基于广义S变换的地震信号时频分析

S变换结合了短时傅里叶变换和连续小波变换的思想,具有良好的时频分析特点,但是基本小波不变,使得其在实际信号分析中有一定的缺陷.广义S变换克服了这些缺陷,可以根据实际信号灵活地选取窗函数,具有更好的时频分辨率.本文首先介绍了广义S变换的基本原理,然后通过仿真试验和地震模拟信号的对比,凸显了广义S变换的时频聚焦性.最后对实际地震信号进行了处理,取得了较好的结果.     

基于LabVIEW的旋转机械振动故障分析系统研究

介绍了基于LabVIEW的大型旋转机械振动故障分析系统,该系统由软件编程实现信号的存储、分析和显示,不仅可以通过快速傅里叶变换技术实现频谱分析,而且可以同步观察被观测点的时域波形,进而实现信号的时频联合分析。     

浅论小波分析在焊接过程及缺陷无损检测中的应用

奠定在傅里叶变换研究基础上,小波分析属于时顿分析方法,具有时频局部分析与多尺度分析的优势,一般在非平稳信号的处理中发挥积极作用。当前,小波分析凭借良好的信号处理与图像处理技能,已经在焊接领域广泛运用。本文将对小波分析在焊接过程及缺陷无损检测中的应用进行分析与探讨。     

基于时频分析的GNSS连续波干扰检测

GNSS(Global Navigation Satellite System)信号在传播的过程中会受到各种连续波的干扰,以至于接收机很难根据GNSS信号进行准确的导航和定位。GNSS接收机接收到的信号是近平稳或者非平稳的,其统计量是时变函数。因此只了解信号在时域或频域的全局特性是远远不够的,还需要知道信号频谱随时间变化的情况。为了分析和处理非平稳信号,文章引入了时频分析的方法,利用其可以同时描述信号在时间和频率的能量密度和强度;通过短时傅里叶变换和Wigner-Ville分布分别处理被连续波干扰的GNSS信号,它们都能够捕获GNSS信号中连续波干扰的频率,再通过滤波器滤除连续波的干扰;利用Wigner-Ville分布和短时傅里叶变换,通过Matlab仿真分别检测GNSS信号中连续波干扰的频率,并比较两者性能的差异。     

基于小波变换理论的石油管道油气泄露信号检测

油气管道泄漏会造成严重危害,因此,亟需寻找一种能快速检测油气管道泄露信号的技术。传统的傅里叶变换是一种全局变换,无法描述信号的局部特征,而小波变换具有多分辨率和时频局域化的特点,可以用来进行信号的异常点检测。本文首先介绍了小波变换的基本原理,然后通过模型实验验证了该方法的有效性,最后利用小波变换对一段实际油气管道信号进行检测,发现小波变换对油气管道泄露检测具有良好的效果。     

基于音波法的输气管道泄漏检测与定位

为研究输气管道音波法泄漏检测技术的基本原理和应用方法,从而为音波法泄漏检测技术在输气管道上的推广使用提供理论和实践基础,首先根据现场实验工况建立仿真模拟模型,对泄漏音波产生机理进行分析与验证;其次根据仿真模拟结果完成现场实验,并对现场实验数据进行了时频联合分析,包括短时傅里叶变换、小波变换、Hilbert-Huang变换和广义S变换,提取可用于远距离传播的音波信号特征;然后应用可远距离传播的信号特征,对长距离输气管道的泄漏进行检测,取得了较好的效果;最后采用提取的音波特征量进行泄漏定位,定位精度高.研究结果表明,通过信号处理得到泄漏音波信号特征可以用于长距离输气管道泄漏检测.     

基于Matlab的非平稳谐波检测方法仿真研究

针对传统的傅里叶变换对于检测非平稳谐波存在的缺陷,分析了两种非平稳谐波检测方法：短时傅里叶变换和小波变换。首先介绍了短时傅里叶变换和小波变换谐波检测方法的基本原理,然后通过Matlab使用上述两种方法对非平稳谐波模型进行了仿真。理论分析和仿真结果表明,两种方法均可以达到检测非平稳谐波的目的,但又各有优缺点。     

基于快速傅里叶变换的注射机轴承单一故障诊断

针对注射机轴承故障难以诊断的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的注射机轴承故障诊断方法。针对注射机轴承的故障振动信号在时域难以有效诊断的问题,利用快速傅里叶变换将时域振动信号转换到频域,通过生成的包络谱图分析频域中振动信号的频率分布,从而达到识别注射机轴承故障的目的。注射机轴承故障的仿真实验及实际故障轴承数据的诊断结果表明:使用快速傅里叶变换的方法诊断注射机轴承故障,比传统的离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)诊断轴承故障的速度更快,处理轴承数据的内存更大,能非常有效地完成振动信号的故障诊断。     

广义S变换在薄储层识别中的研究与应用

薄储层的识别一直以来都是石油科技工作者所困惑的一个技术难题。常规的时频分析技术存在一些缺陷,难以满足精细勘探开发的要求,而广义S变换吸收了常规的时频分析技术的思想,克服了这些缺陷,可以根据实际信号灵活地选取窗函数,具有更好的时频分辨率。本文首先介绍了广义S变换的基本原理,然后通过仿真试验,将常规的时频分析方法和广义S变换的结果进行对比,试验证明广义S变换具有更好的时频分辨能力,并且结合MarmousiⅡ正演模型,验证了该方法的有效性,最后对实际地震资料进行了处理,并对结果进行了分析,结果表明广义S变换可以有效地识别薄储层。     

一种抗混叠小波变换在电力系统谐波检测中的应用

Mallat算法作为一种经典的小波变换,主要目的是将信号分频,但是在分解与重构过程中会产生频率混叠,使得重构信号不够精准,因此在电力系统谐波检测过程中会产生误差,降低处理的精度。为了消除频率混叠现象,提出通过快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换将多余频率置零的方式,得出改进的单子带重构快速算法,该算法提高了电力系统谐波检测的精准度。     

非线性Lamb波在金属薄板微缺陷不同距离的检测研究

本文研究的是铝合金板的微缺陷检测。在8mm厚度的带有人工切割的1mm宽3mm深度缺陷的铝合金板上,通过距离缺陷0mm,30mm,50mm,70mm采用非线性Lamb波进行检测。本文用ABAQUS对非线性Lamb波检测过程进行仿真,观察Lamb波在铝板中的传播以及产生的非线性过程。通过MATLAB的数值方法绘制铝合金板的相速度频散曲线和群速度频散曲线,依据频散曲线激励特定模态的Lamb波进行实验。本文研究了二次谐波累积条件和表征检测结果的超声非线性系数;通过傅里叶变换(FFT)对采集到的时域波形分析。试验结果表明,相对非线性系数在一定的范围可以很好地表征不同距离缺陷的检测。     

基于聚类方法的运动气泡声发射信号分析

利用自行开发的采集处理程序采集3 mm喷嘴释放的连续气泡上升阶段的声发射信号,提取声信号波包并计算声信号参数。基于k-均值聚类分析方法对孔口气速1.42 m/s时的声信号波包进行分类处理,分析各分类声信号参数统计规律。通过快速傅里叶变换和小波分析方法分析各分类声信号的时频特征,结合气泡运动图像对声信号进行有效识别,研究了多个气速下的分类规律。结果表明,基于k-均值聚类分析的时频分析方法得到的各分类声信号具有一定的相似度,结合高速摄像技术,可以有效分析气泡上升运动声信号,识别气泡振荡、破碎、聚并等运动形态。     

粗集理论及其在旋转机械故障诊断中的应用 (二)旋转机械故障诊断知识库的形成

旋转机械故障诊断知识库形成的主要环节是信号的采集和信号的分析、整理 ;在所有的机械故障信号中 ,振动诊断技术是故障诊断的常用手段 ,对振动信号实现连续、在线诊断的最重要的数学工具是快速傅里叶变换(FFT)和小波理论。通过对实验的观察 ,建立转子故障特征向量和故障类型之间对应关系的数据库 ,为基于粗集理论故障诊断的决策表的形成提供了原始的知识库     

石材平面磨削温度信号的小波分析

采用热电偶夹丝法测量了平面磨削山西黑石材过程中接触弧区的温度。利用小波分析提取信号中各个频率段的成分信息，探讨了石材平面磨削温度信号的频率特征。比较了傅里叶变换低通滤波、小波强制消噪、默认阚值消噪和给定阀值消噪处理等手段对温度信号的消噪结果，结果表明，小波去噪比傅里叶变换滤波更有利于保存信号的高频有用成分，而确定合理的闽值进行给定软闽值消噪比默认闽值更具有可信度。     

基于聚类方法的运动气泡声发射信号分析

利用自行开发的采集处理程序采集3 mm喷嘴释放的连续气泡上升阶段的声发射信号,提取声信号波包并计算声信号参数。基于k-均值聚类分析方法对孔口气速1.42 m/s时的声信号波包进行分类处理,分析各分类声信号参数统计规律。通过快速傅里叶变换和小波分析方法分析各分类声信号的时频特征,结合气泡运动图像对声信号进行有效识别,研究了多个气速下的分类规律。结果表明,基于k-均值聚类分析的时频分析方法得到的各分类声信号具有一定的相似度,结合高速摄像技术,可以有效分析气泡上升运动声信号,识别气泡振荡、破碎、聚并等运动形态。     

基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量建模

针对传统抽油井动液面(DLL)检测只能依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测的问题,提出基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量新方法。采用快速傅里叶变换(FFT)将抽油机悬点载荷及振动时域信号转换成频域信号;采用核主元分析(KPCA)提取悬点载荷及振动频谱和电功率、井口油、套压时域信号非线性特征;利用改进的模糊交互式自组织数据分析聚类(ISODATA)和高斯过程回归(GPR)融合时频信息特征,建立多个动态子模型;利用权重优化证据理论(D-S)构造的概率分配函数作为权值因子,对子模型输出进行集成以得到最终的DLL预测值。油田现场应用证明了该方法的有效性。     

岩石声发射信号处理方法及频谱分析研究

通过对红砂岩试样的单轴压缩声发射试验,结合试验所获得的声发射累积能量曲线,分别选取试样低应力水平和高应力水平时所释放的声发射原始波形信号,基于小波分析理论,分别采用小波阈值去噪方法中的rigrsure、heursure、sqtwolog和minimaxi阈值规则对所选取的声发射原始波形信号进行去噪处理,并通过快速傅里叶变换对去噪后的信号进行相应的频谱分析。结果表明,rigrsure阈值规则对声发射原始波形信号的去噪效果最好,去噪后所获得的二维频谱图,不含因噪声存在而形成的零乱小峰值;声发射信号的二维频谱图,在低应力水平时多表现为单峰,在高应力水平时多表现为双峰或多峰。     

玻璃纤维复合材料损伤过程的声发射特性研究

复合材料以其优越的结构性能被广泛应用于航天航空、汽车制造等领域,针对玻璃纤维复合材料损伤特性及其声发射信号特点,设计完成了一套基于TMS320F28335的集数据采集、存储和显示为一体的声发射检测系统。采用现代小波变换的时频分析方法,分析了玻璃纤维复合材料损伤声发射信号的波形和频率特性,确定了玻璃纤维复合材料声发射信号频率的三个主要频段及其对应的三种基本损伤模式。     

基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量建模

针对传统抽油井动液面(DLL)检测只能依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测的问题,提出基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量新方法。采用快速傅里叶变换(FFT)将抽油机悬点载荷及振动时域信号转换成频域信号;采用核主元分析(KPCA)提取悬点载荷及振动频谱和电功率、井口油、套压时域信号非线性特征;利用改进的模糊交互式自组织数据分析聚类(ISODATA)和高斯过程回归(GPR)融合时频信息特征,建立多个动态子模型;利用权重优化证据理论(D-S)构造的概率分配函数作为权值因子,对子模型输出进行集成以得到最终的DLL预测值。油田现场应用证明了该方法的有效性。     

傅里叶变换红外光谱技术在法庭科学中的应用现状

傅里叶变换红外光谱技术因其方法简单快捷、结果准确直观、样品损耗小、检测成本低廉而被认为是适合分析各类物证的技术之一。通过介绍傅里叶变换红外光谱技术的原理及运用傅里叶变换红外光谱技术进行死后间隔时间推断、避孕套有关成分分析、微生物鉴定、土壤分析和车辆物证分析等几个方面阐述了其在法庭科学领域中的研究和应用现状,希望能够为该技术在法庭科学中的应用提供参考,并为鉴定相关案件中的物证提供一种新的思路。