提高FMCW雷达测距精度的算法研究

FMCW雷达的测距误差主要受信噪比和扫频宽度影响:当信噪比较低的情况下,雷达的测距误差很大,甚至可能导致结果错误;雷达的扫频带宽决定了雷达的测距固定误差,FFT的频谱估计精度与FFT频率量化相关,当测距精度要求很高时,单纯利用FFT频谱估计目标距离无法达到目的。采取的方法是利用FFT得到FMCW雷达差频信号谱峰的粗略范围,再对这一范围进行频谱细化,从而实现频率(距离)高精度估计。     

用统计学方法分析履带车的车内噪声

履带车的车内噪声是一个严重问题,它使乘员引起听力损失,降低劳动效率,引起各种疾病.本文以履带车车内噪声的调查为基础,利用现有的快速富里哀变换(FFT)分析程序,对车内噪声做了统计学分析.由于履带车车内噪声是随机的、简单的声级测量,只能做为评价整车性能的一种指标;用简单的峰值、相位和频率分析方法分析无规则过程,也是不够严格的;用倍频程或三分之一倍频程所得到的频率结构,其分辨率是低的.因此,为了进一步描述履带车车内噪声     

FFT效果的运用

现在,在很多类型的音频工作站软件上都提供了FFT(快速傅立叶变换)效果功能。不过,很多人对这个功能是干什么用的、该怎么用却不太了解。 FFT其实是数字音频工作站所特有的一种信号处理功能。大家都知道,傅立叶变换是高等数学中将时域的信号转换成频域的方程的一种运算法则。这种FFT功能,正是利用了这个运算法则,把时域中的复合声音转换成了多个频率的组合,因此,在涉及对声音频率的调整时,都可以运用FFT功能。下面就举几个具体的实例,说明FFT强大的功能。     

基于FFT的一种计及负频率影响的相位差测量新方法

用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献.基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式.仿真结果表明,在无噪声背景下.具有很高的精度,尤其是加汉宁窗后,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,该方法的测量精度也高于FFT法.提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的正弦信号相位差测量.     

离散频谱分析中两邻近谱峰参数的识别

在理论概括比值法原理的基础上,提出一种新的自动识别和修正离散频谱中两邻近谱峰参数的方法.它保留了比值法计算简单的特点FFT谱分析时无需增加样本长度,谱峰参数修正识别的算法简单,无迭代搜索过程.不仅能识别间距不到一个频率分辨率的两个密集频率成份,而且能识别峰间距为1～6个频率分辨率的邻近谱峰参数,从而与比值法相辅相成,形成了一套完整的离散频率信号分析方法.仿真研究表明,该方法能有效克服窗谱函数主瓣干涉和旁瓣泄漏的影响,识别精度较高当峰间距大于0.2倍频率分辨率时,对于两个频率分量的各种截断情况,均能保证幅度误差小于6%,相位误差在5°以内.     

调制FFT及其在离散频谱校正技术中的应用

提出了一种调制快速傅立叶变换(FFT),通过时域调制对实信号进行移频,打破频域内的对称性,再进行传统的FFT.该算法克服了直接进行FFT计算结果有一半冗余的缺点.将频率分辨率提高了一倍.提高了频率定位的精确度,从而减小了最大的幅值和相位误差,并进一步提高了抗噪性能.以比值校正法和相位差法为例,将调制FFT应用到离散频谱校正技术中,解决了基于FFT的离散频谱校正方法由于噪声影响而出现的一些问题,进一步提高了校正精度和抗噪性能.理论分析和Monte Carlo计算机模拟实验验证了上述结论的正确性.     

大跨度桥梁耦合颤振的全阶分析方法

基于结构的有限元全物理模型，提出了用于分析大跨度桥梁耦合颤振问题的全阶分析方法。该方法是一种单参数搜索方法，克服了以往直接颤振分析方法的一些缺陷。由于大型稀疏矩阵均为带宽压缩方式存储，并且采用高效的同时迭代方法进行求解，所以本文方法具有较高的效率。它能准确地提供系统模态频率和阻尼比随折减风速或自然风速而变化的全过程情况。此外，对主跨跨度1385m的江阴长江大桥进行了耦合颤振分析，证实了该方法在实际桥梁颤振分析中的可靠性的有效性。     

电源工作模式对中频磁控溅射沉积速率的影响

在中频孪生靶磁控溅射实验装置上,研究了电源恒压、恒流、恒功率工作模式下沉积速率与气压、电参数之间的关系,得出不同工作模式下电压、电流、功率及频率、占空比对沉积速率的影响:恒流模式下沉积速率稳定性最好,恒压最差;气压变化时,恒功率、恒流工作模式有稳定沉积速率作用;恒流模式下,沉积速率随占空比升高而减小,随频率升高而增大.     

应用于WLAN/WIMAX的宽频带单极子天线

针对应用于WLAN/WIMAX的双频和三频天线,通过构造6/9形辐射贴片和接地板开槽的方式,本文设计了一款结构简单的6/9形宽频带单极子天线.仿真结果表明:天线低频的相对带宽为14.8%(2.36~2.73 GHz),高频的相对带宽为52.8%(3.463~5.944 GHz).天线可同时接受WLAN(2.5/5.2/5.8GHz)和WIMAX(3.5/5.5GHz)等多个频率.在整个工作频带内天线的电压驻波比小于2.实测结果表明,加工的天线低频的谐振频率为2.58GHz,工作带宽为2.33~2.9GHz,相对带宽为22.1%(是仿真天线的1.46倍);高频的谐振频率为4.705GHz,工作带宽为3.45~5.96GHz,相对带宽为53.4%(是仿真天线的1.06倍),加工的天线比仿真模型的频段更宽.实现了一个结构简单且易于加工的天线设计,可以很好地接受WLAN/WIMAX的多个频率,且有较好的辐射特性,提高了天线的性能.     

信号多频率成份参数识别

利用最小二乘原理,提出了一种新的对信号进行多频率成份识别的算法.振动信号中往往含有多种频率成份,如果事先知道这些主要的频率,就可用该算法得到信号的解析表达式,从而能识别出各种频率成份的幅值和相位.通过数值模拟,多频率成份参数识别方法表现出了FFT所不具有的一些优点.本文以轴承油膜动特性系数测试中所用的激振力为例,先借助FFT确定其中的主要频率成份,再用一种优化方法来精确辨识其主激振频率,从而实现了对激振力信号的多频率成份识别.