时频分布与FRFT在环境激励下模态参数辨识中的应用

将时频分析方法和分数阶傅里叶变换(FRFT)方法相结合,在环境激励下进行模态参数辨识,可弥补单纯时域或频域方法的不足.将时频分布中的Gabor展开用于识别系统固有频率和阻尼比,各通道响应信号的自相关函数在一定程度上可以减小噪声干扰,增强信号的能量分布,有助于参数的识别.利用FRFT,根据信号在时频面内的旋转角度和脉冲峰值出现的位置可估计激励信号.通过对一个三自由度振动系统仿真结果说明,将FRFT与时频分布的Gabor展开相结合,可以很好地从响应信号中辨识出模态参数和激励信号,为辨识环境激励下的系统模态参数提供了很好的途径.     

自适应广义S变换汽油机怠速振动分析

为了获得某汽油机怠速时的振动特性,以便进行有针对性的NVH(振动、噪声、平顺性)改进优化,采用自适应广义S变换对发动机振动信号进行时频分析.与S变换结果的对比表明,自适应广义S变换具有更合适的时频分辨率.对某直列四缸汽油机进行怠速工况振动测试,并调整气门间隙及发动机热负荷.时频分布的对比表明,冷启动时主要振动源为配气机构及活塞敲击.冷机时,进、排气门落座激励频率分别为500~2 100 Hz及800~2200Hz,活塞敲击激励频率为400~6 000Hz.当热负荷增大后,发动机整体振幅锐减,喷油器激励凸显,燃烧激励始终微弱.热机时,进排气门落座激励频率分别为2 200~5 800Hz及3 800~6 000Hz,活塞敲击激励频率为2 500~3 000Hz以及4 500~5 000Hz,喷油器激励频率为3 800~5 700Hz.结果表明,不同热负荷状态下振动的频率特性区别较大,热机时低频成分减少.     

临床常见六种脉象信号特征研究

提出以时域特征和模态能量商特征相结合进行脉象信号识别的方法。首先根据脉象信号的波形特征,计算脉象信号的h1,h3,h4,h3/h1,h4/h1,t1,t,k时域特征参数;然后对脉象信号进行EMD分解,计算6种脉象信号的模态能量商。通过临床200例脉象信号的采集和分析计算,获得临床上常见脉象信号的典型时域特征,确定弦脉的模态能量商R1,滑脉、沉脉、细脉、缓脉、平脉的R值依次降低,且R1。实验结果表明:时域特征和模态能量商特征相结合的方法可实现临床常见脉象信号的识别。     

基于多传感器信息融合技术的电子诊脉装置的应用研究

电子诊脉装置以中华传统中医学28种人体脉象为基础,使用压力传感器检测人体手腕处"寸"、"关"、"尺"脉不同处信号,将多传感器获得的信号与人体脉象数据库波形相比较,以信号误差最小为原则,计算出最符合人体脉象数据库系统中的脉波形,从而得出人体内脏的健康状况。该装置系统对于帮助个人及时了解自身健康情况,给出具体中医药方,调节营养平衡大有裨益。     

车辆-人体系统振动的时域模拟及频谱分析

基于SY6480轻型客车建立了车辆 人体振动系统的12个自由度动力学模型。模型中引入了四轮相关路面激励和人体模型,以能量方程推导出系统的动力学方程,进而对系统的振动过程进行了时域模拟和试验验证。所得的模拟结果比传统的频域模拟结果更精确可靠。对车辆角振动和人体各部位的振动情况谱分析结果表明:车身的角振动能量大约为垂直振动能量的1/4,研究时不能忽略,人体垂直振动的固有频率为2.0～2.5Hz,可为车辆平顺性设计提供参考。     

城市非金属管道泄漏次声波信号传播特性

为研究城市管道泄漏次声波信号的传播规律,通过COMSOL Multiphysics软件建立非金属管道二维模型,揭示管道次声波泄漏信号的频谱特性和衰减规律.模拟结果表明:气体管道泄漏次声波信号能量主要分布于1 Hz和17 Hz,泄漏孔径越大,管内压力越大,其能量越趋向于17 Hz,而液体管道泄漏次声波信号能量主要分布于1...     

一种基于高阶频率能量均值的扬声器异音故障诊断方法

对扫频信号激励的扬声器响应信号进行短时傅里叶变换,形成一幅二维时频图,按照各阶频率能量的分布,可将时频图划分为若干区域.为获得扬声器故障特征,对时频图的高阶频率区域的各列数值求取局部均值,将其均值分布用特征曲线描述,利用特征距离S则能够表现出被诊断扬声器与正常扬声器的差异,并由此作为扬声器异音故障诊断的依据.实验表明,该方法可显著提高诊断结果的可靠性.     

雷达信号脉内调制特征的时频分析

介绍了时频分析理论,指出其在雷达信号脉内调制特征分析方面的优势,并针对常见雷达信号,研究了连续复小波变换模分析,结合傅里叶变换在提取雷达信号脉内调制规律和调制参数中的应用,仿真结果证明本方法是有效的.     

时频分析在机载武器振动应力研究中的应用

针对时频分布的交叉干涉项信号简述了短时傅里叶分析、Winger-Vill分布和由其演化的几种时频分布方法、特点以及时频分布的重排原理.通过实例比较了这几种时频分布方法在实际信号处理中的应用效果,结果表明重排后的时频分布可以有效地抑制交叉项与提高信号的时频聚集性,从而为准确定义机载武器的试验时间提供理论依据.     

基于FPGA和Matlab的实时脉图信息处理系统设计

为了在无创心功能检测中准确迅速地检测出脉搏波,获得有用的诊断信息,在临床医学上有效地防治疾病,设计了一种基于FPGA和Matlab的高速实时脉图信息处理系统.该系统以FPGA芯片为核心,利用FT245BM型快速USB接口芯片和HK-2000G脉搏传感器,实现了对脉搏信号的采集,在主机上运用VB和Matlab混合编程技术,采用均值微分,积分、模糊插值、希尔伯特黄变换、小波变换等算法,完成脉搏信息的时频处理.该系统通过软硬件滤波,去除了呼吸等干扰信号,能正确地实时显示、存储、打印数字化脉波图像信息,自动运算得到脉图特征参数.通过对不同人体脉图特征参数测试,脉图信息有效、可靠,在医学亚健康诊断及病态诊断和家庭医疗方面有广泛的应用价值.     

激光重复频率对吸气式多脉冲激光推进冲量耦合系数的影响

针对实验室已有的平顶抛物形喷管,数值模拟了单脉冲激光能量为500J时,不同激光重复频率下的激波流场演化过程,分析了喷管内激波流场对后续脉冲的影响,得到了冲量耦合系数随激光重复频率的变化规律。结果表明：激光重复频率在10～100Hz范围内,冲量耦合系数随频率的增加显著减小;在100～400Hz范围内,冲量耦合系数下降趋势变缓;随着脉冲数目的增多,喷管内气体密度降低,后续脉冲受到之前激波流场影响增大,推进性能降低。     

基于局域均值分解的轧制力响应频率提取

在轧制生产过程中,轧制力信号是用于轧件厚度控制的基本信号,该信号包含有大量其他信息,这些信息主要通过频率和幅值表示,其中频率信息也反映了轧机在轧制力传感器安装点处的综合响应。采用局域均值分解（LMD）时频分析的方法,先将频率信息的实测信号进行LMD分解,再利用希尔伯特变换求取各个乘积函数（ P F）分量的瞬时频率,最后通过对多组轧制力传感器实测数据的求解得到该综合响应中各频率的大小。利用这一方法,对某厂1700 m m五机架冷连轧四辊轧机第一机架的多卷轧制力传感器数据的频率信息进行提取,得到其响应的基频为8．5Hz,三倍频为25．5Hz。     

新型伏安型多频脉冲电子舌及其应用

为了能获取更多的被测溶液组分的电化学信息,提高对溶液总体特性的识别率,提出以频率为1、10、100 Hz的多频脉冲伏安法替代常规的单频脉冲激励法.以具有交互敏感和非特异性的几种金属裸电极为传感器阵列,自行设计的多频脉冲扫描仪为脉冲激励源,构建了伏安型多频脉冲电子舌系统.运用该系统对6个不同品牌的白酒进行了检测实验,为了剔除原始数据中的大量冗余信息,提取反映溶液带电离子特性的响应峰值和氧化还原组分特性的拐点数值为系统的特征值.通过对特征值的主成分分析,结果表明,该电子舌系统对不同品牌的白酒具有较高的识别率,能够反映出白酒的酒精度和不同的制造工艺,多频脉冲电子舌能够较好反映溶液的整体特征.     

高频雷达频率监测系统的时频抗脉冲干扰方法

通过分析脉冲干扰在高频雷达频率监测系统(FMS)中的时频特性,提出了通过时频处理剔除脉冲干扰的一种有效方法．用二维OS算法实时获得强脉冲干扰下的噪声基底,用幅度和百分率双门限方法检测脉冲干扰、实际应用表明,该方法能够很好地提高FMS的性能、     

希尔伯特-黄变换轴瓦异响故障诊断

根据汽车发动机信号非线性、非平稳性特点,分别对正常以及轴瓦异响发动机信号进行HHT,得到希尔伯特谱与时频分布三维图。将引起异响的高频成分从异响信号中分离,再通过对高频成分的分析找出故障原因。结果表明,正常发动机固有频率为210Hz,轴瓦异响发动机频率主要集中在500,1 500和2 700Hz,通过对比加速度谱分析结果,判断出轴瓦异响的原因是轴瓦磨损。     

车载传感器压电和电磁混合式自供电技术

研究了一种用于车载传感器自供电的压电和电磁复合式能量收集技术,给出了系统的数学模型,分析了系统共振频率与系统结构参数的关系,设计了一套压电和电磁复合式能量收集装置.实验结果表明,数学模型基本反映了系统的输出特性,在共振频率为18 Hz,加速度为0.5 g时,复合式能量收集装置的最大负载功率为3.75 mW,相比于采用单一电磁技术时的最大负载功率3.2 mW增加了17%.     

不同电极结构等离子体反应器的放大试验研究

应用脉冲放电等离子体技术,在三种不同电极结构的线板式反应器内对模拟甲苯废气的净化进行了放大试验.三种反应器是A-无阻挡式、B-陶瓷板阻挡式和C-陶瓷板阻挡并负载MnOx催化剂式.采用一种基于闸流管开关、Blumlein脉冲形成网络和脉冲变压器技术的高压脉冲电源,其最大输出功率为1kW,最大脉冲电压峰值为100kV.试验结果表明: 当甲苯的初始质量浓度为5.4g/m3、处理气量为4m3/h、峰值电压为67kV、重复频率为300Hz时,反应器A的甲苯去除率为47%,B为64%,C可达80%;当能量密度相同时,C的甲苯能量利用率最高,B次之,A最低;陶瓷板的阻挡有效地降低了反应器放电产生的臭氧质量浓度;当峰值电压相同时,陶瓷板的阻挡有利于提高次峰电压、峰值电流、峰值功率、单脉冲能量及其注入反应器的平均功率;MnOx催化剂的存在可强化放电等离子体去除甲苯的过程.     

基于时频特征的卷积神经网络跳频调制识别

针对人工设计特征表征能力不足,提取难度大的问题,提出基于卷积神经网络（CNN）的跳频信号调制方式识别系统. 该系统通过训练学习跳频信号时频图特征,将调制方式识别问题转化为图像识别问题. 采用组合时频变换方法对跳频信号进行时频变换得到二维时频图;经过自适应维纳滤波算法滤除背景噪声,提高系统抗噪性;采用连通域检测和双线性插值算法提取跳频信号每跳时频图,对时频图大小进行重置调整;将已处理的时频图输入到设计的11层卷积神经网络中进行训练学习,通过在输出层增加Softmax分类器,实现跳频调制方式分类识别. 仿真结果表明,该系统在信噪比为–4 dB条件下,对跳频信号BPSK、QPSK、8PSK、SDPSK、QASK、16QAM、32QAM和GMSK共8种调制方式的平均识别率达到92.54%.