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.     

非线性调制函数的频谱特性及双谱应用

非线性调制函数的频谱特征分析在工程中具有广泛的实用价值。本文借助 Bessel 函数详细分析了非线性调制(调幅、调频)信号的频谱特性及相位相关特性;概括了用双谱分析非线性调制信号时频谱规律,进而求出应用双谱进行信号主频及调制频率的谱识别方法。通过对步进电机转速误差的双谱分析,验证了该方法的可靠性。     

多信号最小距离谱分析

本文提出了能同时估计多个功率谱的多信号最小距离谱分析方法,只要这些信号的先验谱以及它们的自相关函数的和已知。此方法的一个可能应用是分别估计信号和加性噪声的功率谱。本文推导了多信号最小距离谱分析的有关公式,并把多信号最小距离谱与单信号最小距离谱,多信号最小交叉熵谱作了比较,证明了多信号最小距离谱的存在性、唯一性等性质。本文的例子说明了用本文方法进行谱估计的特性。     

调幅波调制噪声的单模激光随机共振

将噪声和调幅波以相乘的形式引入到单模激光系统,用调幅波调制色抽运噪声,采用线性化近似方法计算了由色抽运噪声和色量子噪声驱动下的光强相关函数,通过对相关函数的傅里叶变换,得到光强的功率谱及信噪比.结果表明:信噪比随着抽运噪声自关联时间τ1和载波信号频率ω的变化均出现了广义随机共振;当抽运噪声自关联时间τ1大于某一值时,信噪比R是正值,R随τ1的增大出现一个极大值,即出现随机共振现象;信号和噪声引入形式不同,随机共振的形式也不同.     

基于倒谱修正模型的语音基音检测算法

该文提出了一种基于修正倒谱模型的改进的倒谱基音检测算法.该算法首先对分帧语音进行10阶线性预测编码(LPC)分析和逆滤波,获得LPC预测残差;然后对残差信号进行倒谱分析,倒谱分析中采用了离散傅里叶变换频谱的高频分量置零的计算措施;最后根据倒谱的特征求得浊音语音的基音周期.仿真检测结果表明:该算法无论对纯净语音,还是对不同加噪情况下的含噪语音,其基音检测结果都明显优于传统倒谱基音检测算法,并且也明显优于基于平均幅度差函数的基音检测算法,而略优于基于自相关函数的基音检测算法.     

正态噪声调频雷达信号分析

该文利用自相关函数功率谱的付里叶变换对关系来研究正态噪声调频雷达信号,提出了一种高效的功率谱分析计算方法。     

高阶时频分布在滚动轴承故障诊断中的应用研究

滚动轴承故障信号是非高斯、非线性、非平稳信号,由于调制性,使用幅值谱分析方法无法找到轴承故障频率。将高阶时频分布——主要是Wigner双谱分析方法应用于滚动轴承的故障诊断,计算滚动轴承振动信号的高阶时频分布,并对其沿时间轴切片,分析了切片的幅值谱。针对不同故障轴承,对其振动信号幅值谱、高阶时频分布及其切片谱的对比分析表明,高阶时频及其切片谱性能优于幅值谱。     

最小距离谱分析

本文提出了一种新的谱估计方法——最小距离谱分析(MDSA),它是所有满足相同观测自相关函数的谱中与光验谱的距离最小者.该方法具有结果的唯一性、幂等性等性质,是一种凸集投影方法.本文给出的几个具体例子表明了 MDSA的优良性能.     

频率均匀随机波动信号采样方式对谱分析的影响

采用等时隙和等位置(相位)两种采样方法,对具有频率均匀随机波动的简单正弦信号进行了谱分析仿真对比.研究结果发现:采用等位置采样方法整周期采样,频率随机波动的大小不会产生谱分析误差;采用等时隙采样方法,频率随机波动的大小则会严重影响谱分析的结果.当频率随机波动水平较小时,会导致谱峰值的降低,当频率随机波动水平较大时,不仅会导致谱峰值的显著降低,而且会引起谱线漂移和许多虚假的谱线;通过提高等时隙采样方法的采样率,可以减小谱分析的误差.     

频率均匀随机波动信号采样方式对谱分析的影响

采用等时隙和等位置(相位)两种采样方法,对具有频率均匀随机波动的简单正弦信号进行了谱分析仿真对比.研究结果发现:采用等位置采样方法整周期采样,频率随机波动的大小不会产生谱分析误差;采用等时隙采样方法,频率随机波动的大小则会严重影响谱分析的结果.当频率随机波动水平较小时,会导致谱峰值的降低,当频率随机波动水平较大时,不仅会导致谱峰值的显著降低,而且会引起谱线漂移和许多虚假的谱线;通过提高等时隙采样方法的采样率,可以减小谱分析的误差.     

基于MATLAB的海浪及船舶横摇仿真模型研究

在分析随机海浪的波倾角和能量谱以及船舶运动受力的基础上，建立了随机海浪的仿真模型，利用MATLAB软件对海浪波倾角及船舶的横摇运动进行了仿真，为船舶横摇控制及隔离船摇稳定平台的建立奠定了基础。     

船舶振荡运动仿真

为节约昂贵的海上试验费用,以6个自由度最关键的横摇运动为例说明了仿真计算过程。在由船模试验得到船舶响应幅值算子（RAO）的基础上,采用ITTC单参数标准波谱计算船舶的运动幅值谱,然后采用线性迭加法得到船舶振荡运动的时域序列。仿真信号序列的频谱与实船采集的横摇运动数据的频谱具有相似性,对频率区间细分可以提高仿真结果的精度。     

舰载火箭炮随动系统调炮动力学仿真

该文研究了某舰载火箭炮在舰船摇摆情况下随动系统调炮时的火箭炮受力问题.通过虚拟样机技术对舰载火箭炮系统进行简化和建模.根据海浪波能谱,计算了舰船摇荡运动的功率谱密度和舰船的随机摇荡运动.用ADAMS软件求解了某火箭炮在横浪和斜浪2种航行状态下,以大正弦规律调炮时各连接部位的受力情况.计算结果为舰载火箭炮瞄准机的设计提供了依据.该方法同样适用于其他舰载武器在舰船摇摆情况下的受力分析.     

多输出函数的自相关函数特征及Walsh谱特征

给出了多输出函数自相关函数的定义,并得到了多输出函数的自相关函数特征和Walsh谱特征的关系式;证明了多输出函数的Walsh谱的两种变换的关系式、Plancheral公式、能量守恒公式、卷积公式;得到了谱的平稳性．有助于进一步研究多输出函数的密码学性质．     

基于标准正交基的随机过程展开法

建议了一类基于标准正交基的随机过程展开方法．提出此方法的主要目的，在于希望能用少量的独立随机变量来反映随机过程的主要概率特性，以便为工程结构的随机动力响应及可靠度分析奠定基础．该方法是在随机过程相关特性或频谱特性的基础上，预先指定标准正交基的形式，通过随机向量的相关分解对展开系数实施正交化，它在形式上等价于Karhunen-Loeve分解法．研究表明，随机过程正交展开所需独立随机变量的数量，主要取决于随机过程的频谱特性与持续时间，同时与标准正交基的选取也有一定的关系．     

基于改进随机减量法和小波变换的

基于改进随机减量法和小波变换提出了一种新的结构模态参数统计识别方法.随机减量法改进后可直接处理零均值非平稳响应信号,得到自由衰减响应,小波变换的时频域特性可解耦密频、低阻尼系统,自助分布的统计估计能力考虑和降低模态参数识别的不确定性.对提出的方法进行了完整的理论推导,并通过一个四自由度系统的数值算例验证了该方法可靠性.相比较传统的时域方法和直接小波变换方法,该方法具有更高的识别精度,尤其是阻尼比系数.随后的抗噪能力验证结果表明该方法在15dB噪声干扰下仍能够稳定、准确地识别出系统的模态参数,可适用于环境激励下模态参数识别.     

深水钻井隔水管时域随机波激疲劳分析

确定深水钻井隔水管时域随机动态分析和疲劳计算方法,采用第三代波浪模式WAVEWATCH计算中国南海波浪谱,并与相应的P-M谱、JONSWAP谱进行比较;开展不同边界条件下的隔水管波激疲劳分析,研究边界条件对隔水管波激疲劳寿命的影响;计算不同边界条件下隔水管疲劳损伤变异系数与分析时长的关系,确定不同边界条件下隔水管波激疲劳分析的最低时长;最后以中国南海某油井为例计算隔水管时域随机波激疲劳寿命。结果表明:南海海域波浪谱的谱峰值和谱形状都与JONSWAP谱较接近,建议选用JONSWAP谱;边界条件对隔水管波激疲劳寿命影响较大,疲劳分析时应考虑钻井船的慢漂运动;随着分析时长的增大,隔水管疲劳损伤变异系数呈指数式减小,考虑钻井船的慢漂运动后大大增加了分析时长。     

近岸波浪破碎方向谱模型

在线性海浪方向谱折绕射联合模型基础上,通过引入破碎波高概率分布和单个破碎波的处理方法,提出了在能量控制上与我国港口工程规范基本等效的近岸波浪破碎方向谱模型,使海浪方向谱折绕射联合模型的透用范围拓展到破碎带内。模拟地形上的数值计算实验表明,该模型既能从宏观上较好地控制破碎波在沿程能量变化,又能通过波浪的内在结构反映近岸波浪的变形特征。     

基于船舶运动的微波多普勒海面回波模拟与分析

根据船载雷达探测海面时的工作特点,深入研究走航状态下微波段电磁波与海表面的作用机理.根据线性波浪理论和船舶运动规律,建立了基于时变海面的船舶运动模型,并通过与实测数据对比验证了模型的有效性.采用小斜率近似法计算海面的电磁散射,仿真得到走航状态下微波段海面散射回波,并分析了不同船舶运动方式对回波多普勒谱的影响.通过采用空间海浪反演算法验证仿真结果,证明了回波模拟算法的正确性.结果表明船舶运动导致回波统计特征发生明显变化,该结论为船载平台下海面后向散射回波研究与海浪反演算法改进提供了先验信息与理论模型.     

非线性横摇阻尼的试验确定——数据处理方法

通过对规则波中和不规则波中横摇衰减试验以确定非线性横摇阻尼的数据分析，研究了对大幅横摇随机讯号采用随机减量法确定非线性阻尼方法的理论论据，同时讨论在处理试验数据时所面临的一些问题。指出，随机减量法的测量精度极大地依赖于门槛值和分段的段数，对相对较短的试验记录，采用增加负门槛值使分段段数约可增大一倍，从而可以改善分析结果。