基于小波变换分析箱梁振动噪声的时频特性

为探讨列车激励引起箱梁振动噪声的时频特性,以32 m混凝土简支箱梁为例,现场实测箱梁各板件的振动和近场噪声,并采用小波变换结合MLP (modified Littlewood-Paley)小波基的方法进行信号处理.引入小波脊线和小波能量比两个指标对信号的时频特性进行定量分析,在此基础上,探讨了行车速度和行车方向的影响规律.研究结果表明:相比Morlet小波和Mexihat小波,MLP小波更清晰地刻画箱梁振动噪声在时-频两域的局部集中特性;箱梁噪声比振动的频变程度要小,且前者的小波能量在频域上更为集中;翼板振动和腹板振动的频变特性分别对行车速度和行车方向敏感;45～60 Hz范围是箱梁噪声控制的关键频率范围.     

基于小波分析和高斯过程的短期风速预测

风能是近年来快速发展的一种绿色可再生能源,准确的短期风速预测是保证其安全性和经济性的必要条件。文章提出了一种基于小波分析和高斯过程的短期风速预测模型。首先利用小波分解将非平稳非线性原始风速序列分解为一组子序列。然后,对每个子序列采用高斯过程建立回归模型进行预测,将预测结果累加得到原始风速序列的预测。最后,使用江苏某海上风电场的数据验证了模型的有效性。     

微弱电流的测量与I/F变换电路的设计

  目的  在分析惯性测量单元（IMU）加速度计信号噪声特征的基础上,针对噪声在小波域内展开深入研究。  方法  为解决传统傅里叶滤波方法对高斯白噪声等非线性噪声处理的局限性问题,从小波阈值估计和阈值处理函数2个方面入手对现有小波理论进行优化,提出一种新型小波阈值降噪算法,以在有效提高小波降噪性能的同时简化小波分析的计算量。在上述基础上,针对新型小波阈值算法在FPGA上的实现进行研究,并测试其系统性能。  结果  结果显示,利用新型小波算法处理后的加速度计采集电路有效分辨位数能够达到22.4位以上,相较于原始信号其有效分辨率提高了1.6位。  结论  所得结果表明,新型小波算法无论是在提高信噪比方面还是在减小均方根误差方面,都要优于传统的傅里叶滤波和传统的小波滤波方法,满足信号处理的实时性要求。     

舰船综合电力系统中的机电能量转换技术

  目的  针对负载剧烈波动导致燃料电池混合动力船舶的燃料电池寿命缩短与电能质量下降等问题,提出一种基于实时小波变换的燃料电池混合动力船舶能量管理策略。  方法  通过对功率信息进行分频处理,使各电源依据自身特性承担相应部分。以某燃料电池混合动力渡船为目标船型,搭建Simulink仿真模型对所提出的算法进行验证。  结果  结果表明,燃料电池承担了功率负载的稳定部分,超级电容承担了功率负载波动的高频部分,而电池承担了功率负载波动的低频部分。  结论  所提出的算法能使混合动力船舶的燃料电池/电池的寿命延长,并提高电能质量。     

基于单目视觉的轨道固定桩基准点测量方法

为了提高铁路线路固定桩基准点绝对坐标测量的效率, 提出了一种新的测量方法; 建立了无合作目标的单点测量模型, 采用单目相机采集激光靶标图像, 利用光饱和点重心法提取激光光斑中心; 研究了平面直线成像规律, 构造了基于正交直线的单应性矩阵求解方法, 并对图像进行透视畸变校正; 根据校正后的图像与靶标的几何相似关系, 计算了激光光斑与靶标的横、纵向偏差; 在室内环境下, 进行了靶标图片拍摄的正交试验, 计算与比较了横、纵向偏差。试验结果表明: 在激光光斑和靶标固定的条件下, 保持相机与靶标的距离不变, 改变相机角度拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.082、0.254mm; 相机拍摄角度固定, 改变相机与靶标距离拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.126、0.014mm; 在相机的角度、相机与靶标的距离都改变的情况下, 拍摄的图片经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.329、0.064mm; 可见3组试验的横、纵向偏差与期望偏差的误差均小于0.5mm; 系统的水平距离测量误差范围为±1.52mm, 高程测量误差范围为±0.67mm, 根据轨道检查仪性能指标, 线路水平距离误差范围为±3.0mm, 高程误差范围为±2.5mm, 因此, 本文的测量方法精度满足轨道测量要求。水平距离测量误差完全由激光测距仪和倾角传感器决定, 而高程测量误差是由激光测距仪、倾角传感器与激光点和靶心的偏移量共同决定的。     

基于整数提升小波变换的盲数字水印算法

结合实际应用的需要,提出了一种基于整数提升小波变换的盲数字水印算法.该方法利用提升结构的带参数整数小波变换,可以在降低运算复杂度的同时,提高嵌入水印图像的质量.而且通过Arnold变换和设置一些参数为密钥,增强水印的安全性.水印的提取不需要原始图像和标准水印,更适合应用于网络环境.实验表明,该算法嵌入的水印具有较理想的安全性和较强的抗攻击能力.     

航空发动机转子碰摩故障瞬时频率诊断方法

分析了航空发动机转子碰摩故障振动信号的基本特征, 提出了故障信号瞬时频率诊断方法。运用解析小波将故障信号变换到小波域, 利用小波系数的振幅和相位信息综合确定瞬时频率, 根据瞬时频率的特征诊断故障, 并对比了故障信号瞬时频率诊断方法与窗口Fourier变换方法故障诊断结果。数值分析结果表明: 利用瞬时频率诊断方法提取碰摩信号的瞬时频率比利用窗口Fourier变换得到的结果更精细, 并可获得用短时Fourier变换无法得到的一些瞬时频率曲线。     

基2FFT算法的研究与改进

对非２的整次幂长并序列进行补零，成为２的整次幂序列后应用ＦＦＴ算法计算频谱。本文通过大量实例计算，统计出补零个数与准确频谱线条数之间的关系，因此根据技术要求可查表决定补零个数，对于补零后的序列，含有大量的零元素，为了提高计算速度，本文提出了改进基２ＦＦＴ频率抽取法的算法，在一定的技术要求条件下，有效地提高了算法的计算速度。     

广义滤波器组变换及其实现

本文首先以语音子频带编码为例，说明用滤波器组完成信号时闻一频率二维表示的意义。在广义滤被器组变换的基本原理基础上阐述了三种具有不同特点的分析-综台系统。文中对假频抵消、滤被器设计，系统性能及实现方式等问题也进行了分析。