基于混沌-现代谱估计正弦信号检测方法

介绍了测量正弦信号的频域方法--传统谱估计方法及现代谱估计方法.在此基础上提出了将现代谱估计方法与著名混沌系统(杜芬振子系统)构成混合检测系统,共同检测微弱正弦信号方案.给出仿真系统框图及仿真结果.结果表明用此方法在估计正弦信号时,幅度测量精度被提高,此方法是进一步发展弱信号检测的有效途径之一.     

一种新的正弦信号频率估计方法

将二阶陷波器进行级联,构造自适应多频陷波器,实现对多个信号频率的估计.二阶陷波器的参数采用改进的最小平均指数算法LMP(Least Mean P-power)算法同步进行优化,以得到信号频率.仿真结果表明,该方法在不同信噪比下对于单频和多频信号均具有较好的估计结果,噪声干扰在一定程度上影响频率估计精度和估计速度.     

短时AR谱分析及在内燃机故障诊断中的应用

针对利用传统短时Fourier变换(STFT)进行时频分析时不可能同时得到任意高时域分辨率和频域分辨率的问题,提出对传统的短时Fourier变换进行改进,在短时Fourier变换的计算中,利用自回归(AR)谱估计代替离散Fourier变换(DFT),得到了一种基于AR谱估计的短时AR谱分析方法。应用该方法对内燃机气阀机构的故障进行了分析,结果表明短时AR谱分析的估计性能大大改善,能够较好地给出信号的时频分布表示。     

基于自回归(AR)谱估计的高精度超声晶粒尺寸估计技术的研究

由于ＤＦＴ（离散Ｆｏｕｒｉｅｒ变换）谱估计方法的谱“泄漏”，导致基于这种谱分析的超声晶粒尺寸估计结果误差较大。本文采用自回归（ＡＲ）谱估计方法，克服了传统ＤＦＴ方法的缺点，精确地重构材料特征函数功率谱，提高了晶粒尺寸估计精度，尤其在材料晶粒局部特性定量评价方面，本文方法具有很高的实用价值。计算机仿真结果证实了上述结论     

色噪声背景下基于旋转不变的互谱估计方法

互谱估计方法是用于色噪声背景下谱估计的一个十分有效的方法.本文提出了基于旋转不变的互谱估计方法.避免了以往互谱估计本身所固有的在整个频域的谱峰搜索,可直接通过特征值确定信号参数估计值.仿真结果表明,该方法能有效地抑制色噪声,且具有良好的频率估计性能.     

功率谱估计精度与细化问题浅探

讨论了用增加FFT长度的方法，直接获得高分辨率的功率谱，比通常用ZOOM细化方法得到的功率谱具有准确、频率范围广、计算速度快等一系列优点，并探讨了FFT长度与功率谱估计精度之间的关系。     

自于自回归（AR）谱估计的高精度超声晶粒尺寸估计技术的研究

由于ＤＦＴ谱估计方法的谱“泄漏”，导致基于这种谱的分析超声晶粒尺寸估计结果误差较大。本文采用自回归谱估计方法，克服了传统ＤＦＴ方法的缺点，精确地重构材料特征函数功率谱，提高了晶粒尺寸估计精度，尤其在材料晶粒局部特性定量评价方面，本文方法具有很高的实用价值。     

一种高精度四点式电力信号测频新方法

提出了一种基于预相关处理的四点式频率测量方法.利用预相关运算降低谐波和噪声对电力信号的干扰,然后采用四点式频率估计方法消除传统三点式估计方法在某些时刻误差过大的问题.对不同A/D量化位数、基波初相角、信噪比、采样点数、谐波含量的仿真结果和对不同信噪比和谐波含量的实际测量结果表明该方法能有效地对有谐波干扰的、信噪比较低的信号进行准确地频率测量.在成本敏感的情况下,采用多重相关器,省略信号前置滤波器,避免滤波器带来的附加误差,提高测频精度.     

阵列信号处理中一种新的误差分析及其矫正技术

分析了空间谱估计中多信号源方向和频率估计中通道失配和阵元互耦导致系统性能下降的机制。克服了现有矫正方法只能针对单频信号补偿某个或某几个误差影响因素的局限性，提出通道失配和阵元互耦的综合补偿新技术，大大提高了误差矫正的精度。首次尝试在频率、方向同时估计中应用误差校正技术，并得出了一重要结论－这几种误差影响因素对频率估计没有影响，且此方法可推广应用于倍频程信号、窄带随机信号和单频信号的组合情况。消声室声学实验证明了该方法的正确性。     

AR模型功率谱估计在金刚石研磨振动信号分析中的应用

在金刚石弹性浮动研磨过程中,研磨装置源自内部和外部的振动将导致金刚石与研磨盘产生多余的相对运动从而影响研磨质量。从加工过程采集的信号中识别出相关振动因素能够为改进研磨过程提供依据。本文针对有限采集数据,为有效识别振动信号,首先对采集的数据进行小波降噪处理,其次采用AR模型进行数据处理,通过功率谱估计提高识别精度,对研磨振动信号进行模型参数估计并识别出主要振动频率。     

基于合作目标的姿态测量系统建模及精度的蒙特卡罗估计

通过在飞行器表面安装x型的激光发射装置作为合作目标,用于飞行器近景姿态测量.该方法将飞行器姿态变化进行了有效放大,提高了测量精度.建立相应的数学模型以确定飞行器的外部姿态.针对系统的测量函数关系式具有隐式、非线性的特点,且相关系数估计困难,提出了基于蒙特卡罗统计仿真的不确定度估计方法.通过静态实验测得各输入坐标的不确定度及其误差服从的概率分布.用计算机模拟抽样各分量代入测量数学模型中,得到三维姿态的估计值和系统的总不确定度.从而有效地回避了由于测量方程的限制而对测量不确定度估计所造成的困难.使不确定度评定更为有效.仿真结果为实际测量的精度估算奠定基础.     

基于虚拟仪器的多采样率切换频率估计

为了克服现有的欠采样频率估计方法存在的算法复杂、工程实现困难等问题,本文提出了一种基于虚拟仪器的三采样率切换的频率估计方法。研究确立了它的频率估计原理,利用虚拟仪器软件LabVIEW搭建了估计模块,并在虚拟示波器中得到了应用。理论分析和实验结果表明,该方法在有限带宽内可以达到对信号精确测频的目的,实现利用低速采集卡测量高频信号频率的目标。此方法原理简单,无需硬件改动,具有一定的工程应用价值。     

提高相位激光测距精确度的研究

提出了提高相位激光测距测量精度的方法,给出了用两个频率进行相位激光测距时的测量方法,解决了单一频率测量的矛盾,扩大了测量范围,达到了测距时高精度、大范围的工程应用要求。     

滚动轴承振动分析中的AR模型研究

将现代谱估计中的AR模型应用于包含广泛频率成分的典型的滚动轴承振动信号分析，采用Marple算法，FPE判阶准则，以样本长度的均方根作为定阶上界计算AR模型参数，求得AR谱。通过AR谱与经典谱的实际对比分析，验证了所建AR模型的正确性和对滚动轴承振动信号分析的适用性，为滚动轴承振动物理本质的研究提供了可靠的分析技术。     

遥测视速度数据随机误差建模及精度方法研究

介绍了遥测数据精度测量的现状,提出了自由样条拟合技术在遥测视速度数据随机误差建模和估计方法上的应用,阐述了该技术的原理和方法步骤。通过仿真计算证明了自由样条拟合技术在一定程度上提高了遥测数据处理的估计精度,在工程应用方面值得实践和推广。     

基于任意声矢量传感器阵列的角度和频率估计算法

提出了一种基于任意声矢量传感器阵列下联合角度和频率估计新方法.将矢量传感器阵输出的信号进行建模分析表明此信号具有平行因子四线性模型特征.利用四线性分解的唯一性条件,从分解得到的矩阵中联合估计出声源的参数.该算法首先应用平行因子四线性分解算法估计出频率矩阵和方位矩阵,然后根据频率矩阵和方位矩阵的结构特点及最小二乘方法进行声源参数的计算.该方法与传统算法相比,无需多维谱峰搜索及参数配对,并具有更高的估计精度,在工程上有一定的应用价值.计算机仿真和实验结果验证了该方法的有效性.     

基于同步周期扩展的宽范围等精度快速频率测量方法的研究

针对传统"高频用测频法,低频用测周法"频率测量的精度和速度差异过大的不足,提出在较宽的被测信号频率范围内获得相同测量精度与响应速度的测量方法及电路.并用微控制器加以低成本地实现.这里以电动自行车加速特性实验为例,分析了该方法及电路的可行性和实用性.     

非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法

为提高非整周期采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法。首先,为抑制信号非整周期采样对自相关的影响,对采样信号进行加窗自相关;其次,根据加窗自相关信号初相位为零的特点生成参考信号,实现参考信号与加窗自相关信号的相位匹配;最后,根据柯西不等式,利用参考信号和加窗自相关信号构造反映参考信号和加窗自相关信号频率匹配程度的误差函数,误差函数最小值对应的频率即为信号频率估计值。计算验证和LFMCW雷达测距实验表明该方法不受信号非整周期采样的影响,有效地提高了非整周期采样信号的频率估计精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。     

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。     

基于小波变换的基波提取和频率测量

为了提高小波变换提取信号基波和测量频率的精度 ,采用分频特性较好的小波对信号进行滤波 ,并研究最佳分解级数的问题。在频率测量中 ,针对低频噪声的影响 ,提出极大值误点的判别方法 ,采用最小二乘法估计基频 ;针对非整周期采样误差的影响 ,采用抛物线插值的方法加以解决