多项滤波器算法在水声信号处理中的研究和仿真

主要对多项滤波器算法在水声信号处理中的应用进行了理论分析和算法仿真.为实现抽样率转换而产生的多项滤波器算法,通过对信号进行抽取和插值相结合的方法来控制信号的抽样率.对抽取-插值滤波器依照减少乘法运算次数的原则进行结构上的简化,并进行数学推导,最终得到多项滤波器的结构框图和数学表达式.运用MATLAB对多项滤波器算法进行仿真,并对仿真结果作了理论分析.     

配网三相不平衡运行的无功补偿方法研究

在配电系统中,对于公用配电变压器由于使用对象为居民区或农村电网,不平衡现象特别严重。本课题主要是采用PWM控制技术的并联型有源电力滤波器通过仿真软件SIMULINK研究不平衡状态下的无功平衡补偿和谐波抑制。对并联型有源电力滤波器系统的电路结构、控制方法、工作原理、系统特性进行了分析和探讨,并利用MATLAB中的电力系统仿真工具箱对其进行了建模和仿真。并联型有源电力滤波器适用于多种负载条件下的无功补偿和谐波抑制,并能应用于电源电流畸变和不平衡条件下。稳态仿真结果表明,该方案具有很好的无功补偿效果、并且具有通用性。     

基于迭代算法的有源电力滤波器谐波电流实时检测新方法

目前，已经提出了多种有源电力滤波器谐波及无功电流检测方法，尽管这些方法各有特点，但都存在着难以克服的问题，如计算量大，实时性差，检测精度不高等。文章在负载电流分析的基础上，提出了一种基于迭代算法的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法，该方法具有计算量非常小，实时性好，检测精度高等特点。理论分析与仿真研究证实了该方法的正确性。     

一种基于自适应滤波的三相有源电力滤波器的检测算法

对有源滤波器现有的几种检测算法进行了简单的分析，针对目前在有源滤波器中应用较广泛的瞬时无功功率理论检测法中存在的问题和不足，提出了一种基于自适应滤波理论的三相并联型电力有源滤波器的新型检测算法，并用Matlab中的Simulink对基于此算法的 滤波器进行了建模和仿真。     

板振动的无需次级通道建模的分散式前馈控制方法研究

本文针对板的振动,提出了一种无需次级通道建模的分散式前馈控制方法。该前馈控制方法不需要结构的物理信息,并且能够控制板在非共振频率处的线谱振动。采用压电片和加速度计分别作为执行和传感元件,建立了简支板振动主动控制的理论模型和实验系统。提出了分散式前馈控制策略,并分析了无需次级通道建模的分散式前馈控制算法的稳定性。提出了一种内模滤波器将加速度信号转变为速度信号,并补偿抗混叠滤波器和平滑滤波器的频率响应,使执行器和传感器保持同位配置。通过仿真和实验验证了该算法的有效性。     

基于小波滤波器组的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计应用比较广泛,但是,由于易受管道振动和流场不稳定等因素干扰,如何从强噪声背景下检测出涡街信号频率,一直是个难题.研究了多相结构ⅡR小波滤波器组的设计方法,给出了Butterworth型小波滤波器组的实现方案,将基于小波滤波器组的信号处理方法应用于涡街流量计,并给出最佳频带的判别准则.仿真结果表明,Butterworth型小波滤波器组具有较好的幅频特性和较高的频率精度.     

模糊自适应滤波的主动控制方法研究

由于主动控制中广泛使用的自适应滤波 - x L MS算法只适用于线性控制问题 ,针对一些非线性问题 ,本文提出利用一种非线性自适应滤波方法——基于模糊逻辑系统的自适应滤波方法来解决一类参考信号与外扰呈非线性函数关系的前馈主动控制问题。仿真结果表明 ,该模糊自适应滤波器优于线性滤波器的控制效果     

多通道主动隔振中的通道窜扰抑制算法

多通道主动隔振是采用多个作动器协调控制的方法抑制系统的全局振动。作动器对振动进行控制同时,也对其它作动器产生干扰,通道窜扰是多通道主动控制的一大难题。将去耦合滤波器应用到抑制多通道主动控制的通道窜扰中。用去耦合滤波器滤掉控制误差信号中的通道窜扰信号,所得信号代替控制误差作为滤波-x LMS算法新的参考信号。通过仿真表明,采用耦合滤波器对多通道主动控制结果有重要影响,去耦合滤波器在通道窜扰为正反馈时依旧保证算法收敛,防止控制效果恶化。     

一种新型的滤波器组在水声应答器中的应用

针对某型水声应答器中处理信号频带变宽,信号中叠加了多个频率分量以及实时性要求高的问题,提出一种基于频域信道化技术的滤波器组方法。首先给出该滤波器组的理论推导,并对滤波器组进行加窗处理,给出了FFT的长度和移动重叠点数等参数对该滤波器组的影响,最后进行了数值仿真,并进行了湖试试验数据处理。结果证明该方法可有效解决信号的信道串漏问题,验证了该滤波器组的正确性和可行性。该方法通过对信号信道化处理,减小了滤波处理的运算量,提高了数据的信噪比,便于后续的目标检测。该滤波器组算法简单、易实现、运算量小,在水声应答器信号处理中有一定的工程借鉴价值。     

次级通路特性对有源控制系统中滤波器参数的影响

在有源噪声控制系统实现过程中,次级通路特性对有源控制算法实现、系统的稳定性及降噪量都有着重要影响。文章首先研究了通路建模过程中,通路传递函数极点位置对建模精度及建模滤波器长度的影响表明:在IIR滤波器模型中,极点位置越靠近单位圆,在使用FIR滤波器进行逼近时,所需的滤波器长度越长;与极点位置对建模FIR滤波器长度的影响相比,极点个数对建模FIR滤波器长度的影响相对要小。然后以矩形封闭空间为例,通过计算机仿真深入研究了次级通路特性对有源控制的影响。仿真结果表明:在相同建模滤波器长度情况下,阻尼系数越小,有源控制效果越差。     

一种强噪声背景下的微弱信号检测的新方法

基于自适应滤波算法对小波滤波器的构造方法进行了研究，重点在于解决对强噪声环境下微弱信号提取所需要的小波变换的子带自适应滤波器的构造，把小波变换技术和自适应滤波技术应用于微弱信号的检测。提出基于自适应小波变换的心电信号的检测，利用小波变换的子带编码理论，通过在多个子带权值的自适应匹配，回复后拟合微弱信号。仿真结果表明，该方法可进一步改善信号的检测能力，在检测微弱信号的特征和改善信噪比方面是一种十分有效的方法。     

有源电力滤波器的一种广义无功电流检测方法

本文根据正弦函数的正交特性，提出了一种既适用于单相也适应于三相有源电力滤波器的广义无功电流检测方法，ＰＳＰＩＣＥ仿真结果表明了这种方法的有效性。     

基于Gram—Schmidt正交化算法的水下目标回波检测

提出了一种基于Gram-Schmidt正变化算法的水下目标回波检测方法．该方法利用Gram—Schmidt正变化算法实现对干扰背景的预白化，通过归一化匹配滤波器可完成对水下目标回渡的检测．对仿真数据和实验数据的处理验证了该方法的有效性．     

水下小孔径阵列远程目标检测方法研究

匹配滤波器频域自适应线谱增强方法是一种基于递归算法的非线性滤波技术,它大大提高了匹配滤波器的检测性能。针对当前该技术使用窄带信号作为发射信号存在可利用的带宽有限,不能充分发挥自适应线谱增强器性能的问题,文章提出将该技术与宽带信号相结合来检测远程目标。仿真显示,该方法在低信噪比条件下获得了较高的信噪比增益和检测概率。海试数据处理结果表明,该技术的处理增益较传统方法高6.24 dB。该方法的高处理增益适合应用在水下无人平台上,弥补了小孔径阵列空间增益不足的缺点,可以实现远程目标的检测。     

无限冲击响应滤波器的设计及比较

分别采用冲激响应不变法和双线性变换法设计无限冲击响应滤波器,并通过MATLAB仿真得到数字滤波器的幅频特性和相频特性。根据仿真结果对不同方法设计的无限冲击响应滤波器的特性进行比较。     

混响背景下基于MTI技术的目标检测

研究了一种基于MTI技术的水下目标检测方法。该方法无需混响干扰的先验知识,利用MTI技术在线性估计并及时跟踪混响功率谱的变化,通过归一化匹配滤波器检测水下目标的回波。仿真数据和实验数据的处理结果验证了本方法的有效性,在信混比较低的情况下检测器仍具有很好的检测性能。     

VHF接收机预选滤波器设计与实现

介绍一种通过逻辑芯片控制多组电容的vHF接收机预选滤波器,以实现中心频率可调谐,从而达到对宽频带的覆盖,并且有较好的选择性.采用专用软件ADS对所设计的滤波器进行仿真,并通过理论与实验的方法研究其性能.实验表明,测试结果与仿真结果基本吻合.     

质量-弹簧-带摩擦自激振动系统的分岔特性及其控制研究

为了深入研究摩擦自激振动系统的非光滑动力学机理,建立了含有Stribeck摩擦模型的具有代表性的质量-弹簧-带摩擦自激振动系统非线性动力学模型。利用数值仿真方法分析了自激振动系统在不同参数下的分岔特性,仿真结果表明:进给速度、阻尼系数和动静摩擦系数比均是影响系统运动状态的主要因素;进给速度较低时系统进行准周期振动,当进给速度达到0.4944时,系统开始出现超临界Hopf分岔现象;阻尼系数和动静摩擦系数比变化时系统有与进给速度变化时类似的特性。针对系统中存在的分岔现象,提出了Washout滤波器方法对其进行分岔控制。对比引入Washout滤波器前后系统的相图,得到Washout滤波器能使受控系统的自激振动振幅明显减小,拓扑结构得到明显改善,这间接的表明了在原系统中加入Washout滤波器设计的非线性控制器对摩擦系统进行分岔控制是一种比较有效的方法。     

一种基于滤波器组设计的多频带组合信号增强方法

针对低信噪比情况下未知多频带组合信号增强及其检测问题,提出了一种基于滤波器组设计的多频带组合信号增强方法。首先,依据耳蜗时频分解原理设计伽马通滤波器组,对传感器采集数据进行分频带处理;然后,根据信号与背景噪声在强度和稳定性上的差异性,对各频带数据进行方差归一化处理,建立判决统计量;最后,依据判决统计量对各频带数据进行判决处理,实现对多频带组合信号增强。数值仿真结果表明,在仿真条件下,该方法能够将数据中未知多频带组合信号信噪比提高6 dB以上,在信号频带未知情况下实现了对多频带组合信号的增强,提升了能量累积检测方法对未知多频带组合信号的检测效果。     

一种兼顾不同目标速度的编码信号选取方法

分析了距离旁瓣抑制滤波器对编码信号的影响,提出了一种考虑目标运动条件下的编码信号综合选取方法。仿真结果表明,该方法与最优二进制码相比,对高速运动目标的检测有了较大改善。