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线性调频连续波信号的周期分数阶Fourier变换检测与估计 被引量:21
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作者 朱健东 赵拥军 唐江 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1827-1833,共7页
分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶... 分数阶Fourier变换(FRFT)对LFM信号具有最优检测能力,但对线性调频连续波(LFMCW)信号的检测与估计是次优的。由于LFMCW信号可视为LFM信号的周期拓展,基于FRFT对LFM信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种新的信号处理方法周期分数阶Fourier变换,以实现对LFMCW信号的检测和估计。周期分数阶Fourier变换的核函数可以与LFMCW信号实现最佳匹配,理论分析和仿真实验表明,随着观测时间的增加,可以实现对LFMCW信号的渐进最优估计,具有比FRFT更优的检测性能。 展开更多
关键词 周期分数阶fourier变换 线性调频连续波信号 参数估计 信噪比增益 最大似然估计
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一种双基声呐直达波干扰抑制算法
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作者 梁琴 胡鹏鹏 +2 位作者 陈洲 李捷 王婷婷 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期585-592,共8页
针对双基声呐中强直达波干扰下目标检测性能下降的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换域滤波的直达波抑制方法。该方法首先对发射信号进行纳托尔(Nuttall)窗加权,在接收端采用分数阶域置零滤波抑制直达波干扰,再通过频域自适应匹配滤波提... 针对双基声呐中强直达波干扰下目标检测性能下降的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换域滤波的直达波抑制方法。该方法首先对发射信号进行纳托尔(Nuttall)窗加权,在接收端采用分数阶域置零滤波抑制直达波干扰,再通过频域自适应匹配滤波提取目标时延信息,从而实现直达波干扰下的目标检测。仿真结果表明,在目标回波与直达波干扰功率比为-23 dB的情况下,该算法可有效抑制直达波干扰,准确估计出目标时延,成功检测到目标。在目标运动时,该算法通过在分数阶域搜索最佳阶数估计出多普勒频偏,并对其做频偏补偿后的频域自适应匹配滤波检测,可显著提高频域自适应匹配滤波器的检测性能。 展开更多
关键词 直达波干扰 分数阶傅里叶变换 纳托尔(Nuttall)窗 频域自适应匹配滤波器
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基于快时间keystone变换和FrFT的无人机检测算法
3
作者 王春蕾 周传睿 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第7期45-51,共7页
连续波雷达通常采用长时间相参累积技术来增强对无人机的探测能力。然而,无人机具有高机动性,在做长时间相参积累时易发生距离徙动和多普勒频率徙动,导致雷达检测性能衰退。针对此问题,文中提出了一种基于快时间keystone变换和分数阶傅... 连续波雷达通常采用长时间相参累积技术来增强对无人机的探测能力。然而,无人机具有高机动性,在做长时间相参积累时易发生距离徙动和多普勒频率徙动,导致雷达检测性能衰退。针对此问题,文中提出了一种基于快时间keystone变换和分数阶傅里叶变换(FrFT)的连续波雷达无人机检测算法,通过快时间keystone变换校正距离徙动,采用FrFT补偿多普勒频率徙动,进而完成相参积累和检测。不同于传统keystone变换作用于快时间域,快时间keystone变换作用于距离频率域,这是连续波雷达信号模型的特性导致的。仿真分析显示,文中算法可良好地平衡检测性能和计算量之间的矛盾;并采用雷达实测数据验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 连续波雷达 无人机探测 距离徙动 多普勒频率徙动 快时间keystone变换 分数阶傅里叶变换
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分数阶Fourier级数展开及相关性质研究
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作者 范瑜 《雷达科学与技术》 2009年第5期365-368,共4页
介绍了一种从分数阶Fourier变换(FRFT)思想导出的分数阶Fourier级数(FRFS)展开方法,可以看作为Fourier级数的进一步推广,在研究非平稳信号中有着重要的应用。分数阶Fourier级数以一组有限时域内的正交Chirp信号为基函数来逼近分析信号,... 介绍了一种从分数阶Fourier变换(FRFT)思想导出的分数阶Fourier级数(FRFS)展开方法,可以看作为Fourier级数的进一步推广,在研究非平稳信号中有着重要的应用。分数阶Fourier级数以一组有限时域内的正交Chirp信号为基函数来逼近分析信号,与Fourier级数相比,在分析非平稳信号中具有更大的灵活性。文中给出了Chirp信号FRFS分解的解析表示,分析了FRFS展开系数的振荡特性;同时对不同参数下的FRFS收敛速度进行了研究和计算机仿真,对于工程实际中的计算具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 分数阶fourier级数 时域有限信号 级数收敛 分数阶fourier变换
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联合EMD和分数阶Fourier变换的裂缝性火成岩地层纵波和横波时频特征 被引量:6
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作者 徐方慧 王祝文 +3 位作者 王文华 齐兴华 崔裔曈 韩锐羿 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期60-71,共12页
为了研究裂缝性火成岩地层中纵波和横波的时频特征,联合经验模态分解(EMD)和分数阶Fourier变换对阵列声波测井信号进行滤波。首先通过EMD得到高频的IMF,再利用分数阶Fourier变换的旋转特性分离高频IMF中的纵波和横波,得到不同角度裂缝... 为了研究裂缝性火成岩地层中纵波和横波的时频特征,联合经验模态分解(EMD)和分数阶Fourier变换对阵列声波测井信号进行滤波。首先通过EMD得到高频的IMF,再利用分数阶Fourier变换的旋转特性分离高频IMF中的纵波和横波,得到不同角度裂缝对应的纵波和横波Choi-Williams分布。结果表明:联合EMD和分数阶Fourier变换能有效改善纵、横波的时频耦合;相对于致密地层,裂缝性火成岩地层中的纵波和横波均幅值衰减、主频降低,同时速度减小。一般地,纵波幅值衰减与裂缝倾角呈正相关,横波幅值则相反;对于低角度裂缝,横波比纵波更敏感;纵波和横波主频在低角度裂缝和高角度裂缝地层中的差别不大;纵波和横波的速度在穿过低角度裂缝后降低更严重。 展开更多
关键词 裂缝性火成岩地层 纵波 横波 时频特征 EMD和分数阶fourier变换 Choi-Williams分布
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利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰 被引量:3
6
作者 谢岱玲 陈泽宗 +3 位作者 洪羽萌 陈羽洁 叶彩云 谢飞 《电讯技术》 北大核心 2016年第3期313-318,共6页
高频地波雷达(HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换(FRFT)将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰... 高频地波雷达(HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换(FRFT)将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明:FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 d B以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。 展开更多
关键词 高频地波雷达 射频干扰抑制 线性调频信号 分数阶傅里叶变换
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A Method for Improving Ranging Accuracy of Short-range Millimeter Wave Radar
7
作者 吴礼 彭树生 +1 位作者 肖泽龙 是湘全 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2010年第4期273-278,共6页
The range-velocity ambiguity caused by moving target influences on the ranging accuracy of a short-range millimeter wave radar greatly.A new method was presented in this paper to reduce the range-velocity ambiguity an... The range-velocity ambiguity caused by moving target influences on the ranging accuracy of a short-range millimeter wave radar greatly.A new method was presented in this paper to reduce the range-velocity ambiguity and improve the ranging accuracy by estimating parameters of the echo signal with fractional Fourier transform and self-correlation.And,a new quick searching algorithm was given also to increase the calculation speed.Compared to the Chinese remainder theorem method,the proposed method is excellent for its simplicity and reducing the computation complexity.The simulation results show its validity. 展开更多
关键词 radar engineering fraction fourier transform short-range millimeter wave radar ranging accuracy
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Eigenfunctions for a Quantum Wire on a Single Electron at Its Surface and in the Quantum Well with Beaded Fractional Quantized States for the Fractional Charges
8
作者 Saleem Iqbal Farhana Sarwar Syed Mohsin Raza 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2016年第2期320-327,共8页
We developed energy profiles for the fractional quantized states both on the surface of electron due to overwhelming centrifugal potentials and inside the electron at different locations of the quantum well due to ove... We developed energy profiles for the fractional quantized states both on the surface of electron due to overwhelming centrifugal potentials and inside the electron at different locations of the quantum well due to overwhelming attractive electrodynamic potentials. The charge as a physical constant and single entity is taken as density and segments on their respective sub-quanta (floats on sub quanta) and hence the fractional charge quantiz at in. There is an integrated oscillatory effect which ties all fractional quantized states both on the surface and in the interior of the volume of an electron. The eigenfunctions, i.e., the energy profiles for the electron show the shape of a string or a quantum wire in which fractional quantized states are beaded. We followed an entirely different approach and indeed thesis to reproducing the eigenfunctions for the fractional quantized states for a single electron. We produced very fascinating mathematical formulas for all such cases by using Hermite and Laguerre polynomials, spherical based and Neumann functions and indeed asymptotic behavior of Bessel and Neumann functions. Our quantization theory is dealt in the momentum space. 展开更多
关键词 fractional Charge Quantization fractional fourier transform Hermite Polynomials Sub Quanta of Electron spherical Bessel and Neumann Functions Lagueree Polynomials
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会聚球面波的泰伯效应
9
作者 陈然 孙中皋 程世红 《大学物理实验》 2023年第6期16-22,共7页
运用傅里叶变换和菲涅尔-基尔霍夫衍射理论推导了会聚球面波入射二维振幅型光栅在其菲涅尔衍射区的像面光场分布表达式,分析了成像条件以及成像规律。通过实验对泰伯效应进行观测,测量数据与理论值平均误差在4.6%左右,验证了所推导公式... 运用傅里叶变换和菲涅尔-基尔霍夫衍射理论推导了会聚球面波入射二维振幅型光栅在其菲涅尔衍射区的像面光场分布表达式,分析了成像条件以及成像规律。通过实验对泰伯效应进行观测,测量数据与理论值平均误差在4.6%左右,验证了所推导公式的正确性。研究结果完善了泰伯效应相关理论,对拓展其应用具有一定参考价值。 展开更多
关键词 泰伯效应 会聚球面波 傅里叶变换 二维光栅衍射
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基于FRFT的对称三角LFMCW信号检测与参数估计 被引量:34
10
作者 刘锋 徐会法 陶然 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1864-1870,共7页
对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。该文通过分析STLFMCW信号在分数阶Fourier变换(FRFT)域的频谱分布特征,发现STLFMCW信号包含的各段LFM信号在其对应的"最佳"FRFT域内具有很好的能量聚集... 对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号是一种典型的低截获概率雷达信号。该文通过分析STLFMCW信号在分数阶Fourier变换(FRFT)域的频谱分布特征,发现STLFMCW信号包含的各段LFM信号在其对应的"最佳"FRFT域内具有很好的能量聚集性;各段LFM信号在频域内会完全重叠,叠加的频谱幅度较高,在低信噪比条件下,严重影响STLFMCW信号的检测与参数估计。因此,利用FRFT检测STLFMCW信号时,必须克服该问题。该文提出一种FRFT与聚类分析相结合的STLFMCW信号检测与参数估计方法。该算法解决了由STLFMCW信号的频谱叠加给信号检测带来的问题,而且,克服了信号尖峰的高度必须高于噪声幅度的限制,在低信噪比条件下具有较好的检测效果。最后,仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 信号处理 对称三角线性调频连续波信号 参数估计 分数阶fourier变换 聚类分析
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球面波照明下傅里叶变换全息多图像加密方法研究 被引量:8
11
作者 沈学举 刘旭敏 +1 位作者 许芹祖 林超 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期488-493,共6页
为了减少加密系统所用模板数,简化隐藏图像对解密过程的影响,采用球面波照明研究了基于傅里叶变换全息的多图像加密隐藏方法,并进行了加密、加密图像隐藏和解密的理论分析和数值模拟,加密图像和原始图像间的相关系数趋于0,宿主图像和加... 为了减少加密系统所用模板数,简化隐藏图像对解密过程的影响,采用球面波照明研究了基于傅里叶变换全息的多图像加密隐藏方法,并进行了加密、加密图像隐藏和解密的理论分析和数值模拟,加密图像和原始图像间的相关系数趋于0,宿主图像和加密图像的叠加系数ρ<0.3时,宿主图像和隐藏图像的相关系数趋于1,解密图像和原始图像间的相关系数趋于1。结果表明,该加密隐藏方法的加密、解密和隐藏效果良好。 展开更多
关键词 信息光学 光学图像加密 加密图像隐藏 二值随机相位模板 傅里叶变换全息 球面波照明
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提高毫米波近程探测雷达测距精度的方法研究 被引量:5
12
作者 吴礼 彭树生 +1 位作者 肖泽龙 是湘全 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期301-305,共5页
目标运动带来的距离与速度模糊问题会使毫米波线性调频连续波近程探测雷达的测距精度大大降低。本文提出了一种利用分数阶Fourier变换及自相关得到雷达回波信号参数,从而估计出运动目标精确距离的方法。同时,文中给出一种新的快速搜索算... 目标运动带来的距离与速度模糊问题会使毫米波线性调频连续波近程探测雷达的测距精度大大降低。本文提出了一种利用分数阶Fourier变换及自相关得到雷达回波信号参数,从而估计出运动目标精确距离的方法。同时,文中给出一种新的快速搜索算法,提高了计算速度,并具有较高的测距精度。与中国余数理论方法相比,该方法算法具有处理简单、计算量小等优点。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 雷达工程 分数阶fourier变换 毫米波近程探测雷达 测距精度
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新截获模型下的对称三角LFMCW信号的检测与参数估计 被引量:6
13
作者 朱健东 冯新扬 +1 位作者 唐江 赵拥军 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第6期697-704,共8页
针对现有参数估计方法需要以信号的调频周期起点为截获时间起点的假设,结合"连续波"信号的特点和电子侦察的实际,建立新的对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号截获模型,提出了一种STLFMCW信号检测与参数估计方法。该方法在... 针对现有参数估计方法需要以信号的调频周期起点为截获时间起点的假设,结合"连续波"信号的特点和电子侦察的实际,建立新的对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号截获模型,提出了一种STLFMCW信号检测与参数估计方法。该方法在分析多周期STLFMCW信号模糊函数的基础上,利用Radon-Ambiguity变换(RAT)估计信号的调频斜率并确定分数阶傅里叶变换(FRFT)的最优阶数,根据截获模型下信号新的时间频率关系,再通过相应阶数上FRFT估计调制周期、调制带宽和载频。与现有方法相比,该方法克服了对信号截获时间起点限制,只需截获信号包含至少两个完整的正调频部分或负调频部分就可估计出信号的各个参数。蒙特卡罗仿真实验表明,本文的参数估计方法在低信噪比下具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 对称三角线性调频连续波 信号截获模型 参数估计 分数阶傅里叶变换 Radon—Ambiguity变换
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基于STFT和FrFT的连续波雷达参数估计 被引量:2
14
作者 张涯辉 傅承毓 +3 位作者 徐智勇 王宗友 贺东 程明娟 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第6期652-656,共5页
连续波雷达的回波信号由目标进行调制,对回波参数的估计是雷达信号处理的主要任务。本文从短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)的基本特点入手,介绍了他们进行雷达回波信号参数估计时的优缺点。针对这些特点,提出了一种基于... 连续波雷达的回波信号由目标进行调制,对回波参数的估计是雷达信号处理的主要任务。本文从短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)的基本特点入手,介绍了他们进行雷达回波信号参数估计时的优缺点。针对这些特点,提出了一种基于两种方法的混合算法。混合算法分两步:首先,混合算法运用STFT进行速度粗测;然后,用FrFT对加速度进行估计同时进行速度的精测。最后本文进行蒙特卡罗仿真实验,实验结果证明,即使在较低信噪比下该算法依然有效。 展开更多
关键词 连续波雷达 参数估计 短时傅里叶变换 分数阶傅里叶变换
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会聚球面波照明下由菲涅耳衍射实现分数傅里叶变换 被引量:1
15
作者 沈学举 汪岳峰 任宏岩 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期180-182,共3页
提出了在会聚球面波照明下,用菲涅耳衍射实现分数傅里叶变换的光学装置。定量得出了为实现分数傅里叶变换系统结构参数应满足的条件。分析表明,利用该系统可实现任意阶分数傅里叶变换。
关键词 会聚球面波 分数傅里叶变换 菲涅耳衍射 光学
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基于分数阶Wigner分布的机械故障诊断方法研究 被引量:4
16
作者 刘立州 李志农 肖尧先 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第4期46-49,共4页
为采用分数阶Wigner分布的机械故障诊断新方法,讨论了分数阶Wigner分布中最优分数阶的选择。仿真研究表明,分数阶Wigner分布优于传统的Wigner分布,分数阶Wigner分布能有效地抑制交叉项干扰。将提出的方法应用到轴承故障诊断中,实验结果... 为采用分数阶Wigner分布的机械故障诊断新方法,讨论了分数阶Wigner分布中最优分数阶的选择。仿真研究表明,分数阶Wigner分布优于传统的Wigner分布,分数阶Wigner分布能有效地抑制交叉项干扰。将提出的方法应用到轴承故障诊断中,实验结果验证了提出的方法的有效性。 展开更多
关键词 振动与波 分数阶fourier变换 分数阶Wigner分布 故障诊断
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菲涅耳衍射的分数傅里叶变换分析 被引量:3
17
作者 汪治华 潘英俊 石军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期45-47,共3页
基于菲涅耳衍射与分数傅里叶变换的关系 ,得出了描述菲涅耳近似下光波传播的光学分数傅里叶变换基本公式 ,并用分数傅里叶变换相加性证明了球面波的传播过程。
关键词 菲涅耳衍射 分数傅里叶变换 球面波 光波传输
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STLFMCW信号的周期FRFT检测与参数估计 被引量:2
18
作者 马垒 赵拥军 +1 位作者 赵闯 朱健东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期134-141,共8页
结合对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号的时频特性,提出了一种采用周期分数阶傅里叶变换(FRFT)的STLFMCW信号检测与参数估计方法。分析了STLFMCW信号在周期FRFT域的能量积累特性,推导了信号周期FRFT的处理增益表达式。利用噪声在周期... 结合对称三角线性调频连续波(STLFMCW)信号的时频特性,提出了一种采用周期分数阶傅里叶变换(FRFT)的STLFMCW信号检测与参数估计方法。分析了STLFMCW信号在周期FRFT域的能量积累特性,推导了信号周期FRFT的处理增益表达式。利用噪声在周期FRFT域的概率统计特性实现了检测门限的自适应确定。由于具有周期积累特性,在低信噪比下,该方法对调频周期、起始时间偏移、调频斜率和载频具有较好的估计性能。最后,仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 对称三角线性调频连续波 参数估计 周期分数阶傅里叶变换 RADON-AMBIGUITY变换
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球面折射系统和复合厚透镜的分数傅里叶变换 被引量:1
19
作者 陈建农 曲照军 +1 位作者 刘树信 王洪润 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期698-700,703,共4页
提出单球面折射系统可以作为光学分数傅里叶变换的最基本单元。在此基础上可以构造多种厚透镜或复合厚透镜分数傅里叶变换系统。推导了系统结构参数与分数傅里叶变换的级次的关系。指出单球面折射系统及其构造的透镜系统对输入物函数的... 提出单球面折射系统可以作为光学分数傅里叶变换的最基本单元。在此基础上可以构造多种厚透镜或复合厚透镜分数傅里叶变换系统。推导了系统结构参数与分数傅里叶变换的级次的关系。指出单球面折射系统及其构造的透镜系统对输入物函数的分数傅里叶变换输出可以位于自由空间,也可在球面折射材料内部或折射材料端面。输出平面位置的灵活性及其构造复杂系统的多样性,对于分数傅里叶变换的应用和光学信息处理必定具有潜在的实用价值。 展开更多
关键词 球面折射系统 分数傅里叶变换 透镜 级联组合 光学系统成像
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分数倒谱及其在机械故障诊断中应用研究 被引量:1
20
作者 刘立州 王穗平 +1 位作者 李志农 刘治华 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期77-79,共3页
论述了分数倒谱的定义和算法,提出了一种基于分数倒谱的机械故障诊断方法。并与倒谱分析方法进行对比分析。实验研究表明,分数倒谱优于传统的倒频谱分析方法,分数倒谱能有效抑制干扰,提高图谱质量。
关键词 振动与波 SY数阶fourier变换 SY数倒谱 故障诊断
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