Wigner分布与谱图的几何平均时频表示

对于多分量信号,Wigner分布的时频能量集中但存在交叉项,而由短时傅立叶变换模的平方得到的谱图无交叉项但时频聚集性较差,因而引入Wigner分布与谱图几何平均这种思想简单且易于实现的时频表示综合了二者的优势.证明了这种时频表示不仅具有时频移位不变性、弱支撑性等性质,而且其时频聚集性接近于Wigner分布,且对于多分量信号减少了交叉项.进一步证明了Wigner分布与谱图均实现了噪声在时频面上的扩散,从而引入二者硬阈值滤波后的几何平均时频表示以抑制噪声在时频面上的干扰.仿真实例分析结果验证了这种时频表示的有效性和实用性.     

一种基于重排二次型时频分布的电能质量检测新方法

电能质量扰动信号是一种典型的非平稳信号,采用二次型时频分布能够获得其时间频率联合特性。提出一种基于重排二次型时频分布的电能质量检测新方法,首先采用瞬时无功功率理论和广义形态滤波器将电能质量信号的基波成分和扰动成分分离,再利用重排二次型时频分布对扰动分量进行分析,从而获得时频聚集型更好的扰动分量的时频联合分布,直观地表达出扰动信号的时频特性。仿真算例验证了此方法对各种常见电能质量扰动和交叉电能质量扰动的检测和特征提取是有效的。     

局部放电脉冲的Wigner时频分布特性研究

为了提高时频分布的分析精度和有效性,笔者根据局部放电脉冲信号的非平稳特性,提出使用联合时频分布对其进行处理,从而分析脉冲信号的时频特性。针对目前在非平稳信号处理中广泛使用、属于Cohen类的Wigner-Ville分布(WVD),笔者以仿真脉冲为对象,分别研究了其原始WVD、平滑伪Wigner分布(SPWVD)以及重排平滑伪Wigner分布(RSPWVD)。分析结果表明:WVD能够对局部放电脉冲信号引发的短时变化具有高度的敏感性,更适合表征非平稳信号的时变信息;SPWVD能消除双线性函数引起的交叉干扰项,但是以牺牲分布的时频分辨率为代价的;RSPWVD具有很好的时频聚集性,易于提取单个脉冲波形的时频特征参数,从而用于放电类型的模式识别以及深入研究绝缘系统中的局部放电机理。     

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.     

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。     

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.     

基于时频变换的断路器凸轮偏中故障诊断

为从真空断路器振动信号中获取凸轮是否对中的状态信息,提出了一种基于时频分析提取特征值的方法。首先,对振动信号进行时域分析,得到信号的能量分布;再通过对断路器合闸的振动信号进行短时傅里叶变换,并采用平滑伪魏格纳–维尔分布对其解析信号进行分析,对比2种时频分析结果发现,后者的时频聚集度更高,且便于提取Renyi信息量特征值。研究表明,对比凸轮对中状态,凸轮偏中状态的时频分布Renyi信息量增加1位左右,或者更多。这种量化的特征值方法为真空断路器振动诊断的可行性提供了新的论据。     

基于图像处理的Wigner-Ville分布交叉项抑制

将图像处理技术同Wigner-Ville分布相结合得到一种新的交叉项抑制方法。先对信号做伪Wigner-Ville变换,然后对时频图旋转一定角度,再逆方向旋转相同的角度,则此时信号的时频分布在交叉项地方存在明显的偏差;利用这种偏差检测到交叉项,最后设计二值滤波将交叉项滤去,得到没有交叉项的信号时频表示。仿真结果表明了该方法的有效性。     

时频原子方法在间谐波分析中的应用

提出一种基于时频原子方法的间谐波分析方法。将信号分解成一系列时频原子,其中每个原子都来自于冗余的时频原子库,选择的原子可以最好地匹配信号结构。将分解后原子的Wigner-Ville分布相加得到时频能量分布图,相对于Wigner-Ville分布及Cohen类分布,该时频能量分布图不含有交叉项,其时频图更清晰。分别在有噪声干扰和无噪声干扰的情况下对时变的间谐波信号进行分析,均可有效提取出各次谐波和间谐波的时频信息,为间谐波分析提供了新的途径。     

基于重排理论对永磁直线同步电机相电流频率的分析

在重排理论的基础上,对于永磁直线同步电机在空载和变载两种情况下的电机动子相电流进行了时频分析,分析的结果表明重排理论能够清晰地反映永磁直线同步电机在运行过程中动子相电流的时频分布,通过和快速傅里叶变换的对比,很好地解释了动子运动过程中电流频次的变化。     

局域波时频分布在转子系统早期故障诊断中的应用研究

该文提出了一种具有自适应特性的时频分析方法一局域波时频分布，对旋转机械中常见的动静件碰摩、不对中早期故障信号进行了分析，和频谱分析进行了比较。结果表明局域波法能清晰地描述振动信号的时频特征，为工程实际中转子系统的早期故障诊断提供有效的依据。     

基于时频平面脊信息提取的电能质量扰动检测

针对目前电能质量扰动检测方法的局限性,提出了一种基于时频平面脊信息提取的电能质量扰动检测识别新方法。该方法首先基于自适应最优核时频分布理论得到电能质量扰动信号的时频分布,然后提取了时频平面脊信息和基频脊幅值;结合时频平面的脊信息和基频幅值有效实现了对各种电能质量扰动的检测与识别。仿真测试结果表明:该方法表现出很高的时频聚集性,且不受交叉项的影响,清晰地刻画出各种扰动的时频分布特征,快速、准确地实现了各种电能质量扰动的检测与识别。     

基于时频分析的战场声信号主成分特征提取技术

信号的时频分布描述了信号从时域到频域的变换,较为全面地表征了信号的特征.主成分分析是统计学中分析数据的一种有效方法.本文将时频分析的方法应用于声目标的特征提取及分类;在保证信息的相对完整性的基础上,利用基于时频分析的主成分特征提取技术对4类战场目标的声信号进行了特征提取.经仿真实验验证,信号的时频分布较好地体现了各类声目标在时一频域的分布规律,主成分分析方法有效地压缩了数据量.结果表明,各目标的类间可分性测度值较大,具有良好的可分性.     

基于VMD-WVD的故障行波全波形时-频分析方法

受高阻接地故障、过零点故障和高频噪声等因素的影响,行波波头检测困难,导致行波保护和故障定位方法可靠性不高.由于故障行波具有全时频特性,检测一定时间窗内时频域行波波形将包含全景故障信息,从而实现故障特征可观测.融合故障行波时频域信息,提出了基于全波形信息的故障行波表现形式.在此基础上,提出了一种基于变分模态分解(VMD)...     

变压器局部放电检测中的小波包去噪算法

分析了变压器局部放电在线检测中局部放电及干扰信号特征 ,根据小波包变换良好的时频局部化特性 ,引入信号子空间范数描述局部放电信号在时频空间中的分布 ,提出了局部放电信号在线检测的小波包变换新算法。理论分析与实验结果表明 ,该算法能有效抑制周期性载波干扰和白噪声 ,提取局放信号特征     

基于 CWD 及分块 SVD 的配电开关故障诊断方法

通常,配电开关分合闸操作产生的振动信号中蕴含有体现机械状态的重要信息。提出一种基于振动信号分析的新型配电开关故障诊断方法。首先对振动信号求取乔-威廉斯分布获得二维时频矩阵,然后对时频矩阵作分块奇异值分解,用于表征不同机械状态的时频特性,最后结合极限学习机算法对4类实测振动信号的特征向量进行训练和测试。所提方法的优点是有效提取了配电开关振动信号时频域的特征,并且可以在较少样本的情况下训练诊断模型。基于实测数据的实验表明,该方法具有较高的识别精度和较快的收敛速度。     

基于S-Method分布的微多普勒特征分析

微多普勒特征是雷达目标所具有的独特特征之一,对目标的分类、识别具有特殊的意义.研究高精度时频分析方法在分析目标微动特性中的作用,可以为后续目标识别提供很好的支撑.S-Method分布作为一种新型的时频分析方法,它基于短时傅里叶变换来实现,减少了分析过程中的运算量,同时能较好地解决交叉项问题.首先对弹道导弹弹头的微动模型进行建模,推导得到微动模型的理论微多普勒频率,然后采用S-Method分布对回波信号进行时频分析仿真实验,获得弹头目标章动的高精度的时间-微多普勒频率图.通过比较其在分析过程中的时频分辨率、交叉项,具体阐述S-Method分布在时频分析中的优势.因此可以将S-Method分布应用于雷达目标微多普勒分析中,分析实时变化的微多普勒频率特征.