非平稳随机过程功率谱与自相关的关系推导

涉及随机过程的文献或书籍通常只介绍广义平稳随机过程的功率谱密度与自相关函数的关系,即佩利-维纳准则.本文就非平稳随机过程的功率谱与自相关之间的关系进行了推导,结论是功率谱密度与自相关函数的时间平均是1对傅立叶变换.     

随机过程的第二类随机谐和函数表达

发展了随机过程的第二类随机谐和函数表达并研究了其性质.证明当随机频率与相位服从独立均匀分布而幅值由频率与目标功率谱密度决定时,随机谐和函数过程的功率谱密度函数精确地等于目标功率谱密度函数.研究第二类随机谐和函数过程的渐进正态性,讨论趋向正态分布的速率,并采用Pearson分布研究1维概率密度函数的性质.研究表明,第二类...     

如何在Matlab中优化基本周期图法对随机信号进行的功率谱估计

对于一个随机信号,自相关函数往往最能完整地表征它的统计平均值.我们可以用功率谱密度(Power spectraldensity,PSD)来表征它的统计平均谱特性.此外功率谱估计在测量噪声频谱、最优化线性滤波等其他应用中也有着非常重要的作用,因此对功率谱估计如何进行优化显得更加重要.本文就如何在Matlab中优化基本周期图法对随机信号进行的功率谱估计进行了简单讨论.     

平稳地震动过程的正交展开-随机函数模型

在随机过程正交展开的基础上,建议了一类随机过程的正交展开-随机函数模型.将随机过程展开为标准正交基函数与标准正交随机变量的线性组合形式.利用随机函数的思想,将展开式中的标准正交随机变量表达为基本随机变量的函数形式,通过3种常用正交函数形式的构造,实现了用一个基本随机变量表达原随机过程的目的.与已有的正交展开方法相比,本文方法所需基本随机变量的数量最少,且能获取精确的二阶统计量信息.结合平稳地震动加速度过程的功率谱密度函数,进行了平稳地震动过程的正交展开-随机函数模型实例分析,验证了本文方法的有效性和优越性.     

一种基于线性正则变换域功率谱的信号检测方法

本文通过信号利用线性正则变换域功率谱,进行了参数估计和信号检测.作者首先分析了随机信号通过LCT域滤波器的统计特性,得到了输入输出随机信号的均值关系,输入、输出随机信号之间相关函数之间的关系,同时,定义了线性正则变换域功率谱,进一步研究了在线性正则变换域中,输入输出信号的相关函数与功率谱之间的关系,并且利用信号在线性正则变换域中的功率谱对单分量chirp信号进行了参数估计,理论和仿真结果均表明该方法优于基于FRFT域功率谱的参数估计方法.     

基于随机信号非线性特征的信号体制识别

在信号处理与模式识别相结合的信号体制识别中,利用Ｖｏｌｔｅｒｒａ非线性模型对随机信号进行分析,求解出Ｃａｕｓｓｉａｎ随机过程的输出自相关函数和功率谱密度。通过时域和频域特征提取及二次函数分类,提高识别的准确率和系统的广谱性。     

长期非平稳荷载调谐质量减振阻尼器优化设计

研究外荷载为长期非平稳随机过程，考虑长期荷载的特性，采用1个概率谱密度函数来反映长期非平稳随机荷载及其特征；概率谱密度函数是基于大量的一般谱密度函数的统计特性获得，以延长结构的抗疲劳使用寿命为目标函数，提出了调谐质量减振阻尼器的优化设计方法，这在实际工程中有着极为广阔的应用前景，本文旨在从理论上发展长期非平稳随机荷载作用睛调谐质量减振阻尼器的优化设计方法；文中采用长期波浪实测数据，给出了1个数值算值说明整个设计过程。     

随机应力过程应力峰概率密度函数分析

利用平稳随机过程峰值的概率分析,给出了计算应力峰概率密度函数的公式.通过研究随机过程峰值分布的规律,提出了由随机过程的功率谱密度函数来分析随机过程峰值概率密度函数的新方法.根据S.O.Rice对随机过程峰的一维概率分布的研究方法,扩展到对随机过程峰的联合概率密度的分析.文中分析了一个特殊的例子--零均值的平稳高斯随机应力过程,得到了很好的结果,为进一步进行疲劳损伤及寿命研究打下了基础.     

具有指定功率谱伪随机信号发生器的分析

在所有离散系统的模拟中,提供合适的概率密度函数的伪随机信号发生器是必不可少的.在某些情况下,还要求产生的伪随机信号不仅服从某一非高斯概率密度函数,而且具有某一指定的功率谱密度函数.针对这种情况,本文分析和讨论了一种伪随机信号发生器,利用它可以产生具有指定概率密度函数和功率谱密度函数的非高斯平稳随机信号,并给出了几组采用这种方法模拟的结果.     

考虑行波效应的刚构桥地震反应与可靠度分析

为了对大型连续刚构桥进行精细化抗震设计与可靠度研究,在平稳地震动随机过程的功率谱密度函数基础上,应用了一类新的非平稳地震动随机过程的演变功率谱模型。结合《建筑抗震设计规范》,确立了演变功率谱模型的参数取值。同时,应用谱表示-随机函数方法模拟非平稳地震动随机过程,生成非平稳地震动随机过程的代表性时程样本。通过比较代表性时程样本的统计值与目标值的误差,验证了广义演变功率谱密度函数模型的优越性和合理性。最后,以重庆石板坡长江大桥为例建立有限元模型,进行了基于行波效应下的地震反应分析,并结合概率密度演化方法,给出了墩顶的抗震可靠度以及地震动反应概率信息。     

随机地震波的构造及其在重力坝抗震计算中的应用

本文根据反应谱与功率谱的近似转换关系构造基于非平稳过程模型的初始随机地震波．在此基础上．建议了一种基于概率理论的控制加速度峰值的方法．并把概率统计与调幅迭代技术结合起来，给出了提高随机过程反应谱拟合精度的全子样迭代法．通过宏观调幅迭代，产生满足地震动三要素(地震动强度、地震持时和频谱特性)的随机人工地震波．作为应用．文中计算了刘家峡及柯依那重力坝的抗震可靠度．计算结果与实际震害及有关分析结果一致，说明所建议的方法用于结构的抗震计算是合理可行的．     

数字调制信号功率谱的求法

提出了数字调制信号功率谱的一种求法，这一方法利用维纳－辛钦定理和时间平均的自相关概念，它适合于求解一般线性数字调制的功率谱，首先讨论线性数字调制信号功率谱的一般求解方法，给出了详细的推导过程和公式．最后，计算了２个典型信号１６ＱＡＭ和９ＱＰＲ的功率谱密度．     

随机脉位脉冲串雷达信号分析

该文给出了随机连续变化脉位调制脉冲串雷达信号的平均模糊函数和功率谱，并与均匀脉冲串雷达信号加以比较，指出了该雷达信号的优点及适用的场合。     

随机场的随机谐和函数表达

首先证明,采取随机谐和函数表述二维随机场,则当随机波数与相位服从独立均匀分布、幅值由随机波数和目标功率谱密度共同决定时,随机谐和函数的功率谱密度精确地等于目标功率谱密度.对这类随机谐和函数的平稳性和渐进正态性进行了讨论.进而,将二维随机场的随机谐和函数表达推广至多维,给出了统一表达式.最后,通过数值算例验证了采用随机谐和函数表述随机场的正确性.     

车辆四轮随机输入模型研究

推导了以滤波白噪声方法生成的随机路面的频谱函数,通过调整白噪声的功率谱密度确保随机路面模型在功率谱意义上与实际道路相符.基于左右轮输入间的相关性以及其相干函数模型,应用遗传算法求解左右轮输入间的传递函数,结合前后车轮输入的滞后关系,详细地给出了车辆四轮随机输入时间序列的生成方法.     

一种预测焊接结构疲劳寿命的新方法

介绍了一种用于焊接结构疲劳寿命预测的方法。这种方法是基于功率谱密度等有关的统计参量,避开了常规疲劳寿命估算中对随机载荷谱进行循环计数的要求。根据输入及结构响应的频率成分,一般都可以预先估算出有关的统计参量,如功率谱密度函数等。文中给出了具体的计算实例,计算结果与实际情况比较吻合。     

反相关法随机信号雷达的信号处理

本文讨论了反相关法随机信号雷达的信号处理的基本理论。给出了系统主要部分的相关函数和功率谱密度,导出了随机噪声调频时,雷达接收机混频器输出信号的功率谱数学表达式。并结合本文所讨论的实验型随机信号雷达,建立了它的混频器输出信号功率谱的数学模型。模型表明其功率谱的结构与回波信号的时间延迟有关。最后给出了电子计算机算出的一些典型的信号处理所得的距离特性曲线。     

连续相位调制的信号特性与译码研究

为利于选择合适的调制参数,尽可能提高最小欧式距离,改善功率谱密度,降低译码复杂度,基于Laurent分解,将球形译码方法应用于连续相位调制信号检测中。针对3种典型脉冲函数的连续相位调制信号,在不同调制参数情况下,比较其功率谱密度、最小欧氏距离和译码率等性能之间的关系,并进行了仿真验证。研究结果表明,GMSK的功率谱密度最好,旁瓣衰减更大;无论矩形脉冲还是升余弦脉冲,调制指数0.5时都比调制指数0.75时的最小欧氏距离高,误码率更低。     

UWB信号波形及功率谱密度的分析

文章首先分析了理想随机的双极性数字调制UWB脉冲信号的功率谱密度,提出以高斯脉冲的高阶导数作为发射波形可以满足FCC对UWB信号的频谱规定;随后研究了DS-BPSK调制扩频方式下UWB信号的功率谱密度,计算了采用多种类型的扩频码序列和不同码长情况下UWB信号的PSD。     

传输参考超宽带信号功率谱密度分析

介绍了传输参考超宽带(TR-UWB)系统,给出了传统单用户TR-UWB信号的功率谱密度(PSD);针对多用户情况下的TR-UWB信号,结合数学模型,给出了TR TH-PPM和TR TH-PAM信号功率谱密度的数学表达式.理论分析表明,TR-UWB信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成,参考脉冲不影响连续谱,而只影响离散谱.减少参考脉冲可以降低离散谱幅度,但同时也降低了系统性能.仿真结果对理论推导进行了验证.