光纤陀螺同步相关检测技术的设计与实现

光纤陀螺是一种典型的微弱信号检测系统。根据随机过程理论,针对陀螺噪声特点设计了数字闭环光纤陀螺实用的同步相关检测方案,并对陀螺干涉仪输出信号中出现的尖峰脉冲干扰,提出一种基于高速模拟开关的时域滤波方法。测试结果表明,此方法大大降低了陀螺的输出噪声,是将陀螺信号从强噪声中提取出来的有效手段。     

基于瞬时转速的舰船柴油机多阈值诊断方法

考虑到舰船柴油机瞬时转速信号便于测量,可有效用于对舰船主副机的状态监测及故障诊断,针对瞬时转速特征参数多、提取难等问题,利用非线性动力学进行瞬时转速仿真,分析主机故障与瞬时转速特征参数之间的关系,并采用多特征参数阈值诊断方法进行诊断。试验结果表明,基于实际瞬时转速信号测量的多阈值故障诊断方法能有效定位故障缸位置,准确率可达98.5%。     

基于瞬时转速和遗传算法的内燃机故障诊断方法

内燃机瞬时转速信号中蕴含着大量有关机器运行的信息,非常适合用于内燃机的故障诊断.但瞬时转速中蕴藏的故障信息比较微弱,加上测量的随机性影响,必须提取多个故障特征进行综合诊断,而如何从中构造理想的特征参数,是一项非常困难的工作.对此,本文使用遗传算法对故障特征进行组合优化,构造最佳特征参数.以6-135型柴油机单缸少量减油故障为例,从多个瞬时转速数据样本的时域、频域和波形参数中提取了6个原始特征,利用遗传算法使这些参数在各种运算组合的过程中优胜劣汰,最后进化成为一个综合了几个原始特征的综合诊断参数,使用该参数进行故障状态的判别,提高了诊断的正确率,并简化了诊断过程.     

随机共振于滚动轴承支撑的转子早期碰摩故障中的应用

通过仿真确认随机共振可以提取强干扰下的微弱信号。将之应用到实验测量的滚动轴承支撑转子早期碰摩故障信号的检测,避开了轴承产生的倍频信号对碰摩信号的干扰,成功检测到了转子早期碰摩的分频信号。说明随机共振对于滚动轴承支撑的转子早期碰摩故障是有效果的。     

基于单子带重构改进算法的舰炮自动机故障特征提取方法磁

舰炮自动机在运行过程中产生的声信号包含着大量的设备运行状态信息,小波分析可有效地处理这种非平稳信号,其单子带重构算法在提取信号特征频率成分时有很好的效果,但它存在严重的频率混淆从而会导致提取错误的特征信息。论文针对小波分析中单子带重构算法出现的频率混淆进行了仿真研究,验证了单子带重构改进算法在消除频率混淆方面有效性,并将其应用于舰炮声信号的处理,结果表明,它可准确地提取出相应的故障特征信息。     

RBF神经网络混沌背景下微弱信号检测方法研究

船舶信号检测系统在检测水场压力值等信号时,会遇到海浪、强风等较强的噪声干扰。为了有效降低信噪比,提取微弱信号,本文提出基于RBF神经网络的混沌背景下微弱信号的检测方法。该微弱信号检测方法基于混沌动力学和静力学原理,利用RBF神经网络算法将敏感程度高的混沌振子与RBF神经网络拓扑结构相结合,构建抗干扰能力强、接收信号能力强的微弱信号检测系统。     

基于经验模态分解的大型轮船锚机齿轮箱故障诊断

经验模态分解法(EMD)是一种针对信号变化的自适应处理方法。针对某大型轮船锚机齿轮箱,首先通过测量不同转速和位置的振动信号预估故障源;其次对采集出的原始故障信号进行处理,提取故障特征,即通过EMD将原始信号分解为若干个IMF分量,不同的IMF分量包含不同频段所对应的能量,然后再对IMF分量进行包络分析和谱分析,最终便可确定故障源,并对其进行修复。通过测试比较,验证了EMD理论方法的正确性和有效性。     

基于差动电容和变压器电桥的陀螺转子偏移测量研究与影响因素分析

利用超导体的Meissner效应实现转子悬浮的超导陀螺转子会因为各种原因而偏离球腔中心,准确测得转子的偏移并使转子稳定在球腔中心,成为实现陀螺转子超导支承的关键。文章首次提出了基于差动电容传感器与变压器电桥的超导陀螺转子的偏移测量方案并给出了各参数之间的关系,该方案能同时测量出转子偏移的大小和转子偏移的方向。然后着重分析了影响陀螺转子偏移测量精度的因素并给出了各种因素综合影响实例的仿真结果,指出差动电容传感器的分布电容、陀螺转子的零电位、模型误差等是影响测量精度的主要因素,提出了降低不利影响的方法和模型适应范围,从而使输出电压与转子偏移量间呈较好的线性关系。     

多通道频率测量模块设计

设计了一种用于柴油机转速频率测量的多通道转速频率处理模块.该设计结合了ARM处理芯片与Flash-CMOS结构FPGA芯片的优势,可以提高转速测量准确性和可靠性.该模块在实际运用中,达到了较高的精度并体现出优良的性能.     

基于Duffing振子的微弱极低频信号检测研究

未来各国的对潜通信技术越来越趋于极低频通信,为了能够解决如何在强噪声下检测微弱极低频信号,做了一些尝试性的理论研究。在分析了利用Duffing振子检测微弱信号原理的基础上,利用Simulink仿真软件建立系统仿真模型,分析总结极低频频段在此系统中的特点,提出了一种利用Duffing振子检测单一频率或者某一频段的微弱极低频信号的新方法。通过大量的仿真实验,证明利用这种方法可以达到了预期的设想,检测信噪比达到-42.5dB,证实了这一方法的理论可行性。     

力平衡半球谐振陀螺的信号检测

根据半球谐振陀螺的动力学方程和闭环反馈理论,推导出离散激励器和信号检测器在壳体环向的角度配置;研究了在力平衡模式下半球谐振陀螺的信号闭环检测方法.当陀螺壳体绕中心轴旋转时,由于哥氏效应,谐振子振型相对壳体产生进动,通过控制双点激励力的幅值比,实现振型对壳体转动角度的跟踪,从而完成半球谐振陀螺在力平衡模式下的信号检测.     

基于多源信息融合的柴油机故障诊断方法

为提高柴油机这一复杂系统的故障诊断精度,在采集缸盖声发射信号、缸盖振动信号和机体声发射信号特征信息的基础上,利用3个BP神经网络进行局部诊断并获得证据体,对各证据体应用D S证据组合规则进行决策融合。针对D S证据理论在处理冲突证据时存在的局限性问题,提出一种多源加权融合的故障诊断方法。该方法利用各证据体对命题识别的正确率和证据体之间的距离对各证据体进行修正。故障模拟试验表明:提出的方法可提高柴油机的故障诊断精度,充分验证其应用在柴油机故障诊断中的可行性。     

硅微陀螺仪数字化温度补偿系统的实现

分析了温度影响陀螺零偏的机理,由温度实验得出硅微陀螺仪零偏与温度呈较复杂的非线性关系;根据实验数据拟合出零偏与温度在三个温度段内的数学表达式;设计了相应的温度补偿系统,该系统以新华龙C8051F363单片机为核心,根据实时测量的温度值经由拟合的多项式计算出各温度下的补偿值,将陀螺原始信号减去补偿值即可得到补偿后的陀螺信号.经温控实验测定,在-40℃-80℃的范围内,补偿后陀螺零偏随温度变化的趋势项基本被消除,且陀螺零偏减小了一个数量级,补偿效果明显.     

舰船导航设备故障分析方法研究

研究基于卷积的扩展修正的模糊故障树分析方法。通过该方法在电罗经模糊故障树分析中的应用，证明该方法能够有效解决经典模糊算法在电罗经的模糊故障树分析中出现的结果扩散性大、可解释性不强的缺点，并可广泛应用于其他导航设备的故障分析。     

MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统信号处理

针对MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统,进行了GPS信号调理、MEMS陀螺仪降噪以及磁传感器误差补偿研究。用双线性趋势外推法与MIMU陀螺仪信息对GPS信号进行处理,用AR（3）误差模型对MEMS陀螺仪去噪建模,用旋转标定方法对磁传感器进行误差补偿。通过对自行研制的MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统与高精度组合导航系统的室外跑车比对试验,验证了上述信号处理及误差补偿方法的有效性。     

电罗经故障诊断技术研究

简要介绍了模糊集理论,并针对某型电罗经故障发生概率具有模糊性和不确定性的特点,将模糊集理论引入故障树分析,对电罗经各个环节发生故障时所遇到的各种模糊信息进行了科学、定量的处理.试验证明,该方法能够解决传统故障树分析不能处理同时存在随机不确定性和模糊不确定性的故障事件的问题.     

基于多体动力学仿真的柴油机传动齿轮故障机理与监测方法研究

针对现有船用柴油机热工参数无法有效监测报警传动齿轮故障的问题,基于柴油机普遍缺失振动监测数据,难以有效提取故障特征的现状,采用多体动力学仿真技术研究柴油机齿轮载荷与曲轴止推轴承磨损之间的内在关联,基于仿真结果提取传动齿轮故障条件下的振动信号特征;采用实际故障案例振动数据,提取传动齿轮箱振动信号的时域、频域特征,实际特征变化规律与仿真结果一致,检验了本文仿真研究成果的正确性。     

电罗经专用虚拟数字示波器开发应用

介绍一种新型虚拟示波器-航海型电罗经专用虚拟数字示波器的开发,并讨论了其在电罗经的日常维护中的应用.阐述对虚拟数字存储示波器信号处理和结果显示部分的软件设计.所开发的虚拟数字示波器可以用于电罗经的日常维护与修理,具有较强的实用性.     

基于GMM和枪声的军事环境判别

枪声在军事环境下是一个令人高度重视的声音信号。针对其所含信息量的重要性，提出了一种基于枪声检测的军事环境判断方法。首先利用基于中值滤波的算法检测出枪声的起止点；采取反应人耳听觉机理的声音信号动态特征-Mel倒谱系数描述声音信号；然后利用基于高斯混合模型的枪声检测及识别系统完成对枪声的分析从而实现对当前军事环境的判断。实验结果证明了该方法的准确性和有效性。     

一种二/四线转换话音检测技术的设计

针对模拟四线话音接入程控电话网的需求,通过话音检测技术实现二/四线的话音转换,提出一种采用DSP 实现话音检测技术的解决方案.该方案通过DSP芯片将模拟两线话音通过话音检测、剪音等技术实现模拟两线通过话音检测模块输出四线话音和PTT信号,该技术在复杂环境下的话音检测成功率,保证了话音和PTT信令传输的可靠性.