迭代生成微分方程分解方法研究

针对实际振动信号中多分量分离问题,在生成微分方程解调技术的基础上,提出一种新的迭代分解方法.首先采用生成微分方程(generating differential equation,GDE),估计初始振动信号的瞬时频率和幅值包络,然后对瞬时频率通过低通滤波分离出第一个频率,基于此频率对原始信号通过高通滤波器后提取的成分作为第一个分量,最后用初始信号减去第一个分量的余值作为下一次迭代的初始值,迭代同样的步骤分析分解直到获取所有信号分量,以低于能量比阈值作为迭代终止条件.本方法不需要先验信息.通过仿真信号验证并与传统方法进行对比分析,证明了方法的有效性.通过实测轴承试验信号的故障分析,证明了方法的实用性.     

包络分析在超宽带信号采集中的应用

室内环境下超宽带信号具有丰富的多径分量,在时域中这些分量表现出簇（cluster）的形式,簇在时域上类似于幅度调制,可采用包络分析法对其进行分析.介绍了利用小波变换进行超宽带信号包络分析的方法,给出了接收信号包络的时域表达式,并对低信噪比下超宽带信号进行了包络提取,结果显示该方法实现了簇内多径分量的合并,并具有很强的去噪作用.包络分析方法对于那些难以建立模型的传输环境以及能够建立模型但难以提取参数的场合下超宽带信号的采集具有重要的意义,它指出了传统的包络分析技术可用于超宽带信号的采集.     

一种基于谱分析的音乐节奏识别算法

为了能够获得音乐节奏信息，在信号能量分析，确定信号能量的起伏之后，采用信号整倍数抽值的方法减少有待分析的数据量，对抽值后的信号数据进行AR模型功率谱估计，从而在频率域寻找出音乐信号的能量起伏周期，确定乐音信号的节奏．     

包络分析在超宽带信号采集中的应用

室内环境下超宽带信号具有丰富的多径分量，在时域中这些分量表现出簇（cluster）的形式，簇在时域上类似于幅度调制，可采用包络分析法对其进行分析。介绍了利用小波变换进行超宽带信号包络分析的方法，给出了接收信号包络的时域表达式，并对低信噪比下超宽带信号进行了包络提取，结果显示该方法实现了簇内多径分量的合并，并具有很强的去噪作用。包络分析方法对于那些难以建立模型的传输环境以及能够建立模型但难以提取参数的场合下超宽带信号的采集具有重要的意义，它指出了传统的包络分析技术可用于超宽带信号的采集。     

基于小波分析的点采样表面简化

在对点采样表面进行小波分析的基础上,提出了2种新的点采样表面的简化方法.通过对目标表面的空间频率及信号能量进行控制,实现点采样表面的简化.方法一,通过对点采样信号进行低通滤波及降低采样率的方式对表面进行重采样;方法二,通过对点表面进行能量阈值化,对不同区域使用不同采样率的方式进行非均匀采样.实验表明,这2种方法能够分别在目标表面最高空间频率及最低信号能量准则下,实现点采样表面的有效简化.提出的点采样表面小波处理流程还可应用于点采样表面的几何压缩、特征检测与提取和点采样表面的编辑.     

基于压缩感知的语音压缩与重构

基于语音信号在离散余弦基下的近似稀疏性,对语音信号采用压缩感知技术进行压缩和重构,研究了分析窗长固定时重构误差与观测点数的关系, 针对低压缩比下重构信号"noisy"的特性,提出对重构信号进行小波去噪联合低通滤波的方法以改善重构语音的质量,并研究了低压缩比下分析窗长对重构信号质量的影响.仿真结果表明低压缩比下,合理选取分析窗长,并采用小波去噪联合低通滤波的处理方法可以明显改善重构语音的质量.     

VMD的时频特性及其在滚动轴承故障诊断中的应用

针对在强噪声干扰下的滚动轴承早期故障振动信号信噪比低导致故障特征提取困难的问题,提出了基于变分模态分解和Teager能量算子包络解调的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先利用VMD算法对故障信号进行分解成若干不同频率的本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF);通过峭度准则筛选出峭度值最大的IMF,将其作为故障特征最敏感分量;利用Teager能量算子解调算法对该分量进行包络解调分析,提取调制故障特征.将该方法应用到仿真信号和滚动轴承故障振动信号分析当中,同时与EMD、小波变换方法进行了比较.结果表明,该方法提高了信号的分解效率,在噪声鲁棒性和抑制模态混叠方面具有良好的性能,能够实现滚动轴承故障的精确诊断,具有一定的理论研究意义和工程实用价值.     

改进经验模态分解与谱峭度法的步态信号特征分析

通过对步态信号进行分析,提出基于能量矩占比与方差贡献率的改进经验模态分解和谱峭度法的步态信号特征频率分析方法. 改进的经验模态分解消除了传统分解过程中存在的低频虚假本征模态分量,抑制了高频噪声的干扰. 通过确定谱峭度图上的中心频率和带宽构造带通滤波器对信号进行包络解调分析,并通过实验验证了该方法能有效提取步态信号的特征频率,为步态信号的后期研究提供一条新的思路.     

摆动电弧传感器及其信号处理

介绍了一种适用于窄坡口管道焊接的摆动电弧传感器,利用这种传感器在短路过渡模式下进行焊接试验,通过使用低通滤波和不同小波对实验中的焊接信号进行降噪,并利用区域积分均差值法提取焊枪左右偏差电流,分析不同滤波方法的效果.试验结果表明,采用coif5小波能够有效滤除信号中的高频噪声,同时保留信号原有的特征,为焊枪偏差信息的提取提供了依据.     

基于矢量量化的语音信号频带扩展

对基于矢量量化的频带扩展方法进行了改进.在码本形成上提出了重新量化的方法,并用码本结合浊音度的方法调整增益.首先根据清浊度和能量被划分为标准将窄带输入信号清音、浊音和静音3类;然后每类信号选择不同的码本,用基于矢量量化的方法将窄带信号的谱包络转换成高频带信号的谱包络;再用激励信号(高斯白噪声信号)和重建的高频谱包络合成高频带语音;最后将高频带与原窄带信号之和作为最终的宽带信号.仿真及与其他方法比较说明,本文的方法所需计算量小,适合实时环境.     

数字化人体心率检测仪的设计

文章介绍了一种基于人体脉搏信号特征的数字化人体模型心率检测仪的设计.该仪器采用反射式红外传感器获取脉搏信号,以uPSD3234单片机为主控芯片,对红外信号进行A/D转换,采样数据经低通滤波,数字微分后,选择适于脉搏微分波形的模板进行匹配滤波处理,实现了对脉搏波的检测,并使用了一种中值算法来提取有效的脉搏时间间隔,从而获得精确的心率值.实验表明:检测仪的设计和数据处理方法是可行的.     

一种新颖的电压模式n阶CCII+低通滤波器的系统设计

 提出了1种基于第2代正相电流传送器(CCII+)的n阶电压模式多环反馈(multiple-loop feedback,简称MF)低通滤波器的系统设计方法,推导出了系统的设计公式.利用该方法可产生出n阶不同结构的低通滤波器.以3阶低通滤波器为例阐述了设计过程,并用PSPICE进行仿真分析,设计和仿真结果表明,系统设计理论正确,设计方法可行.     

一种瞬时功率理论谐波检测的低通滤波器设计新方法

对传统的ButterWorth低通滤波器在瞬时功率理论谐波检测中的应用做了深入探讨,指出了仅仅采用传统的ButterWorth低通滤波器难以解决检测精度和动态响应速度之间的矛盾,提出了一种综合采用ButterWorth低通滤波器和平均值低通滤波器的低通滤波器设计新方法.仿真结果表明,这种优化的低通滤波器与仅仅采用上两种低通滤波器相比具有明显的优越性,采用这种优化的低通滤波器作为低通滤波器既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应性能.图13,表1,参8.     

一种新的MPPSK调制解调器实现结构

为了简化多元位置相移键控(MPPSK)接收机的结构并提升其解调性能,给出了一种MPPSK调制器的实现结构,并提出了一种全新的基于冲击滤波多路判决的MPPSK解调器实现结构.该解调器结构先对冲击滤波器的输出信号取绝对值并进行低通滤波处理,再将得到的冲击包络通过由不同位同步信息控制的抽样判决器,将判决结果叠加,即可得到最终的符号序列.仿真结果表明,与基于锁相环的解调器结构相比,该解调器的结构更简单,解调性能更好.随着进制数的增大,MPPSK调制信号功率谱的边带线谱逐渐降低甚至消失,从而紧缩了信号功率谱,降低了邻道干扰,提高了频谱利用率.因此,在加性高斯白噪声信道条件下,该实现结构具有较强的应用优势.     

一种新型慢波一维光子带隙低通滤波器

该文提出了一种新型慢波一维光子带隙微带低通滤波器，该滤波器具有显著的慢波效应和低通特性．所提出的结构在接地板上没有蚀刻，仅仅通过改变微带线的形状而实现．并对带有3个周期单元的低通滤波器进行了仿真和测量．     

星载高功率微波波导低通滤波器的精确设计

提出了一种星载高功率波导低通滤波器的精确设计方法，将滤波器分布低通原型参数转换成广义阻抗变换系数，采用模匹配法等数值算法精确计算矩形波导中客性膜片的散射参数，进而获得其广义阻抗变换系数，然后通过插值，直接得到滤波器的所有结构参数．该方法避免了常规设计方法中对结构参数的反复调整，提高了设计效率和设计精度．设计并制作了1台2．5GHz和1台22GHz的矩形波导低通滤波器，典型性能为带内驻波比小于1．2，损耗波动小于0．15dB，测试结果与设计数据一致，满足了技术指标要求．     

一种自适应谐波叠加的复调音乐主旋律提取新方法

随着音乐数量的迅速增加,对音乐进行数字化的处理已经成为必然趋势.主旋律反映了音乐的主要思想,提取主旋律在制作计算机音乐,检索分类,哼唱识别等领域具有广泛的应用价值.本文提出一种自适应谐波叠加的复调音乐主旋律提取算法.首先,通过声源分离预处理,通过判别基频最小稳定方差改变压缩因子,自适应叠加谐波构建显著函数;然后,对显著函数构建的基频片断采用随机森林模型进行人声检测,组合所有人声帧的最大显著度频率得到音乐的主旋律序列.实验表明,在MIR-1K数据集上得到的结果在高信噪比情况下有显著提升.     

N阶多环反馈低通滤波器的系统设计

提出了一种基于多输出电流控制传送器（Multiple-Output Current Controlled Conveyor II,CCCII±）的n阶多环反馈(Multiple-Loop Feedback,简称MF)电流模式低通滤波器的系统设计方法.用该方法可产生出多种不同结构的n阶低通滤波器,所有n阶滤波器均由n个CCCII±及n个接地电容组成,便于集成实现,并给出了4阶低通滤波器的设计例子和多参数灵敏度计算机仿真结果.     

一种低延迟三电平APF的方案设计及仿真研究

为实现谐波检测低延时与补偿电流跟踪控制的高实时性,以此提升三电平有源电力滤波器(active power filter,APF)的动态响应性能与稳态滤波精度。设计一种低延迟三电平APF系统方案:用移动窗积分算法降低ip-iq检测中常用二阶巴特沃斯(butterworth)低通的延迟时间;提出运用基于等距结点牛顿后差插值的瞬态重复校正预测控制方案,实现传统电压空间矢量脉调(space vector pulse width modulation,SVPWM)与无差拍算法的复合控制策略,消除传统SVPWM控制拍数的延迟。Matlab对系统方案仿真对比:三电平APF系统采用低延迟方案时启动阶段响应快且稳,负载突变后过渡响应快,稳态总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)为1.36%,具备明显优势。研究表明:低延迟三电平APF系统方案通过降低谐波检测延迟与电流跟踪控制延迟,提高了APF系统的滤波性能。