基于Hilbert滤波器对的相位一致性边缘检测方法

基于梯度的边缘检测算法 ,主要是针对阶跃形边缘的检测。 Morrone等人提出的基于局部能量和相位一致性的边缘检测方法 ,则同时适用于阶跃形和屋脊形两类边缘的检测。根据等 Q分解原则设计了一组基于 Hilbert变换的正交滤波器对 ,并根据广义相位理论提取滤波后的局部能量和相位信息 ,在分析了噪声影响和展频处理后 ,通过计算相位一致性检测图像中的边缘。由于基于相位一致性的边缘检测具有不受光照条件影响 ,无需计算局部能量极值的特点 ,因此 ,在边缘检测的准确率与定位精度上 。

实现信号90°相移的Hilbert滤波器设计

微电子技术的进步,形成了多种无功电能计量新技术,本文提出了在无功电能量计量中实现相位90°相移的多种方法,重点介绍如何设计Hilbert滤波器,以及他的优势。

一种基于Hilbert数字滤波的无功功率测量方法

提出了一种基于Hilbert数字移相滤波的无功功率测量方法。该方法不仅能测量正弦电路中的无功功率 ,而且在给定的定义下 ,也适合于测量含有谐波的非正弦电路中的无功功率。由于该方法是在对电压、电流信号采样后 ,通过直接进行移相滤波和简单的数值计算测量出无功功率 ,避免了现有方法中通过测量电压、电流有效值和有功功率计算无功功率所带来的误差。此外 ,由于所设计的Hilbert数字移相滤波器具有优越的频率响应特性 ,即使对于相当高次谐波无功功率的测量 ,也能获得很高的测量准确度。所测无功功率的正负值还可以直接用于判断负载的性质。该方法在将模拟电压、电流信号转化为数字采样信号之后所进行的处理工作都是数字化的 ,设计简单、便于实现。

基于2对Hilbert移相滤波器的无功功率测量方法

基于1对Hilbert移相滤波器实现的无功功率测量方法存在移相误差对测量准确度影响大、中间信号纹波较大等问题。基于2对相同Hilbert移相滤波器的改进方法能够解决这些问题。通过消除误差公式中关于移相误差的一次项形式,削弱了Hilbert滤波器移相特性对测量准确度的影响,从而降低了滤波器的阶次；当测量纯正弦电路或含较少谐波的正弦电路的无功功率时,中间信号的纹波也显著降低。仿真实验对比结果表明,改进方法具有滤波阶次低、系统误差小和中间信号波动小的优点。改进的无功测量方法已经应用于一款数字化电能计量专用芯片的设计。

基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环

提出了一种基于Hilbert移相滤波实现的全数字锁相环,用于实现低频交流信号频率和相位的数字化测量。先将被测信号经过模数变换后输入到一对全数字的Hilbert移相滤波器,得到幅值相等相位相差90的两个信号,计算出输入信号相位角,再将输入信号相位角输入到一个基于锁相环结构设计的全数字处理系统,测算出信号的频率和相位。该测量方法充分利用了信号波形本身所包含的相位信息,提高了低频交流信号相位鉴别的准确度及锁相跟踪的速度,减少了测量过程达到稳定所需的时间。该算法可通过数字信号处理器(DSP)等微处理软件方便地实现。适用于测量电力系统工频电压信号的频率和相位,所获得的数据既可用于电力系统的监测,也可为需要同步工作的电力电子设备提供相位基准。

采用Hilbert谱带通滤波和暂态波形识别的谐振接地系统故障选线新方法

利用谐振接地系统发生单相接地故障后,非故障线路的暂态零序电流波形相似,而故障线路暂态零序电流波形与非故障线路差别较大的特点,提出一种基于故障暂态零序电流波形时频局部特征识别的接地选线新方法。将故障后各线路首个工频周波内的零序电流波形经Hilbert谱带通滤波分解为多频带分量,在时域上对各频带分量做等间隔划分,得等面积的时频小块,以其面积为元素生成各线路的分块时频谱矩阵,进而综合运用相关系数法及欧氏距离法求取各线路相对于其他线路的综合相似系数,结合选线判据确定故障线路。仿真结果表明,该选线方法能适应各种故障条件及影响因素,具有裕度高,选线准确等特点。

Hilbert低通滤波器特性分析及改进数值计算方法

针对基于Hilbert变换的零相位低通滤波器数值计算中,时域离散化带来的频域周期化影响了其低通特性的问题,提出了相应的改进方法。通过证明Hilbert低通滤波器时域解析表达式的频率响应特性,指出离散Hilbert低通滤波器的频响特性混叠了π两侧倒相的频率成分,并根据频响特性图的特征采用两级滤波结构对数值计算方法做出了改进。理论证明了改进后的滤波器能数值实现零相位低通滤波,并通过调幅信号以及调幅-调频信号的仿真算例进行了验证。应变实测信号处理实例表明,改进后滤波器能剔除动应变信号中低频的温度效应成分的影响,适合非平稳信号分析的预处理。

无功功率测量的Hilbert数字滤波器研究

利用Hilbert变换测量无功功率能获得较高测量精度。本文分析了Hilbert数字滤波器在无功功率测量中的应用;采用窗函数法和等波纹切比雪夫法设计了FIR型Hilbert数字滤波器;证明等波纹切比雪夫法所设计的Hilbert数字滤波器较窗函数法有较好的性能,更能较好的提高无功功率测量精度。

基于EMTDC/PSCAD和Hilbert全通滤波的电能扰动检测方法

Hilbert-huang变换是基于瞬时频率概念提出的1种新的信号处理方法,它基于经验模态分解法能够分析含有多种信号分量的非平稳信号。文中利用Hilbert滤波器(Hilbert filter,HF)对电能扰动信号进行全通滤波提取扰动信号幅值和频率参数。基于EMTDC/PSCAD软件建立能够产生电能扰动信号的仿真模型,再用HF对仿真信号进行分析得出检测结果。仿真结果表明,本文所提方法能够有效检测动态和稳态电能扰动问题。

FIR型HILBERT数字滤波器的设计

从Hilbert算法能够更精确地测量无功功率出发,设计了两种Hilbert数字滤波器,仿真结果表明FIR型Hilbert数字滤波器比IIR型Hilbert数字滤波器更适合设计高精度无功功率测量.

基于二进小波变换的实信号的多尺度Hilbert变换和瞬时频率提取

该文着重讨论了使用二进小波变换方法实现数字Hilbert滤波,特别是使用滤波器组实现多尺度Hilbert滤波所要考虑的各尺度滤波器的设计问题。将多尺度Hilbert方法应用到求信号的瞬时参数中,并利用小波变换的去噪思想,取得了比使用DWT方法去噪更好的去噪效果。

基于混合滤波的避投影数据微分螺旋锥束CT重建

目的本文将综合现有经典CT重建算法的优点,提出一种新的基于Hilbert-Ramp混合滤波的避投影数据微分螺旋锥束CT优质重建算法。方法新算法采用Katsevich算法框架,将现有FDK类型算法和Katsevich算法的不同优点有机地融合,完全回避投影数据中关于探测器坐标变量的直接微分运算。结果实验结果表明本文提出的新算法理论分析的正确性,有效地提高了螺旋锥束CT重建图像的分辨率,减少了重建伪影。结论文中提出的基于Hilbert-Ramp混合滤波的避投影数据微分螺旋锥束CT重建公式是对Katsevich重建公式的重要改进,同时Ramp滤波的引入可以针对不同的临床应用进行优化设计。

某PD雷达导引头基于改进的Hilbert变换的中频采样算法研究

对某PD雷达导引头中常用的一种中频采样技术进行了分析,对中频模拟接收机的输出信号进行欠采样,实现信号频谱的正交变换和等效下变频,但是实际采样频率与理论值存在一定的偏差,从而导致较大的镜频分量残余。为解决这一问题,文章采用了改进的Hilbert滤波器来抑制镜频。经过仿真,可以获得较好的镜频抑制效果。

不含旋转角度微分的螺旋锥束CT重建

近年来,Katsevich提出一种基于滤波反投影的螺旋锥束CT重建算法,并给出相应的重建公式改进形式,可以有效地解决长物体成像问题。基于Katsevich算法框架,提出了新的螺旋锥束CT精确重建算法。该算法利用数学上严格的推导,将Katseivch重建公式中关于旋转角度的微分运算完全回避,使得成像质量得到较大改善,减少了重建伪影。同时,新算法仍然基于平移不变滤波且数据冗余加权在滤波过程之后进行,保持了数值计算的灵活性。为验证本文算法的有效性,对计算机模拟数据进行仿真实验,实验结果表明,新重建算法的重建图像质量较Katsevich重建算法有较大提高。

不对称负荷动态无功补偿方法的研究

针对补偿三相不对称负荷的SVC装置,提出了一种以瞬时无功功率表示补偿电纳的新型控制算法。在瞬时无功功率的求取中采用Hilbert数字滤波器来实现 90°相移,在控制算法中引入功率平衡法的思想可以控制补偿后的不对称度和功率因数。通过仿真验证了这种SVC控制方案的正确性和可行性。

几种无功功率测量算法的仿真比较

简述了几种常用的无功功率测量算法,对非正弦电路无功功率理论及其无功功率测量算法进行了研究。根据Budeanu无功功率定义提出了基于Hilbert数字滤波器的无功功率测量算法,该方法不仅能测量正弦电路中的无功功率,而且在给定的定义下,也适合于测量含有谐波的非正弦电路中的无功功率。由于该方法是在对电压、电流信号采样后,通过直接进行移相滤波和简单的数值计算测量出无功功率,避免了现有方法中通过测量电压、电流有效值和有功功率计算无功功率所带来的误差。最后在MATLAB中利用数据对非正弦电路各无功功率测量算法进行了仿真比较,证明所设计的Hilbert数字滤波器算法能够更精确地测量无功功率。

非正弦情况下主要无功功率测量方法的对比研究

针对电力系统无功比重的增加以及人们对无功的关注程度日益提高,本文对几种主要无功功率计算方法进行了系统、全面的对比研究。首先依据无功功率的定义,对基波移相90度、微分法、FFT法和Hilbert滤波器法等无功算法进行对比研究,分析各种算法的基本原理和理论计算精度,比较各种算法的性能优、劣;然后对各种算法的软件实现方法进行研究,并对相关算法进行资源优化使其适用于嵌入式实时平台,进一步提高各算法的性能;最后以基于DSP的高性能三相表为测试平台,对各无功算法进行准确度对比测试。数据分析表明,正弦和非正弦情况下的测试结果与各算法的理论分析结果完全一致。本文的研究成果对各种主要无功算法在优化设计以及电能计量领域的应用具有重要的指导意义。

基于数字正交变换的双模DRFM技术研究

随着电子战技术的发展,对数字射频存储器(DRFM)的要求越来越高,传统的基于模拟正交变换的单一量化方式DRFM难以满足战场的需求。因此提出了基于数字正交变换方法的幅度、相位双模体制DRFM结构,并对Hilbert滤波法、低通滤波法和多相滤波法这3种正交变换方法的性能进行分析。该双模DRFM相比传统DRFM具有实现简单、功能丰富、适用范围广且镜像抑制比高等优点,特别适合于侦干一体化、小型化的发展趋势,仿真结果表明了双模DRFM的有效性。

非线性调频中频回波预处理的实现方法

基于常规雷达回波特征识别对回波信号质量有较高的要求,针对非线性调频脉冲压缩体制雷达,提出了一种非线性调频中频回波预处理的方法,离线实现了单通道中频正交采样、非线性调频脉冲压缩和Hilbert 滤波处理.仿真结果表明,通过此方法获得的I、 Q相参视频为提取识别特征奠定了较好的基础.

一种基于正交检波的快速数字AGC系统方案

提出一种快速数字AGC系统方案,系统中采用Hilber(t希尔伯特)正交检波方法,由于Hilbert滤波器的幅度衰减作用会导致检波输出产生波动,从而影响AGC系统输出信号的稳定性,通过在原检波输出端求平均值使检波输出稳定;同时引入正交检波输出与输入信号幅值的比值参数δ,简化系统的理论分析过程,在设计中通过仿真分析δ,能准确地确定系统的各参数值。基于以上改进的AGC系统结合文中的理论方法,使得该系统具有设计简单、工作稳定、易控制等优点。