平滑伪Wigner-Ville分布在电力系统谐波和电压变动检测中的应用

在分析比较了现有用于短时电能质量扰动信号检测的方法的基础上,提出使用平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)对电能质量信号进行检测和时频分析的新方法.平滑伪Wigner-Ville(SPWVD)分布是一种优良的时频分析方法,能够在时域频域上对平稳谐波信号及非平稳信号进行联合时频分析.仿真表明,该方法能够较有效地检测出突变、非平稳扰动的短时电压波动,谐波和间谐波等电能质量信号的起止时间、频率信息.     

采用小波多分辨率信号分解的电能质量检测

针对典型的电能质量扰动信号 ,提出了采用小波多分辨率信号分解的电能质量检测与时频分析方法 ,并提出一种新型的同步检波器。该方法将电能质量扰动信号分解到子频带中 ,在小波域上检测信号的时间、频率和幅度 ,具有突出信号时域、频域局部特征的能力 ,因此特别适用于短暂瞬时信号的检测与分析。仿真结果表明 ,该方法具有优异的检测性能 ,适用于电压凹陷、电压凸起、电压间断、短时间谐波失真、暂态谐波失真、电压闪变与波动等电能质量扰动信号的检测与时频分析。     

平滑伪Wigner-Ville分布在电力系统谐波和电压变动检测中的应用

在分析比较了现有用于短时电能质量扰动信号检测的方法的基础上,提出使用平滑伪W igner-V ille分布(SPWVD)对电能质量信号进行检测和时频分析的新方法。平滑伪W igner-V ille(SPWVD)分布是一种优良的时频分析方法,能够在时域频域上对平稳谐波信号及非平稳信号进行联合时频分析。仿真表明,该方法能够较有效地检测出突变、非平稳扰动的短时电压波动,谐波和间谐波等电能质量信号的起止时间、频率信息。     

一种电能质量扰动检测的新方法

电力系统电能质量扰动是一种典型的非平衡信号，时频分布是分析非平稳信号时一种有效的特征描述。文中介绍了一种基于时频分布的电能质量扰动检测的新方法：首先利用瞬时无功功率理论来提取电压信号的基波成分，进而提取出加载在电压上的扰动信号，然后利用时间和频率的联合函数来描述电能质量扰动信号在不同时间和频率上的能量密度，以此来提取扰动在时间和频率分布上表现出来的特征，仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于DSP的LFMCW雷达信号处理技术研究

调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的 LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及速度的测量。介绍了 LFMCW雷达的基本结构,分析了实现目标测量的原理,解决了在信号处理过程中,仅采用快速傅里叶变换(FFT)算法而存在的频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量效率。重点研究了雷达信号处理系统的处理算法———FFT 和线性调频 Z 变换(CZT)的联合算法(FFT/CZT 联合算法),同时对 FFT/CZT联合算法也进行了 MATLAB仿真分析。分析结果表明,FFT/CZT联合算法可以显著地提高雷达信号处理的效率和精度。     

基于时频自适应最优核分布理论的谐波检测方法

针对电能质量分析的现状,采用一种高分辨率的时频分析方法对谐波进行分析.该方法通过对时频平面内每一点计算模糊函数,获得时频最优核函数,并以此来抑制同时间点多分量信号引起的交叉项干扰,从而获得较高的时频分辨率.仿真结果表明,将该方法结合快速傅里叶变换检测谐波幅值,能够准确地检测出谐波各频率分量的时频分布特性和幅值大小.     

LFMCW雷达差频信号滤波电路设计

理想情况下LFMCW雷达差频信号在规则区内是标准正弦信号,但大量实测信号表明,差频信号中含有成分复杂的噪声信号,严重影响了雷达的测距精度.采用模拟滤波器,是滤除这些噪声信号最直接的办法.针对LFMCW雷达差频信号信号频带与噪声频带相近的特点,介绍了一种计算简单的模拟椭圆滤波器设计方法,分别设计了椭圆函数低通、高通滤波器,然后通过级联的方式构成带通滤波器.实测实验表明,该方法设计的带通滤波器可以有效地降低噪声干扰,提高LFMCW雷达差频信号质量.     

HHT方法在转子振动故障诊断中的应用

传统的振动故障诊断主要是基于频谱分析的方法，而Hilbert-Huang变换得出的时频图是分析故障信号奇异性的有效工具，也是非平稳信号比较有力的分析工具。Hilbert- Huang变换方法以经验模态分解为基础，使信号变换后得到的瞬时频率具有物理意义。该文通过几种时频分析方法如魏格纳-维尔(Wigner-Ville)分布、小波变换等比较，发现Hilbert-Huang变换的时频分析更能够清楚给出时频分布情况，准确反映系统的固有特性。对转子实验台几种典型振动故障信号进行了分析研究，结果表明，利用Hilbert-Huang变换的时频分析不仅能直观检测信号中的微弱奇异成分，而且可以有效地进行故障诊断，实现早期故障预报。该方法为旋转机械状态检测和故障诊断提供了新的手段。     

Hilbert-Huang变换方法在谐波和电压闪变检测中的应用

将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(HilbertHuang Transform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号.该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值.该方法可以从时域和频域两方面同时对信号进行分析,能够准确检测出突变、非平稳谐波和电压闪变信号的时间、频率和幅值信息.仿真分析结果表明了该方法检测非平稳电能质量扰动信号的有效性.     

时间频率信号的完好性监测方法研究

高精度时间频率信号稳定性和可靠性是现代导航的重要基础,直接影响系统时间基准和导航定位结果.为了保证高精度时间频率信号的稳定性和可靠性,研究时频信号完好性监测方法.并在此监测方法上,充分利用中国科学院国家授时中心生成并保持的UTC(NTSC)建立高精度时频信号监测系统.该系统可实时监测时频信号性能,检测异常,并及时响应以保证时频信号的完好性和系统时间基准的稳定性.完好性监测方法已被充分验证并应用到时频和导航系统     

基于IRife算法的高精度LFMCW雷达测距方法

为实现高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距,在分析Rife算法的基础上,提出了基于改进Rife(IRife)算法的LFMCW雷达测距方法。首先介绍了该方法的实现原理和实现步骤,然后在型号为EP4CE55F23A7N的FPGA芯片上进行方法实现,最后将该方法嵌入LFMCW雷达测距系统中进行现场实验验证。仿真和现场实验结果表明,在相同的信噪比条件下,相较于基于Rife算法的测距方法,基于IRife算法的测距方法均方根误差小,测距精度高,稳定性好,证明了该方法的有效性。     

Design and performance analysis of LMS algorithm based adaptive filter embedded with CFAR detector under non‐homogeneous clutter scenarios

The paper presents performance analysis of least‐mean‐square algorithm based adaptive filter embedded with constant false alarm rate (CFAR) detector for the purpose of better detection of target under non‐homogeneous clutter environment in radar application. The objective of this paper is to develop a method by redesigning the radar detector in such a way to emphasize the target response and de‐emphasize the clutter response. The hardware implementation using pipeline technique for the adaptive filter reveals its capability to support high sampling frequency, which is an ardent necessity for high performance radar. The moderate area‐delay‐product and low power consumption have made it suitable for hardware realization for such application. The extensive MATLAB simulation of proposed design shows remarkable improvement of detection performance in terms of signal‐to‐noise ratio of 17 dB considering probability of detection at 0.8 over the generic cell averaging CFAR (CA‐CFAR). Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

多N值Db小波多分辨分解的电压闪变检测

与传统的傅里叶变换相比,小波变换具有时频局域化特性,时频窗口的宽度均可随信号的变化自动调节,在检测突变信号和不平稳信号方面有非常明显的优势。提出一种小波多分辨分析提取电压闪变信号的方法．并根据小波函数的特点和分析的要求,比较选用多N值（消失矩阶数）的Daubechies小渡对典型闪变信号进行特征提取和定位。根据调幅波的时频信息获得闪变信号的频率和幅值,实现了对电压闪变发生、恢复时间的精确定位。仿真结果表明,多N值的Daubechies小波结合使用在电压闪变检测和分析中具有更好的效果。     

基于Hilbert的单边带调制随机共振的微弱信号检测

为了克服经典随机共振中的小参数检测条件的限制,介绍了基于Hilbert变换的单边带频率调制技术,并与二阶随机共振系统相结合,提出了运用调制随机共振的方法实现工程中大信号检测的应用。针对小采样频率和大采样频率进行了分开讨论,并对基频信号的选取做了相关研究。研究结果发现,小采样频率下,Hilbert单边带频率调制技术结合二阶系统有很好的检测效果。大采样频率下,可以结合变尺度处理进行优化。数值仿真分析表明,基频信号取在频率轴分辨率的10～60倍时,会有一个较高的并且较稳定的输出信噪比。并将变尺度Hilbert单边带频率调制技术运用于实际的轴承内外圈故障信号检测中,能明显、准确的检测出单频故障大信号。     

基于时频方法的工频通信系统上行信号检测

工频通信是一种以配电网为介质的新型通信技术,能否准确地检测出调制信号是该技术的关键。调制信号的检测受背景电流的影响,以往时域检测法抗干扰能力差,前、后周期做差的方法在相邻2个周期都含有调制信号时则不能检出,也就无法进行工频信号的多路传输。针对该问题,在利用三相抵消背景电流后,采用小波变换和维格纳分布(WVD)对调制信号进行检测,提出了先判断频谱后分析时频的方法,可有效地识别工频通信中的单个信号。数字仿真和实例分析证明了该方法的有效性。     

CFAR detection of weak target in clutter using chaos synchronization

In this paper, a novel constant false alarm rate (CFAR) approach for detecting weak targets in sea clutter spectrum based on chaos synchronization is proposed. The weak target signal is detected when the synchronization between two identical chaotic systems is realized, even if the target spectrum lies inside the clutter spectrum. The threshold for the proposed CFAR detection is derived theoretically. The proposed chaos‐synchronization‐based CFAR technique is shown to be able to enhance the detectability of the target when the signal‐to‐clutter ratio and signal‐to‐noise ratio are low. Numerical experiments based on real radar sea clutter data confirm the effectiveness of the proposed chaos‐synchronization‐based CFAR detection method. The performance is superior to those of the standard autoregressive estimation‐based and the cell‐averaging CFAR detectors. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

复合调制探测系统中频信号的时频重排分析

为了得到伪码调相和锯齿调频复合调制探测系统中频信号的能量时频分布,根据理论推导得到复合调制中频信号是伪随机码与锯齿调频波的差频信号相乘的结果,使用相位分析法和傅里叶变换对复合调制中频信号的锯齿调频波差频信号项进行了详细分析,得到其精确时频域表达式,结合时频重排方法并借助Matlab得到了中频信号的时频分布,继而得到伪码...     

随机斜率LFMCW抗汽车防撞雷达中的交叉干扰

汽车防撞雷达中存在严重的多雷达电磁波交叉干扰.为了解决这一问题,提出了以随机斜率的三角波LFMCW为雷达发射波形的解决办法.利用此种波形后,干扰信号进入雷达后,相当于增加了雷达接收机的噪声,而不会产生单频频谱从而造成虚警.仿真证明,随机斜率LFMCW既不增加信号处理复杂程度,也不会导致成本上升,是电磁波交叉干扰的良好解决方案.