基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法

电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强.     

二维三次非线性相位耦合的切片谱分析

针对二维三次非线性相位耦合问题，定义了特殊四阶累积量及相应的四阶累积量切片谱，并利用四阶累积量切片谱方法对二维三次非线性相位耦合进行了分析。利用复数信号的四阶累积量有2^4种定义方式这一特点，分别利用两种特殊的四阶累积量的定义。该方法有效地估计出高斯噪声背景下的参与二维三次非线性相位耦合的谐波频率和耦合产生的谐波频率。从而识别出系统的非线性。仿真实验验证了该算法的有效性。     

一种相位编码信号及其失配滤波器设计方法

为了解决相位编码信号脉冲压缩后峰值旁瓣电平过高的问题,提出了一种新颖的相位编码信号——宽主瓣相位编码信号及其失配滤波器的设计方法。首先,在给定相位编码信号时宽并且保持信号带宽不变的条件下,通过增加相位编码信号的码元长度来增加优化自由度进而降低其峰值旁瓣电平;然后,给出了宽主瓣相位编码信号的设计准则,并使用基于L-BFGS算法的最小p范数优化算法进行求解;最后,基于该相位编码信号提出了以最小化峰值旁瓣电平和逼近期望的主瓣为准则的失配滤波器设计方法,并使用凸优化算法进行求解。仿真结果表明:在给定相位编码信号的时宽、保持信号距离分辨力不变的条件下,与传统相位编码信号相比,主瓣展宽的相位编码信号峰值旁瓣电平可以降低4.32dB;通过设计失配滤波器的方法,该相位编码信号脉冲压缩后的峰值旁瓣电平可以进一步降低5.94dB。     

基于全相位谱线插值的电力谐波检测方法研究

传统基于FFT的谐波检测方法在非同步采样或非整周期截断情况下会产生严重的频谱泄漏,为抑制频谱泄漏对谐波检测精度的影响,提出基于全相位谱线插值的电力谐波检测新方法.该方法使用全相位谱实际频点附近的三根离散谱线获得频率和幅值校正量,并利用离散全相位谱峰值谱线相位即为对应的实际频率相位的特点,无需另加校正即可实现较高的相位精度.利用全相位谱旁谱线相对于主谱线按平方衰减的特性,并结合旁瓣衰减速度快的Nuttall四项五阶余弦窗,可有效抑制基于FFT谱线插值算法相邻谐波成分的相互干扰,提高谐波检测精度.通过与三谱线插值法和全相位时移相位差法的仿真对比实验,结果表明文中提出的算法具有更好的谐波检测精度.     

二次谐波频率分辨光学开关法测量双脉冲的振幅和相位

介绍了二次谐波型（SHG）频率分辨光学开关法（FROG）测量双脉冲的实验系统．对实验系统中双脉冲的SHG-FROG光谱图，利用矩阵的方法进行了数值模拟，并用基于矩阵的主元素广义投影算法（PCGPA）从数值模拟的SHG—FROG光谱图中恢复了双脉冲的振幅和相位，误差达到收敛的标准（G〈10^-4）．     

改进的多项式相位信号参数快速估计方法

提出了一种改进三次相位变换的多项式相位信号参数快速估计方法,利用Radon变换对三次相位变换结果进行优化,消除交叉项影响,并对利用该方法进行三阶多项式相位信号进行参数估计的关键问题做了研究;利用双尺度搜索的方法对调频斜率、角度分别进行搜索,大大减小了该算法的计算量。仿真结果表明,该方法在低信噪比条件下对多分量三阶多项式相位信号估计结果较为精确,且计算量较小。     

基于小波分析旋转机械转子振动信号的相位测量

旋转机械的转子振动信号相位测量系统的硬件电路存在着较大的测量误差.其主要原因是电路结构较复杂,易受外界噪声干扰.基于小波分析方法,本文提出一种硬件电路与软件计算相结合提高测量精度的方法.利用偶对称性小波对采集到的转子振动信号变换处理,可以有效地去除A/D转换中叠加的采集噪声以及谐波噪声.并利用二阶牛顿插值公式求取峰值点的位置,对其进行相位测量.仿真计算表明:该方法能有效降低测量误差,提高相位测量的精确度.     

色噪声背景下的正弦信号相位估计方法

噪声背景下的正弦信号相位估计在雷达、导航、波达方向估计等领域有着广泛的应用。提出了一种基于互高阶累计量的正弦信号相位估计方法——奇异值分解法。这种方法通过对互高阶累积量矩阵进行奇异值分解,得到信号子空间和噪声子空间。由于信号子空间不包含噪声信息,因此是提取信号成分与抑制噪声意义下的最优解。信号的自高阶累积量矩阵是共轭对称矩阵,它的左、右奇异矢量是相同的,而两个幅值和频率都相同、只有相位不同的正弦信号的互高阶累积量矩阵却是非共轭对称矩阵,左右奇异矢量也不相同,这说明是谐波信号之间存在相位差导致了这一结果。因此,从这一点出发,证明了谐波信号的互高阶累积量矩阵左、右奇异矢量内积的相角等于正弦信号相位差这一重要定理。并根据这一定理推导出估计正弦信号相位差的奇异值分解法。仿真结果验证了这种方法的有效性。     

基于交叉口多相位信号控制的路网容量

构建了一种用于描述交叉口多相位信号控制路网容量的双层规划模型.其中,下层模型是一个交叉口多相位信号控制路网用户均衡分配模型,用以求解给定信号配时参数和交通需求量下的路段均衡流量,该模型考虑了各相位下的信号延误.上层模型是一个非线性规划模型,模型以路网容量最大为目标,对信号配时参数和O-D需求量进行优化.双层规划模型采用基于灵敏度分析的BLABD算法求解,算法的主要思想是通过差商的方法估计路段均衡流量对设计变量的导数,从而将上层模型中未知路段流量函数展开为一个线性函数.算例分析结果显示,该算法能有效求解多相位信号控制路网容量问题,具有实用价值.     

利用高阶统计量进行非最小相位FIR系统识别研究

该文将高阶统计量应用于线性，时不变非最小相位ＦＩＲ系统的识别问题。对由非高斯、非对称分布白噪声激励的非最小相位ＦＩＲ系统，当仅已知其输出信号（可能含有噪声）时，该文提出一种利用输出信号三阶，四阶累积量进行系统辨识的新算法，在计算机仿真中，将该算法与ＧＭ法和Ｔ法进行比较，结果表明，当输出信号中含有高斯有色观测噪声时，新算法的处理效果明显好于ＧＭ法和Ｔ法。     

利用双谱分析的癫痫脑电特征研究

根据癫痫患者脑电信号具有非高斯、非线性随机特性,应用高阶累积量技术对癫痫患者的脑电信号进行双谱估计,研究了在不同发病阶段的脑电信号的高斯偏离程度,以获取更加敏感和准确的临床监护和发病预报参量.用参数模型法进行双谱估计,并根据奇异值分解最小二乘法求解模型参数,从而获得高分辨率的双谱估计值和有效的脑电相位信息.用功率谱对高阶谱进行规范,规范化结果可作为相关系数,通过估计双相关系数找出它与癫痫发作的关系.实验结果表明,患者在癫痫发作前、开始发作和发作期,双谱的等高线图具有明显的尖峰,在癫痫发作时的脑电双相关系数值要比癫痫发作前和发作后的系数值高得多,使得脑电波的非高斯性和非线性增强.双谱分析为癫痫脑电信号的研究提供了一些新的思路,双相关系数有望成为临床监护、预报癜痫发作的一个指标.     

小波减噪和双谱分析在轴承故障诊断中的应用

提出了基于小波减噪技术和双谱分析的滚动轴承故障诊断的方法。利用小波变换及其减噪技术对滚动轴承早期微弱故障振动信号的特征频率进行提取，采用双谱估计可绘出滚动轴承故障信号的特征图谱。实验表明，小波减噪和双谱分析方法可以敏感地监测滚动轴承工作状态，并且利用特征图谱可以有效地识别滚动轴承不同的故障特征。     

一种新型的不变性快速图像识别方法

采用平面直角坐标系和其相对转化型式极坐标系 ,利用极角和极值的二重三阶累积量构造出二维的三阶累积量特征集合 ,并对该特征集进行快速 FFT变换得到频域的特征变换集合 .该特征集具有数据量少 ,保留了每幅图像的内部相位信息 ,又对图像的平移、旋转、比例和噪声变化不敏感的特点 .利用神经网络 ,实现了图像快速、并行、准确的识别 ,并有利于实现大量图像样本的存储 .实验中每副图像在提取30个特征的情况下 ,图像可较好地得以识别     

三步相移全息有限角CT技术重建温度场

提出了三步相移全息有限角ＣＴ技术重建热气流温度场．实验中采用双参考光相移方法,在正交两个方向上各±８°的有限角范围内,应用联合代数迭代法,重建了三维热气流温度场．结果表明,这一技术可以重建出令人满意的结果     

基于三阶累积量的自适应多变量相空间重构

利用三阶累积量反映多变量序列的高阶非线性相关性,建立了一种具有良好抗噪性的多变量相空间重构方法.将三阶累积量引入到序列局部本征维数(LID)的计算中,对不同相空间点构造新的三阶累积量相关矩阵;同时建立累积量切片评价函数,通过比较得到了对噪声及嵌入维数等重构参数变化鲁棒性强的累积量切片,然后确定序列的嵌入维数、嵌入延迟,重构多元变量相空间.仿真结果表明,建立的新方法对带噪声混沌序列具有较好的鲁棒性,多元变量奇异吸引子轨迹在重构相空间中得到了良好扩展.
     

双谱估计在中医脉象信号分析中的应用

根据脉象信号的非高斯随机特性,应用双谱估计对其进行分析,旨在提取吸毒者脉象信号的异常信息,并得出初步区分正常人与吸毒者的判断依据．在信号处理过程中,双谱的相位携带有脉象信号的重要特征信息．采用双谱估计分析法中的非参数化间接算法对15例海洛因吸毒者和15例正常人的脉象信号进行了分析,提取出双谱估计的平均相位值,发现吸毒者脉象信号在特定频率区域内的平均相位值Ph一般低于正常人的Ph值．以平均相位值作为判断正常人和吸毒者的特征参量,提出了用于划分正常人和吸毒者的临界参数,据此15例正常人全被检测出来,但有1例吸毒病人被误判．研究结果表明．非参数化双谱估计是分析脉象信号的有效且可行的方法．     

中医脉象信号的参数化双谱估计及其切片分析

将双谱估计的参数化方法应用于脉象信号的分析中,采用非高斯AR模型分析方法,对15例吸毒者和15例正常人脉象信号进行了参数化双谱估计。选取双谱幅值水平切片提取脉象信号的双谱幅值特征,选取双谱相位主值水平切片提取脉象信号的双谱相位主值特征,并根据这些特征,分别给出了吸毒者和正常人脉象信号的判别依据。根据这2种判别依据,识别率分别达93．3％和90％。实验结果表明,双谱估计的参数化方法能较好地分析吸毒者和正常人脉象信号的差异,是一种分析脉象信号的有效方法．     

磁流变减振系统的双谱分析研究

减振系统一般由多个部件组成,磁流变效应又是非线性的,磁流变减振系统存在明显的非线性特征,非线性特性分析对系统的改进设计及措施补偿具有重要意义.双谱分析是一种新的、功能强的信号处理技术,能定量地描述系统非线性耦合度,抑制高斯噪声且保持相位信息.实验中,使用采样数据建立自回归模型(AR模型),运用双谱分析方法研究磁流变减振系统的非线性规律.研究表明,双谱分析磁流变减振的方法是完全可行的,有效的.     

基于局部双谱的高分辨距离像雷达目标识别

针对飞机目标的分类问题 ,介绍了一种基于局部双谱的高分辨雷达目标距离像识别方法 ,利用 Fisher类别可分性鉴别测度在距离像的双谱平面选择用于分类的局部双谱。将局部双谱方法与现有的几种基于双谱的方法进行比较 ,分析出局部双谱既利用了双谱的平移不变性 ,实现了一维匹配 ,又避免了在识别过程中计算整个双谱 ,减少了计算量 ,而且不需考虑极坐标双谱的插值与积分步长问题。利用三种缩比模型飞机的微波暗室转台数据对局部双谱的分类性能进行了测试 ,结果表明局部双谱是一种很有价值的平移不变特征 ,对于高分辨雷达目标距离像具有较高的识别率     

双谱分析及其在机械故障诊断中的应用

许多机械系统存在着明显的非线性特征，特别是当系统发生故障时，其非线性更加 突出。双谱分析是对非线性系统进行识别的有效方法。然而根据定义计算双谱，首先 要计算三阶相关函数．然后进行二维Ｆｏｕｒｉｅｒ变换．这需要大量的计算机机时。本 文在阐明双谱的概念的基础上，推导出利用ＦＦＴ快速算法估算双谱的公式，编制出计 算软件。最后利用双谱为析对２１００型柴油机连杆轴承出现的间隙非线性进行了分 析，正确地诊断出柴油机发生的故障。