时域相干函数的研究

为了在信号分析中定量描述两个信号的相关程度，给出了时域相干函数的数学定义式，讨论了定义式中各个子项的物理意义，简要介绍了利用该函数对信号分量实行分离的方法并给出了一个分离随机噪声的计算机仿真实例。得出了一个复合信号与其各分量信号的时域相干函数值之间的物理解释及全体分量的时域相干函数值的总和为1的结论。     

基于偏相干分析的轮胎六分力信号识别

由于轮胎多边形的磨损与胎面自激振动有很大的关系,故对问题轿车进行了实车车轮六分力试验,以找出其振动规律.因为测得的六分力信号成分非常复杂,所以将其信号中的侧向力信号作了重点分析,利用偏相干分析法,排除该信号中的其他干扰频率成分,并将其自激振动的频率与计算仿真中所得到的频率作了对比,验证了理论模型的正确性.     

基于相干分析的离心式压缩机噪声源识别

从离心式压缩机振动和噪声信号的功率谱出发,研究了其振动和噪声的相干性.对比振动和噪声的功率谱,找出二者的特性与联系.最后经过相干变换得到振动和噪声的相干关系,并结合工程实践,证明相干性分析在离心式压缩机噪声源识别领域的可行性.     

用于循环平稳信号分析的偏相干方法

在循环平稳过程理论的基础上,提出一种用于分析循环平稳声场的偏相干方法－循环偏相干方法。传统的偏相干方法以二阶统计量为基础,在用于分析循环平稳声场时,由于忽略了循环平稳声信号的特殊的非平稳特性,无法反映此类声场的某些特征。循环偏相干方法采用二阶循环统计量理论取代普通的二阶统计量,将之用于循环平稳声场的部分声场分离时可以得到部分声场的循环谱密度分布,可以在不同的循环频率上反映声场的不同特征,而这些特征在功率谱密度上则混在一起,无法清晰地反映出来。因此,与只能得到部分声场功率谱密度分布的传统偏相干方法相比,该方法可更清晰地了解循环平稳声场中各个声源的特性。数字仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。     

半导体激光器电流调制实现短相干光源

传统的干涉仪采用激光光源,由于激光的高相干性,在平行平板、棱镜等特殊光学元件测量时存在严重的串扰;LED、钨灯等光源因准直性较差、光强稳定性差和相干长度较短等特征,同样不适合作为特殊光学元件检测干涉仪的光源。短相干激光光源具有方向性好、亮度高和相干长度适中等优点,是特殊元件检测干涉仪的理想光源。针对短相干干涉仪对光源的需求,对通过电流调制半导体激光器光源的相干性进行了理论研究。研究结果表明,调制频率越高、调制强度越大,光源的相干长度越短;偏置电流越大,输出功率越高,相干性也会变好,不利于产生短相干光源。在此基础上,搭建并研制了一款短相干激光光源,该光源相干长度为80μm,光源的旁瓣抑制比下降为0.31,输出光功率可达30mW,能够满足短相干测量对光源的要求。     

相干声场的快速预测方法研究

为解决封闭空间相干声场预测模型复杂度高、计算效率低的问题,运用复虚源原理（image-source method,简称ISM）和快速多极思想（fast multipole algorithm,简称FMA）,提出一种相干声场的快速预测方法（FMA-ISM）。首先,将封闭空间内的声源等效为一规则排布的复源点集,基于复虚源原理构建了虚拟接收点模型和考虑声场相干性的多点对多点的声场预测模型;其次,引入快速多极展开算法,将多点对多点的复杂映射关系转化为点集对点集的快速计算过程,降低虚源分析的阶数,在保证虚源模型精度的前提下提高计算效率;最后,通过仿真和实验验证了FMA-ISM方法的有效性。研究结果表明：与有限元法、声线法和虚源法相比,FMA-ISM方法预测声场场点声压级平均误差在3 dB内,模型计算速度提高50%以上。     

时域内动态载荷识别的径向基形函数法

为了减小载荷识别过程中的不适定性,稳定地实现动态载荷的时域重构,提出了基于径向基形函数的时域动态载荷识别方法。在离散化系统动力响应卷积关系式的基础上,将载荷在时间域内划分单元,采用径向基函数构造载荷形函数,并在整个时间域内进行组装,得到整体形函数响应矩阵,建立载荷识别的正向模型;在此基础上,利用正则化方法实现动态载荷识别。算例表明,该方法能够有效减小核矩阵的规模,改善核矩阵的病态性,在采样时间步长较大且响应存在测量噪声的情况下,可保证动态载荷反演的稳定性和精确性。     

调制频率抖动对相干检测的影响及消除算法

介绍了调制频率偏移抖动的起因,并分析了相干检测过程中由于调制频率偏移抖动所引起的误差,对模拟和数字相干调制和解调过程建立了数学模型。基于文中所建立的数学模型,确定了调制频率偏移抖动对模拟和数字相干调制和解调过程的影响,特别是其对离散采样过程的影响关系。最后,提出了一种基于模糊逻辑的隶属函数加权采样算法,并进行了实验。实验结果表明,使用隶属函数加权采样算法后,当调制频率偏移范围小于±9.2%时,相干检测的精度未受影响;而未使用隶属函数加权采样算法时,当调制频率偏移范围大于±3%时,相干检测的精度便会受到影响。结果还表明,调制频率偏移抖动对模拟和数字相干检测过程影响的数学模型在相干检测应用领域很有价值,提出的隶属函数加权采样算法能够有效地消除调制频率偏移对相干检测的影响,其效果已经在应用中得到了验证。     

偏相干分析在水电站振动传递路径识别中的应用

本文论述了多输入多输出系统相干函数分析模型，设计了多输入多输出系统常相干和偏相干函数的计算程序，并用以分析某大型水电站厂房发电机间楼板等结构发生强烈振动的主要振源及其传递路径，取得较好的结果。     

旋转机械故障的双相干谱特征及其识别

提出了基于双谱分析的旋转机械故障诊断新方法。利用双相干谱函数提取机械振动信号中由故障引起的非线性相位耦合,并且加以分析。通过对几种典型的旋转机械故障分析表明,双相干谱不仅能敏感地监测故障的出现,而且可以有效地识别各种不同的故障模式。     

某型联合收割机的多相关声源识别

针对某联合收割机耳旁噪声不满足国家标准限值的问题,对整车进行声源识别,结合偏相干分析、传递路径分析和相关相干分析理论发展了适合复杂机械的多相关声源识别方法。通过测试各声源部位声压,找出各声源之间相互影响的结构,对多相关声源测点进行偏相干能量处理,得到机械传动部件对耳旁噪声的能量贡献和受干涉声源结构的独立声学特性。结合传递路径分析方法得到了发动机相关声源对耳旁噪声的噪声能量贡献,经过对主要声源位置相应的改进措施,实车验证耳旁噪声能够满足国标要求。     

基于博弈论的有害功能识别方法研究

为了对有害功能的事前处理提供行为决策依据,提出了基于博弈论的有害功能动态识别方法。基于TRIZ中的效应研究有害功能的形成原因并对有害功能进行分类;建立效应空间博弈模型,确定各效应的效用函数,提出一种有害功能动态识别算法;应用该方法完成ATM机纠偏模块的设计。研究表明,该方法较好地完成了有害功能的动态识别,具有一定有效性与可行性。     

局域波时频相干方法及其工程应用

由于在工程现场采集到的振动信号一般为多个激励源所引起的振动响应的叠加,有效源信号往往被淹没在其他信号的干扰之中。对信号相似性评价标准进行研究,在此基础上提出局域波时频相干算法,将其应用于往复式压缩机缸体的故障诊断中。首先,双通道同步采集往复式压缩机气阀及缸体信号;其次,应用循环互相关方法消除气阀信号与缸体信号中气阀成分之间的时延;最后,应用局域波时频相干方法去除缸体信号中的气阀干扰成分。工程应用表明,该方法可以将气阀干扰信号从复合信号中剔除,实现往复式压缩机缸体及其内部部件的准确监测与诊断。     

现代信号分析技术在轿车噪声源识别中的应用

介绍了用现代信号分析技术成功地识别轿车的后排座低频噪声声源的过程。在声源识别试验及相关信号获取的指导下，对轿车的后部结构设计进行了改进，试验结果表明车内噪声级显著下降     

结构噪声源识别的改进表面速度法

引进了局部辐射噪声比例系数的概念,用表面局部振动速度代替平均表面速度进行辐射噪声比例系数计算,以此来对该局部声辐射强度进行定量分析。这种方法使结构声源的识别过程得到很大简化,更适合工程实际需要。通过应用实例分析证明,该方法能快速准确地确定结构声在总噪声中的地位和结构的具体发声部位。     

球谐函数波束形成声源识别扩展方法

球阵列波束形成是一种有效的三维空间声源识别技术,已有的球谐函数波束形成方法虽然能够准确定位声源,但无法定量声源的声学贡献,且声源识别结果受聚焦距离影响显著。通常,各声源对阵列中心处的声压贡献是声源排序评价的有效依据,为准确计算该声压贡献,提出球谐函数波束形成扩展方法,探究聚焦距离对计算准确性的影响规律。针对已知声源的模拟仿真结果表明,该方法不仅能够准确定位声源,而且能够准确计算声源声压贡献,3 000 Hz以下频段的最大误差不超过0.5 dB,3 000～6 000 Hz频段的最大误差不超过1.5 dB,且准确性几乎不受聚焦距离的影响。扬声器声源试验证明了模拟计算的正确性及该方法在实际应用中的有效性。     

盲分离技术在识别生物信号中的应用

介绍了盲信号分离技术在识别生物信号中的应用,并给出了一个心电图信号盲分离的典型示例.     

基于 E-S 方法的齿轮系故障信号辨识技术研究

针对齿轮系早期故障信号弱,特征不明显的问题,提出一种基于经验模态分解（EMD）与奇异谱分析（SSA）相结合的故障特征信号辨识方法。通过对信号分解和特征筛选,重组轨道矩阵,实现对不同特征信息的提取和识别。试验表明该方法不仅有效提取出了系统的故障特征信息,而且实现了对系统状态和微弱故障信息的有效识别。