考虑高斯有色噪声的FOMC-HTLS-Adaline算法在低频振荡模式辨识中的研究

针对广域测量系统的实测信号受高斯色噪声的影响,提出一种利用FOMC-HTLSAdaline进行低频振荡在线辨识的新方法。首先,为抑制高斯色噪声的影响,利用四阶混合累积量的盲高斯性,将四阶混合累积量(FOMC)序列代替实测序列进行低频振荡的辨识。然后,利用HTLS和自适应神经网络算法(Adaline ANN)相结合,估计出低频振荡的频率、衰减因子、幅值和相位。Adaline神经网络的引入解决了四阶混合累积处理后,模式幅值和相位不易确定的难点,同时减少矩阵处理引入的误差累积,提高检测精度。四机两区域系统仿真算例和实测相量测量单元(PMU)算例共同表明,FOMC-HTLS-Adaline算法可以在高斯色噪声环境下,精确地在线辨识系统振荡模式。     

基于四阶累积量的多信号分类法间谐波检测研究

利用高阶累积量能够完全抑制高斯噪声的特点,采用四阶累积量定义的矩阵代替传统二阶多信号分类法中的自相关矩阵作特征值分解,将特征值对应的特征向量空间分为信号子空间和噪声子空间,利用两空间正交性,获得谐波源的功率谱和频率,再用Prony方法计算出幅值。仿真结果表明,该算法能有效地抑制高斯有色噪声,改善了谱估计性能,其精度能够满足电力系统间谐波分析的需要。     

基于四阶累积量的多信号分类法间谐波检测研究

利用高阶累积量能够完全抑制高斯噪声的特点,采用四阶累积量定义的矩阵代替传统二阶多信号分类法中的自相关矩阵作特征值分解,将特征值对应的特征向量空间分为信号子空间和噪声子空间,利用两空间正交性,获得谐波源的功率谱和频率,再用Prony方法计算出幅值.仿真结果表明,该算法能有效地抑制高斯有色噪声,改善了谱估计性能,其精度能够满足电力系统间谐波分析的需要.     

电力系统谐波频率检测的高阶累积量近似联合对角化算法

提出了1种用于电力系统谐波频率恢复的高阶累积量联合对角化算法.该算法以电力系统谐波采样数据的四阶累积量矩阵为基础,对1组四阶累积量矩阵进行联合对角化,然后根据root-music算法的原理,利用对角化所得的对角矩阵和联合对角化器,检测电力系统中的谐波频率,为谐波的分析和治理提供可靠依据.试验结果表明本算法优点如下:一是仅用1组采样数据就构造了多个四阶累积量矩阵来共同辨识信号频率,提高了采样数据的利用率,提高了算法精度;二是低信噪比时,仍可以自动有效地抑制高斯白噪声和高斯色噪声.     

基于MUSIC的含噪声信号频率估计

频率估计是数字信号处理的重要内容,特别是对含有高斯白噪声的信号进行频率估计一直是信号处理的经典课题。频率估计不仅在理论上,而且在实际应中,都有非常重要的研究价值。本文采用空间谱估计的典型代表MUSIC算法,对含高斯白噪声的信号进行频率估计,同时也通过MATLAB软件对其进行了仿真。仿真结果表明对单、多个含噪声的正弦信号而言,MUSIC算法有良好的频率特性,并能达到预期效果。     

基于SVD滤波技术与快速四阶累积量ESPRIT算法的异步电动机转子断条故障检测新方法

提出了一种基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)滤波和快速四阶累积量(Speedy Fourth-Order Cumulants,SFOC)旋转不变信号参数估计技术(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique,ESPRIT)的异步电动机转子断条故障检测方法。SVD滤波方法可以理想地滤除电机定子电流信号的基频分量与背景噪声,从而凸显转子断条故障特征频率分量;四阶累积量ESPRIT方法可以有效减少噪声干扰、扩展信号阵元并以高频率分辨力提取定子电流信号中的转子断条故障特征频率分量;特别是,将二者结合即可在短时采样信号条件下以高频率分辨力提取转子断条故障特征频率分量。为了改善四阶累积量ESPRIT方法的快速性,提出了精简算法以消除均匀线阵的DOA(direction ofarrival)估计中的大量冗余数据,从而大幅减小计算量。转子断条故障检测实验表明:基于SVD和SFOC-ESPRIT的异步电动机转子断条故障检测方法效果良好。     

考虑衰减直流分量的动态相量强跟踪测量算法

故障电流信号的频率变化以及包含的衰减直流分量会严重影响基于傅里叶变换的相量测量算法的精度和动态响应速度。文中提出了一种利用强跟踪滤波器滤除衰减直流分量的动态相量测量算法。首先,将衰减直流分量用其二阶泰勒展开多项式来表示,在状态变量中添加衰减直流分量及其一阶导数和二阶导数,建立含有基波角频率、幅值等参数和衰减直流分量参数的故障电流的非线性状态空间模型,减小信号估计的模型误差。其次,为了提高扩展卡尔曼滤波器在系统达到稳定时对系统参数突变的跟踪能力,利用强跟踪滤波器递推估计各状态变量。所提方法能够有效抑制衰减直流分量对相量测量精度的影响,对时变故障电流信号具有良好的动态响应能力。采用所提算法对加噪声的数值信号以及ATP-EMTP故障仿真信号进行相量测量,结果验证了算法的正确性与有效性。     

电站锅炉声学测温中时间延迟估计的仿真研究

为了在电站锅炉声学测温中获得准确的声波飞渡时间，针对强噪声环境下弱信号检测问题，研究了声信号的时间延迟估计。对从国内某电站锅炉采集的炉膛噪声进行了频谱分析和统计分析，认为炉膛噪声是以中心频率250~ 1000 Hz的低频燃烧噪声为主的类高斯噪声。指出了电站锅炉环境下几种传统的时延估计方法的不足，提出了一种基于高阶累积量的时延估计方法。在指数分布信号中加入实测炉膛噪声信号，设定不同的信噪比，分别对基于ML互相关方法和基于3阶累积量方法进行了100次蒙特卡罗时延估计仿真试验。结果表明，在较低的信噪比下，3阶累积量方法仍可以抑制非高斯信号中相关高斯噪声的影响。不仅为声学测温中的声波飞渡时间测量提供了指导，而且对基于时延估计的锅炉四管爆漏声源定位有一定的参考价值。     

一种基于四阶累积量的声定向方法

针对深水钻井隔水管监测系统水下测点的声定向问题,建立了空间任意结构阵列的数学模型,分析了阵列信号的四阶累积量特性,提出了一种基于四阶累积量的空间任意结构阵列MUSIC算法,可对多于阵元数的空间多目标源进行二维波达方向估计,并能够有效抑制高斯色噪声。以一种空间结构的四元立体阵为例进行了计算机仿真,实现了对空间四个不同方向目标的二维波达方向估计,且对高斯噪声的抑制性能优于二阶统计量MUSIC算法。     

基于共变谱和旋转不变技术的多径时延估计

针对脉冲噪声环境下多径时延估计的分辨率问题,提出了一种基于共变谱(CS)和信号估计参数旋转不变技术(ESPRIT)的多径时延估计方法。采用α稳定分布建模脉冲噪声,依据分数低阶统计量理论,将两接收信号的共变序列进行傅里叶变换得到共变谱。CS看作等效的时间序列,把时域的多径时延估计问题转化为频域的多个正弦信号频率估计问题。利用ESPRIT对等效时间序列进行频率估计,得到高分辨率的多径时延估计。仿真实验表明:多径时延估计方法(CS_ESPRIT)在高斯和脉冲噪声环境中均具有较好的估计性能。     

An investigation on attenuation UCT with wave paths enhancement for breast ultrasound

Breast cancer is one of the most prevalent health hazards in women all over the world. An annual screening test using a diagnostic ultrasound seems to be an appropriate method to handle this physical threat. In this paper, we propose the use of a two‐dimensional reflection‐mode ultrasonic tomography system for a general breast ultrasound investigation enhanced by an echo wave path using a wave reflecting plate. Our virtual imaging setup system is composed of a 128‐element conventional linear array transducer placed on the top of a water bath and a wave reflector attached around this setup. The shape of the wave reflector was designed as a single plate shape, rectangular shape and curve shape. For projection data, we estimate a line integral insonifying data by using a classical integration slope of attenuation coefficient method in which its derivative is independent of transmittance, reflectance, and noise. By imaging a virtual breast phantom model, the reconstruction results obtained from an iterative algebraic reconstruction technique (ART) algorithm show a promising image. The image is not only indicates a tissue characterization from quantitative attenuation data, but also restores an area covered by hard tissue due to an increased wave path direction from our nonrotational imaging system. These results encourage us to implement our concept with a clinical study in the near future. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Feedback systems with communications: integrated study of signal estimation,sampling, quantization,and feedback robustness

Feedback systems with communication channels encounter unique challenges. Communication channels mandate signal sampling and quantization, and introduce errors, data losses, and delays. Consequently, transmitted signals must be estimated. The signal estimation introduces a dynamic system that interacts with communication channels and affects the stability and performance of the feedback system. This paper studies interactions among communications, sampling, quantization, signal estimation, and feedback, in terms of fundamental stability and performance limitations. Typical empirical‐measure‐based algorithms are used for signal estimation under quantized observations. When the sampling interval and signal estimation step size are coordinated, the ODE approach for stochastic approximations provides a suitable platform for an integrated system analysis for signal estimation, sampling and quantization, and feedback robustness. Feedback design for enhancing robustness against communication uncertainty and signal estimation dynamics is studied under the new notion of stability margin under signal averaging. Fundamental limitations on noise attenuation in such an integrated system are derived. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

"回波衰耗"与"反射衰耗"不能混淆

论述了"反射衰耗"与"回波衰耗"的定义,从理论上推导出"回波衰耗"在功率角度上的含义,阐明了"反射衰耗"与"回波衰耗"之间的区别,也论证了历来作为"回波衰耗"测试的试验接线实际是"反射衰耗"测试的试验接线.     

一种双向放大器的功率衰减控制和显示设计

双向放大器是远距离通信应用中专为扩展无线设备的工作范围而设计,根据不同系统需要,对双向放大器输出功率的要求也有所不同。该设计中双向放大器的输出要求为0．5W,为达到该指标,选用PIC16f88芯片构成双向放大器的自动增益控制电路,并运用MPLABIDE软件编写自动输入电平检测及增益输出控制程序;同时根据衰减器的具体工作情况,采用IM4A5芯片构成数字显示电路,运用Quartus软件编写衰减值显示程序,通过该程序控制,可对输出的衰减控制信号的变化情况进行显示。实验表明,该设计能在一定范围内利用衰减器满足双向放大器的0．5w的输出功率要求,并对衰减器的衰减值进行显示,在实际应用中有较好的效果。     

光纤熔接损耗浅析

文章简要介绍了影响光纤熔接的主要因素、降低光纤熔接损耗的措施、光纤接续点损耗的测量及在接续盒中的固定。     

对称数字通信电缆电磁兼容性能及测试

讨论了非屏蔽和屏蔽对称数字通信电缆的电磁兼容问题,指出影响其电磁兼容性能的因素,论述了对称数字电缆电磁兼容性能的测试方法及其实施。     

温度对五类非屏蔽双绞线的影响

本文研究介质温度系数对五类非屏蔽双绞线电气性能的影响,讨论传输延迟、UTP电阻以及衰减的温度修正公式.对Fluke测量仪所测试到的数据结果进行详细分析,并对网络综合布线中存在的传输介质工作温度和长度的问题给出提高网络性能的方法,提出选用低值温度系数对UTP进行优化的建议.     

分布式光纤测温系统光纤衰减不一致的修正方法

阐述了由于Anti-Stokes拉曼散射光和Stokes拉曼散射光在光纤中衰减不一致引起分布式光纤测温系统测温误差的原理，提出了一种新的衰减不一致的修正方法。实验证明，此方法不需要进行任何衰减补偿，并适用于不同品牌、不同衰减的光纤。测温精度实验数据表明，应用此方法的测温系统精度高、定位准确。     

局部放电电磁波在GIS中的衰减特性

局部放电电磁波信号在气体绝缘开关设备(GIS)中传播时受GIS结构影响而产生衰减变化,使得难以从超高频(UHF)检测信号实现对局部放电源信号的有效评估。为分析GIS不同结构部件对电磁波信号的影响,本文采用时域有限差分(FDTD)法对GIS中局部放电电磁波的衰减特性进行建模分析,研究了电磁波信号在GIS中不同部件传播时幅值、能量等参数的变化特性。对局部放电电磁波信号经过绝缘子前后的变化进行试验研究,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,电磁波信号在同轴波导中传播时信号能量衰减很小,但是由于高次模波的色散效应使得信号幅值发生较大程度的减弱;邻近局部放电源的绝缘子对于电磁波信号的衰减作用比其他绝缘子更大;经过L分支的电磁波信号能量衰减和幅值降低程度均较大,但其横电磁波(TEM)分量衰减很小;电磁波经过T分支的垂直部分比直线部分衰减更为严重。