基于EMD与功率谱分析的滚动轴承故障诊断方法研究

针对西部油田大型设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出一种基于经验模态分解方法EMD(empiricalmode decomposition)和功率谱的分析方法。首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解,然后对分解后包含轴承故障特征信息的固有模态函数分量作功率谱分析,得到各分量的功率谱图,清晰直观显示出故障特征信号的功率谱,从混有背景信号和噪声的振动信号中提取轴承故障信息。由于EMD方法具有自适应特性,适宜于非线性、非平稳信号的分解,该方法应用于滚动轴承的故障振动信号分析中,结果表明,该方法能够突出滚动轴承振动信号的故障特征,从而提高滚动轴承故障诊断的准确性。

利用Welch功率谱估计方法求埋深的参数选择

研究了采用Welch谱估计方法求异常体埋深时,窗函数类型、窗口长度、FFT点数、重叠采样点数对结果的影响;应用Matlab中的PSD函数,以无限长水平圆柱体为例作了分析。根据分析结果,提出了采用Welch谱估计方法计算异常体埋深时,关于窗函数、窗长度、FFT点数和重叠采样点数选择的建议。

最大熵方法-功率谱密度分析法在时间序列资料研究中的应用

目的介绍一种应用较为广泛的新的时间序列分析方法"最大熵方法-功率谱密度分析法"。方法对时间序列资料在频域分析中采用最大熵方法进行功率谱分析,并结合在时域分析中对非线性最小二乘法采用线性化方法进行分析、预测。结果介绍了该方法的理论柜架、操作步骤,并通过英国伦敦1948～1967年麻疹报告发病的时间序列进行了演示,还对此方法与传统的频域分析法和时域分析法进行了比较。结论本方法可对时间序列资料的内在特征深入分析,在了解序列内部结构的基础上进行拟合预测分析,在时间序列资料分析中具有广泛的应用前景。

用功率谱方法分析PKS0735+178的光变性质

文章在先前工作的基础上,对BL Lac 天体PKS0735+178光学B波段的观测数据利用功率谱方法分别计算了BL Lac 天体PKS0735+178的光变周期. 计算结果发现:PKS0735+178 具有4.02年和1.19年的周期,这一结果不仅较好地与Smith、 Webb等人的结论相吻合,而且与先前用Jurkevich方法计算的结果几乎是一致的. 这更进一步地证实了先前的结论:即中等时标的周期在PKS0735+178的光变性质中是存在的.

平稳信号功率谱密度的估计方法

在实际情况下,许多平稳信号无法导出数学表达式,要准确获取这些信号的功率谱密度存在一定的困难。根据维纳-辛钦(Wiener-Khintchine)定理,提出一种基于Matlab编程实现这类信号的功率谱密度的估计方法。通过仿真实验表明,该方法简单易行,准确性较高。

环境应力筛选功率谱密度图剪裁方法

简述了环境应力筛选(ESS)的概念。详细介绍了依据功率谱密度PSD(Power Spectral Density)图计算均方根加速度值的方法。用该方法对某型车载榴弹炮火控计算机随机振动筛选试验所用功率谱密度图进行剪裁设计,提出2种方案,并进行了设计验证。结果表明,该方法及推导公式正确,2种方案均可作为火控计算机进行随机振动筛选试验用图谱。

中医脉象功率谱求取方法比较

结合中医理论和人体脉象特点,通过脉象信号的典型周期选择、重采样和归一化处理,得到一种新的脉象功率谱求取方法。对照中医对脉象的描述,分析滑脉功率谱特点,与其他功率谱求取方法得到结果比较,得到各次谐波含量与脉象特征之间存在一定关系的结论。

运用功率谱的方法分析大鼠癫痫模型的脑电信息

癫痫是严重危害人类健康的脑部常见病,以脑部神经元过度放电引起突然反复和短暂的中枢神经系统功能失常为特征。脑电活动具有混沌特征,且具有较强的非平稳性,癫痫的发作期或在两次发作的间期有异常放电,统称为痫性放电。功率谱测量的是信号在单位时间内所具有的能量,它反映了信号的频率特性,可以作为区别确定性混沌与随机信号的指标。研究表明大鼠癫痫模型癫痫放电过程的脑电信息具有确定性混沌运动特性,说明可以运用混沌运动理论去研究癫痫脑电的放电过程。

秦沈客运专线轨道谱评判方法的研究

基于2004年1月至2005年4月轨道不平顺检测数据,利用Welch改进周期图算法,分析了秦沈客运专线轨道不平顺的功率谱密度,得出平均意义上的最大值、建议值和最小值。参考国内外成熟的轨道谱线表达形式,结合试算结果,得到表达秦沈客运专线轨道谱的拟合曲线公式,并应用非线性最小二乘拟合优化算法,获得拟合轨道谱表达式的参数。据此,提出秦沈客运专线轨道不平顺功率谱质量的评判方法。该方法将轨道谱图划分成A、B、C、D4个区域,依次定义为优秀、良好、合格和不合格轨道谱线区域。这样,对于一条给定的轨道谱线,就可依此方法来评定其质量,如落入A区的部分谱线为优秀轨道谱,落入B区的部分谱线为良好轨道谱等。

非平稳地震动过程模拟的谱表示-随机函数方法

在Priestley演变谱理论的基础上,采用随机函数的思想,建立了一类新的全非平稳过程模拟的谱表示-随机函数方法。在谱表示-随机函数方法中,实现了用2个基本随机变量即可精确表达原随机过程的目的。通过选取基本随机变量的离散代表点集,可以直接由演变功率谱密度函数生成具有给定赋得概率的代表性样本集合。以全非平稳地震动加速度过程的演变功率谱为例,验证了方法的有效性和优越性。最后,结合概率密度演化方法,进行了Duffing振子的随机地震反应分析与抗震可靠度计算。

成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法

以太平洋地震工程中心NGA强震数据库为基础,同时收集并分析处理了2008年汶川地震和2011年日本太平洋冲地震的强震记录。通过对近4000个水平地震记录的分析,获得了水平地震动峰值速度(PGV)与阻尼比5%的最大拟速度谱值的简便统计关系式,并与已有研究进行对比验证了该公式的适用性。为了将该公式应用到场地地震反应分析中,用该关系式对近场强震记录进行了回归分析并验证了其适用性。对于水平成层场地,利用笔者提出的PGV与最大拟速度谱的关系式以及速度与应变的近似关系,可由该层的反应谱计算其等效应变,从而可按照等效线性化方法的原理求得传递函数。以加速度反应谱与功率谱密度函数之间的相互转换关系为基础,以功率谱为载体,假定输入地震动为平稳随机过程,根据随机振动理论可由传递函数和输入功率谱算得各层的反应谱。对实际工程场地和竖向钻孔场地的分析表明,该方法有较好的计算精度和适用性。

基于ISTA功率谱密度的MATLAB随机过程时域样本再现

面向工程中典型性随机过程,基于频域功率谱密度(PSD)函数,分析和综合了平稳Gaussi-an过程的时域数值模拟方法,给出了Fourier变换法模拟、线性滤波法模拟、谐波叠加法模拟3种主要模型的数学原理、实现过程和应用特点,并结合ISTA功率普密度图进一步给出了从频域回复到时间域的方法,实现了频率域图谱在时间域上的仿真模拟。

基于偏置调幅波调制的单模激光系统功率谱研究

为了改进单模激光系统的稳定性,在单模激光损失模型中输入偏置信号的调幅波,用线性化近似方法计算了输出光强的功率谱,得到功率谱与低频调制信号频率、量子噪声实虚部间的关联系数的变化规律。结果表明:当低频调制信号频率增大、量子噪声增大、自饱和系数减小、量子噪声实虚部间的关联较强时,系统的功率越小,单模激光系统的稳定性越好。同时发现,载波信号的振幅对激光系统的功率谱也有很大影响。

气功入静过程中自发脑电波功率谱及相干函数的分析

用脑电技术和功率谱与相干函数的计算机分析方法,对78名受试者,分别进行了气功入静、一般休息和普通睡眠时的不同脑电变化规律的研究。结果表明入静过程能够使额区脑电能量在δ频段下降,在α频段上升,并在特定频率附近额枕脑电相干值增大。由此提出了入静深度指数概念,并证明了:(1)与一般休息相比,入静深度指数在练功时增大,在睡眠时下降,表示入静过程有自己的特殊规律。(2)内养功、强壮功、虚明功的入静深度指数无明显差异,说明不同练功方法均能达到入静的效果。

路桥过渡段功率谱密度浅析

本文分析了设与不设搭板的路桥过渡段长期使用过程中出现的不平度函数,在此基础上采用了尤利-沃克自回归方法,计算出设与不设搭板的路桥过渡段功率谱密度。

基于EMD的语音功率谱分析

提出了一种基于EMD的功率谱分析法,即先用经验模态分解方法(EMD)将语音信号分解成若干个固有模态函数IMF分量,而后对包含主要信息的IMF分量利用现代参数模型法估计出它们各自的功率谱。文中对不同情感状态下语音数据的分析结果表明,EMD方法能有效地应用于非平稳语音信号的功率谱分析中,可更细致的体现语音信号内在特征。

最大熵谱分析中的置信区间估计和显著性周期检验方法

最大熵谱对隐含周期振动具有较高的分辨力,因而被广泛用来研究海洋时间序列的周期变化特征。在应用最大熵谱时,一般只作定性比较分析,并不给出估计的置信区间和显著周期的统计学检验结果。本文根据 Kro mer(1970)关于最大熵谱估计的期望、方差和自由度的论述,探讨了最大熵谱的置信区间估计扣谱峰的显著性检验方法。

基于谱修正方法的非高斯风场模拟

为克服基于H erm ite谱修正方法的缺点,减少该方法中计算H erm ite多项式系数所需耗费的大量机时,提出了一种模拟非高斯风压场的新方法,采用非高斯累积分布函数(CDF)映射技术来代替基于H erm ite的概率密度函数(PDF)修正。选择任意边缘PDF模型作为概率目标模型,采用目标功率谱密度(PSD)作为样本函数,通过迭代修正该样本函数,使其收敛于目标概率密度函数和目标功率谱密度。将该方法应用于实际结构的非高斯风场模拟,模拟结果与目标谱符合良好,表明本文方法模拟非高斯风场具有较高的精确度和计算效率。

脑电功率值数据图、脑电功率谱(频谱)曲线图和脑电功率谱(频谱)直方图和压缩谱阵图

计算机技术在脑电图学上的应用,克服了传统的肉眼分析的主观性干涉,使脑电图的结果能用定量数字进行表达。因此在脑电图肉眼分析的基础上,再结合定量分析,必然会进一步提高脑电图的诊断水平。然而,脑电图定量分析技术有许多表达方法,各种表达方法都有各自的长处和不足。因此了解它们的长处和不足,根据临床的具体情况,选择性地使用相应的脑电图定量分析方法是很重要的。

发射机收带噪声功率测量方法研究

收带噪声功率是发射机的重要指标之一，其大小对系统性能有着重要影响，由于该指标的绝对数值比较小，一般情况下用仪器无法直接测量。本文根据工程经验总结出了几种不同的间接测量方法，并对其特性进行了分析说明，对工程研制和测试实践具有一定的帮助作用。