复杂电能信号谐波时频域特征分析及其对电能计量影响

为准确分析复杂电能信号谐波时频域特性对电能计量的影响,提出了一种零值搜索-短时傅里叶变换时频域电压、电流信号幅度和相位分析算法,利用信号波形过零特征,自适应调整短窗傅里叶变换的时域窗宽,解决了电网频率波动导致的相位累积效应对相位分析的影响,算法的幅值分析误差为10-3、相位分析误差小于1°;建立了复杂电能信号时频域数据表征模型和4类时频域全局化特征矩阵提取算法,解决了时频域特性表征与提取的问题;以典型非线性动态负荷中频炉为分析案例,分析给出了其4类时频域全局化特征,并建立了畸变波形动态电能测试信号特征模型,通过辅助实验验证了4个时频域全局化特征对电能表动态超差的影响,提出了对国际和国内标准修改的建议。

基于CNN-Swin Transformer Network的LPI雷达信号识别

针对在低信噪比(SNR)条件下,低截获概率雷达信号调制方式识别准确率低的问题,提出一种基于Transformer和卷积神经网络(CNN)的雷达信号识别方法。首先,引入Swin Transformer模型并在模型前端设计CNN特征提取层构建了CNN+Swin Transformer网络(CSTN),然后利用时频分析获取雷达信号的时频特征,对图像进行预处理后输入CSTN模型进行训练,由网络的底部到顶部不断提取图像更丰富的语义信息,最后通过Softmax分类器对六类不同调制方式信号进行分类识别。仿真实验表明:在SNR为-18 dB时,该方法对六类典型雷达信号的平均识别率达到了94.26%,证明了所提方法的可行性。

基于差值信噪比法的船载地波雷达一阶谱识别

本文提出了适用于船载地波雷达展宽一阶谱识别的差值信噪比方法。通过结合仿真分析和实测试验数据,开展了船载地波雷达展宽一阶谱的频移和展宽特性分析,确定了一阶谱的最大展宽范围与平台运动速度之间的定量关系。通过分析一维多普勒频点间的差值数量关系,确定了边界预筛选准则。利用展宽一阶谱的区域连续特性,实现展宽一阶谱边界最终识别。采用船载地波雷达仿真和实测数据对所提方法的有效性进行了验证,所提方法相对于传统方法取得了较好的识别效果。

水泥混凝土路面板底脱空无损检测技术研究

为了进一步明确落锤式弯沉仪(FWD)和探地雷达(GPR)进行水泥混凝土路面板底脱空的无损检测方法和判断标准,基于2种方法的测试原理分析,分别提出了弯沉比值法和雷达信号畸变特征分析法进行路面脱空判定,并对两种脱空检测技术进行了工程应用。结果表明,两种检测技术判定结果具有较好的一致性,由于GPR检测速度快且为连续性检测,更适合运营道路水泥混凝土路面板底脱空检测。

钻孔雷达探测地下不良地质体的正演模拟及其复信号分析

在工程建设中经常会遇到诸如溶洞、裂隙带和断层破碎带等不良地质体,如果不能提前探明地下是否存在不良地质体及其含水情况,将会埋下严重的安全隐患。钻孔雷达是一种十分有效的探测方法,但迄今,尚未见有针对典型不良地质体进行正演模拟并进行复信号分析的工作。结合复信号分析技术,利用振幅、相位和频率等瞬时信息对钻孔雷达探测结果进行综合分析,能够提高解译的精度和准确性。针对溶洞、裂隙和断层等典型不良地质体无水和含水的情况分别建立了数值模型,利用地质雷达正演软件GprMax对数值模型进行了正演模拟,并使用复信号分析技术对正演结果进行了分析,获取了典型不良地质体的响应特征,且当不良地质体含水时,反射信号振幅增强、相位反转、频率降低。结合工程实例对钻孔雷达探测数据进行了复信号分析,正演模拟和工程实例都表明,利用复信号分析技术,可以更加方便地对地质异常体的形态分布及其含水情况进行分析,提高了钻孔雷达解译的精度和准确性。

加权重排算法在多目标雷达信号分辨中的应用

该文应用一种加权重排算法,对多目标雷达信号的分辨进行了研究。此加权重排算法简单且容易实现,重排后的时频分布虽然失去了双线性,但保持了其它良好性质,特别是换回了对Chirp信号和冲击信号的准确定位。针对编队多目标雷达信号的线性调频特点,应用加权重排算法在权衡能量聚集性和消除重排振荡的同时,实现了对编队多目标雷达信号较佳分辨。

穿墙脉冲雷达回波信号人体微动特征识别初步研究

主要研究了超宽带雷达人体探测回波信号微动特征识别问题。在分析超宽带雷达生命特征检测原理的基础上,针对人体微动特征特点,引入能量积分识别算法,编制时窗函数,对雷达实验的多个回波数据进行小波去噪处理。结果表明,利用能量积分算法,可以识别出含有人体微动特征的信号。

雷达辐射源信号识别的效能综合评估方法

针对现有评估方法存在指标权重设置不科学、评估方法不合理等问题,提出了一种雷达辐射源信号识别的效能综合评估方法。该方法首先根据雷达辐射源信号识别的效果,建立效能评估指标体系;然后在评估准则下,采用直觉模糊网络分析法对具有关联性特点的指标进行分析,并求解其指标权重;最后在区间犹豫模糊思想的基础上,结合消去与选择转换法和逼近理想排序法建立级别优先关系,从而实现雷达辐射源信号识别的效能综合评估。仿真结果表明,该方法可以得出合理的雷达辐射源信号识别方法效能的评估顺序。与现有方法相比,所提方法可以有效地解决指标相互关联的问题,并且可避免因评估方法的缺陷造成的错误评估。

信号控制交叉口助动车违章特征与影响因素分析

为了对助动车的违章行为提出改进措施,利用视频数据观测了上海市12个信号控制交叉口的骑行类车辆行为。基于行为分析方法对人-车-交通环境特征进行编码,并利用Logit模型分析了助动车违章行为的影响因素。结果显示,在信号周期较短、非机动车流量较小、横向车流较稀疏或处于违章待行状态时,助动车更易闯红灯;在直行或非机动车道较窄时,更易违章待行;在转弯、非机动车道较窄或横向车流稀疏的情况下,更易错用车道;在非机动车道较宽时,更易逆行;燃油/燃气车辆、男性骑车者更倾向于载人载物违章。最后指出,应建立助动车骑车者的安全意识、完善法律法规、提升交通设施服务质量与交通管理水平,以有效引导助动车向有利于城市交通有序、安全方向发展。

一种新的RES脉内特征复杂度评价方法

为弥补传统五参数对雷达辐射源信号(RES)分选识别能力的不足,提出一种基于模糊物元分析的RES脉内特征复杂度评价方法。从特征提取算法的时间复杂度和特征的空间复杂度2个角度设计评价指标,基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪模型获取指标的权重,采用模糊物元分析法综合评价RES脉内特征复杂度。针对6类典型RES信号进行仿真实验,结果表明,该方法可以较全面和准确地评价RES信号特征的复杂度。

基于集合经验模态分解的拉曼光谱信号特征研究

拉曼光谱信号是一种基于分子振动的散射信号,拉曼光谱仪的激光源波长一般为纳米级,考虑到散射频移,拉曼光谱有效信息主要集中在较高频段。拉曼信号是典型的非平稳信号,并且由于拉曼散射比较弱,信号很容易被高频噪声和荧光背景干扰,想获取较为全面的拉曼信息,需要对信号进行处理,小波变换对拉曼信号的分析结果取决于小波基的选择,不同小波基处理结果有差异;经验模态分解(EMD)方法可以自适应的分析信号,不需要设置参数,但存在模态混叠的问题;集合平均经验模态分解(EEMD),有效的解决了EMD方法中存在的模态混叠问题,能更加清晰的将信号中的不同频率成分划分开来,因此更加适合频率成分丰富的拉曼信号的特征分析和处理。采集了市面上常见的大豆油、花生油、玉米油和葵花籽油样本,通过拉曼光谱仪获得了各自的拉曼光谱信号。使用集合经验模态分解对食用油拉曼光谱信号进行自适应分解和处理,一共获得了10阶固有模态函数(IMF),根据信号的能量分布以及幅值特性, IMF1和IMF2表征为信号中的噪声部分, IMF3-IMF7表征为拉曼特征信号部分,最后一阶IMF10表征为荧光背景成分, IMF8和IMF9为其他物理意义的频率成分。通过对有效信号段的特征增强并重构拉曼信号,使拉曼信号的信噪比获得了2~5倍的提升,其中,难以探测的酯键羰基伸缩振动位于1 745 cm-1的谱峰得到了显著的增强。最后,将原始信号和经过特征增强的信号通过基于连续小波变换的惩罚最小二乘法进行了二次处理,并将获得的信号进行主成分分析后,可知:没有增强的不同类数据样本相互有重叠,不存在明显的类间距,很难完整的区分类型;基于特征增强的数据样本各自聚集,每种类型都可以相互鉴别,可为拉曼光谱信号处理提供一种新的途径。

直流微电网故障定位研究综述

综述了国内外直流微电网故障定位的研究现状。首先,分析了直流微电网故障定位的基础,指出直流微电网接地方式的选取和故障特征分析对故障定位的重要性。之后,对现有直流微电网故障定位原理进行归类研究,将直流微电网故障定位方法分为注入信号法和故障分析法,指出:各类算法均有优缺点;注入信号法适用于离线故障定位,故障分析法适用于在线故障定位,2种定位方法的准确性均受过渡电阻影响大;现有故障定位算法无法同时对单极接地故障和极间短路故障进行定位,且制约其定位准确性的因素多。最后,指出直流微电网故障定位面临的关键问题,并对未来直流微电网故障定位进行展望。

雷达信号脉内特征的小波分析

提出利用小波分析的方法分析雷达信号脉内特征，介绍了小波变换的方法并分析了利用小波变换的方法分析雷达信号脉内特征的可行性。对几种雷达信号进行了小波变换的模拟分析。结果表明，小波变换是分析雷达信号脉内特征的有力工具。

重排算法在多目标雷达信号分辨中的应用

本文使用 15年前由柯德锐等人首次在谱图中使用 ,并经弗朗克斯等人改进并推广的重排算法。对多目标雷达信号进行架次识别 ,此重排算法简单且极易实施 ,在重排后失去双线性时 ,却保持了其他许多可取特性 ,并换回了对Chirp信号和冲击信号的准确定位 ,针对编队多目标雷达信号的线性调频特点 ,利用此重排算法在权衡能量聚集性和消重排振荡的同时 ,实现了对编队多目标雷达信号的分辨。

灰色关联分析法在常规脉冲雷达信号识别中的运用

在雷达对抗侦察过程中,雷达对抗侦察设备接收雷达信号的各参数容易受各种因素的干扰,影响系统对信号的识别。针对这种情况,提出了一种基于灰色关联分析法的常规脉冲雷达信号识别方法。该方法通过对满足一定容差要求但不与已知雷达信号完全匹配的侦收信号进行关联分析,计算并得出侦收信号与各相似雷达信号的灰色关联度,为进一步目标识别提供依据。

水下ACFM高灵敏度裂纹检测探头设计

水下结构物局部微小裂纹在腐蚀和外力作用下可快速扩展,为结构物安全服役带来巨大隐患,因此及时发现海洋工程结构物微小裂纹具有重要意义。本文引入交流电磁场检测(ACFM)技术,建立了水下ACFM探头仿真模型,设计了基于隧道磁阻(TMR)磁场传感器的水下ACFM高灵敏度裂纹检测探头,通过提取裂纹畸变特征信号,提出了不锈钢表面微小裂纹信号识别方法,并通过水下微小裂纹检测实验来检验该探头的检测精度,结果表明所设计的裂纹检测探头可借助裂纹磁场特征信号实现不锈钢薄板表面深度1 mm、长度1.5 mm微小短裂纹和表面长度5 mm、深度0.5 mm微小浅裂纹的高灵敏度准确识别。本文研究成果可为水下结构缺陷早期裂纹预警及结构物长期安全服役提供技术支持,具有较好的推广应用价值。

虚拟同步发电机动态特性参数分析及配置方法研究

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术对提高并网逆变器动态特性,增强逆变型电源对电网友好性具有重要的意义。为解决目前缺乏成套VSG动态特性参数设计方法的问题,进一步推动VSG的工程设计及应用,文章基于小信号分析方法建立了VSG有功—频率控制二阶等值模型,分析了虚拟惯量J和阻尼系数D p对VSG有功功率控制动态特性的影响,建立了对应VSG欠阻尼、临界阻尼及过阻尼等动态过程下J和D p的参数域,并提出了基于超调量和过渡时间限制的参数配置方法;同时建立了VSG无功—电压控制一阶等值模型,分析了电压下垂系数K U和无功调节系数K Q对VSG无功功率控制动态特性的影响,建立了K U和K Q的参数域,并提出了基于过渡时间限制的参数配置方法。实践表明,所提出的配置方法对于VSG技术理论研究和工程应用过程中的参数选择环节具有很大的参考价值。最后,利用Matlab/Simulink平台的仿真结果证明了所提VSG参数配置方法的正确性和有效性。

LFM-CW雷达信号处理算法研究及仿真

从理论上对LFM-CW雷达进行信号分析,并对LFM-CW雷达的信号处理方法进行简单研究,最后通过仿真程序验证了该信号处理方法(距离/多普勒处理)在计算运动目标距离和速度时的正确性,为LFM-CW雷达信号处理提供了理论依据。

基于融合补偿的光纤网络入侵节点精准定位策略

光纤网络节点受到入侵后易导致信息丢失,甚至导致整体网络系统瘫痪。为此,提出基于融合补偿的光纤网络入侵节点精准定位策略方法。利用汇聚链路的控制法分组检测网络节点并融合信息,利用融合滤波的控制方法,获取网络入侵节点与未被入侵节点的差异化特性,确定关键节点位置,选择最佳公共节点补偿,满足节点对网络拓扑改变的最小原则,凭借信号分析法提取网络内异常信息特征,构建光纤网络入侵节点信号波束模型,提供定位输入数据,最后对整体网络状态预处理,建立网络检测模型,将异常特征信息输入至粒子群算法中,完成光纤网络入侵节点精准定位。实验结果表明:所提方法对入侵节点定位耗时较短,且定位平均误差较低。

雷达脉冲丢失原因分析与计算

文中结合侦察装备的实际,分析了在复杂电磁环境下漏脉冲的原因、计算方法以及应对的措施,将有益于试验、训练电磁环境的设置,为装备的论证设计提供了有益的工具。