基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析的算法研究

在采用复解析带滤波器宽度为fs／2D、隔D点选抽一点、移频和作N点谱分析的方法进行细化谱分析的原理基础上，研究了基于复解析带通滤波器复调制细化谱分析的算法。讨论了算法的核心部分－复解析带通滤波器的构造，滤波器外扩的原理，一级选抽及二级选抽滤波器的设计。仿真研究表明，采用一级FIR数字滤波器，当半阶数为500时，最大细化倍数可达150，仍能保证幅值分析误差在1％以内，采用二级FIR滤波器最大细化倍数可达2000倍以上，运算速度也有较大幅度的提高。     

复解析带通滤波器及其在解调分析中的应用

复调制带通滤波器具有负频率为零、冲击响应函数实部和虚部有 90°相移的特点 ,能将带通滤波和希尔伯特变换合为一体 ,只要选择合适的滤波参数 ,在解调分析中将不包括故障信息的时域相加信号滤掉 ,且能避免广义检波滤波解调分析中的混频效应。利用此原理 ,并将最大细化倍数与带通滤波器的宽度之间建立了严格的数学关系 ,以避免为了大幅度提高运算速度而只对选抽点进行变换可能产生的频混现象 ,优化了现代设备故障诊断广泛应用的窄带希尔伯特变换解调分析的算法     

基于复调制细化和Adaline网络的谐波检测方法

针对传统快速傅里叶变换（FFT）与自适应线性（Adaline）神经网络结合的谐波检测方法中,存在难以辨识频率相近谐波的问题,提出一种改进方法。首先,利用复调制频谱细化对快速傅里叶变换后的频谱峰值进行细化,确定谐波的个数和大致频率。其次,将所得谐波个数和大致频率代入Adaline神经网络中进行训练,获得准确的谐波幅值、频率和相位。最后,利用不同谐波算例对所提方法进行仿真验证。所提方法均能准确检测出各算例中的谐波个数、频率、幅值和相位,误差均保持在小数点后三位,且用时较短。结果表明,该方法可以有效解决整数次谐波附近的精细化辨识问题,准确率高且时效性好,并具备一定的自动化程度。     

微带线带通滤波器的设计

随着商用无线通信的迅猛发展,微波电路越来越得到重视和发展。而微波带通滤波器作为微波器件的一种也得到了大力的发展,尤其是在接收机前端,带通滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏,本文就滤波器的工作原理及一些相关理论做了简要概述,并提出微带线带通滤波器的设计细则。     

二阶模拟带通滤波器的仿真和实现

分析和比较了二阶压控电压源（VCVS）和二阶无限增益多路反馈两种有源带通滤波器的优、缺点,根据带通滤波器的设计要求和侧重点,选定二阶无限增益多路反馈带通滤波器为模型,设计了一个通带为135kHz～165kHz的二阶滤波器,并得到了实际电路和仿真的波特图。     

基于Z变换的频谱细化方法及其应用

本文介绍一种基于Z变换的频谱细化方法—C-ZOOM算法。应用该方法对频谱细化后再进行傅利叶变换得到的细化倒谱,克服了在频率分辨率较低时,倒频谱效果较差的缺点,并将其应用于识别齿轮振动信号的调制边带结构。     

微带超宽带带通滤波器的设计研究

超宽带微波滤波器是超宽带系统中的一个关键无源部件,对于系统的整体性能有着重大的影响。本文通过对超宽带带通滤波器的基本理论的分析,结合国内外的研究现状,对微带超宽带带通滤波器的设计进行相应的研究。     

交叉耦合腔体带通滤波器的设计

本文分析了同轴线谐振器,并提出利用同轴线谐振器作为基本的滤波谐振单元,设计了一个通带中心频率870MHz,3dB带宽50MHz的带通滤波器。通过提取各谐振单元之间的耦合系数以及外部Q值,可以准确的设计这种低插损高抑制的腔体带通滤波器。     

基于复解析带通滤波的自由衰减振动信号的频谱校正法

通过复解析带通滤波构造时域信号的解析信号,消除因时域实信号作FFT时由于时域截断产生的负频率成分能量泄露对正频率成分的干扰,从而提高自由衰减振动信号频谱校正精度。仿真分析及工程实测结果表明,当各个固有频率相隔较远时,校正精度很高。但在各阶固有频率靠得很近时不能直接使用这种方法。     

基于光子带隙(PBG)结构的小型K波段谐振式带通滤波器

提出了一种新的基于光子带隙结构的K波段谐振式带通滤波器，给出了近似设计公式，并在半导体衬底上，采用微电子的工艺实现了这种结构。这种滤波器设计方法简单，体积小，整个长度接近谐振频率上的导波波长，加工方便，便于与其他电路集成，带内损耗小，阻带范围宽，带外抑制高。另外，本文的理论分析和实验结果均基于半导体衬底，可以直接应用于微波集成电路中。理论模拟与实际测量值基本吻合。     

解调分析中差频现象的理论分析及细化解调／频谱分析集成算法

应用泰勒级数展开方法研究了解调分析中的差频现象,指出信号解调前必须滤除与调制信息无关的加性频率成分。为方便实际应用,提出了细化解调／频谱分析集成算法,算法中两种信号分析方法均由带通滤波、Hibert变换和重抽样三个步骤组成,算法实现时将这三个步骤集成在一个复解析带通滤波过程之中,具有很高的计算效率,算法的有效性得到了仿真的验证。     

机械声源信号的带通滤波盲分离

盲源分离是一个很独特的盲信号分析与处理工具，在机械设备状态监测与故障诊断领域有较好的应用前景。但在实际应用于机械源信号分离中，效果尚不够理想。特别是，当传感观测中存在高斯噪声或调制源时，往往无法获得准确的源波形恢复。本文在分析现有盲源分离算法的基础上，提出一种新的、基于带通滤波的改进盲源分离方法。仿真以及实际的机械声源信号分离实验结果证实了新方法的有效性。     

频谱校正的线性调频Z变换方法

提出了一种用线性调频Z变换进行频谱校正的的新方法,通过提高局部频段内的频率分辨率解决离散谱线不能对准实际谱峰时所带来的误差。介绍了线性调频Z变换的原理以及将该变换应用于频谱校正的具体方法和步骤,并通过仿真计算对该频谱校正方法有效性进行验证。模拟计算表明该方法具有校正精度高、速度快和灵活性强的特点。     

频谱校正时谱线干涉的影响及判定方法

针对现代比例（内插）频谱校正法要求参与计算的两条谱线只包含单频率成分信号的特点，分析了包含有两个以上频率成分信号和负频率成分所产生的谱线干涉现象及由此带来的较大校正误差问题，推导并提出了离散频谱中谱干涉的相位和幅值综合判断方法以及校正的可信度，当可信度为１００％时，此离散谱峰为单频率成分，由此实现了单频率信号离散频谱的自动校正。仿真计算表明该方法简便易行、精度高     

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.     

三维功率谱阵及其应用

三维功率谱阵是应用越来越广泛的信号处理方法。快速高精度的FFT 和谱分析;准确而适用范围广的转速测量方法;高精度时钟系统和灵活方便.功能齐全的显示技术是其要解决的四个难点。本文从采用汇编语言、窗函数库和三角函数库、双段2048点实数一次完成FFT 运算、加校正因子和幅值修正等方面论述了提高软件实现FFT 和谱分析速度和精度的方法;首次提出了用计算机内部8253计数器进行精确测量时间的方法,并由此实现了适用范围广、误差小于1%的转速测量;采用的三维谱阵显示方法具有独特的光标显示功能。以上述方法为基础的三维功率谱,其性能指标达到了较高的水平。     

频谱分析的校正方法

本文提出了一种对幅值进行校正的新方法，以解决离散频谱当谱峰谱线没有对正峰顶时所带来的误差。该方法首次利用谱峰主瓣内谱线的重心求出峰顶的坐标，可得到准确频率、幅值和相位。其校正业可达细化１０００倍左右的效果。     

离散频谱相位差校正方法研究

在综合分析三种离散频谱相位差校正方法特点的基础上,通过仿真研究,得出在无噪声和小噪声情况下,第一种相位差法（连续采两段信号分别作相同点数FFT）优于第二种相位差法（采一段信号分别作N点和前面N／2点FFT）和第三种相位差法（第一段信号,再构造新序列：将原时域序列前N／2点平移N／4点,将序列的前后N／4点置零,分别对原序列和新序列进行FFT分析,利用对应峰值谱线的相位差进行频谱校正的通用方法）。在大噪声情况下,第三种相位差法的正精度高于其它两种方法。对于相隔较近的频率成分（不小于4个频率分辨率）。第一种和第三种相位差法均高于第二种方法,在小噪声的实际工程中,推荐使用第一种相位差法加Hanning窗进行校正,幅值误差小于1％,频率误差小于0．02个频分分辨率,相位误差小于5度。