MULTIPLE FREQUENCIES ESTIMATION OF SIGNAL WITH SUB-SAMPLING

Based on time delay technology and MUSIC algorithm, a novel estimating multiple frequencies approach of signal with sampling rate which is least Nyquist sampling rate is presented in this paper. With choosing delay time properly, the estimated frequencies are unambiguous. Computer simulation confirms its availability.

脉内频率 时延捷变雷达抗间歇采样转发干扰方法

间歇采样转发干扰凭借快速准确的采样和转发手段,利用脉压雷达的匹配滤波特性形成假目标群,严重影响目标检测和跟踪性能。针对这一问题,结合波形设计和滤波思想,设计一种脉内频率时延捷变波形,并在此基础上提出一种基于时频分析的抗间歇采样转发干扰方法。首先,将线性调频信号划分为多个子脉冲,并在子脉冲之间增加随机时延。然后,提取未被干扰的子脉冲进行目标位置的准确判断,结合子脉冲的频率和随机时延等先验信息,利用迭代阈值分割算法去除强干扰信号。最后,通过构造时频域和时域带通滤波器分别进行子脉冲滤波和时域滤波处理。仿真实验结果表明,所提方法在不同干信比、信噪比和非同步采样情况下具有较好的抗间歇采样转发干扰性能。

基于相控阵超声的汽车后桥螺旋锥齿轮畸变控制方法

由于汽车后桥螺旋锥齿轮畸变控制的过程中易受畸变回波的影响,存在大量的噪声信号,导致控制误差较大、控制精度较低及控制效果较差,为此,提出基于相控阵超声的汽车后桥螺旋锥齿轮畸变控制方法。首先采用相控阵超声技术采集汽车后桥螺旋锥齿轮的振动信号,并将采集后的齿轮振动信号通过异性扩散降噪法进行降噪处理;然后根据降噪处理结果,采用畸变散射算法计算散射波的散射幅值,获取畸变信号的回波特性,采用曲线矩阵回波算法对畸变信号进行定位,得到畸变信号位置点后,提取畸变信号的特征;最后根据多普勒效应,计算畸变信号特征的频偏曲率,采用重采样畸变控制技术根据不同段的频偏基准点重新采样,进行齿轮畸变控制。实验结果表明,所提方法的畸变控制精度高、效果好。

基于数据拟合法的三角形薄壁堰明渠流量测量不确定度优化

针对三角形薄壁堰明渠流量计非定点使用时测量准确度水平较低的问题,基于不确定度预评估结果,提出了以曲线拟合替代线性插值计算流量系数,采用了数字输出磁致伸缩水位传感器测量水头,显著降低了原方法中贡献较大的不确定度分项。基于弗劳德相似准则改进了频率采样方法,提升了测量结果的准确度水平。测量方法改进后不确定度由1.6%提高到0.56%。通过标准表法明渠流量流速标准装置对三角形薄壁堰明渠流量计进行了标定实验,实验结果表明:测量方法改进后标定误差(偏差)由2%降低到1%。

A Designated Harmonic Suppression Technology for Sampled SPWM

Sampled SPWM is an excellent VVVF method of motor speed control, meanwhile the harmonic components of the output wave impairs its applications in practice. A designated harmonic suppression technology is presented for sampled SPWM, which is an improved algorithm for the harmonic suppression in high voltage and high frequency spectrum. As the technology is applied in whole speed adjusting range, the voltage can be conveniently controlled and high frequency harmonic of SP WM is also improved.

应用于低频电力系统的母线差动保护判据研究

随着清洁能源的快速发展,新能源结合柔性低频交流输电成为新的发展方向,为满足低频交流输变电系统的工程应用需求,常规交流继电保护须开展适应性研究。本文从母线保护出发,探讨现有母线保护原理,分析不同采样间隔对采样值积算法结果的影响。针对20Hz低频系统,基于采样值积算法提出一种低频母线差动保护新判据,利用采样值积算法快速计算故障特征量,并结合瞬时值判据保证故障判断的可靠性。测试结果表明,基于新判据的低频母线保护能够满足现有技术规范对母线保护的可靠性及速动性要求,母线区内故障时整组动作时间小于20ms,母线区外故障时低频母线保护可靠不动作。

强杂波背景下FMCW雷达低小慢目标探测研究

强杂波背景下的雷达回波处理一直是雷达信号处理的难点和重要工作。对调频连续波雷达信号处理进行了详细分析,完成了中频采样、数字下变频、FFT处理、MTI/AMTI处理、反异步处理、CFAR和杂波图处理原理框图设计。通过对强杂波背景下FMCW雷达低小慢目标的探测能力分析,提升了强杂波背景下对近距离小木船及海面漂浮的浮筒等低小慢目标的探测能力。为复杂海洋环境下FMCW雷达低小慢目标探测提供了一种新方法。

基于分段互质采样的谐波和间谐波频率估计方法

电力系统中电力电子产生的谐波数量不断增加,谐波问题是一个重要的问题。本文提出了一种改进的互质采样(Coprime sampling,CS)方案,用于谐波和间谐波频率估计。所提方案使用稀疏采样来降低采样率,并将其与现代频谱估计算法相结合。特别是,使用分段互质采样(Segmented coprime sampling,SCS)方法,然后使用求根多重信号分类(Root-multiple signal classification,root-MUSIC)算法代替常用的MUSIC算法可以减少计算工作量并获得准确的频率估计。仿真结果表明,该方法在估计精度上优于传统的均匀采样(Uniform sampling,US)方法。

基于智能优化算法的FIR数字滤波器设计

使用频率采样法设计FIR数字滤波器时,在通带与阻带之间设置适当的非零过渡点可极大改善滤波器的幅度特性,但过渡点最佳采样值难以确定,可以使用智能优化算法解决上述问题。在设置一个,两个和三个过渡点时,使用遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法,在最大误差最小,阻带最大误差最小,最小二乘以及阻带最小二乘准则下,分别求解过渡点最佳采样值,并使用五种评价指标对比不同算法在不同滤波器优化准则下的优化效果。实验结果表明,在设置不同数量过渡点的情况下,使用智能优化算法均可得到阻带幅度特性优于查找表数据的过渡点最佳采样值,三种算法中模拟退火算法优化效果最佳,四种滤波器优化准则中阻带最大误差最小准则下的优化效果最佳。

基于灰狼优化算法的间歇采样移频转发干扰优化方法

针对间歇采样转发干扰生成的假目标分布呈现较强规律性的问题,给出一种基于灰狼优化算法的间歇采样移频转发干扰产生方法。通过对采样脉冲进行移频调制,根据每个采样脉冲在移频调制后产生的干扰假目标分布,将移频量作为优化变量,构建多载波移频调制的间歇采样转发干扰优化模型,并利用灰狼优化算法对参数进行求解。仿真分析了不同参数条件下的干扰效果,并从干扰信号脉压后过不同门限概率的角度将本文方法与传统方法进行对比。实验表明,在给定仿真条件下,本文方法产生的干扰信号脉压后平均功率提高了约2.5 dB,能够取得更优的干扰效果。

基于WOA-VMD联合MOMEDA的轴承外圈故障特征提取方法

滚动轴承工作环境较为复杂,在复杂的环境因素影响下,其故障特征信号容易受到噪声的影响,导致其难以被识别。针对这一问题,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的变分模态分解(VMD)联合多点最优最小熵解卷积(MOMEDA)的滚动轴承外圈故障特征提取方法。首先,利用变分模态分解(VMD)对仿真信号进行了分解,使用鲸鱼优化算法(WOA)确定了最佳分解层数以及各分量的样本熵;然后,以样本熵最小值为目标寻优,得出了包含故障信号的最佳分量,对得到的最佳分量进行了MOMEDA重构,从重构信号的包络谱中获得了仿真信号故障特征频率及其倍频;最后,为了验证WOA-VMD联合MOMEDA的有效性,在实验台上采集数据,对滚动轴承的外圈故障信号进行了特征提取。实验结果表明:使用该方法可以高效地进行信号的分解寻优,能较为准确地得到仿真信号的故障频率(100 Hz)和实验台提取信号的近似故障频率(87.5 Hz),验证了该方法的有效性。研究结果表明:低信噪比的工况条件下,采用WOA-VMD联合MOMEDA的方法可以有效地提取滚动轴承的故障特征信号,并能从重构信号中提取故障特征频率。

基于压缩采样的电力系统负荷频率自动控制研究

为降低新能源接入对电力系统的影响,研究了基于压缩采样的电力系统负荷频率自动控制方法。利用匹配追踪算法对采集到的新能源发电输出功率信号进行稀疏表示,并将稀疏表示后的信号投射至测量矩阵得到低维的测量值。在测量值范围内,运用L1范数优化方法得到重构后新能源发电输出功率。将该功率与期望功率的偏差作为扰动项,接入基于比例积分(PI)控制器的负荷频率控制模型。利用变论域方法调节PI控制器输入与输出论域。根据模糊推理定义伸缩因子,构建变论域模糊PI控制器使之作用于负荷频率控制模型,完成电力系统负荷频率的自动控制。试验结果证明:该方法控制后的输出功率稳定,负荷扰动下区域控制偏差和频率偏差小,电力系统负荷频率自动控制的精度最高可达99%,具有实用性。

电力系统频率实时测量新算法

提出了一种利用电网电压的交流采样值测量电力系统频率的新算法⒚该算法响应时间短，测量精度高。

遗传算法在FIR滤波器设计——频率抽样法中的应用

本文介绍了遗传算法在FIR滤波器设计———频率抽样法中的应用 .用遗传算法确定过渡带样本值 ,解决了传统方法 (查表法 )不能保证数据是最优的问题 .本文还对标准遗传算法进行了适当的改进 .给出了FIR数字低通、带通滤波器设计的两个例子 .实验结果说明通过遗传算法设计的FIR滤波器性能较查表法得到了改善 .

电力系统测频的自适应算法

本文提出了一种采用自适应技术调整采样间隔的递推富氏算法。计算机仿真表明，本文算法能较好地跟踪系统频率的变化，对谐波分量具有较强的抑制作用。通过自适应技术调整采样间隔，提高了频率测量的精度，实现了宽范围的测频。满足电力系统频率测量要求。

基于FFT的欠采样带宽信号频率无模糊估计

在宽频段内进行信号参数估计时，从节约高速ＡＤＣ硬件花费和减少系统的复杂性两方面考虑，信号欠采样是一种可行的方法。现有一些方法虽然能有效地消除频率估计模糊，但是要损失其他特征信息和没有考虑信号带宽对频率估计的影响。本文基于ＦＦＴ技术和分类算法提出一种新的多个欠Ｎｙｑｕｉｓｔ采样的带宽信号频率无模糊估计方法。只要严格地选取ＡＤＣ的采样速率，频率估计误差就能控制在与信号带宽和其他因素有关的误差范围内。同时，该方法还保留了信号的其他特征信息。计算机模拟实验验证了方法的有效性。

基于SOPC的便携式高精度频率仪设计

随着频率测量系统在许多领域的广泛应用,为了达到高速高精度宽量程的频率测量,介绍了基于Nios II处理器软核的SOPC为控制核心,采用直接数字频率合成(DDS)技术,在SOPC上构建通道切换逻辑控制、信号处理器模块以及人机交互模块,实现高速多通道数据运算与处理,缩小了频率仪体积,并降低了开发成本。通过通道切换逻辑控制,实现宽量程频率采样。通过细分插补软件算法实现0.061 ns级的时间测量,从而实现高精度的频率测量。

基于小波变换和三点法的基波频率测量

小波变换可以在非同步交流采样情况下,提取畸变信号中的基波分量,但检测结果存在少许误差。三点法可通过任意三个等间隔检测点提取正弦信号频率,但检测点误差会严重影响测频精度。对三点法误差的数学机理进行分析发现,合理的选择检测点之间的间隔可以使结果误差最小。极值分析和牛顿迭代法可被用来近似计算最优检测点间隔。通过误差的抑制和个别较大误差结果的剔除,小波变换能与三点法结合对电网中畸变信号的基波频率进行高精度检测。仿真算例证明本文算法精度要优于小波变换与过零法或极值法结合的算法精度。

基于频率采样技术的FIR数字滤波器优化设计

本文提出了一种FIR数字滤波器满意优化设计方法,将滤波器过渡带样本值作为优化变量,通过设计通带、过渡带和阻带性能指标满意度函数和综合满意度函数,构造出满意优化模型,并用本文提出的新量子遗传算法搜索满意解,FIR高通和带阻数字滤波器的设计结果表明,采用满意优化方法设计的FIR滤波器的性能优于传统方法。

层状介质高频电磁场计算方法及结果分析

本文在研究了高密度采样线性滤波算法计算层状介质高频电磁场的电磁响应的基础上,系统比较了Anderson等数值计算方法的速度和精度,给出了不同的地电参数和接收距对该计算方法精度的影响.通过比较表明,高密度采样算法不仅速度快,而且精度高.本文还对水平回线源层状介质当发射线圈位于地面时的表达式的第二项积分进行了公式推导,为电磁场的计算提供了清晰的思路.