一种用于不均匀采样频谱分析的新方法

引入Jurkevich方法来处理实际中所遇到的非均匀、非理想状况下采样的频谱分析,结合Kidger方法对结果进行了处理,并通过此方法在天文学中的实际应用阐述了该方法的有效性.     

基于傅立叶分析的非均匀采样信号内插重构方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,从随机过程的角度研究非均匀采样信号的谱特性,提出频域均匀抽样傅立叶逆变换的非均匀时域采样信号重构方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用傅立叶变换得到非均匀采样信号的频谱曲线,由采样时刻随机均匀分布的特点,得到反应原信号频谱特性的非均匀采样信号频谱数学期望,再由频域抽样理论重构原信号。MATLAB仿真实验验证了这种非均匀采样信号分析与重构方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,得到了可靠的符合实际的机械正弦抖动幅频曲线并重构出激光陀螺正弦抖动机构的输出信号。     

非均匀DFT频谱泄漏抑制方法研究

针对不规则采样信号的谱估计问题,提出一种非均匀离散傅里叶变换频谱泄漏抑制方法,通过迭代非线性估计实现了非均匀采样信号离散傅里叶变换的计算.进行了数值计算试验,并给出了缺失数据重建的应用实例.计算结果表明,该方法能有效抑制非均匀离散傅里叶变换结果中的频谱泄漏,提高DFT频谱的分辨率.     

基于独立分量分析的非均匀采样弱信号频域检测

非均匀采样可以在对模数转化器件的采样频率要求较低的情况下,提取超出Nyquist采样定理限制的频率.当包含两个幅值相差大于10%信号的混合信号经过非均匀采样后,由于采样的伪随机性会产生频谱噪声,因此从幅值谱中辨别不出幅值很小的弱信号.根据非均匀采样的幅值谱识别出大信号频率,构造模拟源信号,以混合信号作为另一个源信号,根据独立分量分析(ICA)对幅值不敏感的特点,使用FastICA算法从混合信号的频谱中成功分离出幅值为强信号幅值五百万分之一的弱信号.在弱信号检测过程中,提出利用互相关系数进行"扫相"处理,以解决大信号相位匹配的问题.在相位匹配存在0.70%误差的情况下,成功分离出幅值为强信号幅值0.06%的弱信号.     

基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法

在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转换过程出现误差,提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法,分析并证明了重构信号的频谱保持了原连续信号的谱特征。利用PSPICE仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行了仿真验证,实验结果验证了本文提出方法的正确性。     

基于非均匀采样的模拟退火随钻电磁波电阻率测井检波系统研究

在以往的随钻电磁波电阻率测井仪器检波系统中,仪器采样过程大多为均匀采样,检波方法多采用数字相关法或数字相敏检波(DPSD)法,其检波结果往往受采样量化误差以及频谱泄漏影响。针对这一问题,提出一种基于非均匀采样的模拟退火(SA)检波方法,并研制快速检波电路系统,选取基于均匀采样的DPSD检波结果进行对比。结果表明,基于非均匀采样的SA检波方法选频能力强,能更加有效地抑制量化误差相关性以及频谱泄漏带来的检波误差,更适用于恶劣多变环境下的随钻测井仪器检波。     

仿生物视觉的非均匀采样方法及其硬件设计

利用生物的选择注意机制可减少计算量的优势,提出了仿生物视觉的非均匀采样方法并实现了硬件设计.利用基于高斯函数的模型模拟了生物视觉的选择性响应特性,由此得到采样层优先和采样密度优先的2种非均匀采样表达式.在视觉处理芯片中,根据人眼特性并利用采样密度优先的方法,将图像分为4层进行非均匀采样和数据传送.实验表明:较之已有的非均匀采样方法,所提方法更具生物视觉特性和物理可实现性,并具有较高的压缩率;当注视点为图像中心时,数据压缩率达到了1/28;利用任意选取注视点得到的非均匀采样数据恢复的图像效果符合人眼视觉特性.     

调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用

目前研究的亚奈奎斯特采样方法有调制宽带转换器和多陪集采样,二者都是用于获取时间连续、频谱稀疏信号的采样方法,多陪集采样是非均匀的亚奈奎斯特采样,调制宽带转换器是均匀的奈奎斯特采样.从采样方法、频谱支撑区恢复、信号重构和复杂度等方面,对调制宽带转换器与多陪集采样在稀疏多频带信号采样中的应用进行分析.仿真实验结果表明,在相同的平均采样速率下,调制宽带转换器的均方误差大于多陪集采样,但多陪集采样对各通道时延的精确要求给其硬件实现带了很大困难,而调制宽带转换器易于在实际应用中允许的误差范围内硬件实现.     

基于非均匀采样间隔的数据关联算法研究

针对工程中普遍存在的非均匀采样目标跟踪问题,给出了基于多扫描的后向递归概率数据关联算法实现过程,讨论了判断目标丢失的准则.对分别基于一维和多维扫描数据进行数据关联判决的不同算法的性能进行了仿真分析.仿真结果表明:在采样次数不变的条件下,和应用单扫描的PDAF算法相比,多扫描非均匀采样方法能够获得更好的航迹维持性能.当目标检测概率越大、杂波密度越大、目标机动性能越大时,非均匀采样和均匀采样方法航迹维持性能的差别越大.     

非同步采样信号频谱插值校正分析法

针对周期信号实际的非同步采样,提出一种频谱插值校正的分析法.经分析周期信号不同步采样时产生的频谱泄漏是由于截断信号与原始待分析信号的相位关系发生了变化.利用加窗插值的方法估计出该变化的相位,并利用估计结果构造出一相应的反相位函数,在时域上将这个反相位函数与由傅立叶反变换产生的离散序列相乘,得到新序列再通过一次傅立叶变换就可达到频谱校正的效果.分析、仿真和实验的结果验证了提出方法的有效性,表明所提出方法提高了不同步采样时周期信号频谱分析的精度.     

连续旋转式寻北仪的寻北算法及信号处理

研究一种连续旋转式寻北仪.推导了该寻北仪在无姿态下的寻北解算公式.为了提高系统的寻北精度,对其干扰源进行了分析,采集了陀螺和加速度计的信号,根据其信号特点提出了基于快速傅里叶变换(FFT)的滤波方法,应用该方法对陀螺单次寻北数据进行了滤波,并与原始数据作了比较.在此基础上提出了对多次寻北结果采用多周期平均的数据处理方法.实验结果表明,系统在精确调平状态下寻北340 s即可达到0.008 3°的寻北精度.     

基于信号功率谱的模拟电路嵌入式测试

针对模拟电路内建自测试问题,提出一种基于信号功率谱的嵌入式测试方法.采用由电压比较器构成的采样器对被测电路的输入信号和输出信号进行采样,得到频谱特性不变的数字信号序列,使用最大熵谱法计算输出序列和输入序列之间的功率谱密度比,将得到的比值与正常电路的比值进行分类比较后,确定被测电路的故障状态.在基于DSP的模拟电路测试平台上,应用信号功率谱方法对低通滤波器电路进行测试.结果表明:该方法能有效地检测模拟电路中的各种故障,硬件实现方案简单易行,适合模拟电路的嵌入式测试.     

柴油机连杆螺栓松动故障的诊断

本研究对某6105型柴油机机体表面振动信号进行采集和分析，通过对测得的发动机正常运转和连杆螺栓松动两种情况下的时域波形的处理和比较，找出发动机连杆螺栓松动时信号的特征频率，为发动机的故障诊断提供技术支持。     

数字合成周期信号的频谱及信噪比

数字查表法合成周期信号是一种最常用的直接数字频率合成技术。该方法若再利用小数地址序列生成技术 ,可达到很高的频率分辨率。然而 ,采用小数地址序列生成技术合成波形 ,会产生“寄生谐波”。作者采用非均匀采样周期信号谱分析方法 ,研究以查表法合成的周期信号的频谱 ,推导了合成周期信号的信噪比 ,并揭示了其一些重要的性质。这些理论 ,对于设计满足一定信噪比要求的数字波形合成器及对其性能的分析具有指导意义     

磁光盘片载噪比特性的自动测试方法

分析了实现磁光盘载噪比CNR指标自动化测试的障碍和谱信号的特性,针对CNR测试中存在的特殊性,即测试精度依赖于对载波频率处的信号谱幅值和噪声谱幅值的测量误差,而与两者出现的时间无关．提出单轴等时间测试方法,最大限度地利用8098微控制器的内部资源,在保证测试精度足够的基础上实现了数据采集电路结构最简．     

周期平稳信号的抽样

探讨了周期平稳信号的抽样；推导了样值序列的周期自相关和周期谱，当周期频率为零时，它们分别等于时间平均自相关和时间平均功率谱。从这些自相关和谱当中，可以观察到周期平稳信号抽样的特殊性，这与平稳信号的抽样明显不同。     

一种多信道突发信号联合检测方法

针对突发信号检测中能量检测方法检测概率低、循环平稳检测方法计算复杂等问题,为提高检测性能和处理实时性,提出了一种适用于多信道突发信号的低复杂度联合检测方法.该方法依据初始能量检测的判决结果,对可能存在突发信号的频谱集合采用了一种频域简化的循环平稳检测方法,并依据判决流程给出了与传统方法在检测正确率和运算量上的对比函数.理论分析和仿真结果表明,该联合检测方法可有效提高突发信号的检测概率并降低计算复杂度.     

基于LabVIEW与单片机的频谱分析仪的实现

介绍了用单片机实现数据采集,LabVIEW作为开发平台实现数据通信,并利用LabVIEW实现数字信号频谱分析虚拟仪器的方法.频谱分析过程中,将两个不同频率的正弦信号叠加后再叠加上白噪声,通过虚拟频谱分析仪,可以有效的分析出原始信号.通过对用VB开发的系统与用LabVIEW开发的系统的比较,突显出LabVIEW的优势.     

Jurkevich方法在3C120天体光变周期分析中的应用

文章收集了3C120天体光学B波段较为完备的观测数据,并获得了其长期光变曲线。利用Jurkevich方法对其中B波段的数据进行了分析,通过研究发现其中存在有318d的光变周期。该方法对寻找3C120天体的光变周期有很大帮助,也能为其他周期计算服务。