傅里叶变换与小波变换在信号故障诊断中的应用

研究了傅里叶变换与小波变换在信号故障诊断中的应用。仿真表明，小波变换在检测信号突变点方面比傅里叶变换优越得多，且利用小波变换可以精确地检测出信号突变的时间与位置。最后探讨了在应用小波变换进行故障检测时小波基的选取原则。     

小波变换在水下目标回波奇异性检测中的应用

研究了信号的奇异性检测问题.给出小波变换和信号奇异性的关系及小波基的选取方法,实现小波分析对信号各类奇异间断点的有效检测,最后进行实例分析,分析结果表明此理论与方法适用于对边缘信号与突变信号的处理和提取.     

小波变换在电力系统故障检测中的应用

电力系统运行时常会发生一些故障问题,影响了供电系统的安全稳定运行,针对该问题,提出了一种基于小波变换对电力系统暂态信号奇异性检测的方法。通过MATLAB/Simulink建立系统模型输出故障信号,利用db4小波对信号小波分解、重构获得细节信号的模极大值点,并采集相关采样点的小波细节系数值,实现故障点检测。仿真结果表明,该检测方法能够准确地识别出信号奇异点,对系统故障点精确定位。     

输油管道泄漏检测实验研究

依据负压波法的基本理论,对现有实验环道进行改造,组建基于负压波的管道泄漏检测实验装置,该实验装置由试验环道、信号检测系统和辅助系统组成。并针对管道泄漏诱发的负压波传播到管道泄漏上下游监测点时会使该点压力信号幅值产生瞬态下降这一现象,提出对管道监测点采集的压力信号进行小波变换,并根据小波变换模极大值对应着信号突变点这一理论计算出负压波传播到管道上下游监测点的时间差。在MATLAB6.1软件环境下,以某次实验数据为例进行管道泄漏点定位研究。在计算过程中小波基函数选取为Haar小波,尺度水平为6。实验结果验证了该方法的有效性,从而为准确定位泄漏点提供了基础。     

基于小波变换的桩基缺陷识别方法

在反射波法的桩基信号检测中主要归纳为检测幅值突变,当反射信号较弱时,用一般的时域分析法或频域分析法,就无法检测桩身质量问题.用小波分析就可以解决这一问题,小波分析具有时频局部化特点.从理论上说,桩基信号混有反映桩基缺陷的脉冲信号,通过对称小波变换后,在一定的尺度范围内其极值点对应原信号的突变位置或时刻.工程中信号分析如用连续小波变换产生的数据量多,且计算量大,分析复杂.而用离散小波变换可以有效地减少数据量,并能识别工程信号的奇异性(缺陷).论文通过一个在确定位置有微弱幅值变化,进行小波变换后(其中小波为二次B样条小波),可以清楚地识别幅值发生突变的时刻.同时也对工程实际中的一具体桩基用低应变动态检测的数据进行了分析,根据桩的破坏特征及离散小波变换后计算桩身发生缺陷的位置,可以确定本例中的桩有4处发生了离析.并且可以有效地对桩基缺陷进行识别.     

小波分析在突变信号检测中的应用

本文探讨基于小波变换模最大值沿尺度演变的信号突变检测的基本原理与方法,在不同尺度上分析和处理信号的各种频率成分,使信号的奇点、突变点放大,提高信号的分辨率、信噪比.提出通过二进小波变换检测信号奇异点的实用技术,有效地检测出滚动轴承故障发生的起始点,为在线故障诊断做出了有益的探索.     

小波分析在电液系统故障诊断中的应用

通过实验的方法,对电液系统进行了局部故障模拟,提取了模拟故障的特征信号,并利用小波变换这一时变信号分析的有力工具,对信号进行了多尺度分析,通过对小波变换后系数的模量极大值的检测来确定故障发生的时间点,对突变信号进行有效识别．结果表明,小波分析方法应用于电液系统的故障诊断是可行的．     

检测和定位电能质量扰动的小波变换法

由于小波变换能够突出信号局部特征,由此探讨了多尺度小波变换模极大值与信号突变点之间的关系,分析了对电网电压跌落及周期脉冲等典型电能质量扰动进行检测与定位的方法.进行了相应的仿真研究,验证了此方法的有效性.结果证实了小波变换能更精确地检测和定位电能质量扰动.     

一种实时基音检测算法

针对目前基音周期检测实时性的要求,提出了一种基于小波变换的语音基音周期实时检测算法.该算法在提取小波系数极大值过程中利用了小波变换极值与信号突变点之间的关系,将小波域波形与时域波形相结合,采取每次搜索以前一个小波系数极值点作为新的基准的自适应基准方式,并利用了平均能量、过零率、历史峰值幅度、当前峰值估计等多特征参数.实验结果表明,该算法在2.5 ms时间内可以准确捕捉并检测到新的基音脉冲位置,而且对语音和残差信号均取得了较好的结果.     

应用小波变换提取输油管道泄漏突变信号

为减少榆油管道泄漏事故造成的损失,需及时发现泄漏并判断出泄漏的准确位置.依据负压波检测输油管道泄漏的基本原理,分析了压力信号的突变点以及噪声在小波变换下的不同特性,认识到突变信号的小波变换模极大值具有随尺度的增加而增加,而噪声的小波变换模极大值随尺度的增加而减小的特点,因此可以应用小波变换精确地检测到负压波到达输油管道两端传感器的时间差,结合负压波传播速度就可以算出泄漏点位置.针对具体数据给出了计算算例.应用结果表明:小波变换法能准确的提取瞬态负压波的突变值,实现对输油管道的泄漏检测与定位.     

利用GPS高精度监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征研究进展

青藏高原由于所处大陆构造位置的特殊性,造就其成为全球现今地壳构造运动最为强烈的区域之一。青藏高原及其周边地区发育有多条深大活动断裂带,是强震易发区,同时也是研究大陆内板块构造运动机制的天然试验场。GPS以其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被广泛应用于地壳形变监测研究中。目前,通过已建立的中国地壳运动观测网络(CMONOC-Ⅰ)与中国大陆构造环境监测网络(CMONOC-Ⅱ)获得的GPS高精度地壳运动速度场,能够清晰地揭示青藏高原近20年来地壳构造运动与形变现状。通过系统总结利用GPS监测数据开展青藏高原现今地壳运动与形变特征的研究进展,回顾了用于监测青藏高原地壳运动的GPS数据来源与高精度数据处理方法及策略,探讨了不同参考基准对GPS速度场处理结果的影响,并分别从动力学和运动学两方面全面阐述了当前用于青藏高原地壳运动与形变分析模型。综合模型计算结果从浅部与深部两方面深入剖析了青藏高原现今地壳运动与形变特征,并从板块运动构造动力学机制角度详细解译了青藏高原现今区域动力学背景及其影响下的珠穆朗玛峰隆升机制。最后对利用GPS技术开展青藏高原地壳运动与形变监测成果作了概述总结,并进一步展望了未来青藏高原地壳形变监测研究的重要发展趋势。     

低成本MIMU/GPS组合导航系统设计与实验

高精度惯性传感器的昂贵价格在一定程度上限制了惯性导航系统(INS)的进一步推广应用,然而低成本微型惯性测量单元(MIMU)的出现,为INS的推广应用了带来了新的契机。文中提出了一种适合于工程应用的低成本MIMU/GPS组合导航系统的结构与方案,并给出了组合导航系统位置速度交替组合模式的数学模型。考虑到未知工作环境中各类噪声统计参数的未确定性易使经典的卡尔曼滤波器发散,因此文中采用了闭环自适应卡尔曼滤波器对子系统的数据进行融合处理;设计了低成本的组合导航系统原理样机,并进行了跑车实验。跑车实验及事后数据处理分析结果表明:该系统具有较高的长时间导航精度以及良好的可靠性和鲁棒性。     

基于GPS-RTK技术的汽车运动稳定性检测系统

为了准确评价汽车运动稳定性能,成功研制了一种基于RTK全球定位技术的检测系统。应用该系统可实时获取表征汽车运动稳定性的状态参数,实现运动稳定性能的检测与评价。同时提出了先进的车身速度验证测试方法,解决了GPS速度参数的验证测试难题。对汽车运动稳定性检测系统的硬件架构、软件流程等进行了介绍。经实车试验证明了该检测系统的可行性和先进性。     

基于FPGA+DSP实现高动态GPS信号模拟器

为了测试全球定位系统(GPS)接收机在多种运动模式且高保真的环境中的性能,利用已有的星历和用户设定的参数,计算模拟载波和码多普勒频率和卫星信号延迟,进而在FPGA+DSP架构的硬件平台上,模拟GPS接收机接收到的GPS卫星信号.通过GPS接收机测试模拟器信号的定位结果与模拟器预先设定的轨迹相比较,其结果表明:高动态GPS信号模拟器能准确模拟多种运动模式下GPS卫星信号.     

金桥煤矿井筒变形实时测量与井筒破坏突变模型

针对金桥煤矿副井涌沙引发井筒变形的实际问题 ,研究了采用GPS技术实时监测井筒动态非线性变形方法 ;运用了突变理论 ,建立了井筒破坏的突变模型 ;给出了井筒变形的控制变量与状态变量表达式 ;对有效地治理损害的井筒具有重大指导作用 .     

电离层闪烁条件下GNSS信号质量对比

为了监测桂林(25.29°N,110.33°E;地磁坐标:15.04°N,181.98°E)L波段电离层闪烁,利用桂林的电离层闪烁与TEC监测仪2011年9月至2013年7月的观测数据,在相同的电离层闪烁环境下对GPS和GLONASS卫星的信号质量进行了对比。结果表明:GPS和GLONASS卫星的L2信号的幅度闪烁强度均比L1信号大;GPS卫星L2信号的幅度闪烁强度比GLONASS卫星L2信号大;GPS和GLONASS卫星的L1信号的幅度闪烁特征相同。在电离层闪烁条件下,GPS和GLONASS卫星的L1信号质量相当,可联合使用GPS和GLONASS的观测研究桂林的L波段电离层闪烁特征。     

无人驾驶飞机GPS导航系统的设计与实现

介绍了目前无人驾驶飞机（无人机）的几种定位和导航方法，提出了一种新的无人机导航系统：ＧＰＳ导航系统；论述了该系统的总体方案，分析了其关键技术；设计并实现了系统的硬件和软件；给出了试验结果。该系统可自主导航，也可用遥控系统辅助导航。它可用遥测系统监测飞行，在屏幕地图上显示预定航线和飞行航迹。它可用单个ＧＰＳ接收机导航，也可利用遥控信道进行ＧＰＳ差分。这是一种应用前景很好的无人机导航系统。     

对GPS/INS超紧耦合导航对抗的干扰源配置分析

GPS/INS组合技术广泛应用于精确制导武器导航中,随着GPS/INS组合导航超紧耦合方式的逐渐成熟,整个导航系统的抗干扰能力显著提升。为了对采用GPS/INS超紧耦合精确制导武器有效实施导航对抗,以GPS接收机不同环节的性能下降指标将干扰形成的威力区用受扰区、半失效区和失效区来进行划分,结合接收机工作过程和GPS/INS超紧耦合对接收机跟踪环结构设计的影响,推导分析了在匹配谱干扰下P(Y)码和M码信号捕获、跟踪和解调性能指标降至划分临界值时接收机射频前端所需的干扰功率。考虑干扰来向与接收天线增益的关系,仿真得到干扰源在不同高度下各威力区发射功率随有效距离的变化关系。在此基础上,对GPS/INS超紧耦合精确制导武器的导航对抗连续压制作用距离进行仿真分析,进而完成对干扰源数量和部署位置的建模求解。分析和解算结果可为载荷和高度受限的升空干扰源在GPS/INS超紧耦合精确制导武器导航对抗中的实际运用提供借鉴和参考。     

金桥煤矿井筒变形实时测量与井筒破坏突变模型

针对金桥煤矿副井涌沙引发井筒变形的实际问题,研究了采用GPS技术实时监测井筒动态非线性变形方法;运用了突变理论,建立了井筒破坏的突变模型;给出了井筒变形的控制变量与状态变量表达式;对有效地治理损害的井筒具有重大指导作用．     

中国大陆GPS连续站时间序列噪声分析

GPS位置时间序列中不仅存在白噪声,还存在大量的闪烁噪声。如果只使用纯白噪声的协方差矩阵来估计速度,速度的不确定性会被严重低估。利用频谱分析和极大似然估计的方法对中国大陆地壳运动观测网络的264个GPS连续站长达20 a的GPS坐标时间序列进行了噪声分析,并计算出每个测站速度的不确定性。结果表明东、北及垂直方向上呈现了不同的噪声特性。频谱分析估计的光谱指数高于极大似然估计的指数,但均在−1附近,表明主要的噪声模型是白噪声加闪烁噪声。使用不同的噪声模型计算的速度不确定性存在较大差异,在东、北及垂直方向上,最优噪声模型计算的速度不确定性分别是只使用白噪声模型的(11.5±2.1)倍、(12.9±2.9)倍和(14.8±3.7)倍。利用极大似然估计方法与FOGMEx方法所计算的速度差距不大,在东、北及垂直方向上,利用极大似然估计方法所计算的速度不确定性分别是FOGMEx方法的(2.8±1.5)倍、(1.5±0.7)倍和(3.5±2.8)倍。