高维随机信号THREE功率谱估计及其仿真

功率谱估计是随机信号处理领域的基本问题之一,其基本方法是利用有限长的数据估计信号的功率谱.从演化进程上来看,可分为经典谱估计和现代谱估计.参照现代谱估计中的THREE谱估计方法,对基于Hellinger度量的随机信号的功率谱估计方法进行了探讨,并进行了模拟仿真.通过数值模拟,发现基于Hellinger度量的随机信号的功率谱估计方法能有效用于高维随机信号的谱估计中.     

信号处理——自相关和谱估计

利用给定的一组样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度称为功率谱估计。在许多工程应用中，功率谱的分析和估计是十分重要的，因为它能给出被分析对象的能量随频率的分布情况。这本教科书是适用于研究生水平的信号处理著作，主要讲述现代谱估计理论。     

功率谱估计在微弱信号检测中的应用

首先论述平稳过程中随机信号和干扰噪声功率谱,然后论述功率谱估计在微弱信号检测中的应用。     

基于MATLAB实现经典功率谱估计

功率谱估计(power spectrum estimation,PSE)是利用有限长的数据估计信号的功率谱,广泛应用于雷达、声纳、通信、地质勘探、天文、生物医学工程等众多领域.功率谱估计可分为经典谱估计和现代谱估计,文章主要研究经典谱估计中的修正算法.目前经典谱估计中主要采用对2种方法进行估计,分别足周期图法和自相关法...     

吸毒者脉象异常的频域分析

利用现代谱分析法,随机选取受测者40个连续心动周期的脉象信号,分别对每一心动周期的脉象信号作现代功率谱估计得到40幅功率谱图,取其平均值得到平均功率谱.从平均功率谱图中可以看出,吸毒者和正常人的最高谱峰分布有显著差异.研究结果表明频域分析法是分析吸毒者脉象异常的有效手段.     

小波包分解Welch平均法在焊接电弧声功率谱估计中的应用

对试验系统采集到的焊接电弧声进行了小波包多层分解 ,并利用周期图法、Welch平均法及AR模型法 ,对各频段信号进行功率谱估计 .根据不同谱估计方法的对比结果 ,提出小波包分解结合Welch平均法对焊接电弧声进行功率谱估计的新方法 .通过对几种规范与飞溅率下的电弧声功率谱的初步分析 ,发现其功率谱分布具有一定的规律性 ,并且不同频段谱峰值及其对应频率与焊接飞溅具有相关性     

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.     

亚健康脉象信号的非参数化双谱估计

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,提取处于亚健康状态的脉象信号的异常信息,探索亚健康的诊断与治疗评估的客观诊断依据.在信号处理过程中,双谱的相位携带有信号的重要特征信息.采用双谱估计分析法中的非参数化算法对脉象信号进行研究发现,处于亚健康状态的双谱幅值谱峰比处于健康状态的更突出,较大双谱值的分布更为集中.实验结果表明:非参数化双谱估计是分析脉象信号的有效且可行的方法,可以作为识别亚健康状态的方法进行深入研究.     

AR模型功率谱估计常用算法的性能比较

功率谱估计是分析随机信号的一种重要方法.通过分析AR模型功率谱估计,介绍AR模型参数提取的L-D算法、Burg算法和Marple算法,并利用计算机仿真比较三者的性能.     

采用荧光光纤检测局部放电的自适应阈值方法

针对光测法实际检测中光电器件噪声及阈值设定困难的问题,提出了一种自适应的阈值方法。根据放电信号与噪声信号的相位分布差异,对采样数据进行分组量化与多周期累加。在充分分析累加序列功率成分的基础上,采用自回归(AR)谱估计理论,计算累加序列的功率谱并提取信号功率、噪声功率及谐波基波比三项功率谱指标。基于三项功率谱指标定义了一种放电评价参数,该参数能够表征信号功率占放电总功率的加权比值。通过噪声功率的波动幅度完成自适应阈值的设定。实验结果表明,所提方法可以根据采样数据动态调整阈值,实现放电的自动检测,无需人工干预,检测灵敏度高。该研究对于电力设备故障初期的预警及长期在线监测具有重要的意义。     

基于反应谱的结构体系平稳随机地震反应分析

利用功率谱与反应谱的转换关系，提出了分析土与结构相互作用系统的反应谱分析方法，该方法利用新规范中的加速度反应谱作为目标谱，计算与之相对的功率谱并按该功率谱作为地震输入谱进行结构体系随机地震反应分析，最后通过算例说明该方法的有效性．     

随机场的随机谐和函数表达

首先证明,采取随机谐和函数表述二维随机场,则当随机波数与相位服从独立均匀分布、幅值由随机波数和目标功率谱密度共同决定时,随机谐和函数的功率谱密度精确地等于目标功率谱密度.对这类随机谐和函数的平稳性和渐进正态性进行了讨论.进而,将二维随机场的随机谐和函数表达推广至多维,给出了统一表达式.最后,通过数值算例验证了采用随机谐和函数表述随机场的正确性.     

受演变随机激励结构响应的增维精细时程积分法

对受非均匀调制演变随机激励结构响应问题进行了研究.先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后将非均匀调制演变随机模型用状态方程表示.借助于随机模型的状态方程表达式,可构造出增维精细时程积分格式,从而快速精确地求出结构的时变功率谱响应.同HPD-M格式相比,该方法不仅计算效率有所提高,而且由于避免了矩阵求逆,可直接处理具有刚体模态的结构.最后通过两个算例与HPD-M格式的计算效率进行比较,表明本方法具有显著的优越性.     

具有指定功率谱伪随机信号发生器的分析

在所有离散系统的模拟中,提供合适的概率密度函数的伪随机信号发生器是必不可少的.在某些情况下,还要求产生的伪随机信号不仅服从某一非高斯概率密度函数,而且具有某一指定的功率谱密度函数.针对这种情况,本文分析和讨论了一种伪随机信号发生器,利用它可以产生具有指定概率密度函数和功率谱密度函数的非高斯平稳随机信号,并给出了几组采用这种方法模拟的结果.     

车辆半主动悬架系统的振动特性的研究

建立了基于混合模式的磁流变液减振器的工作电流与阻尼力的数学模型和单自由度车辆随机振动非线性数学模型．运用随机振动理论，对磁流变液减振器非线性模型进行了线性化处理，给出了减振器等效阻尼系数、车身加速度等参量的随机统计量的计算方法．利用数值仿真分析了半主动悬架系统控制器的驱动电流对车辆减振器等效阻尼系数的影响，对车辆悬挂质量垂直振动加速度功率谱均方根值的影响．研究结论表明磁流变液减振器所产生的阻尼力具有非线性特性，通过调节减振器等效阻尼系数可以实现对车辆随机振动特性的调节，并且适当地增加磁流变液减振器的驱动电流能够降低车辆随机振动加速度功率谱均方根值，提高车辆行驶的平顺性．     

小波理论及其在光纤陀螺信号分析中的应用

分析了Ｆｏｒｉｅｒ变换、短时Ｆｏｕｒｉｅｒ变换和小波变换的不同特点以及光纤陀螺信号噪声产生的原因。根据光纤陀螺信号零点漂移的非平稳随机性和非正态分布特性,提出了利用小波变换所具有的时频局部化优点对其随机过程进行功率谱分析,在此基础上给出了随机过程的时－频功率谱的分析方法,选用具有良好紧支性的Ｍｅｘｏ帽小波为母小波对光纤陀螺随机噪声有序列进行处理,仿真结果表明,基于小波理论的时－频功率方法对光纤陀螺信号随机过程分析的有效性。     

随机过程的第二类随机谐和函数表达

发展了随机过程的第二类随机谐和函数表达并研究了其性质.证明当随机频率与相位服从独立均匀分布而幅值由频率与目标功率谱密度决定时,随机谐和函数过程的功率谱密度函数精确地等于目标功率谱密度函数.研究第二类随机谐和函数过程的渐进正态性,讨论趋向正态分布的速率,并采用Pearson分布研究1维概率密度函数的性质.研究表明,第二类...     

基于FIR数字滤波器随机振动信号频时域转换方法

基于有限长单位冲激响应数字滤波器,根据指定ESA功率谱密度函数特征,设计了FIR数字滤波器,并通过控制其参数,获得了满足预定条件和要求的滤波器幅相特性.利用白噪声序列作为滤波器输入端,生成了符合要求的随机振动时域信号.同时还采用基于AR自回归模型参数方法对获得的随机振动时域信号进行功率谱估计与验证.结果表明:功率谱精度及两功率谱曲线间的误差完全在允许范围内,采用该方法获得的随机振动时域信号完全满足仿真与试验测试对信号幅频特性和功率的要求.     

基于现代谱估计的相关K杂波模拟

针对相关K分布杂波仿真过程中具有指定功率谱的随机序列的产生,提出用现代谱估计进行相关随机序列产生的方法.该方法利用L-D算法求解自回归模型的Y-W方程以精确地模拟杂波的功率谱密度,以海杂波为例的仿真结果证明了方法的有效性.同时针对杂波仿真过程中自回归模型阶数的选择,对不同的K分布参数和功率谱宽度的杂波进行了仿真实验,通过对实验结果的分析给出一些有用的结论.     

飞机地面变速滑跑演变随机响应分析

通过演变谱分析法对飞机起落架地面变速滑跑进行动响应分析.飞机在机场跑道变速滑行时,机场跑道基础激励将转化为非平稳随机激励,从而导致非平稳随机响应分析.采用演变随机激励表示该非平稳随机激励,用原平稳随机激励的功率谱密度和非线性变换表示其时变相关特性.利用演变谱法分析起落架系统的非平稳响应问题,最后通过数值算例验证了该方法的简便性和优越性.