格型陷波器和DTFT科氏流量计信号处理方法

频率、幅度和相位均按随机游动模型变化的时变信号模型,更为真实地描述科氏流量计信号的实际特性.基于时变模型,提出用于科氏流量计的信号处理方法.采用自适应格型陷波器对频率、幅度和相位均按随机游动模型变化的科氏流量计信号进行滤波,得到频率及增强信号;通过短窗截取,采用DTFT法计算2路信号的相位差和时间差.仿真结果表明,方法具有很好的跟踪效果,且计算量小,可用于科氏流量计的实时信号处理.     

自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪方法

为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,提出了一种基于新式ANF的科氏流量计信号频率跟踪方法。针对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计时变信号模型,采用一种利用Steiglitz-McBrid系统辨识方法发展来的新式ANF对信号进行陷波滤波,快速检测信号频率并持续跟踪信号频率的变化;通过计算机仿真与格型ANF方法的跟踪性能进行了比较分析。仿真及分析结果表明,方法可获得很好的频率跟踪效果,具有收敛速度快、长时间持续跟踪信号频率随机缓慢变化的稳定性和精度更好的特点。     

科里奥利质量流量计数字信号处理方法和系统

文章首先介绍了各种求相位差的方法,并对这些方法进行分析比较.然后针对科里奥利质量流量计信号处理中存在的问题,即信号频率在小范围变化和信号易受谐波干扰,采用基于数字锁相环的方法处理科氏质量流量计的信号,并做了仿真.仿真结果表明,在有谐波干扰的情况下,数字锁相环方法可以准确地跟踪信号频率的变化和计算相位差.文章还设计了基于DSP的数字信号处理系统.     

一种基于粒子滤波的跳频信号频率跟踪技术

为了能在未知跳频模式或跳频时刻的条件下,实时估计跳频信号的频率,提出了1种相位粒子滤波的跳频信号频率跟踪算法.首先建立了跳频信号的相位统计模型;然后通过粒子滤波算法实现对信号相位的后验概率密度估计;最后通过相位的后验概率密度实现对跳频频率的最小均方误差估计.算法使用序贯重要性采样技术实现粒子权值的迭代更新,采用系统重采...     

基于Burg法AR模型谱估计的涡街流量计旋涡脱落频率提取

为了从含噪信号中准确高效地提取出旋涡脱落频率,采用基于Burg算法的AR模型谱估计对测量介质为水、流量范围为3～35 m3/h的涡街流量计输出信号进行分析,讨论AR模型阶次对旋涡脱落频率估计性能的影响,建立频率相对误差小于3％的AR模型最小阶次与旋涡脱落频率的拟合关系式.结果表明,基于Burg算法的AR模型谱估计对涡街流量计旋涡脱落频率的提取精度较高;AR模型的阶次对Burg算法的谱估计精度和计算效率有重要影响,应选用匹配的AR模型阶次对涡街流量计输出信号进行估计;AR模型最小阶次随旋涡脱落频率的增大而减小.     

旋转条件GPS接收信号频率和相位变化分析

针对高旋转弹丸GPS接收机无法正常工作的问题,通过计算和分析高旋转条件GPS接收信号的频率和相位变化,为设计高旋转条件GPS接收机基带算法提供依据. 根据弹丸旋转运动特点和GPS信号的传播特性建立数学模型,对由于旋转引起的GPS接收信号的多普勒频率和相位变化进行计算. 结果表明,在转速为200r/s时,产生的载波最大多普勒频移为300Hz,相位变化为0.6π,这对载波环路跟踪会产生很大影响. 而码多普勒频移和相位变化不大. 计算结果对高旋转条件GPS信号捕获和跟踪算法设计具有重要参考价值.     

频率信号实时测量的新途径

应用计算机进行实时测量,将待测频率信号视作模拟信号读入计算机内存,然后根据计算机指令执行的周期、采样点数以及脉冲幅值的变化特点,计算出频率信号的周期.运用这种方法对涡轮流量计输出的信号进行测量,由输出信号计算出对应的流量.这种方法不需要较繁的硬件电路转换,大大改善了涡轮流量计的测量性能.     

一种GPS/MIMU深组合滤波器算法

研究一种GPS/MIMU超紧组合下的矢量跟踪算法.引入惯导信息计算载波延时来建立中频信号模型,计算C/A码、载波频率和载波相位与伪距、伪距率的关系,构建预滤波器动态模型.引入惯导状态信息和量测信息构建主滤波器模型,形成闭合矢量跟踪环路.仿真结果表明:GPS/MIMU超紧组合下的矢量跟踪算法能够增加同向即时支路数据信号的功率,缩小初始载波相位误差和码相位误差,从而提高载波相位和码相位的鉴别精度;当信号载噪比低至26 dB·Hz时,矢量跟踪环所能跟踪到的码相位和载波相位比标量跟踪环路分别提高了0.14码片和0.15 rad,同向即时支路信号的幅值也提高了2～3倍.     

流量计性能受流量稳定性影响实验

流量波动是影响流量计性能的重要因素之一.为了测试流量计测量性能受流量稳定性的影响,通过控制水泵转速模拟了10种不同的流量稳定性状况,对4种典型的流量计进行了测量性能实验.以仪表系数或流量系数相对偏差、线性度和重复性为评价指标.实验结果表明:流量计性能受流量波动影响的大小,不但与流量波动的幅度和周期相关,而且与流量计本身特性相关;均速管流量计流量系数发生偏移,测量重复性变差,流量系数与差压平方根的倒数成正比,测量时间内取流量平均和差压平均的方法不能减弱该影响;涡轮流量计在小流量点处仪表系数明显偏小,仪表系数发生偏移,线性度变差;电磁流量计仪表系数发生偏移,测量重复性变差;科氏质量流量计仪表系数发生偏移;对使用转换器的流量计,提高其信号采样频率和运算速度,可以提高流量计测量精度.     

积分滤波非线性拟合科氏流量计驱动系统改进

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动系统。针对科氏流量计模拟驱动电路起振速度慢、受随机干扰影响振动不稳定问题,研发基于积分滤波非线性拟合法改进驱动系统。改进驱动系统采用积分滤波方法削弱传感器信号中随机干扰,应用非线性拟合法对积分信号进行频率估计,然后合成驱动信号驱动流量管振动。改进驱动系统中积分滤波可以有效抑制随机干扰,非线性拟合法考虑信号整体不受个别采样信号影响,提高频率测量精度与增强振动稳定性。仿真实验表明,基于积分滤波的非线性拟合法具有较高的频率测量精度,适用于流量计起振频率估计与振动频率监测。实际改进驱动系统测试表明,改进驱动系统提高了流量计起振速度,增强振动稳定性。     

一种修正格型自适应陷波器在科氏流量计上的应用

根据格型自适应的结构原理,运用了一种频率响应非对称的修正自适应格型陷波器(improved adaptive lattice notchfilter,I-ALNF)在科氏流量计上的应用,并把零极点参数全部引入自适应算法中,使得算法与陷波器完全匹配,且使陷波器具有更好的特性。仿真结果表明,修正格型自适应陷波器比格型自适应陷波器的频率跟踪精度更高,稳定性更好。     

谐波增强与频率估计的自适应方法

基于递归预测误差原理，研究了用来估计谐波中基波频率和增强谐波的方法，并由此设计了一种具有任意的窄带性能和预期形状的均匀切口的自适应谐波增强或陷波滤波器．由于算法非线性部分只涉及基波频率一个参数，使算法很易用于具有高次谐波的过程．而且由于利用了可变极点半径和忘却因子（ｆｏｒ－ｇｅｔｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ）因而算法对谐波频率的敏感性强，收敛速度快，并能跟踪频率时变的信号．     

科氏流量计测量信号采样与实时算法的实现

在分析科氏流量计输出信号特性对测量精度影响的基础上,从信号处理的角度,采用傅里叶频谱分析法,对影响测量精度的诸种因素进行分析处理,着重解决了在应用中的关键问题：用软件实现整周期采样,同时,通过采用ＤＦＴ算法解决了采样与测量的实时性问题     

非线性幅值控制算法中2种PI控制器的比较

驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不同控制方法的效果,文章基于科氏传感器的时变参数模型,根据实际驱动电路来建立Simulink仿真模型,用驱动电路驱动CNG050传感器得到的实验数据,来验证模型参数设置的正确性,通过Simulink仿真,研究了2种不同控制方法,结果表明,积分限幅的PI控制器的控制效果较好.     

基于STFRFT的脉冲干扰抑制方法研究

为了解决航空无线电导航服务频段附近的脉冲干扰影响接收机工作的问题,并进一步提高GNSS系统的抗干扰能力,提出了基于STFRFT(short time fractional Fourier transform)的脉冲干扰抑制方法。首先确定接收信号的最佳旋转阶次,再对信号进行STFRFT,通过坐标旋转得到时频面的二维分布,在最佳阶次下采用自适应时变滤波器实现对干扰和信号的分离,进而抑制干扰。仿真结果表明,和几种传统方法相比,基于STFRFT的自适应滤波算法剔除干扰效果最好,在抑制脉冲干扰的同时保留了更多有用信号。结合STFRFT技术和自适应时变滤波技术提高了抑制脉冲干扰的能力,可为航空无线电导航服务的脉冲抗干扰技术提供参考依据。     

改进的相位梯度法解电离层相位污染的方法

为了修正由电离层时变特性而引起电波信号相位的污染,研究人员开发了大量的算法对回波信号进行去污染。相位梯度法解相位污染是目前一种主要的解电离层相位污染的算法,但是该算法在提取一阶Bragg峰的问题上缺乏自适应的提取算法。在相位梯度法的基础上利用局部熵最小算法和基于功率比的滑窗自适应信号提取算法来其进行优化,利用仿真信号对两种改进算法和原有相位梯度算法进行验证比较。结果表明两种改进后的算法提升了解电离层相位污染的性能,同时提升了整个解相位污染方法的自适应性。此外,根据仿真实验的结果,当信号离Bragg峰更近时,功率比算法优于局部最小熵算法,当信号远离Bragg峰时,两者效果基本一致。     

科里奥利质量流量计传感系统的研究

本文对U型管式科里奥利质量流量计（以下简称科氏流量计）的传感系统进行了理论研究。文中求解了流体具有的科氏加速度,确定了作用于U型测量管路上科氏力的分布。在此基础上获得传感系统信号检测的数学模型。     

核磁共振信号工频谐波的自适应滤除方法

针对核磁共振测量信号中的噪声,尤其是拉摩尔频率附近的工频谐波噪声干扰问题,
采用自适应滤波的方法进行噪声滤除,在自适应滤波去噪基本原理的基础上,对自
适应陷波滤波器的性能进行了仿真研究,并将该方法应用到实际采集到的核磁共振信号工频
谐波干扰的滤除中。研究结果表明,相对于传统的设计陷波滤波器去噪的方法,自适应陷波
器可自动跟踪干扰频率和相角,滤波后信号的失真小,通过包络拟合后,信号振幅和弛
豫时间的误差精度较高,可控制在5%以内,从而实现了工频谐波干扰的有效滤除。