焊接电弧声与飞溅的相关性研究

建立了计算机检测分析系统，对ＣＯ２焊接电弧声与飞溅的关系及影响飞溅的因素作了深入研究，结果发现了焊接飞溅与短路结束时电怕能量及短路平均声能量成线性关系，从而提出用电弧声能量来表征焊接飞溅的新型传感方法。     

脉冲调制信号相位噪声测量中的功率谱估计方法

针对脉冲调制信号相位噪声测量中的噪声功率谱估计问题,建立了信号相位噪声的数学模型,分析了信号相位噪声与噪声功率谱之间的关系,提出了一种基于Welch法的噪声谱估计方法．该方法依据被测信号脉冲调制参数选择Welch法的数据分段和窗函数长度．仿真实验结果表明,该方法较传统的快速傅里叶变换方法或自相关法具有更好的谱估计性能．     

小波分析在AR模型重构路面不平度中的应用

针对线性滤波器AR模型重构路面不平度时低频处误差较大的问题,提出利用小波分析的时频特性来调整重构的路面随机序列。首先根据等级路面的功率谱利用AR模型构造C级路面随机序列,然后利用小波分析的小波分解方法和小波包分解方法对路面随机序列进行分解,根据信号能量与信号振幅平方成正比原理,调整信号分解分量各频段的振幅后再进行信号重构,并在时域和频域上与原信号进行对比。仿真结果表明,小波分解方法和小波包分解方法都能提高重构路面功率谱与目标功率谱的拟合精度,且小波包分解方法在处理高频分解分量时更具优势。     

基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断

为了实现低压串联故障电弧的有效诊断,基于ULI699标准搭建了交流电压为220V、频率为50Hz的串联故障电弧实验平台,并对不同负载回路正常工作电流以及串联故障电弧电流进行数据采集,提出基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断方法.通过对电流信号进行4层小波包分解,提取小波包能量熵作为特征向量描述故障电弧电流信号在不同频段的能量分布.采用主元分析（PCA）法提取特征向量的主元作为BP神经网络的输入,实现样本最优压缩以简化神经网络结构.仿真结果表明,该方法故障诊断准确率较高,能够有效地识别串联故障电弧.     

基于形态小波理论和双谱分析的滚动轴承故障诊断

为了探索基于双谱估计流程的对包含高斯和非高斯成分的故障信号进行有效处理的方法,将非线性小波-形态小波引入到振动信号处理中来,并进一步完善形态小波理论,提出形态小波包分解与重构算法.通过形态小波包软阈值降噪实现非高斯信号高斯化处理,在此基础上,发展了3种形态小波包-双谱分析级联算法:形态小波包-双谱估计、形态小波包-Hilbert-双谱估计、Hilbert-形态小波包-双谱估计,该方法对故障信号的高斯和非高斯成分都能有效抑止,尤其是Hilbert-形态小波包-双谱估计算法,适应性强,处理效果更好.经过滚动轴承故障诊断试验,结果表明,基于形态小波包和双谱分析的算法,能够准确区分不同类型、不同程度的故障序列,并取得了良好的效果.     

基于共稀疏模型的MAG焊熔透状态的识别

利用焊接过程中产生的电弧声信号,提出了一种基于修正的梅尔频率倒谱系数(Mel frequency cepstrum coefficient,MFCC)共稀疏表示的焊接熔透状态的识别方法。通过对电弧声信号频谱的分析,修正梅尔滤波器组的各个中心频率,提取不同熔透状态下电弧声信号的MFCC特征参数;采用共稀疏表示模型,对提取的电弧声特征参数做判决稀疏表示,实现不同熔透状态的识别。实验表明,该算法具有较高识别率。     

基于小波变换的地震波时变功率谱估计

为进一步认识地震动的非平稳特性,基于小波变换提出一种估计时变功率谱的方法.利用小波变换的带通滤波特性,结合时变功率谱的物理意义,从能量的角度推导各频带上小波系数与时变功率谱密度函数的关系,从而通过地震动信号的小波系数估计时变功率谱.利用基于小波变换的估计时变功率谱方法,针对实测和模拟地震动信号进行时变功率谱估计,并与基于傅里叶变换估计的功率谱进行了比较验证.结果表明：该方法正确、可行,它将原有的频率-幅值的二维认识提高到频率-时间-幅值的三维认识,解决了傅里叶变换估计功率谱缺乏时间信息的问题.     

纵向磁场对CO_2焊接电弧及焊缝成形的影响

为了促进CO_2焊接的发展,降低焊接飞溅率与改善焊缝成形显得至关重要.在具有不同磁场强度与磁场频率的外加纵向磁场作用下,通过高速摄像技术观测了焊接电弧形态,同时测量了焊缝熔宽和熔深的变化.结果表明,当励磁电流为1 A、励磁频率为50 Hz时,焊接电弧由最初的锥形变为钟罩形,并按一定方向旋转,焊接电弧的刚性和稳定性得到了增强,因而焊接效果较好.随着磁场参数的增加,焊缝的熔宽与熔深先增加后减小.因此,通过采用一定范围内的磁场参数,可以达到有效改善焊缝成形并降低焊接飞溅的效果.     

基于声发射的输油管线破坏点定位方法研究

针对国内油田石油输送管线上频繁的钻孔盗油,且常规互相关检测法定位误差较大的情况,基于声发射信号的传播和改进小波包分解算法,提出了一种钻孔破坏点精确定位方法.根据管道两端声发射(AE)传感器的采样数据,采用改进小波包算法将信号分解到不同的频段,并结合快速傅立叶分析对高、低频的不同情况分别进行处理,再提取能量较丰富的小波包作为特征包进行重构,对特征包的重构信号进行相关分析来确定破坏信号到达两端传感器的延时,进而确定破坏点的位置.实验研究表明该方法可消除小波滤波器组造成的频谱混叠现象,提高了互相关分析定位的准确性,有助于实时检测埋地管线上的钻孔破坏信号.     

基于方差和谱熵结合的语音端点检测方法

针对传统方法在低信噪比条件下的检测结果无法较好地满足需要,提出了将语音信号小波包BARK子带方差和谱熵二者相结合的新端点检测方法.首先对带噪语音采用多窗谱估计谱减法降噪,然后利用小波包分解构成BARK子带,求出每帧信号的BARK子带方差均值和谱熵值,最后用方差值除以谱熵值,将二者的比值作为双门限检测法的参数进行端点检测...     

一种机载气象雷达湍流信号的检测方法及仿真

为了提高机载气象雷达检测湍流信号的准确性,提出了一种湍流信号处理的新方法——Welch法。首先建立了满足湍流特性的仿真风场模型,定义了湍流场中湍流尺度和强度等参数,然后利用仿真风场模型建立湍流的雷达回波模型。采用功率谱估计技术中的Welch法估计湍流的速度谱和谱宽。最后通过门限判决,谱宽超出门限的对气象目标将被视为湍流目标,并显示全屏扫描结果。仿真结果表明,该方法能够准确估计出湍流回波信号中的风速分布,且与传统傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)法相比,新算法具有更高的谱分辨率并能保留更多的谱特征,可以满足机载雷达对湍流目标检测的要求。     

激光测速中多普勒频移的测定

多普勒信号具有频率不变、相位和幅度随机取值的特点。为了获得多普勒信号的功率谱,用Welch法对功率谱进行估算,采用Goertzel对功率谱进行细化和能量重心校正。对实测多普勒信号进行仿真,结果表明：当重叠数是窗函数长度1/2时,用Welch法估算得到的方差和偏差能够达到较好的效果;频谱细化可以提高功率谱的分辨率;频谱校正使得多普勒频移更接近真实值。     

振动环境中法兰连接结构状态的声发射辨识

在法兰连接结构振动试验的基础上,利用MATLAB对采集到的声发射信号进行处理,主要对重构后的信号进行分析。用特征频带与优势频带的概念,确定出小波包分解层数,得到声发射信号的频带分布特征。利用小波包能量百分比定量给出优势频带及其与扭矩之间的关系,发现能量随扭矩变化具有一定规律性,并提出用小波包能量谱变化率这一指标来表达其规律特征,从而实现对连接结构状态的辨识。     

基于双谱估计的小波包调制信号识别研究

小波包调制是一种全新的多载波调制方式。根据小波包调制信号的非线性和二次相位耦合性特点,该文利用双谱分析方法,对小波包调制信号进行参数化双谱估计,并提取特征参量,实现对小波包调制信号的识别。仿真结果表明,该方法具有良好的识别性能。     

瑞利信道下小波包调制信号的识别研究

小波包调制是一种全新的多载波调制方式,该文主要研究在瑞利衰落信道条件下的小波包调制信号的识别。根据小波包调制信号的特点,首先用基于高阶混合矩联合信噪比估计的方法进行类间识别,然后利用反映功率谱包络变化的参数进行类内识别,实现对小波包调制信号的区分。仿真结果表明,该方法具有良好的识别性能。     

基于心电和脑电的驾驶疲劳检测研究

驾驶疲劳是引发交通事故的重要原因。驾驶疲劳检测不仅具有重要的理论研究价值,同时也将产生重大的社会、经济效益。该文通过心电信号计算驾驶过程中的不同阶段的心率和脑电信号,经过功率谱估计后,计算得到功率谱频段比值,作为疲劳检测的指标。模拟驾驶实验中,对驾驶前后两个阶段的19位被试者的生理指标作统计显著性检验,实验结果表明,该文提出的心电和脑电指标可以有效地对驾驶的疲劳和清醒状态进行检测。     

磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制

将纵向磁场引入到喷射过渡MAG焊接过程,借助高速摄像等手段,详细研究了磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制和焊接飞溅形成机理.试验结果表明,在外加磁场的作用下,焊接电弧和液流束都偏离焊丝轴线一定角度高速旋转,液流束形态为螺旋状;熔滴过渡偏离了焊丝轴线,但始终在电弧烁亮区内进行,并且熔滴过渡频率提高;在液流束与焊接熔池瞬时短路时以及收弧阶段,易产生飞溅.     

基于WOSA法和MCOV法的目标噪声谱估计

基于加权交叠平均法（WOSA）和修正协方差法（MCOV）的谱估计方法，研究了一种联合谱估计方法．该方法克服了周期图法谱估计起伏较大以及Burg方法存在谱线分裂或伪峰的缺点，兼顾了WOSA法不产生伪峰以及MCOV法可获得高分辨率的优点，可应用于水下目标的噪声谱估计．对于大量水下实测的噪声数据的分析表明，所提出的方法对水下目标的谱分析是可行且有效的，为便于比较，文中也给出了周期图法和Burg法估计的功率谱图．     

短路过渡的GMAW电弧声信号特征及产生机理

从时域和频域两方面分析了短路过渡的GMAW焊接过程中产生的电弧声信号特征，发现电弧声波呈现“振铃”形信号，主要产生于短路结束再引弧阶段，与电弧功率的微分信号相关性最大，频率主要集中在4－8kHz。并根据其信号特征探讨了电弧声的产生和形成机理，认为电弧能量的变化是产生电弧声的激励源，保护气流、弧柱等构成时变的声道系统，声音激励和声道系统共同作用产生电弧声。     

一种基于能零积的综合去噪方法

基于短时能零积提出一种改进的语音综合去噪方法.通过短时能零积实现噪音阈值选择和噪音功率谱的自适应调整,得到较理想的语音起止点和噪音的功率谱估计.根据噪音在语音段和无音段不同的分布特征,噪音功率在不同阶段设置不同的权重,实现更好的谱减去噪.对每连续三帧进行残留噪音处理,可进一步除去残留噪音.实验表明,本法去噪效果优于使用固定噪音功率谱估计的传统谱减去噪方法.