的基础上,提出基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法,并从理论和仿真分析2方面探讨不同方法的抗频偏抗噪声能力;设计并搭建基于软件无线电平台的ACARS信号接收系统。通过对ACARS报文接收性能的仿真分析和真实报文接收性能的对比分析,表明所提方法在提升抗噪声和频偏能力、降低误码率等方面均具有优势。

基于时间窗的机场地面保障车辆动态调度

机场各类地面资源的优化配置是机场场面运行优化的核心问题,而机场地面保障任务的调度是其中的关键一环。针对机场地面保障车辆的调度问题,考虑航班延误、提前等情况,构建了双阶段机场地面保障车辆调度模型,并设计双阶段启发式算法进行求解;基于中国某大型机场的实际运行数据,以清水车和食品车调度为例分别进行仿真实验。结果表明:对比先到先服务策略,清水车行驶总距离减少55.31%,食品车行驶总距离减少47.38%;对比传统遗传算法,清水车行驶总距离减少19.31%,食品车行驶总距离减少22.93%;动态调整后,清水车新增总行驶距离1.2%,食品车总行驶距离新增3.2%,均在可接受范围之内。可见,双阶段机场地面保障车辆调度模型能提高大型机场场面运行效率,为机场航班实际地面保障任务调度提供理论依据和决策支持。

基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题

目的针对当前生鲜商品配送效率低和成本高等问题,采用车仓温度可控的多仓车辆作为配送装备,并结合时间窗等约束,研究基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题。方法建立最小化物流运营成本和车辆使用数量的双目标模型,然后设计基于Clarke-Wright节约算法的非支配排序遗传算法(CW-NSGA-Ⅱ)求解该模型。利用CW节约算法生成初始配送路径,以提高初始解的质量,并设计精英迭代策略,以提高算法的寻优性能。结果基于改进的Solomon算例,将文中所提算法与多目标粒子群算法、多目标蚁群算法、多目标遗传算法进行了对比,验证了CW-NSGA-Ⅱ算法的求解性能。结合实例,对多仓车辆使用数量、温控成本和运营成本等指标进行对比分析,结果表明,经优化后多仓车辆使用数量减少了35.7%,温控成本减少了39.2%,物流运营总成本减少了47.7%。结论文中所提模型和算法能够有效优化配送路径,降低运营成本,为构建高效率、低成本的生鲜配送网络提供了理论支持和决策参考。

基于节能潜力的办公建筑外窗设计优化策略——以郑州市主城区为例

通过分析建筑设计环节与节能之间的关系,提出了基于节能潜力的办公建筑外窗设计优化策略。基于Grasshopper参数化平台,以郑州市主城区多层办公建筑为例构建典型模型,对外窗设计尺度参数、外窗设计性能参数、遮阳设计参数等3个层级和11个影响建筑能耗的设计参量进行能耗模拟和量化分析。结果表明:在3个层级中,外窗设计尺度参数的全年单位面积总能耗节能潜力最大;在11个设计参量中,窗墙比的全年单位面积总能耗和制冷能耗节能潜力最大,玻璃传热系数的全年单位面积采暖能耗节能潜力最大。因此,在设计郑州市主城区办公建筑的外窗时,建议优先考虑窗墙比,其次是窗口中心线和玻璃材质。

急性期Stanford B型主动脉夹层病人介入治疗时间窗对术后主动脉重塑的影响

目的:探讨急性期Stanford B型主动脉夹层病人介入治疗时间窗对术后主动脉重塑的影响。方法:选取2017年1月—2021年1月于我院接受胸主动脉腔内修复术(TEVAR)的急性期Stanford B型主动脉夹层病人102例,根据治疗时间窗分为A组(<7 d)、B组(7~14 d)和C组(>14 d)。比较3组一般资料、术后主动脉重塑情况和并发症情况。根据术后主动脉重塑情况将病人分为假腔消失组(42例)和假腔未消失组(60例),通过单因素和多因素Logistic分析病人术后主动脉重塑的独立影响因素,根据独立因素构建列线图预测模型,并对模型进行验证。结果:A组平均治疗时间和住院时间显著短于B组和C组(P<0.01)。A组术后真腔体积扩大率、术后假腔体积缩小率、术后覆膜支架远端真腔面积扩大率、术后覆膜支架远端真腔最长径扩大率、术后支架远端最长径和术后支架远端面积显著高于B组和C组,术后假腔内血栓化比率显著低于B组和C组(P<0.001)。治疗时间窗>7 d、最大腹主动脉直径>30.00 mm、假腔有分支灌注和多破口为病人术后主动脉重塑的独立影响因素(P<0.05)。利用独立影响因素构建列线图预测模型,模型具有较好的区分度,校准曲线评价结果提示模型准确性较好。结论:尽早接受手术治疗有利于病人术后主动脉重塑,治疗时间窗>7 d、最大腹主动脉直径>30.00 mm、假腔有分支灌注和多破口为急性期Stanford B型主动脉夹层病人术后主动脉重塑的独立影响因素。

基于2阶Hann自卷积窗的谐波电能高精度量测方法研究与实现

分布式光伏发电根据全发电量进行补贴,无法约束其并网对配电网造成的高频次谐波污染和电压波动等电能质量问题。电能谐波含量是体现分布式光伏电能质量的因素之一,可作为并网电能定价的参考依据。为了对分布式光伏谐波电能进行快速、准确计量,文中采用2阶Hann自卷积窗及其双谱线插值校正算法,提出了一种低运算资源消耗的顺序型谐波计算流程,在其基础上优化设计了一种多级流水线型的谐波计算架构,大幅提升了加窗插值FFT的计算效率;考虑ADC量化误差,对2阶Hann自卷积窗及其双谱线插值校正算法的谐波分析效果进行仿真,提供了ADC位数、采样点数N与窗函数的选择依据。设计并开发了基于ZYNQ与LTC2358的谐波量测装置板卡样机。实验与测试结果表明,该样机的基波测量误差满足C级静止式有功电能表标准和0.5S级无功测量仪表检定标准的要求;此外,3~21次谐波测量误差满足A级谐波测量仪表检定标准的要求。

空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

耳内镜下微钻和三棱针镫骨底板开窗人工镫骨植入术治疗耳硬化疗效比较

目的比较耳内镜下使用微钻和三棱针二种工具行镫骨底板开窗人工镫骨植入术治疗耳硬化的听力效果、并发症。方法2018年3月—2023年2月本院收治的接受耳内镜下镫骨手术的耳硬化患者38例(48耳),48耳均在耳内镜下行镫骨底板开窗人工镫骨植入术,术中分别采用微钻(微钻组,26耳)和三棱针(三棱针组,22耳)进行镫骨底板开窗,植入纯钛质人工镫骨假体Piston。比较2组患者的术后听力效果,以及眩晕、面瘫、感音神经性耳聋、术中镫骨意外等并发症情况。结果48耳术后气导(AC)、骨导(BC)、气骨导差(ABG)均较术前改善,差异具有统计学意义(P值均<0.05)。其中微钻组AC改善(23.5±12.6)dB HL,BC改善(3.4±6.6)dB,ABG缩小(20.1±5.6)dB HL;三棱针组AC改善(21.4±11.8)dB HL,BC改善(3.3±6.8)dB HL,ABG缩小(18.1±4.3)dB HL,2组间差异无统计学意义(P>0.05)。术后2组均未发生面瘫和感音神经性耳聋,2组在术后眩晕和术中镫骨意外方面,差异也没有统计学意义(P值均>0.05)。结论耳内镜下人工镫骨植入术中使用微钻和三棱针行镫骨底板开窗疗效相似,二者都需要依赖精细的手术技巧和经验,微钻比三棱针更方便、更安全。

人际传播视角下医患坏消息告知的“五维沟通”策略——基于“约哈里之窗”窗口移动规律的思考

“坏消息告知”是医患沟通中最具挑战性的情景,被国内外公认为医务人员沟通技能中最关键的内容之一。当前国内关于坏消息告知的研究中,大多从宏观视角研究医患坏消息告知态度、喜好或行为特征等话语外围要素,少有从微观视角关注坏消息告知如何具体展开。微观视角与人际传播特殊形式的特征密切相关,从人际传播视角解读医患坏消息沟通,基于人际传播的经典理论——“约哈里之窗”审视坏消息告知这一过程,并从“示善—询问—披露—倾听—引导”五个维度提出沟通策略。