改进的气体泄漏识别算法研究

为了获得理想压缩气体泄漏信号的识别准确率,进而实现高效检测的目的,提出一种基于经验模态分解、梅尔频率倒谱系数和主成分分析的泄漏超声信号特征提取方法。首先,使用经验模态分解提取泄漏信号的超声频段,通过对固有模态函数的熵值设定阈值,优化频谱混叠;其次,通过构造梅尔变换函数,设计分别针对目标频段中不同分布的梅尔滤波器组;然后,使用主成分分析代替离散余弦变换,提取改进的梅尔频率倒谱系数;最后,在实验室模拟泄漏环境,采集不同泄漏条件的泄漏信号,使用支持向量机实现识别分类,完成泄漏检测。结果表明,使用熵阈值优化的经验模态分解能够提高泄漏信号的识别准确率,改进的梅尔频率倒谱系数是一种更有效的泄漏信号特征,相比改进前识别准确率提高了7.76%。

一种抗混叠的非均匀周期采样及其频谱分析方法

非均匀采样可以突破采样定理的限制,但非均匀采样信号的频谱在所有频率段均存在混叠频谱噪声,这些频谱噪声会淹没真实信号中的一些频谱幅度较小的信号,使得非均匀采样无法检测小信号。本文提出一种非均匀周期采样方法,该方法既具有非均匀采样抗混叠的特性,又具有均匀采样的消除混叠频谱噪声的特点。文中详细分析了非均匀采样产生混叠频谱噪声的原因,提出了基于非均匀周期采样的傅里叶变换方法,并给出了实验结果。理论和实验表明,非均匀周期采样方法是一种行之有效的采样方法。

多带通信号直接均匀欠采样技术

该文讨论了宽带数字接收机中对多个复或实的带通信号的直接均匀采样。对这多个通带位置及带宽均是任意的实或复的带通信号给出了采样率应满足的关系,用此采样率采样使输入数据得到有效的压缩,同时结合滤波器将频谱进行搬移,最后给出了实例。

带通信号非均匀采样理论的研究

为拓宽带通信号非均匀采样的采样频率范围,提出了一种周期性非均匀带通采样方法,该非均匀采样的平均采样频率在数值上等于带通信号无失真均匀采样的采样频率.分析了采样后信号频谱的混叠问题,在此基础上,给出了无失真重建时内插函数的傅里叶像函数应该满足的条件.计算机仿真实例验证了非均匀采样时内插函数的计算和带通信号的重建过程.

基于离散频谱分析的自由衰减振动信号的幅值恢复

加矩形窗截断后的自由衰减振动信号可以看成无限长谐波信号与单边指数函数及矩形窗的乘积,从理论上证明了其连续谱峰值点的频率和相位就是信号的实际频率和相位。分析了连续谱的离散频谱幅值误差影响因素,提出一种新的求解幅值恢复系数的方法,该方法根据已估计得到的阻尼、频率和相位重构幅值为给定值的新信号,然后求解加有限长度指数窗幅值恢复系数。当理论频率位于某条离散谱线上,幅值基本无误差。理论分析和仿真表明,采样频率、阻尼和频率误差的变化对幅值分析精度的影响很大,并且是相互作用的,但当理论频率与采样频率之比fn/fs在区间(0.25,0.4)内,且阻尼在区间(0.005,0.02)时,不论频率误差多大,分析精度均很高,幅值误差小于5%。相邻频率成分产生严重模态耦合时,不能使用该方法。

一类非均匀采样信号的数字谱

本文对实际采样过程中出现的一类非均匀、非理想采样信号进行了频谱分析，得到了此类信号的数字谱表达形式，并对非均匀采样周期信号的数字谱进行了深入的研究，得到了其数字谱完整的表达形式及其一些重要性质，最后，给出了该理论的一个应用一分析数字合成周期信号的频谱及信噪比．

信号采样理论在交通流检测点布设中的应用

在对交通流检测点布设领域研究应用现状进行分析与抽象的基础上,提出交通流检测点布设本质上属于空间交通流信号采样问题。依据信号采样理论,建立了确定检测点间距或密度的方法与流程,该流程包括空间交通流信号产生、离散傅里叶变换、频谱分析、间距确定、误差分析5个步骤。对高速公路拥挤状态下的仿真分析表明:100 m的检测点间距可以满足对拥挤交通流状态的真实检测,该数值接近于实际应用中的最小值(125 m),说明该理论方法具有较好的实用性。

带通信号的直接采样与重构

本文指出目前带通信号直接采样和重构定理是不充分和不完整的,基于Shannon采样定理的频谱褶叠概念,本文提出了带通信号离散化后频谱的二类混淆现象,即叠加混淆和错位混淆的概念,给出和证明了带通信号直接采样和重构定理.同时,本文说明Shannon采样定理是本文提出定理的一个特例。

列车轴承频带变化类故障的诊断方法

为了解决常规谱分析技术在列车轴承故障诊断中的误诊和漏诊问题,分析了列车轴承频带变化类故障的振动机理,研究了一种基于数据插值重采样分析的诊断方法;通过脉冲触发式整周期采样技术以及等角度重采样、特诊谱提取技术等信号处理方法,实现列车频带变化类故障的精确诊断.仿真分析与实验结果表明,该诊断方法能准确、有效地识别列车轴承早期故障.

基于IEC标准和全相位谱分析的谐波间谐波检测方法

IEC61000-4-7:2002标准推荐的谐波间谐波测量新方法在同步采样下对非平稳信号具有良好的测量精度,但在非同步采样下测量精度较差,在各次谐波和间谐波相对相位变化下测量值会不同。为提高IEC新方法测量精度并保持测量值恒定,提出基于IEC新方法与全相位谱分析相结合的改进方法。该方法利用全相位谱分析具有优良的抑制频谱泄漏和相位不变性特点,实现在非同步采样下对多种典型非平稳信号谐波间谐波的精确测量,并与IEC新方法和传统加二阶余弦窗IEC新方法对比。仿真结果表明,所提出的改进方法非常适用于在非同步采样下谐波间谐波测量,即使各次谐波和间谐波相对相位出现变化,测量值仍然具有较高的精度并能保持恒定。

带通信号的数字正交采样定理及优化设计

在数字正交采样中,带通信号存在频谱迁移问题,虽然满足带通信号的采样定理,仍可能产生频谱混叠。该文证明了带通信号的数字正交采样定理,并讨论了这种采样系统的优化设计。

基于非均匀采样的频谱分析和弱信号检测

由于采样设备和被采样信号的限制,完全的均匀采样很难实现,实际中很多情况也需要用到非均匀采样,而当采样信号是非均匀时采样定理不再适用。使用基于最小二乘法的非均匀频谱分析法,详细讨论了频谱噪声的产生原因和影响因素。由于频谱噪声会淹没一些弱信号的频率成分,使用基于最小二乘法的幅值衰减法,衰减强信号频率成分和频谱噪声,通过仿真实验成功检测出幅值为强信号幅值一亿分之一的弱信号,并对非均匀采样信号的频率成分进行高精度的参数估计。

非等间隔采样信号傅里叶频谱分析方法

针对伪随机(PN)码调制的多普勒激光雷达中固有的对外差信号不能等间隔采样的问题,提出一种新的非均匀采样信号的离散傅里叶变换(DFT)方法。首先,给出距离速度同步测量多普勒激光雷达系统模型,指出对外差信号不能等间隔采样的原因;然后,通过理论推导,提出一种新的非均匀采样信号的频谱分析方法;最后,通过仿真验证该方法可用于分析非等间隔采样信号的频谱。结果表明,在道路运动目标产生的多普勒频率范围内,接收信号信噪比(SNR)为0 d B的情况下,该方法仍可有效分析出不等间隔采样多普勒信号的频率。

一类非均匀采样信号的谱分析

本文对实际采样过程中出现的一类非均匀、非理想采样信号进行了频谱分析，得到了此类信号的数字谱表达形式，并对非均匀采样周期信号的数字谱进行了深入的研究，得到了其数字谱完整的表达形式及其一些重要性质。

提高并行交替式高速数字化系统分辨率的研究

本文是关于幅度非均匀取样信号理论及其应用的第二篇论文.本文首先分析了文献［1］中的偏置误差对输入信号频谱的影响，说明了提高幅度分辨率的基本原理，然后推导出了输入信号为正弦信号时附加信号的频谱表达式，提出了两种提高该系统的幅度分辨率的方法.最后进行了计算机仿真，给出了系统的有效位数和输入信号频率的关系曲线.

水轮机压力脉动信号采集方法的研究

通过对大量试验资料的分析 ,针对目前广泛使用的FFT分析法 ,介绍了在水轮机压力脉动试验过程中可能产生的信号混叠和信号频率泄漏现象 ,提出了在采用FFT分析时较为合理的信号采集方法。由于在进行FFT分析时 ,先对连续的压力脉动信号进行了有限化和离散化处理 ,从而使分析得到的频率、幅值和相位产生误差。要提高FFT分析的频率分辨率 ,必须加长数据采样时间 ;要提高高频分析的精度 ,则应提高采样频率 ,缩短采样间隔。

带通信号的三类采样频率区间确定与解释

本文首次将带通信号采样频率依其离散后的频谱结构有无混淆及混淆特点分为三类，并推出了三类采样频率区间的确定公式和图形、表格解释及其理论频谱图示。

多路A/D非均匀采样信号的数字谱分析

对多路 A/D采样过程中出现的一类非均匀、非理想采样信号进行了频谱分析 ,得到了此类信号的数字谱表达形式 ,并对非均匀采样周期信号的数字谱进行了深入的研究 ,得到了其数字谱完整的表达形式及其一些重要性质。

基于相位差校正技术的动平衡信号高精度测量

提出利用相位差校正技术实现动平衡信号的高精度测量。对原始随机采样的振动信号序列时移构造相同点数的新序列，分别对这两个信号序列加对称窗函数进行FFT分析，利用各自离散频谱中对应峰值谱线的相位差求取信号幅值和相位的校正量，最后根据该校正量得到基频不平衡信号的特征参数，同时也说明了对称窗函数的选取原则。该方法的采样频率不受待测信号频率影响，不需要整周期采样，算法实现方便，实时性好，且加适当的窗函数可以消除信号中的谐波、噪声干扰。实验结果表明该方法能够实现动平衡信号参数的高精度测量。

基于聚类分析的分数阶Fourier变换信号分离与检测

针对应用分数阶Fourier变换检测多分量信号计算量大、效率低的问题,提出在分数阶Fourier域采取混沌-多步拟牛顿法和聚类分析相结合的方法分离与检测信号。在保证全局快速搜索最强信号的条件下,实现一次检测多个较强信号,并将已检信号逐次消去,减小对剩余信号检测的影响。仿真结果表明,该方法能快速分离检测多种调制的频谱混叠信号。