针对现有混沌检测算法精度不高、状态响应滞后的问题,该文从混沌状态整体性、系统解频域特性等角度进行全面分析,提出一种基于摄动解主频功率比的弱信号检测方法,该算法不仅准确实现了临界状态的有效界定,提高了信号检测的可靠程度,而...针对现有混沌检测算法精度不高、状态响应滞后的问题,该文从混沌状态整体性、系统解频域特性等角度进行全面分析,提出一种基于摄动解主频功率比的弱信号检测方法,该算法不仅准确实现了临界状态的有效界定,提高了信号检测的可靠程度,而且揭示了系统各个状态之间的差别及物理含义。文中采用参数摄动法推导了Duffing-Van der pol振子的一阶摄动平衡解,证明了其为影响主频率分量的主要因素。在此基础上,采用经验模态分解方法对有效参量信息进行选择性重构,以最小均方误差约束准则下的比值系数重新定义了系统状态,得到系统主频功率比与策动力幅值之间的映射关系,并以此作为临界阈值确定的依据。实验结果表明,采用主频功率比准则的信号检测方法可靠性提高了约1个数量级,且算法的响应速度为传统分析方法的2倍以上。展开更多
在铁磁管道环境下,同频窄带噪声中的微弱瞬态极低频信号的估计与检测问题是管道机器人跟踪定位中最为重要的科学问题之一。为实现窄带噪声中的微弱瞬态信号的有效检测,分析了接收线圈在不同空间姿态下的信号特点,针对信号与窄带噪声相...在铁磁管道环境下,同频窄带噪声中的微弱瞬态极低频信号的估计与检测问题是管道机器人跟踪定位中最为重要的科学问题之一。为实现窄带噪声中的微弱瞬态信号的有效检测,分析了接收线圈在不同空间姿态下的信号特点,针对信号与窄带噪声相位上的区别以及信号包络的形态,建立了相位反相的双峰指数函数数学模型;应用非线性最小二乘估计,实现了该数学模型和真实信号之间的拟合;通过仿真和实验验证了该数学模型与真实信号的高度匹配性,并应用蒙特卡洛仿真分析了该模型参数估计的性能;使用所建立的数学模型,构建了平均功率检测器和瞬时最大功率检测器,通过分析比较极低频发射机在不同移动速度和接收信噪比条件下的检测性能,得出了两种检测器的特点和适用范围,并指出在现有工程背景下平均功率检测器的优势。实验证明,相位反相信息对同频窄带噪声中的信号检测非常重要,平均功率检测器在低信噪比条件下的检测性能良好。在信噪比为0.05 d B、虚警概率设为1%时,该检测器的检测概率达98.8%。展开更多
采用局部均值分解(local mean decomposition,LMD)算法对电能质量扰动进行检测时存在'端点效应'和'模态混叠'问题,严重影响了检测精度。文章针对分布式电源接入引起的微电网电能质量问题,对LMD算法进行改进,提出四点波...采用局部均值分解(local mean decomposition,LMD)算法对电能质量扰动进行检测时存在'端点效应'和'模态混叠'问题,严重影响了检测精度。文章针对分布式电源接入引起的微电网电能质量问题,对LMD算法进行改进,提出四点波形曲率延拓,寻找最优匹配波形用以改善'端点效应'。采用三次样条函数插值提高计算速度,使得筛选过程更快,间接减小了'端点效应'和'模态混叠'的影响。进一步提出了自适应筛选停止准则,通过内外层循环判据确定筛选停止条件,从而抑制'模态混叠'。通过对单一扰动、复合扰动模拟信号与实测信号的时频分析,验证了所提算法的可行性和有效性。最后通过与其他算法的计算量对比分析,进一步表明所提算法具有较低的计算量。展开更多
传统的振动控制技术将初始辨识的系统频率响应函数贯穿使用于振动控制的过程中;针对液压振动台系统的时变特性,提出使用基于最小均方误差(least mean square,简称LMS)的自适应算法在线辨识系统的频响函数。平滑周期图功率谱估计法相对...传统的振动控制技术将初始辨识的系统频率响应函数贯穿使用于振动控制的过程中;针对液压振动台系统的时变特性,提出使用基于最小均方误差(least mean square,简称LMS)的自适应算法在线辨识系统的频响函数。平滑周期图功率谱估计法相对现代谱估计法分辨率较低,提出自回归(auto-regressive,简称AR)模型法对振动系统响应信号进行功率谱估计,利用尤利-沃克(Yule-Walker)方程求解AR模型参数,并给出AR模型阶次确定的方法。利用自行开发的基于DSP和ARM多处理器信号处理系统对功率谱复现进行软硬件仿真。结果表明,此方法对振动台功率谱进行复现,复现精度优于传统功率谱复现算法。展开更多
文摘针对现有混沌检测算法精度不高、状态响应滞后的问题,该文从混沌状态整体性、系统解频域特性等角度进行全面分析,提出一种基于摄动解主频功率比的弱信号检测方法,该算法不仅准确实现了临界状态的有效界定,提高了信号检测的可靠程度,而且揭示了系统各个状态之间的差别及物理含义。文中采用参数摄动法推导了Duffing-Van der pol振子的一阶摄动平衡解,证明了其为影响主频率分量的主要因素。在此基础上,采用经验模态分解方法对有效参量信息进行选择性重构,以最小均方误差约束准则下的比值系数重新定义了系统状态,得到系统主频功率比与策动力幅值之间的映射关系,并以此作为临界阈值确定的依据。实验结果表明,采用主频功率比准则的信号检测方法可靠性提高了约1个数量级,且算法的响应速度为传统分析方法的2倍以上。
文摘在铁磁管道环境下,同频窄带噪声中的微弱瞬态极低频信号的估计与检测问题是管道机器人跟踪定位中最为重要的科学问题之一。为实现窄带噪声中的微弱瞬态信号的有效检测,分析了接收线圈在不同空间姿态下的信号特点,针对信号与窄带噪声相位上的区别以及信号包络的形态,建立了相位反相的双峰指数函数数学模型;应用非线性最小二乘估计,实现了该数学模型和真实信号之间的拟合;通过仿真和实验验证了该数学模型与真实信号的高度匹配性,并应用蒙特卡洛仿真分析了该模型参数估计的性能;使用所建立的数学模型,构建了平均功率检测器和瞬时最大功率检测器,通过分析比较极低频发射机在不同移动速度和接收信噪比条件下的检测性能,得出了两种检测器的特点和适用范围,并指出在现有工程背景下平均功率检测器的优势。实验证明,相位反相信息对同频窄带噪声中的信号检测非常重要,平均功率检测器在低信噪比条件下的检测性能良好。在信噪比为0.05 d B、虚警概率设为1%时,该检测器的检测概率达98.8%。
文摘采用局部均值分解(local mean decomposition,LMD)算法对电能质量扰动进行检测时存在'端点效应'和'模态混叠'问题,严重影响了检测精度。文章针对分布式电源接入引起的微电网电能质量问题,对LMD算法进行改进,提出四点波形曲率延拓,寻找最优匹配波形用以改善'端点效应'。采用三次样条函数插值提高计算速度,使得筛选过程更快,间接减小了'端点效应'和'模态混叠'的影响。进一步提出了自适应筛选停止准则,通过内外层循环判据确定筛选停止条件,从而抑制'模态混叠'。通过对单一扰动、复合扰动模拟信号与实测信号的时频分析,验证了所提算法的可行性和有效性。最后通过与其他算法的计算量对比分析,进一步表明所提算法具有较低的计算量。
文摘传统的振动控制技术将初始辨识的系统频率响应函数贯穿使用于振动控制的过程中;针对液压振动台系统的时变特性,提出使用基于最小均方误差(least mean square,简称LMS)的自适应算法在线辨识系统的频响函数。平滑周期图功率谱估计法相对现代谱估计法分辨率较低,提出自回归(auto-regressive,简称AR)模型法对振动系统响应信号进行功率谱估计,利用尤利-沃克(Yule-Walker)方程求解AR模型参数,并给出AR模型阶次确定的方法。利用自行开发的基于DSP和ARM多处理器信号处理系统对功率谱复现进行软硬件仿真。结果表明,此方法对振动台功率谱进行复现,复现精度优于传统功率谱复现算法。
