基于时频分析的扬声器异音故障诊断方法

提出了基于声信号时频分析的扬声器异音故障诊断方法,利用短时傅里叶变换和小波包变换2种时频分析方法将扬声器一维响应信号转化为二维时频图像,并利用3种距离方法对不同类型的扬声器时频图像进行了分析。结果表明,2种时频分析方法可充分反映故障的不同类型,3种距离方法可快速识别扬声器是否合格。     

YDT318-9AU扬声器异音故障检测方法的研究

将扬声器经过信号源扫频激励后得到的响应信号进行短时傅里叶变换得到响应信号的时频图.由于各阶响应频率的能量值不同,因此可以根据时频图按照各阶能量值划分出不同的区域.为全面获得扬声器的异音故障特征,对时频图中划分的各区域中的各列能量求均值和标准差,可得出能量均值曲线的上限和下限,进而得到待测扬声器能量均值曲线与标准能量均值曲线之间的距离差值,该参数的大小反映扬声器偏离合格的程度,实验表明:该方法可有效检测出YDT318-9AU扬声器的异音故障.     

基于支持向量机的扬声器故障检测方法

通过扫频仪对扬声器激励,采集扬声器的响应信号,对响应信号进行短时傅里叶变换,将得到的时频矩阵分成n个区域,计算每个区域与符合标准好的扬声器的欧氏距离,并将最大欧氏距离和欧氏距离的方差作为支持向量机的特征向量,运用支持向量机的分类方法对扬声器故障进行分类识别.通过实验和计算证明该方法简便有效,具有实用价值.     

扬声器纯音检测系统的设计

介绍了采用数字频率合成技术,利用S3C44BOX控制AD9854芯片构成数字式扫频模块的方法,设计了基于INV9206的扬声器信号检测系统,讨论了采用短时傅里叶变换技术辨别区分扬声器纯音故障的方法,给出了利用DSP芯片TMS320VC5416实现该方法的硬件设计方案．最后讨论了系统基于嵌入式操作系统armLinux构建软件体系的思路。     

基于短时傅里叶变换分析超短光脉冲的传输特性

短时傅里叶变换可将1维时域或频率信号扩展到时间-频率的2维平面.为了研究了光纤中的色散效应与脉冲的初始啁啾对信号传输的影响,采用短时傅里叶变换理论进行了分析.与传统傅里叶变换相比,短时傅里叶变换可以更直观地描述光纤的色散效应与脉冲的初始啁啾如何影响信号的时域与频率的传输特性;此外,从短时傅里叶变换的时频分析图还可以很清晰地观察到在脉冲传输过程中,由色散效应与脉冲的初始啁啾所诱导的新的频率啁啾的演化规律.结果表明,短时傅里叶变换克服了传统的傅里叶变换法只能单独在频率或时域中比较信号的瞬态特性缺点,为分析光纤中脉冲信号的传输提供了一种新途径.     

短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析。结论表明,短时傅里叶变换时频分辨能力与信号频率变化率有关,而短时分数阶傅里叶变换几乎不受调频率变化率影响。最后,通过对比仿真实验证明,对于频率变化率较小的信号,两者时频分辨效果差别不明显,对于频率变化率较大的信号,短时分数阶傅里叶变换的时频分辨效果更好。     

一种探地雷达回波信号的非平稳特性分析方法

针对传统的傅里叶变换已无法满足非平稳信号的分析,本文提出了探地雷达回波信号的短时傅里叶变换分析方法,这种方法可有效消除探地雷达回波信号的干扰和杂波。首先介绍了探地雷达系统设计原理及其工作过程,在此基础上,分析了典型的探地雷达回波信号特征、介绍了短时傅里叶变换原理,短时傅里叶变换持有的时频局域化特性非常适用于非平稳信号处...     

基于时频加窗短时傅里叶变换的LFM干扰抑制

通过对线性调频(LFM)信号分数阶傅里叶变换的分析,该文提出了一种基于时频加窗短时傅里叶变换(TFW-STFT)的LFM干扰抑制算法。由于提出的时频窗对LFM干扰具有较好的频域能量聚集性能,因此TFW-STFT对信号的影响要小于无聚集性能的短时傅里叶变换。仿真结果证明该算法在信噪比损失和系统误比特率上明显优于基于短时傅里叶变换的算法。     

基于线性正则变换与短时傅里叶变换联合的时频分析方法

线性正则变换作为傅里叶变换、分数阶傅里叶变换更为广义的形式,已经在光学和信号处理等领域得到了应用.短时傅里叶变换是一种线性时频分布,避免了其他双线性时频分布中出现的交叉项干扰,是分析时频信号的有力工具.本文从线性正则变换的定义和性质出发,研究了线性正则变换与短时傅里叶变换的时频关系,提出了基于线性正则变换与短时傅里叶变换联合的时频分析方法,避免了交叉项问题能够实现chirp信号干扰抑制和多分量时频信号分离.最后用仿真实例表明,该方法是分析时频信号的有效手段.     

非平稳信号分析的广义解析模态分解方法

现有的非平稳信号分析方法都有各自不同的缺陷,短时傅里叶变换的时频分辨率受不确定性原理的限制,希尔伯特黄变换存在端点效应和模态混叠,易导致模糊的时频分布;解析模态分解只适合分析频率恒定的多分量信号;针对包含多个时变模态、特别是频谱重叠的非平稳信号,本文提出了一种新的信号分析方法———广义解析模态分解（Generalized Analytical Mode Decomposition,GAMD）．GAMD通过广义傅里叶变换将时变频率转换为频谱可分的,采用解析模态分解对其分解,再对得到的单分量信号进行逆广义傅里叶变换即可得到原始信号的分量．因此,GAMD非常适合分析时变的非平稳信号．通过仿真信号将GAMD与短时傅里叶变换和希尔伯特黄变换等方法进行了对比,结果表明GAMD方法的分解效果更精确,时频分辨率更高．     

基于S变换的信号时频特性分析

介绍了S变换的基本原理,从理论上分析了S变换与短时傅里叶变换和小波变换的关系。对比分析了短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布与S变换的时频谱特点。实验结果表明,S变换的时频窗口可以随频率自适应的调整,这使得S变换在非平稳信号的应用中更有实用性和灵活性。     

基于小波变换的MSK信号码速率盲估计

针对最小频移键控调制信号的码速率估计问题,提出一种基于Haar小波变换的MSK信号码速率盲估计方法。首先对接收信号作傅里叶变换得到信号频谱,对频谱频点分析粗估计信号的码速率,接着通过粗估计的码速率选取短时傅里叶变换窗函数长度和3个小波尺度,利用短时傅里叶变换得到信号瞬时频率变化,再利用小波的边缘检测特性对信号瞬时频率序列相位跳变点检测,最后对检测结果作频谱分析,估计频率得到MSK信号的码速率。仿真结果表明,高于信噪比门限时本算法可以对MSK信号码速率有效估计。     

广义S变换的基因分析

文中主要从短时傅里叶变换和小波变换出发推导了广义S变换,并从遗传学的角度入手,分析了广义S变换与短时傅里叶变换和小波变换的基因遗传关系,定义了"公式的基因重组"和"公式的基因突变"这两个概念,给出了相应公式的理论推导过程。理论分析表明,广义S变换世袭了短时傅里叶变换的窗选信号特点,通过对特定参数的基因重组,使广义S变换具备了时频窗口随具体的频率实时调节的适应性。此外,广义S变换突破了小波变换在小波函数容许性条件上的局限性,文中利用基因突变的思维,定义了"公式的基因突变"这一概念,突破了小波变换的容许性条件。基于小波函数的结构形式,在相对广义的区间上定义广义S变换。广义S变换在一定程度上遗传了短时傅里叶变换和小波变换的优点,使得它在处理非平稳信号的过程中具有良好的实用性和灵活性。     

“信号与系统”中的STFT概念引入

“信号与系统”现行的内容体系中大多以傅里叶变换、拉氏变换和Z变换为核心展开,内容涉及连续以及离散系统的分析。三大变换均不具备对信号进行时域局部分析的能力,而实际应用中则往往需要对信号进行时域局部分析。本文探索将短时傅里叶变换概念引入“信号与系统”课程中,以此阐述时域局部分析方法,为进一步引入多分辨分析做好铺垫。     

一种基于小波脊时频分析的差分跳频信号检测方法

针对差分跳频信号频带宽、跳速快、检测难的问题,在分析比较短时傅里叶变换(STFT)的基础之上,提出一种通过提取小波脊进行时频分析和参数估计的信号检测方法。该方法的检测效果明显优于短时傅里叶变换,当信噪比大于-7 dB时,在不要求高采样率的情况下,对于差分跳频信号的参数估计是有效的。     

基于局部多项式傅里叶变换的语音盲源分离

频域的语音信号盲源分离多采用短时傅里叶变换以及Wigner-Ville分布(WVD)求信号的功率谱,而短时傅里叶变换对于多分量信号的频率分辨率受窗函数影响很大,WVD是一种非线性时频变换,处理多分量信号受交叉项影响很大。局部多项式傅里叶变换(LPFT)不仅提高了频率估计精度而且大大减少了时频分布中交叉项的影响。将语音信号表示为多分量的多项式相位信号,对语音信号作二阶LPFT,求得其局部多项式傅里叶变换谱(LPP),并构造时频矩阵,采用联合近似对角化算法求得能使信号功率谱矩阵近似对角化的一个酉矩阵,通过信号的白化以及酉矩阵来估计源信号,有效地分离出了原始信号。仿真结果表明,在噪声环境下可以将两个不同的语音信号进行分离。     

超声多普勒血流自小波相关分析及STFT方法的对比研究

论文阐述了短时傅里叶变换(STFT)在分析长时间非平稳随机血流信号时产生的误差,提出了一种用于超声多普勒血流信号分析的自小波相关分析(AWCA)方法.小波变换灵活可变的时频窗,在分析多普勒血流信号时更具有优势.文中给出了超声多普勒血流仿真信号,并用此信号进行了相应的短时傅里叶与自小波相关的结果分析.对比分析结果表明,自小波相关分析方法不仅适合于分析具有非平稳性的多普勒血流信号,而且能够提供更好的位置和频率分辨特性.     

基于时频分析法的地磁数据研究

对于非平稳随机信号,使用时频分析法可兼顾信号的时域和频域的局部特征。因此,采用短时傅里叶变换和小波变换对榆林台地磁秒数据进行分析研究,并总结这两种时频分析方法在地磁数据分析中的应用效果。     

一种基于FPGA的高速短时傅里叶实现

短时傅里叶变换(STFT)由于其算法简单、处理时间短及易于实现等优点,因此其在图像处理、语音分析、信号检测及参数估计等领域获得越来越多应用。通过分析短时傅里叶变换算法原理,设计了一种基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的高速短时傅里叶实现结构,该结构充分利用蝶形单元运算特点,在满足时间分辨率及频率分辨率的基础上降低了运算复杂度,并在高速率运行时钟下节省了硬件资源。     

信号的时频分析理论与应用评述

由傅里叶变换在刻划信号的时间信息和频率信息上的矛盾引出了时频联合分析的思想,在详细介绍了短时傅里叶变换、小波变换、魏格纳威利分布和希尔伯特黄变换这4种典型时频分析方法的基础上,对他们的时频局部性能进行了分析和比较,指出了这些分析方法的优势和存在的问题。最后简要介绍了上面4种典型时频分析方法各自的应用领域。