涡街流量信号处理中FFT谱分析法的探讨

该文首先对FFT谱分析的几个基本问题进行探讨,然后用此方法对应力式涡街流量计的实际信号进行处理,并分析了此方法用于低频信号处理时的优缺点.

一种基于FFT谱分析的水电机组相干性判定新方法

为判定发电机相干性,提出了一种基于发电机功角预测和谱分析技术的新方法,即先推演电力系统模型的泰勒级数展开式来预测发电机过渡过程的功角,再以此作为采样数据进行FFT谱分析。运用基于谱分析的发电机相干性判定准则对一个9机组34节点的电力系统进行仿真,验证了该方法快速、有效,且具有实际意义。

基于小波变换的弹射加速度频谱分析

基于小波变换可提取信号所需频率成分的特性 ,利用多个小波组合 ,设计较理想的带通滤波器 ,采用频谱细化法对航空弹射加速度信号作频谱分析 ,并将此法与经低通数字滤波器后得到的信号的FFT谱分析做了比较。结果表明 ,基于小波变换的频谱细化法比FFT谱分析法有较高的频率分辨率 ,实现起来也比较简单、容易 。

基于全相位频谱分析的基因识别算法研究

为对未知基因序列的编码区进行预测,利用基因编码区存在的频谱3-周期性质,在传统的固定窗口长度滑动窗算法的基础上,提出了一种改进型的基因识别算法.新算法将全相位谱分析技术与多采样率数字信号处理技术相结合,有效地降低了传统滑动窗算法中存在的截断效应,减少了计算量并且可实现流水线操作.最后通过计算机仿真将该算法所得结果与其他识别算法所得结果相比较,结果表明该算法在核苷酸水平上有较高的预测准确性.

基于全相位谱分析的语音估计器

传统的FFT谱分析会产生比较严重的频谱泄漏,应用到语音增强中就会产生严重的音乐噪声。因此使用更加准确的频谱分析将会对整个语音增强系统有很大的改进。将全相位FFT谱分析与最优改进对数谱幅度(OM-LSA)语音估计器结合,提出了新型最优改进对数全相位谱幅度(OM-Lap SA)语音估计器,给出了新型语音估计器的流程框图。实验仿真表明,提出的语音估计器增强算法在抑制音乐噪声、提高信噪比和减少语音失真方面要优于传统OM-LSA语音估计器增强算法。

一种超高速数据采集与分析系统设计

介绍了一种采样速率可达到3GSPS的超高速数据采集与分析系统,在分析信号采样理论和相关技术的基础上,给出了系统硬件电路设计方案,并重点对各主要部分电路设计进行了详细阐述。软件实现方面,完成了高速数据的串并转换模块以及FFT谱分析功能模块的设计。由于采用了ADC+FPGA+DSP的架构,使得该系统具有较强的通用性。

基于时频分析的感应传输CTD数据降噪方法研究

鉴于感应传输温盐深测量仪(conductivity-temperature-depth profiler,CTD)海上试验测量误差的问题,考虑到温盐深各参数非线性非平稳变化的特点,提出基于时频分析的CTD数据降噪方法,即通过随机森林回归的鲁棒性和CEEMD(complete ensemble empirical mode decomposition)的自适应性,提取CTD高频谐波振荡,由FFT谱特点对高频成分细化,将噪声部分识别与去除。仿真结果表明,降噪后信噪比提升约9 dB,相关性99%以上;同时将该方法应用于威海锚泊平台感应传输CTD实测数据中,通过盐度检验的方法对降噪结果分析,试验结果表明:进口和国产两型CTD盐度的测量准确性提升1.3倍,降噪后的残差通过高斯白噪声的显著性检验,说明该方法有效、可靠。

基于全相FFT的电力变压器噪声衰减模型

分析变压器噪声信号的频域特性和衰减模型,有利于变电站有源噪声控制技术的研究。对某变压器噪声信号进行全相FFT频谱分析,得到其频域特性曲线。由频谱图可以看出,该变压器噪声以100 Hz为基频,并在基频处噪声声压级达到峰值。首先利用全相FFT谱分析法处理各参考点噪声信号,得到倍频带声压级。再结合变电站各参数,建立声衰减模型,即可计算预测点声衰减量并合成其A声级,进而绘制出变电站噪声A声级及100 Hz声压级分布图。结合全相FFT的噪声衰减模型可以准确地计算出变电站的噪声分布,直观地评价变压器噪声对周边环境的影响。

数字化相位差测量算法的研究

作者介绍了四种采用通过软、硬件手段计算两路正弦信号相位差的方法。对相位差算法中FFT谱分析法、正弦波参数法及相关函数法几种软件算法进行了分析比较。

超声多普勒流量信号的多声道互相关检测方法

针对低流速下的液体超声多普勒流量信号微弱杂乱、难以测量的问题,提出一种使用多个接收通道采集数据、进行多重互相关运算的处理方法,可以在不改变有用信号特征的前提下滤除噪声干扰,提取有用信号。首先利用FFT谱分析方法测得当前信号的频率范围,然后以合适的时间间隔在多个通道上同时进行数据采集,最后采用多重互相关的方法对数据处理提升信号的信噪比,达到弱信号提取的目的。经仿真和实验验证:在多通道上采集超声多普勒流量信号,使用多重互相关函数的数据处理方法能有效地提高弱强度信号在强背景噪声中的信噪比,对提升和改进超声波多普勒流量计的性能有良好效果,有效扩展测量下限。

相位差的数字化测量研究

分析了基于DFT/FFT谱分析及互相关法检测正弦信号相位差的原理,重点讨论了这两种相位差检测方法所产生的误差及误差校正方法.针对混有噪声的正弦信号,分析了检测精度及影响精度的因素.利用虚拟仪器技术,构建了基于这两种相位差检测算法的检测系统.实验证明,与传统的模拟电子器件相比,这两种方法具有运算速度快、精度高、抗干扰能力强等特点.

数字信道化技术及其在被动导引系统中的应用

针对被动导引系统数字接收机的大瞬时带宽、高灵敏度等要求,提出一种宽带数字信道化接收与相位干涉仪测向相结合的方法.分析了不同排列的数字信道化高效结构的特点以及应用于被动导引系统中存在的问题,利用FFT谱分析方法测频,解决了位于同一子带信道同时到达信号的测频问题,该方法为被动导引系统信号分选提供了新的分选参数,并且提高了分选通道的灵敏度.数字信道化仿真实验验证了该结构的正确性.通过构建实际系统并进行测试,结果表明该数字信道化接收机可以满足系统指标的要求,并已应用于被动导引系统中.

基于Labview的快循环扫频信号相位差测量算法实现

为了实现对中国散裂中子源(CSNS)/快循环同步加速器(RCS)射频系统中高频加速电压和束流两个同步变化的快循环扫频信号之间相位差的精确测量,需要选择合适的信号采集方案与相位差测量算法。介绍了常用的同频信号相位差测量算法,讨论了不同相位差测量算法的特点与适用性;详细描述了快速傅里叶变换(FFT)交叉谱法与加余弦窗FFT插值法两种相位差测量算法的原理。为了研究这两种算法在扫频信号测量中的适用性,利用NI的虚拟仪器技术以及Labview图形化编程技术,搭建扫频信号相位差测量系统,对这两种相位差测量算法进行仿真模拟。仿真结果表明,加余弦窗FFT插值算法可以满足快循环扫频信号相位差测量精度的要求。

气固搅拌流化床内压力脉动特性的数值模拟

在传统气固流化床中引入搅拌桨,可减轻聚合物颗粒的黏附并强化流态化过程。采用计算流体力学(CFD)方法对搅拌流化床内的压力脉动特性进行数值模拟,考察流态化过程中的气泡行为。模拟过程采用多重参考坐标系方法解决搅拌桨区域的运动问题,由欧拉双流体模型和颗粒动力学方法模拟气固两相流。床层压力脉动的统计分析和功率谱分析表明,随着搅拌桨转速的增加,流化床内的压力脉动标准偏差和功率谱幅值变小,床层内的平均气泡尺寸减小,床层可由鼓泡流态化向散式流态化转变。

双基地雷达相位同步系统设计

同步是双基地雷达的关键技术之一,该相位同步系统采用双向相位传递法,在收、发站分别测量相位差,再将两个相位差值相减得到相位补偿值。通过对相位同步信号采样,加窗,用FFT谱分析法测量相位差值,通过仿真证明该方法可精确测得相位差值,完全可达到双基地雷达相位同步要求。

基于Z源逆变器混合式孤岛检测方法研究

针对传统逆变器结构的主动频移式孤岛检测方法存在对电能质量影响较大的问题,阐述了传统逆变器的结构和孤岛效应发生的原理,分析了Z源逆变器的工作原理和混合式孤岛检测方法的检测原理,提出了一种基于Z源逆变器的混合式孤岛检测方法。该逆变器结构采用一种改进型Z源逆变器并且利用盲区判别模型来自动选择检测方法,能够判断出孤岛发生。仿真结果表明,基于Z源逆变器的混合式孤岛检测方法可以保证在各种负载情况下检测出孤岛效应的发生,减小对电能质量的影响。

改进型Sandia方法在孤岛检测中的应用研究

针对在主动频移类孤岛检测方法中负载性质对检测效果存在影响的问题,提出了一种改进型Sandia检测方法。通过检测公共耦合点(PCC)电压与逆变器输出电流的相位差来判断负载性质,从而进一步确定是否改变扰动方向,最后判断出孤岛的发生。仿真结果表明,提出的方法可以在各种负载性质下有效地检测出孤岛效应的发生,有效防止了负载性质对检测效果的影响。

一种有效的涡街流量计数字抗强干扰计量算法设计

涡街流量计是利用稳定流体通过阻碍物产生的交替漩涡与流速的关系来实现流量计量的设备。针对涡街流量计易受到强震动干扰而产生计量误差的问题,提出了一种融合FFT谱分析、自适应带通滤波与数字施密特触发的硬件结构。设计了抗干扰计量算法:首先依据涡街信号固有特征,从计算频谱中识别出有效涡街信号;接着利用自适应带通滤波抑制强干扰的能力,结合施密特触发器整形计数,提升信噪比。实验测试结果表明:算法在30倍以上的高量程比下的测量误差可控制在0.2%以下,且最大可以抵抗10倍幅值的震动干扰,具有较好的实用推广价值。