基于DSP的移频信号高分辨率检测方法

为保障机车运行安全,而对指挥行车的信号快速、准确的测试是重要手段之一,所以对铁路轨道移频信号FSK的频谱进行了分析;为避免移频信号在频域分析中产生混叠,从采样信号中恢复原信号,根据带通信号的窄带特性,采用欠采样技术进行采样和快速傅里叶变换对移频信号进行处理,以提高频率分辨率;针对移频信号的频谱特点,提出了利用DSP的移频信号高分辨率的检测方法,给出了检测系统的结构框图,同时分析了系统的实时性;该检测系统具有体积小、接口丰富、精度高等优点,为设计快速、准确的移频检测系统提供了依据.     

道旁声学信号多普勒畸变校正

采用道旁声学信号来分析列车滚动轴承故障的方法是该领域故障诊断发展的主要方向,但拾音器和声源的相对运动造成的多普勒效应使得声学信号的频谱发生了畸变,从而无法准确地反映设备状态。为了解决多普勒效应带来的采集信号频谱畸变,准确恢复原信号频谱结构,本文提出一种基于频偏率的变采样技术的方法,在通过外部条件获得信号频偏变化曲线后,根据频偏曲线获得每个采样点的频偏比例,利用变采样技术,通过插值方法获得新采样信号。本文是对作者所提重采样技术校正多普勒频偏方法的深化和提高,该方法能准确恢复原声学信号频偏结构,并通过仿真信号和实验验证了该方法的有效性。     

基于DHT的FSK数字化解调算法研究

文中对基于DHT的二进制频移键控（FSK）信号的数字化解调算法进行研究。FSK信号的码元分为过渡区和稳定区,而在实际解调时只考虑稳定区中的若干个载波的采样值作Hartley变换运算,计算出对应于1码和0码载波频率的幅值信息,根据幅值的大小来判决,从而恢复数字信号。在高斯噪声背景下,对该解调算法的误码性能进行了分析。位同步也可以通过Hartley变换来实现。理论分析和仿真结果表明该解调算法具有计算量小、抗干扰性能好等优点。     

基于DCFT的Chirp矩阵采样重构算法

在Chirp矩阵的压缩采样中,针对离散傅里叶变换(DFT)相关检测算法重构精度较差、可用信号稀疏度有限的问题,提出一种基于离散Chirp-Fourier变换(DCFT)的重构算法。根据信号稀疏度k增加采样数,使采样矩阵具有对k值大的信号有准确重构的能力;选择采样信号k个最大的DCFT幅值所对应的原子索引来击中信号非零元的位置,以减少DFT相关算法中交调干扰造成的最佳原子误检测;利用最小二乘法估计各非零元的幅值,进一步减小重构误差。对长度为1 681的一维信号进行采样和重构实验,结果表明,该算法重构的信号稀疏度增大至DFT相关检测算法的4倍,并且时间复杂度仍为O(kN)。     

快速小波算法在机车信号检测中的应用

在我国机车控制信号中大量采用移频键控信号（FSK）来传送各种机车速度控制信息。因此,快速准确地检测FSK信号对机车快速安全运行有着十分重要的现实意义。小波分析是分析非稳定信号的一种非常有效的方法,而Mallat快速小波算法使得小波分析的实际应用成为可能。首先研究了机车FSK信号的特征,提出了基于Mallat和FFT相结合的FSK信号实时处理方法,该方法在TMS320C5409组成的信号处理系统上仿真实现。给出了实际采集信号的处理结果,结果表明该方法是实时处理机车信号的一种有效方法。     

一种基于DFT的AM信号数字化解调算法

该文提出一种在软件无线电中基于离散傅立叶变换（DFT）算法的幅度调制信号（AM）数字化解调算法,方法是对采样后的数字化AM信号进行带通滤波后,按照每一个（或数个）载波周期内的采样值进行离散傅立叶变换（DFT）,求出载波的幅值,再去掉直流量。与数字化正交解调结构相比,省去了本地载波恢复,两路低通滤波,简单而易于实现。该解调方案的仿真结果表明抗干扰性能也有所明显改善,可望在采用AM信号方式的数字化接收机的设计中得到应用。     

基于波形匹配的星载AIS信号检测

在星载船舶信号检测的研究中,针对星载AIS系统存在时延和较大多普勒频移问题,提出了基于波形匹配的AIS信号时延频偏联合估计及其译码算法.利用AIS信号序列中的先验信息构造样本信号,通过计算并比较样本信号在不同时延和频偏下与接收信号的相关系数,估计出AIS信号的时延和频偏值,进而估计出AIS信号的码元序列.方法不需要对信号进行解调,简单易于实现.仿真结果表明,上述算法比二比特差分解调具有更好的性能,在相同信噪比下优于二比特差分解调3 dB左右,适用于存在时延和较大多普勒频偏的情况,为星载船舶信号的准确检测提供了有效方法.     

广义S变换在移频信号检测中的应用

目前,对于铁路移频信号的检测主要采用短时傅立叶变换、小波变换、Wigner-Ville分布以及广义S变换等时频分析方法,以上方法都存在一定的局限和不足。针对以上各种方法所存在的问题,在原广义S变换的基础上对其窗函数进行改进,简化算法的复杂性。将改进算法用于铁路移频信号的检测中,可以克服常规时频分析方法存在的不足,从而准确地检测出移频信号的各个频率特征,明显地降低检测误差。改进算法对进一步研究移频信号检测方法及研制高精度的移频信号检测器具有重要的指导意义。     

基于部分相关和全相位预处理的伪码快速捕获方法*

针对高动态长周期直接序列扩频信号的快速捕获问题,提出了利用部分相关和全相位预处理相结合的方法。对部分相关得到带有多普勒频偏的正弦信号进行全相位预处理,再经过FFT得到全相位幅值谱,检测到其累加平均后的最大值,就能得到较准确多普勒频偏。通过理论分析和计算机仿真,该算法可以在很低的信噪比下完成伪码的捕获,同时能得到较精确的多普勒频偏值。     

移频电路分析系统设计

介绍了基于dsPIC的测试系统结构,以及对移频信号进行测试的原理和算法.采用同时从时域和频域两个分析域着手的方法,避开利用频谱幅值求取频偏进而获得边频,而在时域中求取边频;在频域中运用频谱细化技术,提高了运算处理的速度以及频率测试精度,并给出了简洁实用的算法.试验结果表明,该方法能够对移频信号进行准确快速的测量.     

基于频差修正的余弦信号频率估计算法

针对余弦振动信号的频率高精度估计需求,提出了一种基于频差修正的频率估计算法.对连续时间信号进行采样后,使用Candan算法估计出频差,运用频差对信号的频率进行修正.对修正后的信号使用Liang算法再次进行频偏估计.最后将2次估计得到的频率值相加求得最终估计频率.通过频差修正,避免了Candan算法因插值方向错误和Liang算法自身特点导致估计精度降低的问题,虽然增加了计算量,但并不影响信号实时处理.仿真结果表明:在相对频偏为任意值的情况下,改进算法的频率估计均方误差接近克拉美罗下限(CRLB),性能优于现有频率估计算法.     

基于HHT的信号奇异性检测

针对信号的奇异性,采用基于希尔伯特-黄变换（HHT）的方法进行奇异性分解,即首先利用经验模态分解（EMD）对信号进行分解,再提取第一阶分量的瞬时频率;利用瞬时频率检测信号奇异点。通过对幅值突变、频率突变、脉冲突变和方向突变四种奇异信号的仿真分析,表明了该方法能够准确地检测信号奇异点。     

基于复Morlet小波的地层钻探识别

在低信噪比时,短时傅里叶变换和实小波变换无法准确提取钻头进入不同地层的时延信息。为此,提出一种复小波变换分析法。利用幅值和相位信息对信号突变点进行提取和定位,从而实时判断钻头钻进目的层的时刻。实验结果表明,该方法能准确表征振动信号的时频特征,与短时傅里叶变换和实小波变换相比,具有更好的时间定位和抑噪能力。     

基于加Blackman窗FFT和db44小波包变换的综合电力系统谐波分析

传统的傅里叶变换（FFT）主要适用于平稳信号的分析,确定信号的幅值和频率,但会丢失信号的局部信息,而小波包变换虽然可以准确得到信号局部细节的信息,但其分析精度不及傅里叶变换。将高分析精度的傅里叶变换和可以准确得到信号局部细节信息的小波包变换结合,提出结合两者优点的谐波分析方法。对平稳信号采用加Blackman窗傅里叶变换进行分析,得到信号的频率和幅值。对暂态信号采用db44小波包变换进行分解分析,得到信号局部细节的信息。通过 MATLAB仿真结果表明,该方法可以准确分析电力系统中的稳态谐波并准确定位暂态谐波。     

基于广义S变换的水下目标特征提取

针对水下目标识别中特征矢量难以准确提取的问题,提出了基于广义S变换模时频矩阵奇异值的水下目标特征提取方法。首先对目标信号进行广义S变换,然后提取广义S变换模时频矩阵奇异值作为目标识别特征矢量,最后利用概率神经网络实现目标识别。广义S变换在S变换的基础上,通过改变窗宽因子可提高信号分析的频率分辨率或时间分辨率,从而可根据信号分析需求实现水下目标非平稳非线性信号的时频分析。实验结果表明提取广义S变换模时频矩阵的奇异值作为目标识别特征矢量能够有效区分各类目标,且选取不同的窗宽因子具有不同的识别结果。     

基于S变换模矩阵的电能质量暂态检测

针对配电网暂态电能质量扰动分类方法复杂度高和扰动定位不精确的问题,提出了一种基于S变换模矩阵与分类规则树的扰动自识别及定位方法.该方法通过对信号进行S变换进而从变换结果中提取四个特征量判据,然后基于分类规则树形成自识别方法;再采用S变换模矩阵的幅值包络方法和幅值平方和均值方法,检测扰动信号的幅度变化以及定位起止时间.通过仿真验证该方法能够以较低的复杂度完成对扰动信号的快速、准确分类与定位.     

Wigner-Hough变换在车流量检测雷达信号处理中的应用

在车流量检测雷达中,由于受噪声和干扰的影响,中频信号实际是非平稳的,在频域内很难准确地估计目标参数.本文通过分析目标信号、干扰信号和噪声在Wigner时频平面的分布特性,提出了利用Wigner-Hough 变换来估计目标参数的方法;文中同时讨论了Wigner-Hough变换的实现问题.实验结果表明,该方法在车辆目标判断方面具有较好的性能.     

WDFT中弯折参数对弯折效果的仿真研究

在信号的研究中,弯折离散傅立叶变换(WDFT)在信号处理领域有着特殊的应用,弯折参数的选取对频率弯折效果有很大的影响.为了研究弯折参数对频率弯折优化效果,采用参数的选取就能准确预测出频率采样点的分布情况,从频率采样点间距和采样点分布概率两个方面,定量分析了一阶WDFT中弯折参数的幅值、相位的选取对弯折效果,并进行仿真.结果表明参数的相位决定了频率采样点集中的频域,而参数幅值则直接关系到采样点的集中程度.通过仿真结果证明理论研究结果的正确性和利用WDFT作信号分析具有较大的应用价值.     

基于小波变换的目标信号检测方法

根据舰船轴频电场信号的特点,提出了基于小波变换的目标信号检测方法.利用小波变换计算信号的功率谱,提取特征量,对信号进行滑动地目标检测.通过对海上试验采集的舰船轴频电场数据进行仿真,验证了该检测方法的有效性.     

高压变电站主变压器振动波谱实时监测系统研究

介绍了一种基于VC++用加速度传感器实时测量高压变电站主变压器振动位移信号的方法.首先将加速度谱进行频谱变换,计算每个频率分量对应的幅值,进而对这些幅值比较检测出振动信号频率,然后将所需幅值进行叠加运算,根据时域信号和频域信号能量对应关系即可求出简谐振动信号位移幅值和加速度幅值.验证试验结果表明该方法可行,实时性、精度可满足工程实践的需要.