一种基于改进白适应算法的科里奥利流量计频率解算方法

为了在提高科氏流量计频率解算精度的同时兼顾频率跟踪的实时性,提出了一种基于改进自适应算法的频率解算新方法。通过重新构建基于优化零极点配置的自适应IIR滤波器,在自适应滤波的过程中动态调节陷波器的模型和步长,使之能够更好地跟踪实际信号的频率,提高了科氏流量计频率解算的快速性和稳定性。     

基于时变信号模型和格型陷波器的科氏流量计信号处理方法

采用能跟踪频率变化的自适应格型陷波器对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计传感器输出信号进行滤波，求其频率；采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取出信号；然后采用具有重叠窗的滑动Goertzel算法实时计算两路信号之间的相位差和时间差，求得质量流量。仿真和测试结果表明所研究的方法是有效的。     

Burg最大熵及其在切削颤振研究中的应用

采用Burg最大熵法对CAK5085si型数控车床切削颤振信号进行分析:介绍了Burg最大熵谱估计法,并用此种方法获得颤振信号的功率谱。通过与自相关功率谱估计进行比较,表明了Burg最大熵谱估计不仅具有较高的频率分辨率,而且还可以反映颤振信号的主频带的变化情况,这为机床切削颤振研究以及机床故障预测提供了一种简单有效的新方法。     

基于经典谱估计改进方法的涡街流量计

针对涡街流量计高精度、高量程比的要求,在分析涡街信号及其噪声特点的基础上,提出一种采用自适应采样频率和Welch功率谱估计相结合的涡街信号分析处理方法。该方法首先使用经典功率谱估计的FFT算法计算出信号频率的区间范围,然后将信号通过相应截止频率的低通滤波器以防止发生混叠现象,采用信号抽取的方法降低采样频率从而减小频谱的最小频率分辨率,最后采用Welch功率谱估计的方法进行谱分析提高信噪比、减少谱失真。仿真及实验结果表明:所提出的涡街信号处理方法能有效地抑制噪声,实现高精度的功率谱计算,对于提升和改进涡街流量计的性能有良好的效果。     

科氏质量流量计信号分析与处理

对科氏质量流量计输出信号进行频谱分析,证实传感器的输出信号中不仅存在固有频率和白噪声,而且存在固有频率的倍频信号。目前信号检测多数采用模拟电路对信号进行滤波和过零点进行检测,将传感器输出的两路正弦信号转换为两路方波信号,利用两路方波信号的上升沿或者下降沿触发计数电路,进而得到两路信号的相位差和频率信息。利用数学工具对这种检测方法进行仿真计算,验证传感器倍频信号对测量结果的影响,因此提出一种数字滤波和检测方法。仿真和实验结果均表明,在信号分析基础上提出的检测方法,有效保证了科氏质量流量计的测量精度。     

应用最优重分配小波尺度谱的小波脊线提取

针对基于小波尺度谱的模极大值法提取小波脊线存在受噪声干扰影响大、高频部分频率分辨率低等缺点,提出一种基于最优重分配小波尺度谱的小波脊线提取方法。首先,优化M orlet母小波使其与信号特征成分实现最佳匹配,再对小波尺度谱进行重分配,提高尺度谱的时频聚集性;然后,对重分配尺度谱进行信号奇异值分解降噪,降低噪声干扰影响;最后,利用模极大值法提取出小波脊线,根据小波脊线与频率的关系得到信号的瞬时频率。仿真算例和实际工程应用结果表明,该方法能有效提取出强噪背景下的机械故障特征。     

基于时变信号模型的科里奥利质量流量计信号处理方法

提出用频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的信号来描述科氏流量传感器的输出信号。采用具有跟踪频率变化能力的自适应陷波器,对信号进行滤波,以求其频率;采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取出所需要的信号;然后采用滑动Goertzel算法计算两路信号之间的相位差,并通过频率和相位差计算出时间差,求得质量流量。仿真结果表明所研究的方法是有效的。     

小波分析在压缩机噪声信号去除趋势项处理中的应用

采用小小分析方法，对压缩机噪声信号进行分解重构，利用小波算法多分辨率特性在重构信号中去除低频干扰成分的影响，利用重构信号进行噪声主要频率成分分析，提取噪声信号的主要频率成分。通过对剩余信号的分析，找出干扰频率。     

高精度的科氏流量计频率估计方法及应用

为提高科氏流量计的流量测量精度,在分析科氏流量计现有频率估计方法问题的基础上,提出一种高精度的科氏流量计频率估计方法。采用FFT法对流量信号进行短时频率估计,以提高陷波器收敛速度;利用负反馈控制原理,通过设置一个评价因子来实时监测调整陷波参数,实现信号频率的长时跟踪。文中阐述了所提方法的基本思路、具体措施和实现步骤。仿真结果表明,所提方法可实现信号频率的快速估计,长时跟踪精度更高,普适性更强。工程应用也证实了所提方法的有效性。     

流体脉动对直管科氏流量计测量性能的影响分析

以直管科里奥利质量流量计为研究对象,给出被测流体脉动时测量管的振动微分方程,讨论了方程的求解过程.解的结果显示在脉动流作用下,科氏质量流量计测量管振动位移中叠加了脉动频率成分.并分析了流体脉动频率为一些特定值时,对科氏流量计的测量性能的影响,得出了与实验结果基本上一致的结论.     

A novel procedure for diagnosing multiple faults in rotating machinery

In analyzing signals from a wind turbine gearbox this paper suggests a new signal processing procedure named as CMF-EEMD method which is formed by applying conventional EEMD to a new type of combined mode function (CMF). This CMF consists of a low frequency CMF, denoted as C_L, and a high frequency CMF, denoted as C_h. Then it optimizes the amplitude of the added noise in decomposing C_h and C_L using EEMD. Finally, it calculates cyclic autocorrelation function (CAF) for every characteristic IMF from EEMD. The proposed procedure is applied to analyze the multi-faults of a wind turbine gearbox and the results confirm better performances in resolving different signal components by the proposed method than that from the cyclic autocorrelation function (CAF) of a direct EEMD analysis.     

基于傅里叶变换的确定性相位去包裹算法的应用研究

针对强相位跳变,特别是噪声存在时的相位去包裹问题,介绍了一种基于傅里叶变换的确定性相位去包裹算法,并从数学上对该算法进行了详细推导。理论推导和具体的应用实例表明,该算法突破了现有算法的一些局限性,是一种与路径无关、去噪的快速、高精度相位去包裹方法。     

Unsupervised noise cancellation for vibration signals: part II—a novel frequency-domain algorithm

Vibration analysis of machines gains greatly in efficiency if periodic vibrations can be separated out from non-deterministic ones. Part II of this paper introduces a solution in the frequency domain, which is faster and simpler to use than adapative algorithms (part I). The performance of this new algorithm is thoroughly investigated and compared to those of the self-adaptive noise cancellation algorithm. Finally, convincing examples are given of the application to the separation of actual bearing signals from gear signals in gearboxes.     

Speech enhancement via Mel-scale Wiener filtering with a frequency-wise voice activity detector

This paper presents a speech enhancement system that enables a comfortable communication inside an automobile. A couple of novel concepts are proposed in an effort to improve two major building blocks in the existing speech enhancement systems: a voice activity detector (VAD) and a noise filtering algorithm. The proposed VAD classifies a given data frame as speech or noise at each frequency, enabling the frequency-wise updates of noise statistics and thereby improving the effectiveness of the noise filtering algorithms by providing more up-to-date noise statistics. The celebrated Wiener filter is adopted in this paper as the accompanying noise filtering algorithm, which results in significant noise suppression. Yet, the musical noise present in most Wiener filter-based systems prompts the idea of applying the Wiener filter in the Mel-scale in which the human auditory system responds to the external stimulation. It turns out that the Mel-scale Wiener filter creates some masking effects and thereby reduces musical noise significantly, leading to smooth transition between data frames.     

基于粒子滤波算法毫米波误差综合估计

5G毫米波通信因其高载波频率和速率而备受关注,成为了未来移动通信的研究热点。然而,在毫米波通信测试仪器设计中,通常采用多次倍频的方法为毫米波基波混频器提供毫米波本振,这个过程中附加产生的相位噪声、载波频率偏移和采样时钟偏移等误差,会造成系统解调指标恶化。为了解决这一问题,本文首次提出了一种基于粒子滤波算法的毫米波误差综合估计的方法,利用粒子滤波算法良好的鲁棒性和适应性,可一次性估计出相位噪声、载波频率偏移以及采样时钟偏移。通过仿真与实验分析,本文算法相较于传统PTRS相位噪声估计效果更好,EVM指标更优。并且本文所提算法已应用于国产5G毫米波基站综测仪中,在载波频率为28 GHz,带宽为400 MHz,调制方式为64QAM时,EVM指标可达到2.21%。     

开式叶轮气动噪声信号离析方法和运用

比较了同工况下开式叶轮气动噪声声压信号的测量结果,发现不论是在时域还是在频域上都存在较大的浮动。若采用旋转机械常用的时域同步平均法处理噪声信号,不仅需要另外安装锁相装置,还会过滤了宽频噪声信号以及使得其它非谐频信号的幅值失真。为了离析出稳定且正确的开式叶轮气动噪声信号,本文提出了一种无须安装锁相装置同时又能解决上述问题的信号处理方法,并从理论和实际运用中验证此方法的可行性。进一步分析了开式叶轮气动噪声尖峰间距特征和叶片固有频率对噪声幅值的影响。为了避免物理设备的误差,本文提出用尖峰区域下的占空比来区分旋转噪声和宽频噪声,在此基础上,计算了旋转噪声的能量在气动噪声中所占的比例和在频域下旋转噪声的能量分布。     

Luenberger速度观测器在同步运动控制中的应用

根据Luenberger观测器原理,在运动控制系统中建立速度观测器,并使用观测速度作为同步运动运动控制系统的闭环控制反馈信号,有效解决由传感器引入的相位延迟和噪声对系统性能产生的影响.通过在Simulink中对系统建模仿真,验证了此同步运动控制系统具有更高的信号响应能力和抗扰动性能.最后,在以TI公司DSP6722为核心的硬件平台上实现速度观测器算法.实验结果表明,Luenberger观测器可以较为精确地观测速度信号,为同步运动控制系统性能提供可靠保障.     

基于变模式分解的爆震特征识别方法

基于经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)算法因递归分解模式所造成的固有缺陷,将使用变分原理进行分解的变模式分解(variational mode decomposition,简称VMD)算法引入到爆震识别领域,发现VMD算法对比EMD算法有较高的计算效率与准确性,而且表现出了较好的鲁棒性,更加适合于在混有强烈背景噪声的缸盖振动信号中提取爆震特征。在此基础上,针对VMD算法分解层数需要手动选择的缺点,利用各阶分量的中心频率之差,提出了一种可以自适应选择VMD分解层数的方法。这种方法的思路为利用VMD算法对信号从一个较小的层数开始进行分解,逐个增加分解层数,直至各阶分量中心频率差值满足预先设定的阈值为止,即可得到最佳分解结果。经实验数据验证与对比,结果显示了这种方法的优越性。     

晶振和频综器的二次隔振系统

介绍了对晶体振荡器进行一次隔振的晶振隔振器,以及晶振和频综器采用的二次隔振系统.试验表明,对中、高频段振动特别敏感的晶体振荡器,进行二次隔振可以有效地提高其相位噪声电特性.     

非线性对Coriolis质量流量测量管振动特性影响的理论研究

以直管式Coriolis质量流量计为例，从理论上研究了非线性对测量管振动特性的影响。建立了考虑非线性的测量管振动方程；用Galerkin法对振动方程进行了离散化处理，将连续体的偏微分方程简化为关于广义坐标的二自由度非线性振动方程；用多尺度法对离散化的振动方程进行定性理论分析，指出了非线性对测量管振动的影响，给出了非线性引起的附加振动成份。所得结论与有关文献给出的实验结果一致，对测量管的设计和输出信号处理具有理论指导意义。