二阶循环统计量在机械故障诊断中的应用

基于循环统计理论，对循环平稳信号进行处理，主要研究了信号的二阶循环统计特性，即循环自相关函数和循环谱密度，指出循环自相关函数不为零的循环频率对应着信号中的某些故障，并可以对调幅信号进行解调。通过循环频率扫描方法提取的调制源分布在循环频率域的低频段，其结果可用循环频率-频率-循环谱密度的三维图表示。用仿真信号对该方法进行验证，并应用于滚动轴承的内、外圈及滚动体的故障诊断，可以有效地分离出所对应的故障特征频率。     

旋转机械振动信号的循环谱分析

依据循环平稳理论,建立了具有旋转特性的机械设备的信号模型,对其振动信号的二阶循环统计量的解调性能进行了分析.指出利用循环谱图及其轮廓图可以有效识地从复杂的机械振动信号中提取调制信号及载波信号的频率特征,为设备的故障识别及故障定位提供了依据.     

经验模式分解在循环平稳故障信号分析中的应用

对循环二阶统计量进行了分析,研究了交叉项产生的原因;结合旋转机械故障信号的循环平稳特性,将经验模式分解方法应用于旋转机械振动信号分析中,解决了应用循环平稳方法进行信号分析中出现的交叉项干扰问题.通过理论推导、仿真实验、真实数据验证,以及和原有方法进行比较,表明经验模式分解联合循环平稳分析方法能够有效地识别故障特征,并避免干扰项.极大地推进了循环平稳方法在旋转机械故障诊断中的应用.     

时变调幅信号的循环平稳特征

介绍了一种新的时变幅值调制信号的处理方法－循环平稳信号分析与处理方法。在给出时变幅值调制信号模型的基础上,论证了其具有循环平稳特性,进一步分析了其一阶和二阶循环平稳特性,给出了相应的计算公式,并指出循环自相关函数可以有效地实现解调的功能。通过仿真和实测滚动轴承的振动信号加以验证。     

平稳随机信号准确模型的研究

针对对平稳随机信号建立参数模型的常用信号处理方法，研究了信号建模的本质，给出了“准确模型”的定义，指出，对给定的平稳随机信号，以其不同阶次统计量建立的“准确模型”的输出信号与原信号并不相等，二者只是在相应的统计特征上相匹配。从这一概念出发，在总结了二阶统计意义下建模的一些主要结论后指出，平稳信号在二阶统计意义下总可以准确建模，证明了在三阶统计意义下并非所有的平稳过程均可准确建模，并给出了可准确建模的必要条件。     

轴承早期故障信号的二阶循环平稳分析

研究了故障轴承振动信号的循环平稳特性,用常见调制信号证实了二阶循环自相关、谱相关密度函数的解调性能.通过实例仿真,在切片分析的基础上,针对多载波多调制源的早期轴承故障信号,提出应用二阶循环切片集合分析法对轴承故障信号进行故障提取,并与谱密度组合切片分析法进行了比较.分析结果表明,切片集合法能快速有效地诊断出轴承的早期故障.     

在线增强型复值混合信号盲分离算法研究

基于二阶统计量，对在线分离复值混合信号法进行了研究．假设源信号是独立的且非常态，信号的伪协方差矩阵能增加约束条件，从而可证明二阶统计量能够完全分离复值混合信号，而且对信号是否平稳不作要求．结合非常态信号的独立性，构造出代价函数，利用梯度下降法推导出在线盲分离算法．通过盲分离算法的仿真试验，发现所提出的盲分离算法能充分利用复值非常态信号的二阶统计量，算法具有鲁棒性好、运算速度快和可在线实现等优点．     

旋转机械故障的循环平稳度诊断

根据旋转机械信号循环平稳特性，以及故障出现后非平稳特征渐强的特点，提出了相对及绝对循环平稳度的概念，通过理论分析，提取出对旋转机械故障较为敏感的相对循环平稳指标．在此基础上又提出了通过对信号x(t)及其共轭乘积进行Fourier变换，代入循环频率α值获取循环自相关函数Rxx^α(O)的方法，并利用本方法对不同调幅系数的正弦信号和氧压机小偏心量调幅故障信号，进行了仿真和实例验证，证明了指标的有效性．     

循环平稳度解调频原理分析及其在齿轮故障诊断中的应用

为了克服Hilbert变换解调频法容易受到端点效应、采样频率和噪声的影响而出现不稳定现象的缺点,提出了利用循环平稳度对调频信号进行解调分析的新方法.基于调频信号的谐波分解,对调频信号的循环自相关和循环平稳度函数进行了详细地推导.研究结果表明,循环平稳度不仅能够有效地对调频信号进行解调,而且还对加性平稳噪声具有较强的抑制能力,因此,基于循环平稳度的解调频方法将大大地提高分析结果的准确性.     

基于循环统计量的幅值解调方法及应用

基于循环平稳基本理论,提出一种新的时变调幅信号处理方法.利用循环自相关函数切片对加性白噪声的自然免疫力,取信号特定循环频率处的循环自相关函数切片,可以提高信号的信噪比.当结合其他的解调方法对切片信号进行解调分析时,能够大大提高解调分析方法的抗噪能力.仿真和实验信号分析结果表明方法的有效性.     

一种新的循环谱统计量频谱感知算法

为了提高认知无线电中感知用户对授权用户(主用户)的检测概率,提出一种新的基于循环谱统计量的主用户信号检测算法.该算法利用循环谱离散频域平滑方法,对信号的循环谱在循环频率处建立合理的检测统计量,然后求解得到对应不同虚警概率的判决门限,以使感知用户能检测信噪比更低的授权用户信号.该算法具有检测结构简单,易实现的特点.仿真结果表明,在高斯白噪声信道中,虚警概率为0.1,频域平滑累积次数为255,在信噪比为-16 dB的条件下,与Dandawate-Giannakis(DG)方法相比,本文算法的检测概率提高23%.     

移动无线信道的模拟与应用

介绍一种利用计算机模拟移动无线通信中信道传输特性的方法．该方法主要对瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）和莱斯（Ｒｉｃｅ）分布的非频率选择性衰落信道进行模拟．运用这种方法，研究了相移键控的调制信号（ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ和８ＰＳＫ）在不同莱斯衰落因子信道中的传输特性，分析了莱斯衰落因子和最大多谱勒频移ｆｄ对衰落裕度（ｆａｄｅｍａｒｇｉｎ）和误码限度（ｅｒｒｏｒｆｌｏｏｒ）的影响．对衰落信号的包络和相位以及二进制序列误码率的统计结果表明：模拟特性与理论分析较好地吻合．     

基于二阶循环统计量的直接盲MMSE均衡算法

提出了一种基于二阶循环统计量的直接盲MMSE均衡算法。该算法利用接收信号的二阶循环平稳性,依据MMSE准则,不经过辨识直接均衡信道。由于利用了信号的周期循环平稳性,该算法可以实现非最小相位系统的盲均衡。仿真实验表明,与基于子空间的盲均衡算法和基于CMA的盲均衡算法相比较,该算法运算复杂度低、收敛速度快、且不会陷入局部最优点。此外,由于该算法不经过辨识直接均衡信道,所以受信道阶数误差的影响较小。     

叠加训练序列OFDM系统的迭代最大似然信道估计

叠加训练序列正交频分复用系统具有频谱效率高的优点.传统的基于叠加训练序列的信道估计方法仅使用一阶统计量,受功率分配和噪声影响较大.文中利用训练序列与数据信号相加后发送并经历相同信道的特性,提出一种最大似然方法进行系统的信道估计.该方法将发送的数据信号视为高斯随机变量,由此建立关于信道参数的似然表达式,采用循环最小化技术对参数进行迭代求解并获得方差下界,最后对算法的收敛性进行了分析.仿真实验表明,文中方法同时利用了接收信号的一阶与二阶统计量,从而获得了更优的均方误差和误符号率性能.     

一种采样率可调的中频DQPSK调制方法设计

通过对软件无线电技术的研究,提出了一种适合中频传输的改进型全数字四相相对相移键控(differential quadrature reference phase shift keying,DQPSK)调制方案,该方案能够输出采样率可变的调制信号。对DQPSK调制的工作过程中变频模块进行了研究,其中插值模块的更改可以实现不同的速率变化。并重点描述了积分梳状滤波器(cascade integrator comb,CIC)及其补偿的办法,能使不同带宽的低速率信号实现上采样到载频输出调制信号,并给出了具体的性能仿真分析。     

关于频分复用实验的讨论

先将两路信号各自进行调制,形成复合FDM,然后,在接受端将已调复合信号通过滤波方法分开,从而解调恢复原信号。并讨论了频分复用实验中的注意事项。     

基于小波包和解调分析的多类故障综合诊断方法研究

提出了一种基于小波包分解和解调分析相结合的旋转机械故障综合诊断方法.它能诊断复杂机械的多类故障,针对振动信号的非平稳和调制特点,首先采用小波包将信号进行分解,再分别以不同的方法分析不同的分解频段.利用解调技术分析小波包分解的高频段(调制频段),用来诊断轴承、齿轮等零部件的各类故障;利用FFT频谱分析小波包分解的低频段,用来诊断转轴的各类故障.理论分析和仿真结果表明该方法优于仅做FFT频谱分析或Hilbert解调分析.实例分析也证明了该方法的实用性和有效性.     

平稳噪声中的谐波恢复

研究乘性噪声均值先验知识未知情况下的谐波恢复问题。提出了基于一阶、二阶循环统计量的混合方法和基于一阶、三阶循环统计量的混合方法．即先利用一阶循环统计量得到对应非零均值乘性噪声的谐波频率，再求出与谐波频率对应的乘性噪声均值．去均值后用二阶或三阶循环统计量来恢复谐波。在此基础上．提出了谐波分量个数的估计方法。仿真结果证实了该方法的有效性。