基于Hilbert-Huang变换的心率变异信号分析与处理

提出一种均匀重采样RR间期序列预处理方法,利用Hilbert-Huang变换进行心率变异信号的特征提取与RR间期序列的Hilbert谱分析.研究表明,该算法能明确RR间期序列的物理意义,能有效提取HRV中频率变化的有用信息,改善Hilbert谱估计结果,为心率变异分析提供新思路.     

齿轮箱起动信号的倒阶次谱分析方法

研究旋转机械非稳态信号的分析方法．对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号,利用插值算法实现角域重采样,得到等角度采样的插值点,分别对原始信号和重采样信号进行传统的频谱分析和阶次分析．结果显示出阶次分析法在处理转速变化信号时的优越性：阶次谱分析能够有效地避免传统频谱方法所无法解决的“频率模糊”现象．将倒频分析引入阶次分析中,成功的识别了齿根裂纹故障．     

列车轴承频带变化类故障的诊断方法

为了解决常规谱分析技术在列车轴承故障诊断中的误诊和漏诊问题,分析了列车轴承频带变化类故障的振动机理,研究了一种基于数据插值重采样分析的诊断方法;通过脉冲触发式整周期采样技术以及等角度重采样、特诊谱提取技术等信号处理方法,实现列车频带变化类故障的精确诊断.仿真分析与实验结果表明,该诊断方法能准确、有效地识别列车轴承早期故障.     

Diagnosis Method for the Train＇s Bearing Frequency Spectrum-varying Fault

为了解决常规谱分析技术在列车轴承故障诊断中的误诊和漏诊问题,分析了列车轴承频带变化类故障的振动机理,研究了一种基于数据插值重采样分析的诊断方法;通过脉冲触发式整周期采样技术以及等角度重采样、特诊谱提取技术等信号处理方法,实现列车频带变化类故障的精确诊断.仿真分析与实验结果表明,该诊断方法能准确、有效地识别列车轴承早期故障.     

多次采样m序列法辨识LTI脉冲响应计算方法

研究一个时钟周期内多次采样条件下m序列法辨识线性时不变系统脉冲响应的计算方法,推导出脉冲响应序列与m序列周期、幅度及采样率之间的关系表达式。将双极性m序列信号的自相关特性进行均匀抽样,写成全周期内的统一表达式,代入维纳-何甫方程,再利用循环右移矩阵将脉冲响应用输入、输出采样序列表达出来。在matlab平台上对算法进行仿真实验,结果证明这种算法是正确的。     

三次样条函数的自动求法

在Matlab的TheSplineToolbox中,没有给出三次样条函数表达式的求法,可在教学过程中,或在实际问题中,我们需要知道样条插值函数的分段表达式。在现行数值分析教材中,一般都是通过解方程确定三次样条插值函数的表达式,但这种方法的工作量很大。在本文中,我们用Matlab语言编制了三个小程序,给出在三种边界条件下,三次样条插值函数表达式的自动求法。     

三次样条函数的自动求法

在Matlab的The Spline Toolbox中,没有给出三次样条函数表达式的求法,可在教学过程中,或在实际问题中,我们需要知道样条插值函数的分段表达式.在现行数值分析教材中,一般都是通过解方程确定三次样条插值函数的表达式,但这种方法的工作量很大.在本文中,我们用Matlab语言编制了三个小程序,给出在三种边界条件下,三次样条插值函数表达式的自动求法.     

用插值法实现同步采样

在周期信号有效值测量中,由于被测信号频率的变化,产生同步误差,影响有效值测量精度。提出采用数学插值的方法实现同步采样。仿真表明,采用插值方法实现同步采样,提高了有效值测量精度。     

三次样条插值产生非相关K分布杂波新方法

针对非相关K杂波仿真问题,研究了一种基于三次样条插值方法新的杂波仿真方法．根据非相关杂波的产生原理,用三次样条插值方法拟合累积分布函数与杂波幅值之间的关系,从而通过产生（0,1）之间随机变量得到K分布积累函数值;再根据三次样条插值函数拟合的K分布杂波累积分布函数与K分布杂波序列之间关系得到非相关K杂波序列．理论分析和仿真结果表明了该方法的有效性和普适性．     

阶比跟踪中的惠特克插值

阶比跟踪技术是旋转机械升、降速振动信号分析的重要方法之一,等角度采样又是实现阶比跟踪的关键.为获得等角度采样数据通常是对原等时间间隔采样数据进行插值计算获得.介绍了一种基于惠特克重构理论,应用加窗sinc插值法由原有等时间间隔采样数据实现等角度重采样的方法.与以往采用的线性插值、多项式插值法相比,这种方法具有无理论误差,可在较低采样率下实现高精度插值等优点.实际测试验证了这种方法可以有效地实现等角度重采样.     

Pipeline ADC后台数字校正中传输函数建模算法

采用后台校正技术,通过对级间余量放大器传输函数建模来估计误差,以提高流水线型ADC(analog to digital converter,ADC)的性能。为了在校正精度、硬件消耗、功率消耗和算法收敛速度之间做一个合理的权衡,需要在建模时选用一个合理的插值算法。以一个12位,采样频率40兆的流水线型ADC为原型,分别采用分段线性插值、三次多项式插值对第一级余量放大器传输函数建模,用硬件描述语言Verilog对系统进行描述,结合模拟电路部分进行混合仿真验证,运用综合工具对两种算法对应的Verilog程序进行综合估计。仿真结果表明:两种算法中,分段线性插值法硬件消耗和功耗更低,而多项式插值法校正精度更高,算法收敛更快。     

建筑能耗计算的海洋气象参数逐时化方法

为获取适用于海洋性气候条件下关键节能气象参数的逐时化方法,针对温度、露点温度、相对湿度、风速、大气压5种节能计算气象参数,通过对比内陆代表城市和沿海代表城市,分析了线性插值、三次样条插值、分段三次Hermite插值、Akima插值和径向基插值法在海洋性气候条件下的适用性及特点。研究表明：海洋性气候条件下,冬季温度最佳插值法为三次样条插值,湿度为Akima插值,夏季温度和湿度的最佳插值法同为分段三次Hermite插值;露点温度的最佳插值法在冬、夏两季同为线性插值法、风速和大气压的最佳插值法在冬、夏两季同为Akima插值法;不同气象参数的插值准确性在相同的季节整体变化趋势相同,夏季插值精度由小到大为风速、露点温度、湿度、温度、大气压,冬季为露点温度、风速、湿度、温度、大气压。露点温度、湿度和风速插值精度受地域影响程度较大,三者受地域影响由小到大依次为湿度、露点温度和风速。温度、大气压数据插值精度受地域影响小。     

非等间距灰色优化模型及其在基坑沉降预测中的应用

传统非等间距灰色模型通常采用非等间隔数据进行分段线性插值,从而求得等间隔序列;但是实际基坑沉降并不是线性变化的,利用此法生成的等间隔序列较实际数据存在较大误差.针对传统非等间距灰色模型缺陷,分别利用RBF神经网络插值与三次样条插值生成等间距序列进而求得模型参数,并运用优化的非等间距灰色模型对某基坑的沉降量进行分析预测.计算结果表明：优化后的模型具有更高的精度,故本模型可作为基坑沉降预测的一种新方法.     

一维插值算法在实际问题中的应用和比较

通过分别介绍拉格朗日插值法、分段线性插值法和三次样条插值法的理论知识,结合数学软件Matlab编程工具,对机床加工零件问题展开研究。针对3种插值方法所得到的图像曲线,比较它们的适宜性,分析和判断哪一条曲线最能反映出实际问题中的关系。     

G1连续三次PH曲线的光顺判定

PH曲线是速端曲线满足Pythagorean条件的一类特殊的多项式曲线。满足一阶拟Hermite插值条件的三次PH曲线有两条。我们给出了选择一条较为光顺的三次PH曲线的算法,较好地解决了G~1连续三次PH曲线的插值。     

边缘自适应的四点分段抛物线图像缩放

为了解决数字视频图像缩放技术中的边缘模糊或细节退化等问题,实现图像的无级非线性缩放,提升插值算法的性能,提出一种边缘自适应的四点分段抛物线插值的图像缩放方法,通过对图像的边缘像素以及靠近边缘的邻近像素的自适应插值,避免或抑制边缘模糊、锯齿状边缘、对比度和亮度下降等现象.在硬件实现中,采用基于Farrow结构的VLSI电路结构,硬件复杂度大大降低.实验结果表明:此算法的性能接近于3次插值,而硬件复杂度明显低于后者.     

获得转速脉冲触发阈值的精确时标研究

提出了一种基于脉冲沿准确估计的阈值时标精确插值新方法.在LabVIEW平台下,用模拟变速随机脉冲信号和实测转子试验台的光电转速脉冲对该算法进行了测试,证明该方法能有效消除阈值对误差的影响,能在较低采样率下实现阈值时标的精确插值.本方法比传统的线性插值方法具有更高的精度,在提高转转速计算精度上具有重要应用价值和现实意义.     

三次样条插值函数的数值稳定性

在插值节点非等距分布的情况下,研究了边界条件数据误差和型值数据误差对三次样条插值函数的影响,分别导出了第一类和第二类三次样条函数相应的误差估计,表明了边界条件和型值数据误差对三次样条插值函数的影响是随着远离端点而衰减的,从而证明了三次样条函数的数值稳定性。     

一种基于ARM＋FPGA新型数控系统硬件设计

提出了基于嵌入式系统的两轴数控系统的硬件设计方案,设计了ARM（Advanced RISC Machine）＋FPGA（Field Programmable Gate Array）的硬件体系结构.完成了ARM和FPGA之间通信的程序设计,为开发人员提供了一个良好的开发平台。针对两轴数控系统的细插补和复杂控制I/O的要求,完成了FPGA内部逻辑的设计,并实现了数控系统的细插补脉冲发送和编码器脉冲的反馈.     

变系数偏微分方程的区间样长小波配点法

研究了三次样条插值的小波插值函数,给出了插值函数的误差估计式,提出了用两个一阶导算了矩阵替换二阶导算子的替代算法。对Burgers方程进行了验算。