基于相关法的相位差检测方法在科氏质量流量计中的应用研究

科氏质量流量计通过检测两路振动信号的相位差获得流体的质量流量信息.对于直管式结构,科氏效应引起的相位差很小,同时振动信号的频率会由于外界干扰或流体特性变化而发生改变.因此,研究能够跟踪频率变化,并具有高精度的相位差检测方法是提高系统性能的关键.研究了用数字相关法实现科氏质量流量计的相位检测,提出了克服非整周期采样和实现频率跟踪的算法;另外,研究了相关法的相位测量误差的统计特性.     

基于动态跟踪的CPLD振动数据采集设计

提出了一种基于PLL的采样周期动态跟踪的整周期采样设计方案,采用PLL与CPLD技术设计了锁相环倍频电路,实现了采样周期动态跟踪与整周期采样点数滑动可调.在旋转机械轴振动信号监测系统应用中明显地降低了信号采样中频谱泄漏.满足高速整周期采样要求.     

互相关直径测量的相位跟踪采样控制与校正

为了提高互相关法直径测量的精度,需要对工件表面误差信号进行等相位间隔跟踪整周期采样。介绍分频法实现相位跟踪采样控制的原理;对相位间隔准确度的影响进行了讨论,提出固有误差和随机误差的概念,对其产生原因进行了分析;引入附加角测量环节对采样相位间隔进行校正,给出校正算法;结合ARM7LPC2148 MCU嵌入式系统,介绍相位跟踪采样控制、校正测量及同步的具体实现。实验测试表明:转速频率波动大于千分之一,采样控制系统的分频系数即会发生改变,相位跟踪性良好;在3 000转/分以下,采样相位间隔误差控制在0.001 13度以内;证明附加角测量和采样相位间隔校正是必要的。     

基于CIC抽取滤波器的谐波分析算法

为消除非同步采样引起的频谱泄漏,提高电网信号的谐波分析精度,提出了基于级联积分梳状(CIC)抽取滤波器的谐波分析算法。在前端AD过采样的情况下,该算法采用逆向搜索的方法实现非同步采样数据的整周期截断,用基于CIC抽取滤波器变频的方法实现信号采样频率与信号基波频率同步,通过快速傅立叶变换(FFT)得到信号频谱,计算基波及各次谐波的幅值和相位。仿真实验结果及误差分析表明,相对于常规的分析方法,该算法具有较高的测量精度。该算法对于非稳态周期信号的谐波分析只需单周期采样,简单易实现,是一种有效的测量方法。     

Goertzel算法在线性系统幅频特性测试中的应用

针对稳态响应信号的幅值检测,提出了采用Goertzel算法实现的方法。介绍了Goertzel算法原理及实现结构,根据稳态响应信号的频率确定对应的采样频率和采样点数,以达到整周期采样,从而避免频谱泄露对计算精度的影响。对典型线性系统的幅频特性测试进行仿真,结果表明该方法计算量小、效率高和测量精度较高,具有很好的实用性。     

基于函数插值的柯氏质量流量计信号处理方法

对基于离散傅里叶变换(DFT)信号处理方式的柯氏质量流量计来说,影响其精度的关键问题是如何实现信号的整周期采样。提出了一种全新的方法,用采样率固定不变的采样数据,通过软件实时地确定信号的频率并且实现信号整周期重新采样。实验结果表明该方法在求取相位差时具有极高的精度。     

周期性信号测量中的相位误差分析

本文通过大量计算,分析了在频谱分析中的相位误差与采样方式的关系,得到只有采用整周期采样才能获得足够精度的相位的结论。最后还介绍了一种整周期采集控制系统。     

基于FFT和闭环采样控制的科氏质量流量计信号处理系统

针对新型的直管型和微弯管型科氏质量流量计(CMF)基频较高,满量程相位差微小的特点,提出一种以FFT算法为核心,由FPGA硬件逻辑及外围电路实现频率跟踪,通过调整DDS产生可变时钟实现AD采样频率闭环控制的CMF信号处理系统,以满足FFT算法整周期采样的条件,减小由于非整周期截断带来的频谱泄露对计算精度的影响,实现了实...     

一种基于改进DFT算法的相位差测量研究

相位差是指两路同频率周期信号初相位的差,在工业系统中有广泛应用,传统DFT算法测量工频相位差存在很大的频谱泄露误差。论文提出一种改进DFT相位差算法,使用布莱克曼自卷积窗对信号截短,并利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位,并计算出相位差。仿真实验证实,在存在多次谐波干扰条件下,改进DFT算法能够克服频率波动和白噪声干扰,算法精度比现有的矩形自卷积窗插值算法提高2个数量级以上,可以实现相位差的高精度测量。     

基于LabVIEW的高精度频率测量算法研究

为提高频率测量精确度,提出一种自动调整采样参数与频谱校正相结合的频率测量算法.该算法首先根据当前频率值调整采样点数,以满足整周期采样的要求,然后用能量矩平衡法对谱线进行校正,可使测量精确度有较大的提高.     

基于线性插值的电网频率测量方法

针对常用的硬件测频法和软件测频法分别存在硬件设计复杂、软件测量误差较大的问题,提出了一种基于线性插值的电网频率测量方法。该方法首先找出半波内与第一个过零点最近的2个采样点,利用线性插值算出该过零点与后一个采样点之间的时间T1;其次找出半波内与下一个过零点最近的2个采样点,利用线性插值算出该过零点与前一个采样点之间的时间T3;再次计算半波内第一个和最后一个采样点之间的时间T2;最后将T1、T2、T3相加,即可算出电网频率f。测试结果表明,该方法测量误差为±0.05Hz,且计算过程简单。     

低信噪比信号时变相位差的估计性能分析

在信号合成系统中,信号间的频率差估计存在不可忽略的误差,因此会降低相位差的估计精度,影响合成信号的质量。为解决该问题,利用某采样点前后各L/2点数据估计补偿该点的相位差,并逐点依次运行,从而避免相位差的时变性所产生的补偿偏差。通过理论推导分析残留频率差Δf对相位差估计精度的影响,当互相关数据长度L与归一化频率差Δf /fs的乘积约为0.37时,估计精度最高,在实际应用中对L的选取有一定指导意义。     

Choice of sampling to ensure minimum-phase behaviour

Sufficient conditions for ensuring that a continuous stable, proper, minimum-phase plant remains minimum phase when sampled have been derived. As a corollary, the critical sampling frequency (the fastest sampling frequency ensuring minimum-phase behaviour) is shown to satisfy a simple equation. An engineering method to obtain the critical sampling by use of a relay is proposed. This method requires no prior knowledge of the plant     

小信号检测中间歇混沌运动的机理􀀁

讨论了小劝的受迫Ｄｕｆｆｉｎｇ振子在非平衡相变临界点附近的行动，推导出振子发生相奕的相位条件，得出在该临界点附近相奕对小信号敏感的结论，推导出系统发生间歇混沌现象的频差条件，该临界点附近的微小左是产生间歇混沌的原因，这是与切分岔概念不同的产生间歇混沌的又一机理。     

微机械谐振器的快速测试方法

为了缩短微机械谐振器的测量时间,提高测量效率.提出了一种针对压阻检测的微谐振器的频率特性测试新方法,该方法利用欧姆鉴相器,积分器和微处理器实现对微弱信号的有效检测.欧姆鉴相器以检测电阻为鉴相器,利用欧姆定律实现参考信号和被测信号的乘法鉴相运算;通过积分器实现对鉴相结果的积分运算,抑制干扰和噪声;微处理器用于对积分数据的...     

基于DFT的相位差估计精度与改进方法

相位差是传感器信号处理中重要的检测参数。针对相位差高精度估计要求,在阐述DFT相位差估计原理基础上,分析了影响估计精度的主要因素,推导出估计方差与信噪比、采样长度、频率偏差及对称窗型窗长的具体关系,并给出了满足精度要求的信噪比、采样长度和和频率偏差条件。提出一种校正谱泄漏的相位差估计方法,先通过比值法计算出频率偏差,然后考虑负频率泄漏影响进行相位差估计,校正了短程和长程两类谱泄漏影响,给出了加矩形窗或Hanning窗的估计式和方法步骤。实验结果验证了估计精度分析及本文方法性能,科氏流量计应用实验表明了方法的工程可行性和实用价值。     

变带宽技术在变速采样系统中的应用

阐述了基于锁相环的跟踪采集技术在变速采样系统中的应用 ,通过设置双时间常数来动态地改变锁相环的带宽 ,使之能有效地快速、精确跟踪输入信号频率的变化 ,满足了变速采样的需要 ,并且给出了详细的实现方法和理论依据     

基于自相似特性的流量测量采样方法

针对大型网络流量测量中测量数据量巨大、不能有效地描述流量特征的问题,本文将近年来网络研究的热点自相似性运用在流量测量中。根据流量变化对自相似参数H的影响,提出了一种基于网络的自相似特性的流量测量采样方法。该方法降低了流量测量的采样频率,能够及时、准确地发现网络异常,并能使测量数据更准确地刻画流量特征。     

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。     

宽带信号延迟采样方法误差分析仿真研究

该文提出了一种宽带信号采样的新方法,将延迟采样方法应用于宽带信号采样,分析了宽带信号延迟采样的幅度和相位不平衡误差,并进行了仿真实验。理论分析和仿真结果表明,信号带宽和采样频率对采样误差都有一定影响。带宽越大,采样误差越大;对某一带宽的宽带信号,在保证不发生频谱混叠的情况下,采样频率越大,采样误差越小,但同时数据量就会增大,因此在工程中应根据实际情况对采样误差和数据量进行折中考虑。