低通和带通信号采样的频谱混叠分析

对带通信号的采样和重建进行了理论分析，结果表明，如果用信号的2倍带宽频率进行采样，会产生频谱混叠，且当信号的最高和最低频率分量中含有冲激函数时，采样之后的信号不能精确重建原信号，当信号的最高和最低频率分量为有限值时，仍然能精确重建原信号，研究还表明，低通信号的Nyquist采样中所遇到的类似问题只是带通情况的特例。     

带通信号采样理论中的若干问题研究

带通信号采样定理在实际应用中还存在若干问题需要明晰,如不混叠采样频率的范围和最优采样频率选择问题、对边缘频率分量非零的带通信号的采样适应性问题、对正弦类信号采样的适应性问题等。针对这些问题,该文从理论上进行了详细的分析和讨论。分析表明,带通信号的采样频率存在一个优化的选择范围,且对于某一确定的带通信号,存在一个最优的采样频率,该范围和最优采样频率均由信号的最高和最低频率成分以及信号带宽所确定;当带通信号的边缘频率分量非零时,采用两倍的信号带宽对其进行采样时将发生频谱混叠,且若在边缘频率处存在冲激函数,采样之后的信号将无法重建原信号。     

宽带信号的高精度重构方法

提出了一种对宽带信号进行高精度采样的方法．其基本思想是把宽带信号进行频带分割,对所得到的每个子带信号分别用低速高精度的A／DC进行高精度采样并滤波,得到原宽带信号各个子带信号的采样序列,然后用各个子带信号的采样序列重构出原宽带信号的采样序列．给出了相应的重构算法,并进行了计算机仿真实验．仿真结果证实,所提出的方法具有较高的信号重构精度和较小的频谱失真．     

射频接收机中带通采样速率选取研究

本文通过对射频接收机中的带通采样技术的研究,在最佳采样频率区间选取原则的基础上,结合采样精度需求、频带保护、用户器件性能的约束条件,逐步缩小了采样频率的选取区间,提出了一种简洁、有效的最佳带通采样频率求解方法。最后通过simulink仿真,验证了该算法的可行性。     

基于小波变换的弹射加速度滤波分析

根据小波分解与重构理论，对弹射加速度信号进行多尺度的小波变换，即用不同中心频率的带通滤波器对信号滤波，把主要反映噪声频率的那些尺度的小波变换去掉，再把剩余各尺度的小波变换结合起来，作小波重构变换，从而得到较好地抑制了噪声的信号。     

基于窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向(DOA)估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.     

给予窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向（DOA）估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.     

软件无线电中的多频段信号带通采样

针对软件无线电(SDR)技术中的多频段信号带通均匀采样技术,提出了一种能够高效、准确地求解最小采样频率的方法。该方法从理论上可能的最小采样频率出发,根据采样后频谱不发生混叠的3种约束条件来确定可变的频率步长,搜索可用的最小频率。在求解过程中同时考虑到采样后频谱之间的保护带宽。具体的工程算例表明采用该方法能够快速准确地计算出最小采样频率。与其他方法相比,该方法计算复杂度较低,能够避免频谱倒置的情况,并且可以兼顾频谱间的保护间隔。     

实时音频信号采集系统中的数字滤波器的设计及实现

介绍了一种基于TMS320VC5416数字信号处理芯片及TLV320AIC10模数、数模转换芯片实现的音频信号实时采集、处理及显示系统.在MATLAB平台上采用二阶级联型设计实现了IIR滤波器低通、高通和带通设计仿真,用C语言和汇编语言混合编程的方法在DSP中完成了各种控制功能及CCS环境下的频谱仿真,对滤波算法、采样频率等关键设计技术进行了分析研究.该系统已经成功地应用于对地下管道漏水检测,并取得了良好效果.现场实际测试及仿真分析表明,该系统的实时性、稳定性及抗干扰能力方面均达到了预期设计指标.     

带通信号的数字正交采样及信号处理

带通信号的正交采样与处理是在对带通信号进行A／D变换后直接利用数字信号处理算法进行相干检波。本文讨论了三种带通信号的数字正交采样方法：低通滤波法、Hilbert变换法、傅立叶变换法，计算机模拟仿真试验证明，基于傅立叶变换的数字正交采样法获得的信号正交采样数据精度最高(镜频分量的抑制比最高)。     

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

从实测振动信号中精确计算叶轮机械主轴转速的方法

根据某大型叶轮机械在线监测诊断系统的具体情况，综合应用频谱分析、带通滤波等方法，从实测振动信号中精确计算了主轴转速的大小，做到高速、低速及为速过程中的计算精度均高于95％，详细给出了巴特沃斯最平带通滤波器的编程算法。     

单列向心球轴承引发的非线性振动分析

根据滚珠轴承结构特点,研究单列向心球轴承转子系统运行过程中由轴承支承刚度变化引起的参数振动,并分析由轴承制造误差和安装误差造成的一系列强迫振动,总结系统中轴承引起的各类非线性振动的振动频率成分,最后在120MD60Y6型号电主轴上进行振动测试,对振动信号进行滤波提纯和频谱分析,结果表明:在低速条件下,单列向心球轴承引发的各种振动频率成分所占比重较大,其幅值随着转速的增加发生细微变化,但其幅值比重急剧下降。     

一种基于独立分量分析的变速跳频信号盲分离方法

针对当前跳频信号盲分离算法计算量大,精确度不高的问题,结合变速跳频信号采用不断加快的跳速和“跳速多变”的策略,提出了一种利用信源间的独立性解决变速跳频信号盲分离问题的方法。同时,采用负熵最大化寻优算法加快了传统独立分量分离算法运算速度。通过仿真实验与处理实际数据结果表明：与其他方法相比,该方法在不需要任何先验信息的条件下,可以在低信噪比的情况下较好地分离出各个变速跳频信号,同时能够精确恢复出变速跳频信号的跳频图案,在20 dB信噪比的情况下,分离后相似系数可以达到99%。该研究为变速跳频信号盲分离问题提供一个新的解决途径。     

相干测风激光雷达带通采样方法的仿真研究

根据相干测风雷达回波信号载频高、带宽窄的特点,尤其星载相干测风雷达回波信号数千兆赫兹,采用传统采样方式对采集卡的采样率要求很高.鉴于采集卡的采样率和分辨力互相制约,提出将带通采样引入到相干测风雷达系统.本文以1.5 μm全光纤相干测风激光雷达的实测数据作为仿真输入,经Simulink滤波、带通采样,结果表明,在对探测距离影响不大的情况下,与低通采样方式相比径向风速反演结果最大相差0.5 μm/s;数据处理的时间复杂度降低,其下降值是带通采样频率与低通采样频率的比值;但信噪比会恶化,其下降值介于1~3 dB.      

解调分析在机械设备故障诊断中应用的三个局限性研究

在具有齿轮、滚动轴承的机械设备故障诊断中,广泛使用解调方法分析诊断故障．从理论上分析．现有的解调分析方法存在的三个局限性：将不包括调制信息（故障信息）的两时域相加信号,也以其频率之差作为解调信号而解出;广义检波滤波解调分析中,由于取绝对值或检波过程可能产生混频效应;几种细化解调分析算法中,无法在细化分析的选抽时进行数字低通滤波,有可能会出现调制频率的高次谐波发生频率混叠而反折到低频部分的现象,提出了基于复解析带通滤波器的优化希尔伯特变换解调方法,将解调分析频率与滤波带宽建立严格的数学关系,可以克服三个局限性,将带通滤波、希尔伯特变换及选抽合为一体．运算速度快,是最佳的解调分析方法．     

利用频域连续性检测非合作突发通信信号

针对在非合作突发通信信号检测中,已有的各种检测方法均未能充分利用信号的频域连续性的问题,提出了一种新的检测方法,利用信号的频域连续性,在频率和带宽二维进行频域能量累积,搜索最大值并检测.理论分析和仿真均验证了此方法优于Power-Law方法 2 dB以上.     

TKSS-C型信号与系统实验箱的带通滤波器分析

分析了TKSS—C型信号与系统实验箱的带通滤波器实验模块．用信号与系统中的s平面几何分析法给出带通滤波器的幅频特性和相频特性，根据电路中通频带的定义给出带通滤波器的截止频率，并对有源和无源带通滤波器进行了比较．     

基于多方法结合应用的齿轮箱故障特征提取研究

基于振动信号分析的齿轮箱故障诊断的关键是实现对信号中故障特征的提取.由于在工程实际中采集到的齿轮箱振动信号含有较强的噪声干扰,所以单一的信号分析方法难以实现对故障特征的提取.因此将两种或两种以上方法相结合应用于齿轮箱振动信号的处理成为当前的研究趋势.为研究将不同方法相结合应用于齿轮箱故障信号特征提取的优势,对大量文献的研究成果进行了归纳整理.综合分析发现:将多种方法结合应用于齿轮箱振动信号特征提取,可有效避免单一方法的局限性,充分发挥不同方法的优势.总结了在齿轮箱故障诊断领域中分别以频谱分析为基础和以非线性理论为基础的将不同信号处理方法结合应用于齿轮箱故障特征提取的现状,最后针对多种方法结合应用于齿轮箱故障诊断的发展趋势提出了建议.     

一种基于多个循环频率的联合循环谱感知方法

认知无线电是提高频谱利用效率的一种有效途径,快速可靠地检测到主用户和频谱空穴是认知无线电实现的关键和前提.循环平稳检测是认知无线电中进行频谱空穴检测的可靠方法,可以在低信噪比时有效检测出授权用户是否存在.针对单循环检测不能充分利用信号所包含信息的缺点,提出了将Chair-Varshney数据融合准则的思想应用于循环频谱检测的改进算法,使用多个循环频率处的循环谱进行联合检测.仿真分析表明:改进算法充分利用了各单点循环频率上的循环谱信息,在低信噪比时有更好的检测性能.