基于水声信号的瞬时频率估计算法

为了获得水声信号稳健的瞬时频率值,本文综合相位差分法和M-估计方法对瞬时频率进行估计,获得理想的估计值.通过计算机仿真分析,给出采用该方法获得的瞬时频率估计值,并与真值进行对比.     

一种强干扰背景下雷达目标检测算法

将WVD和Hough变换相结合,利用时频聚集性和Hough变换点的累积得到的信号的检测结果,用来检测雷达目标回波信号。然而在强干扰低信噪比下检测能力有限。利用线性调频信号瞬时频率的线性特征,只采用信号WVD时间段的中间部分值进行Hough变换,在时频平面上对WVD的结果进行时间轴上的截取技术,对检测算法作了改进。通过仿真结果表明,改进的检测算法在低信噪比和强干扰环境下能有效地检测出目标信号。     

基于FRFT的地脉动频散效应探测方法

针对由台风引起的地脉动信号中频散效应,由FRFT变换对LFM类信号良好的聚焦性,及其对调频率和中心频率的检测和估计。首先对整段地脉动时域信号的线性类要素进行检测和估计,验证了分数阶傅立叶变换在高信噪比下对线性调频信号的检测的优越性;然后,类比短时傅立叶变换,对信号进行窗口化的FRFT变换,将结果与时频图拟合,可以发现利用分数阶傅立叶变换对地脉动信号进行处理,可以更加精确的估计频散信号的调频率变化范围和起始频率,更好的验证地脉动信号的频散效应。     

船首机械振动噪声信息特征提取

传统的船首机械振动噪声信息特征提取方法中存在谐波频率偏差较大的问题。为此,提出船首机械振动噪声信息特征提取方法设计。通过计算原始信号的局域均值和包络函数,得到调频信号,利用调频信号计算出瞬时频率,将所有包络函数乘积作为包络信号,与瞬时频率相结合即为原始信号的分量,将分量从原始信号中剔除后重复上述过程,达到振荡噪声信息分解的目的,通过重构将含有噪声信息特征的分量整合在一起,获得对应的谱,实现噪声信息的提取。测试结果表明,与传统的噪声信息特征提取方法相比,设计的船首机械振动噪声信息特征提取方法中谐波频率偏差较小,适合在船首机械振动噪声信息特征提取中应用。     

基于复数无迹卡尔曼滤波的电力系统频率和谐波估计

针对噪声干扰条件下传统的扩展卡尔曼滤波方法在电力系统频率和谐波估计精度问题,本文提出了基于复数无迹卡尔曼滤波的频率和谐波估计方法.利用欧拉公式,对电力系统信号进行适当变换,获得电力系统信号复数状态空间模型,实现了系统信号频率和谐波估计.为了验证噪声干扰条件下本文方法参数估计有效性,通过在系统信号中增加不同信噪比噪声干扰,分别利用本文方法和通用扩展卡尔曼滤波方法对参数进行估计.结果表明,在噪声干扰条件下,本文方法的估计精度优于通用扩展卡尔曼滤波方法,这表明本文方法更适于强噪声干扰条件下的系统信号频率和谐波估计.     

舰船用通信网络的异常数据监测技术研究

为了保障舰船用通信网络的数据传输的准确性,提高舰船网络的故障智能分析能力,需要进行异常数据监测,提出一种基于舰船用通信网络传输信号瞬时频率估计的异常数据监测技术。对采集的通信网络输出信号经过时频分解完成时域与频域之间的转换,采用高阶累积量特征提取方法进行舰船用通信网络中的异常数据检测,对检测的异常数据进行干扰和冗余数据滤波处理,完成对舰船用通信网络输出信号的瞬时频率估计,分析瞬时频率的异常状态特征,实现异常数据监测。仿真结果表明,采用该方法进行舰船用通信网络的异常数据监测能提高数据挖掘的准确度,对异常数据检测的虚警较低,抗干扰能力较强。     

超声海流信号模拟与平均频率的计算

给出了一种简化的超声海流信号仿真模型,并利用频率分析法、复相关法进行了平均频率的估计.仿真结果表明,在高信噪比(超过15dB)情况下,复相关法适用于估计多频率成分信号合成的复杂信号的平均频率.     

船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法

常规船载跳频信号频率统计方法能够完成船载跳频信号的统计,但跳频信号瞬时频率统计精确度较低,为此提出船载跳频信号的瞬时频率直方统计方法。基于贝恩哈德理论,提取跳频信号瞬时频率相位特征,依托相位周期集合,对船载跳频信号瞬时频率进行精度分析,确定其相关参量;代入直方统计硬件框架中,利用优化后Rife算法扩大FTT频率统计,实现提出的船载跳频信号的瞬时频率直方统计。实验数据表明,提出的直方统计方法较常规统计方法精确度提高55.11%。     

扩频通信中滤除线性调频干扰的实现方法

针对扩频通信中存在线性调频干扰的影响，提出利用Wigner-Hough变换对线性调频干扰信号进行参数估计，获取干扰信号的起始频率和调频率两个参数，据此通过解线频和设计陷波器，可实现滤除扩频信号中的线性调频干扰，并对信号经过陷波器后可能造成的误码率进行分析。     

插值法在瞬态转速计算中的应用研究

利用齿轮-磁电式传感器装置对TBD234V6型柴油机进行台架瞬时转速信号的测试,并针对采样频率不够高导致瞬时转速测试分辨率过低的问题,采用插值的方法,对用较低采样频率采集到的原始信号进行插值处理,以提高采样频率。结果表明:插值处理以后得到平滑的转速波形图,瞬时转速的波形得到了很好的恢复,此方法能够较好地反映柴油机转速的变化规律。     

Instantaneous frequency estimation of multi-component Chirp signals in noisy environments

A classical time-varying signal,the multi-component Chirp signal has been widely used and the ability to estimate its instantaneous frequency(IF) is very useful. But in noisy environments,it is hard to estimate the IF of a multi-component Chirp signal accurately. Wigner distribution maxima(WDM) are usually utilized for this estimation. But in practice,estimation bias increases when some points deviate from the true IF in high noise environments. This paper presents a new method of multi-component Chirp signal IF estimation named Wigner Viterbi fit(WVF) ,based on Wigner-Ville distribution(WVD) and the Viterbi algorithm. First,we transform the WVD of the Chirp signal into digital image,and apply the Viterbi algorithm to separate the components and estimate their IF. At last,we establish a linear model to fit the estimation results. Theoretical analysis and simulation results prove that this new method has high precision and better performance than WDM in high noise environments,and better suppression of interference and the edge effect. Compared with WDM,WVF can reduce the mean square error(MSE) by 50% when the signal to noise ration(SNR) is in the range of -15dB to -11dB. WVF is an effective and promising IF estimation method.     

一种正切调频与混沌编码复合信号脉冲压缩及旁瓣抑制

非线性调频信号和二相编码信号在脉冲压缩雷达中得到广泛使用,本文对其进行分析后推导出一类非线性正切调频-混沌二相编码复合调制信号的时域表达式,这种信号兼有原两种信号的特点,仿真结果表明,该复合调制信号容易产生和处理,其匹配滤波结果对多普勒频移也不敏感,但对其匹配滤波后的离散距离旁瓣用常规的方法抑制效果不佳,本文采用网络综...     

一种正切调频与巴克码复合信号脉压性能分析

非线性调频信号和二相编码信号在脉冲压缩雷达中使用较为广泛,分别对其进行分析后推导出一类非线性调频-二相编码复合调制信号的时域表达式,这种信号兼有原两种信号的特点,仿真结果表明,该复合调制信号容易产生和处理,其匹配滤波结果对多普勒频移也不敏感,但由于该信号的特殊性,常规窗函数无法对其旁瓣进行抑制。采用延时线网络加权法抑制其旁瓣,效果十分理想。     

基于USB和FPGA的GPS中频信号采集平台设计

使用GP2015芯片设计了射频前端,将GPS射频信号下变频到数字中频。通过编写USB设备的固件程序、上位机程序和FPGA传输大量中频数据的Verilog程序,实现了GPS中频数据的接收、传输和保存。在此基础上搭建了GPS中频信号采集平台,通过实验表明该中频信号采集平台能完整地保存GPS中频数据,并且数据能满足后续信号处理的要求,为GPS基带处理算法的研究提供了可靠的原始数据。     

基于瞬时功率理论的逆变器直流侧谐波电流预测方法研究

通过分析逆变器不同开关模式下的直流网侧瞬时功率与输出瞬时功率的关系,得到逆变器直流输入瞬时功率与输出瞬时功率守恒的结论;采用双重傅里叶积分的方法分析了逆变器输出功率的频谱表达式;根据输入和输出功率守恒的结论,计算了直流侧谐波电流。用仿真软件对上述理论分析结论的精确性进行了验证,该方法可有效预测逆变器直流侧谐波电流。     

具有有源电力滤波器功能的光伏并网发电系统的研究

本文分析了有源电力滤波器(APF)和光伏并网发电系统的工作机理和数学模型,建立了有源电力滤波器和光伏并网发电系统的统一控制系统.根据瞬时无功功率理论,分析了基于i<,p>-i<,q>法的瞬时无功和谐波实时在线检测法,有效地实现了无功补偿和谐波抑制功能.在分析比较现有算法的基础上,建立了有源电力滤波器和光伏并网发电系统的...     

Study on real-time estimation of the ship motion cross spectra

 Time-varying coefficient vector autoregressive (T-VVAR) modeling with instantaneous responses is applied to spectrum analysis based on the nonstationary motion data of ships. Because of the ship's maneuvers, changes such as course and speed, the ship motions in waves are regarded as a nonstationary random process, although the seaway can be considered as a stationary stochastic process. The T-VVAR model is transformed into a state space model, and the time-varying coefficients can be evaluated by using the Kalman filter algorithm. Using the estimated time-varying coefficients, the instantaneous cross spectra of the ship motions can be calculated at every moment. In order to examine the reliability of the proposed procedure, on-board tests were carried out. Under stationary conditions, at a constant speed and course, the proposed method shows good agreement with stationary vector autoregressive (SVAR) modeling analysis. Moreover, it is confirmed that the proposed method can estimate the instantaneous cross spectra of the ship motions even under nonstationary conditions, showing that this is a powerful tool for on-line analysis of the nonstationary motion data of ships. Received: August 2, 2002 / Accepted: November 28, 2002 Acknowledgments. The authors thank the captain and crew of the training ship Shioji Maru, Tokyo University of Mercantile Marine. Address correspondence to: T. Iseki (iseki@ipc.tosho-u.ac.jp) Updated from the Japanese original, which won the 2002 SNAJ prize (J Soc Nav Archit Jpn 2001;190:161–168)     

旋转机械信息融合故障诊断方法及其发展状况

简要综述旋转机械信息融合故障诊断技术的发展,介绍了信息融合的基本概念,回顾和小结了在旋转机械融合诊断中常用的一些融合方法,包括多种融合方法相结合的形式,并预测了旋转机械融合诊断今后的发展方向．     

直扩GPS中频数字接收机的实现

介绍了直接扩频序列系统的中频数字GPS接收机的设计和实现，给出了基于FPGA实现中频数字化、数字下变频、PN码捕获和载波同步等关键问题的解决方案。     

考虑舰船甲板弹性变形时的传递对准方法研究

传递对准时,帆船甲板的弹性变形会对装在甲板上的子惯导系统的对准精度产生一定的影响,因此需要对弹性变形进行建模,估计出弹性变形角并加以补偿来提高对准精度。首先对舰船甲板的弹性变形进行建模,并采用“速度＋角速率”匹配的对准方法进行卡尔曼滤波仿真,对安装误差角和弹性变形角进行了估计。仿真结果表明该方法在估计子惯导的安装误差角和弹性变形角时的精度可以满足使用要求的精度。