基于改进LMD及LSTSVM的管道泄漏检测与定位

在管道泄漏检测中,管道首末两端采集压力信号的噪声会影响泄漏检测的准确性和泄漏定位的误差。为了最大程度地降低噪声的干扰,提出改进局域均值分解(LMD)方法,该方法在外界噪声特征未知的情况下,有效提取与泄漏信号相关的乘积函数(PF)。根据测试信号的PF和参考信号相关分析的峰值,获取包含主要泄漏信息的PF分量并进行信号重构,重构信号再经过小波分析进一步消噪。在此基础上,按照时域特征和波形特征提取信号特征值输入最小二乘双支持向量机(LSTSVM)中,用以区分不同工况。根据经过小波消噪后的重构信号,采用广义相关分析法获取泄漏信号到达首末两端负压波信号的时延估计,并结合泄漏信号传播速度实现泄漏点定位。通过环道现场实验,对管道各种工况信号进行处理分析。结果表明,该方法能有效识别不同工况及泄漏定位。     

第二代小波降噪在燃气管道泄漏检测中的应用

针对燃气管道泄漏检测信号面临的噪声干扰问题,本文运用第二代小波变换原理并结合插值细分方法,构造预测算子和更新算子,通过对燃气管道介质音波信号预处理,提取到音波低频特征较明显的有用信号,实现了对背景噪声有效的降噪处理,提高了音波的信噪比,为后续泄漏识别奠定了基础.     

输气管道音波泄漏检测技术的研究

输气管道泄漏的检测与定位，是管道维护及管道安全运行的重要研究课题.将音波检测方法应用于输气管道的泄漏检测，介绍了音波泄漏检测与定位的基本原理.阐述了采用相关分析法进行泄漏定位的数据处理方法.设计完成了传感器信号提取、模拟信号滤波和A/D数据转换等硬件电路.在单片机上移植Small Rtos51嵌入式实时操作系统，有效管理检测任务，实现信号采集、数据传输和异常情况处理，从而提高了系统的实时性和可靠性.通过搭建输气管道试验平台，对试验数据采集、处理及仿真，论证了音波检测方法应用于输气管道泄漏检测的可行性.     

研究生论坛--基于超声射频RF信号的脂肪肝分级量化方法研究

采用时域、频域分析方法和模式识别技术基于肝脏超声射频信号,探讨一种新的脂肪肝分级量化方法,尤其针对目前较难鉴别的轻度脂肪肝。选取肝脏部位感兴趣区域内的超声射频信号,然后利用时域和频域分析技术,提取多个特征量,如期望值、低频小波系数均值和小波模极大值均值。并采用BP神经网络进行脂肪肝识别量化。实验结果表明,期望值、低频小波系数均值和小波模极大值可以有效地描述超声射频信号特征,其中正常肝识别率达90.0%,轻度脂肪肝识别率达86.7%,中度脂肪肝识别率达83.3%,重度脂肪肝识别率达90.0%。实验证明超声射频信号在脂肪肝的诊断中是有意义,为计算机辅助诊断脂肪肝提供了一个新的方向。     

输气管道阀门内漏声发射多参数检测实验研究

针对输气管道阀门内漏喷流噪声声场特征复杂特点,应用声发射检测系统进行阀门内漏过程的检测实验研究,提取阀门不同内漏率下声发射信号波形频谱特征和时域、频率参数特征;应用最小二乘法拟合函数曲线,获得声发射信号特征参数与内漏率对应关系。实验结果表明,声发射信号特征参数(均方根、标准差、均值、频域峰值)与内漏率之间都存在明显对应关系,可利用声发射信号多参数分析进行阀门内漏程度评价研究,以提高内漏识别的准确度。     

IEEE 802.20 OFDMA系统的上行接入同步算法

针对IEEE 802.20正交频分复用接入（OFDMA）工作模式,提出并比较了2种简单有效的上行接入同步算法：时域算法和频域算法,分别利用了时域和频域相关特性.2种算法均包含符号定时估计、载波频偏估计和发送功率估计.时域算法利用时域自相关、互相关运算和自适应门限来检测接入信号.时域算法的优点在于相关窗长度可以灵活调节.频域算法由于分离了接入子载波和数据子载波,接入信号受到的数据干扰小,比时域算法更为精确,且计算量更小.仿真结果表明,2种算法均在低信噪比、多个接入用户的情况下性能良好,具有较高的鲁棒性和检测效率,是适合于IEEE 802.20及其他OFDMA蜂窝系统的高效上行接入同步算法.     

基于泄漏声波信号的时域特征参数研究

以特征参数的选取和识别率的提高为目的,对液体管道泄漏信号进行多种方法的时域分析,找出泄漏信号在时域的特征参数,并分析其产生的原因。结果表明:泄漏声波信号的均方根值随管内压力的增大而增大;裕度参数对孔径的变化较为敏感,均可以作为研究泄漏孔径与管内压力变化的特征参数。     

基于时频组合特征的PSO-SVM手势识别方法

为了提高基于表面肌电(sEMG)信号的手势识别的准确率,提出了时频组合特征和粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)相结合的手势识别方法.将手势sEMG信号的时域特征和频域特征进行线性组合,组合后的时频组合特征作为分类特征,采用经PSO优化的SVM分类器对8类手势进行分类.结果显示,基于时频组合特征均方根值-平均功率频率(RMS-MPF)、绝对均值-平均功率频率(MAV-MPF)的手势识别率,优于它对应的时域特征、频域特征的手势识别率,同时也优于时频域特征的手势识别率.表明了基于时频组合特征RMS-MPF、MAV-MPF的PSO-SVM方法对手势识别有良好的分类效果.     

工频信号谐波检测中同步采样误差的理论分析与验证

在对工频信号进行检测和谐波分析时,如果信号频率发生漂移,时域窗函数将不再是被测信号周期的整数倍,这将在频域引起频谱的泄漏,从而使频谱分析产生误差.本文对此问题进行了较深入的理论分析,并提出了基于数字存储示波器的实验验证方法和一种抑制频谱泄漏的措施.     

中厚板结构件激光焊缝水浸聚焦超声检测及缺陷识别研究

利用超声水浸聚焦检测方法对汽车变速箱换挡拨叉激光焊缝内部缺陷进行了检测,提出了一种对中厚板结构件激光焊缝内部缺陷的检测与识别方法。通过构建中厚板结构件超声检测有限元仿真模型,得到了激光焊缝不同缺陷超声检测仿真时域信号;利用傅里叶变换对仿真信号进行频谱分析,并提取了信号时域、频域特征值。通过分析不同缺陷超声检测信号特征值规律可区分激光焊缝不同缺陷类型。结果表明,采用超声水浸聚焦检测方法可检测出激光焊缝中的微小缺陷,通过超声信号频谱分析可以有效地识别不同缺陷类型。     

基于小波变换的非平稳信号分析与处理

针对傅里叶变换在非平稳信号分析中的难点问题,将小波变换和短时傅里叶变换应用于典型的非平稳信号,进行时频分析研究,所获得的特性比普通的傅里叶变换构成的频谱分析结果更清晰、准确,表明这两种时频分析方法独有的优越性、正确性、实用性.小波的多分辨特性更使得分析结果优于短时傅里叶变换.在此基础上用该方法对小波时频分析方法的抗噪性能进行研究,并从小波基函数的性质和实际仿真效果两方面设定参数,得出最优分析结果,改善了小波时频分析方法在高频处频率不易确定的问题.     

时频分析在跳频信号中的应用

时频分析是非平稳信号处理领域中广泛应用的重要技术之一,跳频信号作为一种典型的非平稳信号,时频分析方法是对其进行检测、参数估计的重要方法。文章从提高时频聚焦性、抑制交义项干扰及减少运算量3个方面对各种常用的时频分析工具进行综合比较,并把在地震信号处理方面得到成功应用的S变换,应用到跳频信号处理中,取得了较好的效果。仿真结果表明：短时哈莱特变换运算量最小;S变换具有灵活的时频聚集性;不同时频分布组合、谱图、SPWVD、重排类分布能获得清晰的时频图。     

基于小波包分析的道路信号加速度特征谱提取

道路信号是一个复杂的含有多种成分的时域波形, 具有非平稳性, 同时信号中还存在各种干扰和噪声. 应用小波包的分解与重构算法, 将由加速度传感器测得的离散时域信号的频带进行多层次划分, 并根据被分析信号的特征, 选择相应的频带, 使之与信号频谱相匹配, 从而提高了时-频分辨率, 最后提取出加速度信号的特征谱. 实验结果表明, 小波包分析可以有效地用于分析处理道路信号.     

内燃机噪声源识别的小波相关系数方法研究

为了分析内燃机(ICE)噪声信号的时频特性和识别主要噪声源,研究了小波变换中尺度与频率之间的关系,重新定义了连续小波变换,并基于不同小波对同一信号分解时小波系数之间存在极大相关性,提出用规范化相关系数时频图分析噪声信号和识别内燃机噪声源的新方法.新方法能够准确地对信号进行时间和频率定位,且频域结果与信号功率谱相当吻合.对发动机声学信号进行了时频分析,同传统连续小波变换相比较,该方法能够更好地反映信号能量的时频域分布状况.结合声强结果,声学信号时频图能够直接地显示不同噪声源的时频特征.     

跳频信号的时频分析新方法

根据跳频信号的特点,提出了一种基于信号分解的时频分析方法。该方法先将多分量跳频信号通过带通滤波变成多个单分量信号,再将每个分量的WVD线性叠加得到新的时频分布。理论分析和仿真结果表明,这种新的时频分析方法能够有效抑制跳频信号的交叉项干扰,与现有的方法相比,具有更高的时频分辨率,更适合于跳频信号的时频分析和参数估计。     

层状介质中大地电磁场信号时域阻抗分析

在大地电磁测深中观测得到的电磁场信号十分微弱,具有非稳定特性,观测信号易受到噪声的干扰,使用基于稳定电磁信号稳定的频率域阻抗张量的估计方法,导致计算的电阻率准确度差。为了能保证非稳定信号阻抗的准确性和可靠性,从频率域传递函数出发并对其求解,利用傅里叶变换得到时域传递函数,经过推导得到时间域中求解阻抗的表达式。最后模拟得到了层状介质中时域大地电磁测深曲线,并与频率域大地电磁理论曲线对比分析。结果表明:时域比频域估算阻抗或电阻率更准确。     

用于模拟声发射信号的PZT柱状相位调制器设计

为了便于在实验室进行管道泄漏实验,通过PZT柱状相位调制器的逆压电效应模拟泄漏声发射信号,结合压电方程和机电等效原理推导了PZT柱状相位调制器的传递函数,并设计了PZT柱状相位调制器,同时进行了数值模拟．结果表明,设计的相位调制器可有效模拟低于25kHz的泄漏声发射信号．     

常规声压与声矢量信号非整数维谱性能比较研究

为解决高阶谱算法复杂、计算量大和声压信号有限的抗干扰能力问题,提出了声矢量信号非整数维谱分析方法.利用可抑制高斯和对称分布噪声的高阶累积量非整数维谱对目标辐射噪声声压信号和声矢量信号进行了特征分析.分别采用功率谱图和三维动态谱图方法对常规声压和声矢量信号非整数维谱性能进行了直观比对.为获得定量分析结果,分别对不同背景噪声环境条件下,不同输入信噪比的常规声压与声矢量信号非整数维谱的轴频PBR及PD进行了详细计算.结果表明,声矢量信号非整数维谱特征提取与轴频检测能力优于常规声压信号,为高阶统计量应用于声矢量信号处理提供了一条途径.