一种减小光纤传感系统频谱噪声的信号处理方法研究

针对基于短时傅里叶变换的布里渊光时域反射仪(STFT-BOTDR)系统噪声频谱泄漏导致的布里渊频移误差问题,提出利用布莱克曼窗函数解决频谱噪声的信号处理方法。首先搭建STFT-BOTDR系统,采集到包含系统变频模块产生低频噪声的布里渊信号,然后分别利用海明窗函数和布莱克曼窗函数解调的布里渊增益谱和布里渊频移分布。实验结果显示:利用布莱克曼窗函数比利用海明窗函数更能有效解决STFT-BOTDR系统中由于低频噪声发生频谱泄漏产生的谐波使布里渊增益谱失真的现象,减少布里渊频移的测量误差。实验表明利用窗函数解决系统频谱噪声的方法,在1.8 km的待测光纤上利用布莱克曼窗函数解调的布里渊频移分布测量精度达到1.4691 MHz,系统性能得到了提升,有利于加速低成本、中精度STFT-BOTDR系统的工程应用进程。

异色瓢虫对烟蚜的捕食功能反应及密度干扰效应

异色瓢虫各龄幼虫及成虫对烟蚜的日捕食量差异较大 ,在相同的烟蚜密度条件下 ,异色瓢虫Ⅳ龄幼虫的捕食量最大 ,其次为成虫和Ⅲ龄幼虫。异色瓢虫各龄幼虫及成虫的功能反应均属HollingⅡ型。异色瓢虫自身密度对其捕食作用的干扰效应明显 。

EMD改进方法研究及其在燃气轮机工频特征提取中的应用

为抑制经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)处理过程中的端点效应,在整理和研究现有方法的基础上,提出一种镜像延拓和极值平移相结合的端点处理方法,在最大程度地融合两种传统方法优点的同时尽可能地还原信号边界特征。该方法通过构造特征平行四边形使延拓极值处于理想区域,从而避免三次样条差值过程中包络线与信号交叉的产生,并引入Blackman窗函数对延拓信号进行边界处理,进而有效地控制延拓误差影响。经过仿真信号验证与实测信号分析,对比镜像延拓、极值平移与加窗边界处理方法的端点抑制效果,证明该改进方法能有效地抑制分解过程中出现的端点效应,并能在高频噪声干扰下较完整地提取低频信息,为燃气轮机工频特征的获取提供可靠的保证。

FIR低通数字滤波器设计

本设计用FIR(finite impulse response)数字滤波原理设计通带范围0-10Hz的1500阶数字滤波器,有效地实现了对橡胶轮胎平衡调试系统中干扰信号的滤除。

实变量Compact 2D FDTD法及窗函数分析传输线特性

本文讨论 Compact 2 D FDTD法的复变量差分格式与实变量差分格式之间的关系 ,以及复变量差分格式能够转换为实变量差分格式的情况。用 Blackman窗函数 (BMW)截取 FDTD时域信号 ,然后再作 Fourier变换 ,可以改善频域特性的计算结果 ,提高计算效率。通过微带色散特性的分析 ,表明用实变量 Compact2 D FDTD法与 Blackman窗函数 ,只需要较少的迭代就可以得到比较好的结果。

互信息医学图像配准中PV插值算法的改进

基于互信息的医学图像配准算法中,传统的部分体积插值法(PV)使互信息函数在像素整数倍位移处产生局部极值,使优化算法陷于局部最优解,从而导致错误配准。提出用Blackman-Harris窗sinc函数作为核函数,对传统PV插值法进行改进,同时将参与插值的邻域点从4个增加到16个,有效消除了局部极值,得到了光滑的互信息函数曲线。具体配准实验证明,该方法可行,且有更高的鲁棒性。

用改进的Chebyshev函数提高干涉图切趾效果

针对Chebyshev切趾函数在低旁瓣衰减时功率泄漏率高以及旁瓣衰减的等波动性问题,提出了一种改进的Chebyshev切趾函数。首先通过仿真分析指出Chebyshev切趾函数在光谱复原中存在的缺陷;然后选取Blackman-Harris函数对其进行改进,并与改进前进行了对比分析;最后,用该函数对单色光干涉图进行切趾处理并仿真验证,仿真结果表明,改进后Chebyshev切趾函数能够较好地克服功率泄露率高及旁瓣衰减等波动性的问题,其应用能力也更加灵活。

基于加窗傅立叶变换的电力系统谐波分析算法

采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果.在分析了DFT和FFT原理的基础上,对FFT的泄漏原因进行了分析,通过使用加窗算法(Blackman-Harris窗)改善了由于频谱泄漏所造成的计算谐波频率、相位和幅值准确度降低的问题,并通过对某一特定信号的仿真分析验证了加窗算法的精度和效率.

空调客车逆变器故障诊断系统

介绍了一种铁路空调客车逆变器故障诊断系统。下位机以高性价比的DSPTMS320C32为核心构造,对逆变器的数据进行高速采集,同时采用加窗FFT变换,得出逆变器输出频谱;上位机检测并显示逆变器运行数据和状态,应用专家系统,对逆变器的运行状态进行在线诊断。

一种加三项余弦窗的加窗插值FFT算法

提出了一种基于三项余弦窗exact Blackman窗的插值FFT算法。讨论了exact Blackman窗的频率响应,详细推导了基于exact Blackman窗的插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,利用三次样条函数计算的谐波幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz,相位误差小于5%。新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他四项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。

基于改进切趾函数的Fourier光谱仪光谱复原效果的提高

为校正Blackman Harris切趾函数在Fourier变换光谱仪切趾处理过程中主瓣宽度过宽的缺点,提出了一种改进的Blackman Harris切趾函数。首先介绍了干涉图切趾的基本原理,然后增加可调参数m,引入Chebyshev函数对Blackman Harris切趾函数进行改进,并通过幅频响应曲线对比了改进前后2种切趾函数的性能;最后利用Matlab仿真分析改进的切趾函数与几种典型函数的光谱复原效果。仿真结果表明,改进的切趾函数不仅在主瓣宽度特性上有所提高,而且旁瓣衰减可调节,工程使用更加灵活。

振动测试系统中随机噪声的数字信号处理

采用FIR(FiniteImpulseResponse)数字滤波原理设计了通带范围 0～ 1 0Hz的数字滤波器 ,有效地实现了对振动测试系统中随机干扰噪声的滤除。滤波后的信号曲线 ,可精确导出不平衡量的幅度和相位。整个过程分为信号采集。

用窗函数法设计FIR数字滤波器

在研究目标物体的一些特征时,其时域的特性已不能满足研究需要,所以就需要研究该目标所发出信号的频域特征。笔者主要介绍用几种窗函数的特征并进行对比说明,以及利用窗函数法设计有限长脉冲响应数字滤波器的原理和方法,并且初步了解了各种窗函数对滤波特性的影响,并用设计的数字滤波器进行对比。

基于快速傅里叶变换的燃烧动态监测方法研究

燃烧室的燃烧动态直接影响燃气轮机的运行效率。从燃烧室的嗡鸣信号和加速度信号入手,通过Blackman窗函数对信号加权平均,利用快速傅里叶变换分析信号,得到信号的频谱图,利用信号在不同频段的幅值来实现燃烧动态监测。通过与商业软件的对比说明了燃烧动态监测方法的正确性,该方法可以为研究燃烧不稳定性的监测方法提供参考。

基于窗函数的数字FIR滤波器设计

简要介绍了窗函数设计FIR滤波器的理论基础,运用Matlab语言实现了低通FIR滤波器的设计与仿真。窗函数法设计FIR滤波器具有设计简单、方便等优点。

数控机床谐波检测FFT改进算法的研究

针对数控机床在工作过程中控制系统产生谐波的现象,提出了一种加窗双峰谱线插值FFT高精度谐波检测算法。仿真实验结果表明该算法能够有效地减少栅栏效应和频谱泄露引起的误差,应用该算法能够进一步提高谐波测量仪的技术性能,为机床的改进和电网的管理提供可靠参数。