将相关输入转化为不相关输入的频率响应函数分析方法

本文讨论将相关输入线性系统的频率响应函数,转化为不相关输入当量线性系统的频率响应函数,即将非对角的输入功率谱密度矩阵转化为对角的功率谱密度矩阵。它为随机振动响应的自功率谱密度分析提供了一种分析方法。     

汽车悬架随机疲劳寿命计算模型

基于汽车悬架二自由度模型，以标准路面功率谱密度函数为输入随机激励，应用随机振动理论，导出悬架所受应力的功率谱密度函数。然后针对具有窄带随机过程特征的应力功率谱密度函数，用Palmgren—Miner疲劳线性累积法则，研究汽车悬架的疲劳寿命计算方法，得出其累积疲劳的计算公式。     

三维角度域网络干扰的空间选择特性

针对包含大规模空间分离节点的无线通信网络,为研究其干扰的空间选择特性,提出一个三维高斯干扰空间分布模型,并给出相应的干扰功率角度谱密度函数．基于干扰功率角度谱密度函数和三维成型因子理论,推导出了三维非规范复球谐系数、成型因子、衰落率方差、空间相关函数和相关距离等关键干扰空间统计特性的闭合表达式．仿真结果表明,三维空间角度对干扰功率角度谱密度函数和关键空间统计特性具有重要影响,其中15°俯仰角可作为三维智能天线和波束赋形的合适指向．     

基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知

为实现在Alpha稳定分布噪声下宽带频谱感知,扩展了传统功率谱密度概念,提出广义功率谱密度的概念,在此基础上提出基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知。此方法能有效地抑制Alpha稳定分布噪声。首先,将接收的宽带信号进行分数低阶处理,计算自相关函数,再结合压缩感知原理将分数低阶自相关向量压缩和融合重构,最后经傅立叶变换得到广义功率谱密度。仿真结果表明,该方法具有良好的宽带功率谱密度估计性能,在Alpha稳定分布噪声下能较好地完成宽带频谱感知。     

海上风机支撑结构的频域疲劳评估方法研究

针对风浪联合作用下海上风机支撑结构的疲劳问题,提出一种频域疲劳评估方法.基于风浪散布图,提出风浪联合作用下疲劳热点应力功率谱密度函数的组合方法,并提出多载荷联合作用下最大主应力线性化方法.利用多输入线性系统理论,得到风载荷作用下热点应力功率谱密度函数的计算方法,并对各种谱疲劳损伤计算方法进行对比分析.以3 MW导管架式海上风机支撑结构为研究对象,验证所提方法的计算精度,风载荷作用下热点应力功率谱密度函数计算结果与时域模拟结果吻合较好.该方法简便有效,可用于风机支撑结构疲劳的快速评估.     

倾斜下降管内油气水三相流流型鉴别研究

以空气、水、46#机油为介质，进行了倾斜下降管内油气水三相流流型鉴别的实验研究。实验结果发现，利用压差的时域信号和信号的功率谱密度函数（PSD），可以客观的判别流型。由波状分层流的功率谱密度函数可以推断波状分层流是间歇流的一种表现形式。     

Daubechies小波在机床动态误差特征提取与辨识中的应用

针对机床各部件的动态信号特征在加工工件的面形误差中提取困难的问题,结合加工工件面形检测结果,提出基于小波变换和功率谱密度分析的超精密机床动态误差特征提取的新方法.采用Daubechies小波变换,从加工检测信号处分解出了低频和高频信号.同时,将小波变换与功率谱密度相结合,实现了机床动态误差特征的有效提取与辨识。     

非线性放大器对OFDM信号的影响

分析了正交频分复用信号峰值平均功率比的概率分布函数，从仿真和数学分析两个方面分析了OFDM信号的功率谱密度和OFDM信号通过线性放大器后的功率谱密度，将两者进行比较可见数学分析获得的功率谱密度与仿真所得的结果具有良好的一致性，分析了非线性放大器对系统误码性能的影响。指出非线性放大器会使OFDM信号的频谱展宽，降低信号幅度，增大系统的误码率，因此选择合适的非线性放大器，在OFDM信号进入放大器前进行降低峰平均功率比都是极其必要的。     

武汉轻轨系统轨道结构随机振动研究

利用模态分析法,建立了车辆-轨道垂向耦合动力计算模型。在模型中,车辆为附有二系弹簧的整车模型,钢轨被离散为双层弹性基础上的欧拉梁。以随机振动理论为基础,分析了列车荷载作用下武汉轻轨系统轨道结构的垂向动力响应特征,得到了车辆、钢轨、轨枕、道床的响应功率谱密度函数以及轮轨之间的动作用力功率谱密度函数。结果表明,钢轨的垂向振动能量主要集中在高频段区域,由轨面垂向短波不平顺激发。     

基于小波变换的地震波时变功率谱估计

为进一步认识地震动的非平稳特性,基于小波变换提出一种估计时变功率谱的方法.利用小波变换的带通滤波特性,结合时变功率谱的物理意义,从能量的角度推导各频带上小波系数与时变功率谱密度函数的关系,从而通过地震动信号的小波系数估计时变功率谱.利用基于小波变换的估计时变功率谱方法,针对实测和模拟地震动信号进行时变功率谱估计,并与基于傅里叶变换估计的功率谱进行了比较验证.结果表明：该方法正确、可行,它将原有的频率-幅值的二维认识提高到频率-时间-幅值的三维认识,解决了傅里叶变换估计功率谱缺乏时间信息的问题.     

修正的K-分布海杂波仿真模型和新的海杂波功率谱描述方法

为有效仿真时空相关海杂波和准确地描述海杂波的功率谱,提出一种基于球不变随机过程(SIRP)修正的时空相关二维K-分布海杂波仿真模型,以特征函数为桥梁给出一种新的海杂波功率谱描述方法。对生成杂波序列的时间和空间相关特性、幅度分布特性以及功率谱进行分析,并比较了常用的高斯函数模型与新的功率谱函数模型之间的差异。实验仿真和实测数据表明,修正的仿真模型是有效的,新推导的功率谱函数模型比高斯函数谱模型更能准确描述K-分布的功率谱。     

基于近似Davenport风速谱的建筑结构动力响应的新封闭解法

杨庆山风速谱是Davenport风速谱的近似,可简化结构风振响应的分析.传统方法所得结构响应的表达式比较复杂,为此,提出了一种简明封闭解法.首先,研究了考虑空间相关性的杨庆山风速谱的建筑结构脉动风压的功率谱密度函数改进表达式;其次,基于1阶微分方程的虚拟激励法获得了建筑结构风振响应(结构层绝对位移及其振动速度、层间位移及其变化率)的功率谱密度函数的统一简明封闭解;最后,研究了结构层绝对位移和层间位移响应的0—2阶及4阶的谱矩的简明封闭解.以10层建筑结构为例,利用该方法和传统虚拟激励法进行对比分析,结果表明:该方法为杨庆山风速谱激励下结构风振响应的精确解法,且可用于判断传统虚拟激励法分析的精度.     

超精密加工表面特性的功率谱密度表征与分析

为了了解加工方法和参数对加工表面特性PSD表征结果的影响规律,采用功率谱密度方法(PSD)对超精密磨削加工表面进行了表征与分析.应用Dimension 3100原子力显微镜对超精密加工表面进行测量,得到三维微观形貌和数据,以空间波长为横坐标,功率谱密度为纵坐标输出PSD图像,简单直观地分析了加工表面空间波长分布及不同波长在表面所占的比重,对比分析了加工方法和参数对PSD表征结果特征的影响.实验结果表明,超精密加工表面PSD图像的主导频率、波长分布特点以及各波长的PSD值大小等参数不仅可以同时体现横向尺寸及高度尺寸特性,而且能够得到表面误差的空间频率分布和方向特性信息.     

车流作用下简支桥梁的随机振动分析

考虑到过桥汽车的重量具有随机性，给出了车流对桥梁作用的随机分布力模型，导出了相应的空间－时间相关函数及空间相关功率谱密度函数。针对简支型桥梁，推导出随机车流作用下桥梁挠度响应的数字特征函数。     

用统计函数方法评估电加工表面形貌

在对电加工零件表面粗糙度进行测量，得到大量的实测数据（即测量算术平均偏差Ｒａ在表面径向等角距的八个方向的数据）的基础上，运用随机分析方法，分别求出每个零件表面形貌的特征参数、幅度密度函数、自相关函数和功率谱密度函数，通过对这些特征参数及函数图形进行分析，评估电加工零件表面形貌，为制订合理的表面粗糙度评定参数作准备．     

高层建筑扭转风向动力风荷载数学模型

针对矩形截面的高层建筑物，对不同高宽比和边长比的9种模型进行风洞实验，通过对大量数据的处理和分析，考察了模型高度、高宽比、边长比对高层建筑物扭转风向风力功率谱(扭矩功率谱)的影响规律，并拟合出了一个以风速、湍流强度、边长比等为参数的高层建筑物扭矩功率谱密度函数的数学表达式，与试验结果吻合较好，证明它是合理有效的。     

全数字CDR抖动分析及改进研究

针对全数字时钟数据恢复(clock data recovery, CDR)电路的抖动,提出了一种基于离散时间多速率模型的全数字CDR抖动减小方法。研究了基于离散时间多速率模型的全数字CDR的输出相位功率谱密度函数,讨论了时域的抖动和频域输出相位功率谱密度函数存在的关系,采用四级差分振荡器设计数字控制振荡器,使用辅助频率锁定环锁定采样频率。仿真结果表明,在线性时变系统条件下,所提方法的抖动值为3.63 ps,小于Inverse Alexander相位检测器方法和LC正交数字控制振荡器方法,能够减小全数字CDR的抖动。     

循环谱理论在MSK扩频信号检测与识别中的应用

研究了扩频信号的周期平稳特性及其谱相关密度函数;在推导出MSK扩频信号的谱相关密度函数基础上,提出了利用信号谱关密度函数对MSK扩频信号进行检测及参数识别的方法,并进行了仿真研究。     

一类弦方程的逆谱问题

作者讨论弦方程的逆谱问题.利用Fourier理论,证明了当密度函数是分段常值的正函数时,在对分段区间重新排列的意义下,一组谱不仅可确定密度函数,同时也能确定边界条件.如果问题同时满足关于区间中点的对称性,则半组谱即可确定密度函数和边界条件.     

沸腾两相流动压力波动信号的特性

研究了竖直管内沸腾两相流动时压力波动信号的特性,对压力波动时间序列进行了标准偏差分析、功率谱密度函数分析、分维数分析、相关维分析及Kolmogorov熵分析,考察了热流密度对压力波动的影响规律.结果表明沸腾两相流动具有非线性混沌特性,且热流密度对各特征参数有不同影响.