带有Kalman滤波的调速系统重复补偿PID控制

针对PID调节器对交流调速系统跟踪周期输入信号精度不高,波形畸变严重,以及系统中存在控制干扰信号和测量噪声信号的情况,该文基于重复控制的自学习能力和Kalman滤波在抑制随机扰动中的作用,提出了一种带有Kalman滤波的基于重复控制补偿的PID控制设计方法.仿真结果表明,该控制方法能较好地跟踪周期性输入信号,并消除系统的随机扰动,具有较好的控制品质.     

基于改进小波阈值函数的闪电电场信号去噪研究

为了减少噪声对闪电电场信号的影响,进一步提高闪电资料的可靠性,提出了一种基于改进小波阈值函数的闪电电场信号去噪方法.该方法通过调整参数a使其具备了软、硬阈值的优点,并克服了硬阈值函数在阈值处不连续以及软阈值函数存在恒定偏差的缺陷.使用本文的改进小波阈值函数法对不同噪声强度的标准闪电波形和实测闪电电场信号进行了去噪 研究,并用信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)对去噪效果进行了定量分析.实验结果表明,与硬阈值、软阈值、半软阈值和Garrote阈值法相比,所提方法对闪电电场信号去噪效果更加显著,而且能较好的保留信号的细节信息和基本特征.     

自适应MEMS加速度计滤波算法

简要分析了微机电系统（MEMS）加速度计使用模型中的噪声来源,介绍了一种自适应平滑滤波器的设计方法,通过增设滤波阈值来调节滤波系数,实现了对 MEMS 加速度数据的动态降噪处理。实验结果表明：自适应平滑滤波器能有效抑制加速度计输出信号中的高频噪声,滤波前噪声信号均方根误差为2.32×10－5 m/ s2,经过滤波后,噪声信号均方根误差为4.79×10－7 m/ s2,提高了加速度计的测量精度,取得了良好的滤波效果。     

电子罗盘的干扰抑制

为保证信号测量可靠性和精确度,有效抑制工频干扰和白噪声信号,提出了电子罗盘的干扰抑制方法.采用硬件电路滤去高频干扰,利用正弦波等分点均值滤波法和FIR滤波法分别滤除工频干扰和白噪声信号.通过电子罗盘滤波前后测量误差的对比,验证了滤波设计对干扰信号的抑制.     

基于提升小波变换的并网逆变系统信号去噪

分布式电站的功率调节系统采用并网逆变器进行直流/交流电转换输出,其核心处理器是定点型DSP器件.为了抑制系统外部干扰和测量噪声,需要在控制系统中加入滤波环节.由于采样信号波形是非光滑曲线,存在跳变点,为了获得去噪后良好的近似精度和不失真,选用自适应小波变换来线性近似信号.文章针对控制系统的处理器的特点,选择提升小波变换,应用于DSP嵌入式系统的反馈信号数字滤波.实验结果显示,采用自适应提升小波变换滤波后,在不影响控制系统的实时性能条件下,具有良好的抗干扰能力和去噪效果.     

基于EMD和SST算法的闪电电场信号去噪研究

为进一步减少噪声对闪电电场信号的干扰,提出了一种经验模态分解(EMD)和同步压缩小波变换(SST)相结合的组合去噪方法。利用EMD算法能够自适应分解信号和SST算法可将噪声压缩为点状噪声或颗粒状噪声并集中分布的特点,从而选用中值滤波达到对噪声的抑制。利用该方法对标准闪电波和自然闪电波信号分别进行去噪处理,并运用信噪比、相关系数和均方误差对去噪效果进行了定量分析。实验结果表明,所提去噪方法相比于传统小波阈值去噪法、单独用EMD算法和单独用SST算法均取得了较好的去噪效果。     

闪电快电场信号时频特性的小波分析

应用小波变换方法将具有短时非平稳特点的闪电快电场时域波形信号转换到二维的时频平面,从时间和频率上同时描述闪电快电场信号的电场强度或相对能量分布,揭示其所包含的不同频率分量及其随时间变化的特性.分析结果表明,基于小波变换的闪电快电场信号时频特性分析可以挖掘闪电电场更深层次的变化规律和特征;也为闪电放电类型的识别研究提供了新的思路.     

单帧红外图像低频非均匀性噪声校正算法

红外成像系统中,低频非均匀性噪声严重影响红外系统的成像效果,传统基于标定的方法无法对其进行有效的去除.为此,提出一种基于曲面拟合的低频非均匀性噪声校正算法,首先对含噪图像进行小波滤波,以抑制高频信息;然后利用场景和低频非均匀性噪声梯度的稀疏特性,建立关于非均匀性噪声曲面参数的■正则化能量泛函,并利用ADMM方法求解最优的非均匀性噪声曲面参数;最后将原始图像减去估计的低频非均匀性噪声得到校正后的图像.使用中波红外热像仪拍摄得到红外图像,对仿真图像和实际图像进行校正,实验结果表明,该算法能明显降低图像的粗糙度和非均匀性值,且有效地去除低频非均匀性噪声.     

光纤声传感器特性的实验研究

光纤传声器是一种由探头和光纤组合成的Y型声传感器,这种传感器在完成声光转换的同时对声频信号进行了滤波处理,可用在强电磁干扰等一些特殊的环境中.本文对研制的实验型光纤声传感器系统的响应特性进行了测试.当固定光源为50 mA,输入信号200 mV的正弦波,频率为1 kHz时,探测到的信号波形与输入信号波形完全吻合;然后,保持输入信号的电压幅值不变,频率从1 kHz开始分别测量传声器的高频响应和低频响应,发现传声器响应特性比较好,但低频响应特性不如高频响应特性理想,分析原因并给出设计更好的实验型光纤传声器的解决办法.     

脉搏波信号预处理方法研究

为克服脉搏波信号采集时受到的高频噪声干扰和低频噪声干扰,脉搏波信号的预处理成为心脉信号处理中的关键环节。使用零相位滤波法处理脉搏波信号,改善传统数字滤波器直接滤波的输出失真问题;通过建立评价参数,对去除高频噪声的数字滤波器和小波阈值滤波器的滤波效果进行评价,获得最佳滤波方法;对比常用去基线漂移方法在处理脉搏波信号时的特点,获得最佳去基线漂移算法。使用新研发的脉搏波采集手环采集多名受试者的脉搏波原始信息,将采集到的信号按上述方法去噪和去基线漂移后,实现脉搏波信号的预处理过程。实验结果表明,采用sym4小波基、固定阈值、软阈值函数等小波阈值去噪方法去除高频噪声并使用三次样条插值拟合曲线去除基线漂移后,所获得的脉搏波信号平滑无毛刺,每个周期起始点和终点都在同一水平基线上,满足后续脉搏波信号的医学分析和疾病诊断需要。