DSB通信系统的Simulink时域频域模型与仿真分析

基于Matlab的Simulink仿真平台,研究了单频信号下DSB通信系统的传输原理,提出了一种新的DSB通信系统时域频域模型并进行仿真。仿真结果表明,通过该模型的信号特性能够与理论分析保持一致,符合DSB通信系统的要求,并且能够同时观察信号的信号波形与频谱结构,为更深一步的理论研究和分析提供了更加便利的环境。

隧洞衬砌内部缺陷探地雷达正演模拟与应用

混凝土衬砌脱空等内部缺陷一直是水工隧洞的“伴生”病害,对工程的安全运行产生不利影响。探地雷达具有高效无损的特点,被广泛用于结构内部缺陷探测。受限于内部缺陷的复杂性,缺陷不同形状及类型与探测雷达图谱特征形成机制仍不明确,易引起误判。基于时域有限差分法开展规则和不规则脱空含空气、含水缺陷的正演模拟,对雷达图谱、时域、频域响应特征进行分析,并结合雷达波传过程分析其响应机制。结果表明,不规则缺陷使得雷达信号回波形态畸变,出现“多弧状”特征;脱空含水缺陷相较于含空气缺陷雷达回波出现相位反转,上下边界反射信号时间间隔延长,主频向低频偏移。将上述规律应用于某实际隧洞工程探测解译中,准确判别出了缺陷类型和尺寸。

界面摩擦特性对推焦运行稳定性的影响

推焦装置振动不仅影响设备整体寿命,而且极易引发安全事故。针对推焦装置推焦运行中的振动问题,在生产现场采集其振动信号,通过对信号进行时、频域分析,提取出推焦装置振动频率及振动发生时间;将推焦系统简化为质量-弹簧-阻尼系统,通过结构动力学特性研究其振动特性。通过试验及仿真结果表明:推焦装置振动发生在滑履进入炭化室之后,界面静摩擦系数fs与动摩擦系数fd差值较大,导致瞬时摩擦力变化剧烈,引发推焦装置振动,影响推焦运行稳定性。

Hilbert-Huang变换方法在谐波和电压闪变检测中的应用

将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法可以从时域和频域两方面同时对信号进行分析,能够准确检测出突变、非平稳谐波和电压闪变信号的时间、频率和幅值信息。仿真分析结果表明了该方法检测非平稳电能质量扰动信号的有效性。

宽带波束域相干信号子空间高分辨方位估计

提出了宽带波束域相干信号子空间目标高分辨方位估计的频域处理与时域处理方法。分别设计出一组覆盖观察扇面的频域和时域低旁瓣恒定主瓣响应宽带波束形成器,然后对频域或时域波束形成器输出数据运用MUSIC方法估计目标方位。时域处理方法不需要进行频带分解,相对于频域处理需要较少的缓存和运算量。所提出的方法还可以在保证波束主瓣响应恒定的同时,通过在旁瓣区域形成期望宽度和深度的凹槽,用于抑制观察扇面外强干扰源。计算机仿真结果表明,本文的时域处理方法能够获得与本文频域处理方法相近的方位分辨与估计性能,它们都能够分辨相干信号源,且方位分辨与估计性能都高于已有方法。通过在干扰方位设计凹槽,较好地抑制了观察扇面外强干扰源,改善了对相干的弱信号源的方位分辨与估计性能。

含有非线性环节的发电机励磁系统参数辨识

提出了一种基于遗传算法的励磁系统参数辨识方法,通过建立待辨识励磁系统的传递函数 结构模型,以励磁系统的实际输入作为模型的输入,以实际励磁系统和模型的输出误差最小作为目 标,利用遗传算法对模型参数进行优化调整,最终得到满足误差要求的励磁系统参数。该方法的优 点在于解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题;且根据输 入输出采样数据直接在时域上进行参数辨识,方法简便,直接得到传递函数框图环节参数,无需转 换。在MATLAB下的数字仿真和现场试验结果均表明,该算法能较精确地辨识出包括非线性环 节在内的励磁系统模型各个环节的参数。

1000MW级核主泵压水室出口压力脉动

为了研究压力脉动在核主泵压水室出口处的变化规律及其影响因素,以国内某1 000 MW核电站主泵为研究对象,应用计算流体动力学软件Fluent进行定常与非定常三维数值模拟,得到压水室内部流场特性及计算点的压力脉动情况,并对其进行时域和频域分析.结果表明:回流是引起压水室与出口交接处压力脉动的原因之一;在不同工况下压水室出口及其前后区域内存在明显的压力脉动,偏离额定工况越大,压力脉动波动幅度越大;压水室出口及其前后区域内,上侧的脉动幅度比下侧小,上侧的平均脉动幅度CA在0.9Q时为11.15%,在1.0Q时为9.62%,在1.2Q时为13.78%,下侧的平均脉动幅度,在0.9Q时为13.62%,在1.0Q时为12.53%,在1.2Q时为15.79%;靠近导叶出口处,泵壳两侧处的脉动幅度要大于靠近出口轴线附近的脉动幅度,远离导叶出口处,泵壳内的脉动幅度从上侧到下侧,逐渐递增;在额定工况时转频是各监测点压力脉动的主要影响因素,在小流量和大流量时转频和叶频是各监测点压力脉动的主要影响因素.

基于大涡模拟的离心泵蜗壳内压力脉动特性分析

为了研究由离心泵内部非定常流动引起的蜗壳流道内的压力脉动这一现象及其特性,针对带有三长三短叶片叶轮的离心泵,采用大涡模拟方法计算包括吸水室、叶轮和蜗壳全流道的流场,获得蜗壳流道压力脉动分布特性,并对其进行了频域和时域分析.结果表明:由于叶片和蜗壳的动静相干作用,蜗壳内的压力脉动比较明显;在设计工况下,叶轮与蜗壳交界面周向上的隔舌处脉动最大;蜗壳内各监测点压力脉动的主频都是长叶片的通过频率,次主频为叶片的通过频率;蜗壳流道不同断面上的压力脉动基本一致,而扩压管内的压力脉动要比螺旋段的更有规律性;设计工况下,蜗壳内压力脉动没有明显的高频成分.

侧壁式压水室离心泵的压力脉动特性

压力脉动是引起泵振动的主要因素之一,为有效地降低离心泵内压力脉动水平,提出具有特殊结构的侧壁式压水室。为研究其压力脉动特性,采用FLUENT软件对比转数130的侧壁式压水室离心泵进行数值计算,并将时域信号进行快速傅里叶变换为频域信号,结果如下:由于叶轮和隔舌的动静干涉作用,侧壁式压水室内压力脉动周期性明显,叶频在由压力脉动诱发的振动中占主导作用;由于隔舌位置及结构的变化,叶轮出口处液流与隔舌的直接冲击、干涉作用减弱,因此侧壁式压水室内隔舌附近监测点处的脉动幅值并未明显地高于其他点。与常规螺旋形压水室相比,侧壁式压水室可以大幅地降低泵内压力脉动水平,因此采用侧壁式压水室可以显著地降低由压力脉动诱发的振动,改善泵的振动性能。

隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用

国内大多数隧道都存在着不同程度的病害,其中诸如衬砌开裂、不密实、含有空洞和渗漏水等衬砌病害是隧道最常见的病害类型,严重影响行车安全。地质雷达(GPR)可以用来对隧道衬砌病害进行快速无损探测,但对于衬砌病害的解译十分依赖于探测人员的经验,很容易造成误判和漏判。因此,对隧道衬砌病害进行分类,并针对典型衬砌病害类型进行建模,利用时域有限差分(FDTD)法对衬砌病害模型进行地质雷达探测正演模拟,针对衬砌渗漏水和存在钢筋干扰等特殊情况,通过频谱分析对病害进行了定量识别,总结出典型衬砌病害的地质雷达探测解释准则,最后结合工程实例对衬砌病害进行了推断和解译。结果验证了衬砌病害地质雷达探测正演模拟和解释准则的可靠性。

Hilbert-Huang变换的自适应频率多分辨分析研究

Hilbert -Huang变换方法能自适应地提取非平稳数据的局部均值曲线 ,将复杂的叠加信号分解成有限数量的、且有物理意义的内蕴模式分量函数 ,从而得到有意义的瞬时频率和希尔伯特时频谱 .它是一种局域波分析方法 .其特点是比小波分析有更高的时频分辨率 ,没有Wigner- Ville分布的交叉项 ,特别适合分析非平稳数据 .本文根据Hilbert- Huang变换的原理 ,推导出内蕴模式函数的递推表达式 ,给出了希尔伯特谱的最高频率分辨率 ,首次提出了一种新的的自适应频率多分辨分析原理和方法 ,从而完善了局域波分析的理论 .

基于时频联合域极化滤波的高分辨极化雷达信号检测

本文以瞬态极化时频分析作为理论工具 ,针对高分辨极化雷达体制 ,提出了时频联合域极化滤波的概念 ;然后应用文中介绍的瞬态极化短时Fourier变换 (STFT) ,提出了一种通过时频联合域积累的高分辨极化雷达信号检测算法 .仿真实验表明了该算法的可行性和有效性 .

桥梁抖振时域和频域分析的一致性研究

为考查时域分析方法用于桥梁抖振分析的可行性和可靠性,基于相同的分析参数,分别采用时域和频域分析方法对一斜拉桥的抖振响应进行分析,并从结构振动型态、抖振响应均方根及抖振响应功率谱密度函数三个方面对时域和频域分析结果的一致性进行了较详细的比较。时域抖振响应分析中,采用谱解法模拟了斜拉桥的脉动风场,抖振力采用准定常表达形式,自激力采用Y.K. Lin 表达形式。由于自激力的存在,结构的运动方程为非线性,提出了一种迭代方法来考虑自激力引起的非线性。采用Newmark-β方法进行积分计算。频域抖振分析采用多模态耦合分析方法。时域及频域抖振响应分析结果的一致性较好,这表明了大跨度斜拉桥时域抖振响应分析的可行性和可靠性。

基于离散余弦变换和小波变换的电能质量扰动信号检测方法

综合离散余弦变换和小波变换模极大值原理在时频分析中的优点,提出了基于离散余弦变换和小波变换的电能质量扰动信号检测方法。先通过离散余弦变换检测出各种基频干扰(电压暂降、电压暂升和电压间断)和各次谐波(包括暂态谐波),再利用小波变换模极大值原理检测出暂态振荡和暂态脉冲,并实现扰动时间和扰动幅值的测定。该方法具备较强的抗噪能力,仿真结果验证了该方法的有效性。

超高斯谱函数及其时-频局域化特征

首先在频域定义第一类、第二类超高斯谱函数并推导出其时域解析表达式 ,然后引用时间算子和频率算子分析两类超高斯谱函数的时间局域化、频域局域化和时 频局域化特征 .研究结果表明 :时间算子和频率算子对于时 频分析是两个很有用的数学工具 ;超高斯谱函数的基本性质十分有利于构造规范正交尺度和子波 ;超高斯谱函数的带宽主要取决于形状因子 ,时宽主要取决于超高斯谱的阶数 ,而时

电气化铁路低频振荡研究综述

电气化铁路牵引供电系统中的低频振荡现象是随着我国新型交直交传动动车组与电力机车的大量投运而产生的新问题。参考国内外文献总结定义了两种类型的牵引网低频振荡,分别阐述了其特征。根据对国内低频振荡案例现场测试数据的分析,介绍了一种基于单相dq分解的检测手段。归纳了现有的对低频振荡的3种分析方法:时域仿真法、特征值法、频域分析法,比较了各自的优缺点。鉴于该现象是车网系统的匹配问题,从车与网两个角度总结了其抑制方法,并展望了今后的研究方向。

时频子空间拟合波达方向估计

本文提出了一种基于信号空时特征结构的时频子空间拟合方法 ,利用双线性时频分布构造时频相关矩阵Cx 代替传统的阵列相关矩阵Rx,通过Cx 的特征分解实现了信号子空间与噪声子空间的分离 .该方法在空域和二维时频域同时进行处理 ,能够区分具有不同时频特征的信号 ,既适用于平稳信号的场合又适用于时变、非平稳信号的情形 ,属于空时多维处理的范畴 .可以证明 ,基于平稳信号假设的经典子空间方法是该方法的低维特例 .由于包含了时变滤波的过程 ,因此该方法具有信号选择性以及抗干扰和抗噪声的能力 .仿真结果证实了该方法的有效性 .

TWACS调制信号时频分析方法的研究

研究在干扰较强的工业电网中提取双向工频自动通信系统(TWACS)调制信号特征的几种时频分析方法,对每一种检测方法的原理和实现过程都进行了分析,并给出了计算机仿真结果,比较了各种方法的检测指标和适用条件.结果表明:复值小波变换在几种时频分析方法中是最佳方案.

直升机雷达回波的分析与检测

直升机在军事上的广泛应用对现有雷达系统提出了挑战.低空慢速、悬停式武装直升机的探测是一个迫切需要解决的课题.利用专门的电磁仿真软件,通过以美制直升机"阿帕奇"为例的飞行和转台等多种试验,分析了直升机回波的时域、频域和时频分布的特性,并根据这些特点提出了雷达探测武装悬停直升机的初步方案.

基于Wigner-Ville分布的宽带回波到达时刻估计方法

研究了基于 Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布的宽带回波到达时刻的估计方法。通过回波信号与参考信号Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布的时频相关，完成对回波到达时刻的估计。在此基础上，本文提出了瞬时频域相关和ＸＷＶＤ峰值估计两种改进方法。通过仿真研究，发现这两种改进估计方法在低信噪比（０ｄＢ）下具有很好的估计性能，估计均方误差可以达到克拉美－罗界，并且运算量也大大降低，有利于工程实时应用。最后，本文讨论了线性调频信号时宽和带宽对估计性能的影响。