AWGN信道中基于时频分布的超窄带解调算法

针对脉冲位置相位翻转键控(Pulse Position Phase Reversal Keying,3PRK)调制的解调问题,基于时频分析方法,对3PRK信号的伪魏格纳-威利(PWVD)分布特性进行了详细分析,建立了3PRK调制信号相位突变与PWVD分布幅度的关系模型,利用该模型提出了一种新的基于PWVD分布的3PRK调制解调算法,并对该解调算法性能进行了仿真分析。仿真结果验证了该算法的有效性。

基于深度卷积神经网络与WPT-PWVD的轴承故障智能诊断

针对轴承故障诊断中人工提取特征依赖经验,且泛化性和自适应能力弱等问题,提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)与WPT-PWVD的智能故障诊断新方法。①利用小波包变换(WPT)将轴承故障信号进行自适应分解以提取有效高频成分并进行重构;②利用希尔伯特算法对重构信号做包络解调并进行伪魏格纳分布(PWVD)以得到能揭示轴承主要故障信息的时频图;③构建DCNN网络对轴承故障时频图自动学习提取故障特征,并通过在DCNN特征输出层后添加的Softmax多分类器进行网络参数微调,将特征自动学习提取与故障分类融为一体,实现轴承故障智能诊断。使用所提方法对不同工况、不同故障程度及不同故障类型的轴承进行诊断,结果证明了所提方法诊断精度高,且泛化能力强。

基于时频分析的雷达非匀速运动目标参数估计

针对合成孔径雷达(SAR,synthetic aperture radar)地面非匀速运动目标参数估计问题,提出了基于吕分布(LVD,Lv′s distribution)的自适应陷波器(ANF,adaptive notch filter)方法。首先,根据地面非匀速车辆目标运动情况建立雷达回波数学模型,并分析推导了回波信号多普勒参数和运动参数的理论公式;其次,利用伪魏格纳分布(PWVD,pseudo Wigner-Ville distribution)算法提取回波信号中由高阶运动引起的高阶相位,通过多项式拟合方法进行补偿,并对运动补偿后的动目标信号沿方位向进行孔径分割,对各个子孔径数据块分别进行基于吕分布算法时频表示,估计得到多普勒调频率值的变化曲线;再利用自适应陷波滤波器对调频率信号中由运动目标的径向加速度引起的高频分量和由航向速度引起的低频分量进行精确分离;最后,对提取的调频率高低频分量进行反演计算,得到非匀速运动目标的径向加速度和航向速度估计值。将本文所提方法与基于吕分布低通滤波器方法进行对比实验,验证本文所提方法在运动参数估计方面取得了更高精度。

基于时频图像代数特征的雷达信号脉内调制方式分类研究

利用雷达信号的时频分布，进行时频图像代数特征提取，提出了将时频分布图像的奇异值和不变矩两组代数特征联合作为特征模板，以实现雷达信号几种基本脉内调制方式的有效分类。针对单一特征难以区分的情况，两组代数特征能够相互补充，是一组良好的分类特征模板。

陶瓷基复合材料粘接构件超声特征研究方法

新型航天器机体外层陶瓷基复合材料隔热构件在粘贴过程中会产生缺陷,不利于航天器的飞行安全。针对一种陶瓷基多孔复合材料粘接结构构件,利用自主研制的超声C扫描自动检测系统,研究构件粘接层缺陷的超声检测特征。考虑材料多孔性和各向异性会导致超声数据多噪音,采用自适应小波阈值算法对超声信号进行去噪,从而提高透射声波的信噪比。在此基础上,提出采用Hilbert-Huang变换(HHT)和伪Wigner-Ville分布(PWVD)相结合的方法对透射声波进行时频分析,得到时间、频率和幅值的三维分布,从而获得超声透射波最大幅值和对应的时间和频率。通过对比缺陷处与非缺陷处超声透射信号的时频域分布,揭示了该类新型陶瓷基复合材料粘接缺陷对超声信号的影响特点。