子波方法提取Rayleigh-Bnard对流温度信号的相干结构

采用子波分析方法 ,对 Rayleigh- Bénard对流中温度脉动信号进行了分析 ,根据子波系数方差取极大值的判别准则 ,确定出了对应于温度信号相干结构的尺度或频率 ,然后采用给出的确定尺度下的连续子波反变换公式 ,不需要加入任何门限 ,提出了温度信号相干结构所对应的波形。为证明该方法的有效性 ,还对一个给定的“余弦相干信号 +随机噪声信号”,进行了提取余弦相干信号的数值实验 ,结果表明 ,该方法能够较准确地提取出代表相干结构的余弦信号。     

湍流多尺度相干结构间歇性的PIV实验研究

利用粒子成像测速(PIV)系统测量了湍流边界层中流向速度平面,并对湍流多尺度相干结构统计特性进行了实验研究.利用连续子波变换,计算了不同尺度、不同法向位置的子波系数概率密度函数.结果发现缓冲区有着更强的间歇性.利用子波系数量化湍流间歇性的方法,应用推广的自相似律(ESS),计算了子波系数结构函数的标度指数.研究表明:当多尺度相干结构被提取出后,利用子波系数计算的ESS标度律就符合科尔莫戈罗夫提出的线性标度律,验证了多尺度相干结构是湍流边界层产生奇异标度律的原因.此外,利用PIV系统测量的数据,给出了流向平面内的以子波系数表达的能量分布.这种方法有利于进一步对多尺度相干结构在空间平面内的辨识与特性进行研究.     

子波去噪在雷达信号处理中应用

在介绍子波变换功率谱计算方法的基础上,提出了一种基于子波变换理论的雷达视频回波信号去噪方法,该方法首先对回波信号进行多分辨分解。确定每一尺度上的门限阈值;然后对信号进行离散子波变换,去除各尺度上低于对应门限阈值的信号成分,再利用离散子波反变换获得了去噪后的视频回波信号。利用该方法对实测雷达视频回波数据进行仿真验证,获得了较好的效果。     

吹吸扰动对湍流边界层多尺度相干结构的影响

用IFA-300热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率，精细测量了风洞中施加局部周期性吹吸扰动平板湍流边界层近壁区域不同法向和流向位置的瞬时速度的时间序列信号．对平板湍流的扰动是通过平板上沿展向分布的一条窄缝引入的正弦振荡产生的．用子波分析对壁湍流脉动速度信号进行多尺度分解，用子波系数的瞬时强度因子和平坦因子检测壁湍流多尺度相干结构，并提取不同尺度相干结构的条件相位平均波形，研究不同频率的吹吸扰动对平板湍流边界层多尺度相干结构的影响，结果表明，扰动对边界层近壁区域平均速度分布、能量随尺度分布以及多尺度相干结构及其条件相位平均波形，都有显著影响，其中32Hz扰动影响最大．     

气液两相流多尺度相干结构及其间歇性

小波分析用于流体力学的研究已有一定的进展,采用恒温热膜测速技术,以高于对应的最小湍流时间尺度分辨率,精细的测量了鼓泡塔内不同空间位置的瞬时气液两相流动速度信号。基于子波系数的瞬时局部平坦因子,提出用子波分析检测湍流多尺度相干结构的条件采样方法,以单气泡结构的相位平均波形为基础,对鼓泡塔内气液两相湍流场进行了研究。结果表明:鼓泡塔中气泡结构是两相湍流产生奇异性和间歇性的诱因,喷嘴出口区域的一定喷射锥角范围内,才有气泡结构,并受到对应的平坦因子及间歇性的影响。     

湍流边界层多尺度相干结构的子波自相关辨识

采用热线风速仪测量平板湍流边界层的流向速度信号,运用连续子波变换的自相关分析,研究边界层相 干结构的变化规律,提出了子波尺度与涡时间尺度关系的计算式．结果显示,相干结构在时空中呈多尺度分布,在 对数区集中在较大尺度,在缓冲区扩展到较小尺度,越靠近黏性底层,拟序运动越明显,并向更小尺度发展;广泛存 在的相关性很弱的小尺度涡成为数量巨大、含能很少的背景湍流．子波变换的自相关分析可以定性,也可定量显示 涡的时空特性,是研究湍流多尺度相干结构的有效方法．     

壁湍流相干结构猝发过程中雷诺应力的相位平均波形

用IFA300恒温热线风速仪和×形二分量热线探针精细测量了风洞中平板湍流边界层不同法向位置的瞬时流向、法向速度分量的时间序列信号. 用子波变换对瞬时流向、法向速度分量进行多尺度分解. 用子波分析辨识壁湍流相干结构猝发事件的能量最大准则检测壁湍流相干结构猝发事件的上抛和下扫运动; 研究了相干结构猝发过程中流向、法向速度分量及雷诺应力的条件相位平均波形的相位关系; 研究了相干结构猝发的动力学过程及其对壁湍流统计性质的影响.     

基于小波及Hilbert-Huang变换提取壁湍流相干结构

为了研究壁湍流中的相干结构,在直流抽吸式低（变）湍流度风洞的实验段中,应用恒温热线风速仪IFA-300精确测量平板湍流边界层不同法向位置的流向速度信号.分析壁湍流脉动速度的概率密度分布,并与高斯分布比较,验证了壁湍流中相干结构引起的猝发现象的统计规律.提出了一种利用小波变换和Hilbert-Huang（HHT）变换相结合来提取相干结构的方法.对壁湍流脉动速度进行HHT变换,通过变换后各模态的能量分析,分离出主要含能模态对应的相干结构.利用小波重构法继续提取未分离的小尺度相干结构.对剩余湍流信号进行概率统计,并比较提取的全部相干结构与原始湍流信号的波形和HHT边际谱,验证了湍流信号既包含非随机的相干结构信号也包含随机的非相干信号.     

小波变换在岩石测试中的应用

主要研究了小波变换在岩石超声波测试信号分析中的应用。通过对岩石超声信号的小波分析,提取岩石信号在小波变换下的不同尺度的细节,从而确定出了岩石的节理结构等所对应的信号小波变换细节特征,以及岩石信号在各个不同尺度下的差异,为小波变换在岩石测试中的应用奠定基础。     

自适应多尺度形态学分析及其在轴承故障诊断中的应用

为解决强背景信号下冲击特征的提取问题,提出了一种自适应多尺度形态学分析方法.对于实际的待分析信号,分别定义长度尺度和高度尺度来确定多尺度形态学分析的结构元素,并基于信号的局部峰值实现自适应多尺度形态学分析.数值仿真实验分析表明,自适应多尺度形态学分析方法较单尺度形态学分析方法更利于提取信号的形态特征,避免了单尺度形态学分析在结构元素选择时的盲目性和对相关先验知识的依赖性.本文所提出的方法应用于轴承故障诊断,结果表明这种方法可以清晰地提取出各种特征信号.     

瞬态信号波形提取的子波变换方法

提出了一种把子波变换与假设检验结合起来从噪声中提取有用瞬态信号波形的方法。先对瞬态信号加高斯噪声的混合信号进行离散子波变换得到了子波系数，根据假设检验理论确定门限，把子波系数与门限进行比较，如果子波第数大于门限，则保留这些子波系数，否则置为零。     

基于形态聚类的频率域大地电磁数据去噪新方法研究

大地电磁法是一种利用天然电磁场源进行深部地电结构勘探的地球物理方法,其信号容易受到各种噪声干扰。为了更好地识别大地电磁的信号与噪声,提取出有用的信号进行阻抗估计,本文提出一种基于频率域大地电磁信号形态进行自动聚类的算法,并使用该算法对合成数据和实测数据进行计算。研究结果表明：在频率域中,大地电磁信号形态都有一定的相似性,强干扰噪声在其对应的频段上表现出与信号不一样的特征,可以使用余弦相似度提取此类特征,并使用聚类算法将信号与噪声分离;基于合成、实测数据,采用所提出的算法计算的视电阻率曲线和相位曲线都更加平滑、连续,说明经过本方法处理后的大地电磁数据阻抗估计结果得到了明显的改善。     

小波变换在岩石断层超声检测中的应用

介绍了小波变换的基本概念及其特性，通过对模拟岩石断层信号的小波处理，提取其频谱特性，从而确定岩石内部的完整性，了解断层结构所对应的波谱特性，为确定岩石的内部结构，了解岩石的内部状况作好预知性工作，为矿山开发等实际生产应用起到参考借鉴作用。通过对岩石断层结构在信号的前三个尺度上的反映，根据样本岩石的结构来确定波谱特征，实践证明该方法十分有效。     

一种基于子波的信号复原方法

提出了一种从强噪声中复原瞬态信号的新方法，该方法将要复原的瞬态信号表示成一组子波函数的线性组合，在最小均方能量准则下，用共轭梯度算法求解子波函数的线性组合的幅度、尺度和延时参数，计算机模拟结果表明，该方法的实现结构可表示成具有子波非线性，并且类似于辐射函数ＢＰＦ的人工神经元网络。     

湍流相干结构与壁压强脉动关联的小波分析

在风洞中同时测量平板湍流边界层的速度和壁面脉动压强,用小波分析法结合能量最大判别准则确定湍流边界层相干结构的时间尺度和壁压强脉动的时间尺度之间的关系．结果表明：压强脉动信号的小波能谱最大值对应的时间尺度与湍流边界层相干结构的特征尺度接近,可以利用壁面压强脉动信号的分析结果间接反映经过边界层的相干结构的时间特征．本研究选择复数Morlet小波作为小波母函数,有较好的分辨率．     

复高斯子波及其起始尺度分析

用于小波分析的各种小波中，复高斯子波是一类特殊而重要的小波，作者先研究了复高斯子波的基本性质，接着简述了连续小波变换数值实现中复高斯子波起始尺度确定的基本原理，最后分析出均匀点格采样时连续小波变换数值实现中复高斯子波起始尺度的最佳取值.理论分析和计算结果表明：复高斯子波是一类对称的、有n阶消失矩及良好时-频局域化特性的小波，可广泛用于故障诊断，数据压缩，信噪分离等场合.同时，复高斯子波起始尺度的确定为信号复高斯子波分析的工程实现和理论研究解决了难题.     

采用余弦拟合的随机共振反演技术研究

针对当前随机共振反演方法实施过程流程复杂、需要调节的参数繁多、对幅值的估计不准,以及难以处理频率相差较大的多频信号等诸多问题,提出了一种新的采用余弦拟合的随机共振反演算法.该算法采用移频变尺度随机共振检测频率,利用所得频率设计余弦曲线对输入信号进行最小二乘拟合,不需对特殊点进行特别处理,幅值不受波形畸变的影响,因此可以处理频率相差任意大小的多频信号.通过数值仿真和机车走行部故障的诊断,验证了该算法具有较强的工程实用性,同时结合频谱校正技术可以进一步提高该方法的精确性,更准确地检测出信号频率及幅值.     

子波变换在VTS雷达信号检测中的应用研究

根据子波变换的多尺度分析理论和ＶＴＳ雷达目标和杂波的特性，以及目前子波分析在信号处理中的应用情况，分析了用多尺度分析方法进行雷达杂波处理的可行性，并提出了用多尺度分析进行雷达信号处理的基本方法。     

WT-CFAR雷达杂波处理器

根据子波变换的多尺度分析理论,构造了一种恒虚警雷达染处理器。并对子波分解尺度的选取进行了分析,最后对杂波环境下的雷达信号进行处理,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

基于多分辨率相干融合的管道小泄漏识别方法研究

成品油管道内径小、站间距大使得泄漏信号小而难以识别。本文将小波多分辨率分析与相干分析相结合,提出了基于多分辨率相干融合的小泄漏识别方法。通过对信号的小波多分辨率分析,得到不同尺度下的信号,然后将小泄漏信号和干扰信号序列在细节尺度上的重构信号进行相干融合分析。利用模糊C均值聚类得到细节尺度上的频率相干特征向量,解决小泄漏识别难题。现场应用结果表明该方法的有效性。