基于多重相关的电信号相位差测量新方法

该文研究了一种基于多重相关的电力信号相位差测量方法,利用正弦信号的特性,对采集的一路有限的离散信号做多重自相关运算,得到多重自相关函数,构建了频率不变的参考信号,并与两路电信号的互相关函数再进行互相关运算,得到相位差的解析表达式。分析了信噪比、采样点数,AD量化位数、谐波分量、直流干扰对测量精度的影响,实验和理论表明该文算法对谐波,直流分量,噪声具有明显的抑制能力,在电网频率波动的情况下仍然适用,而且算法简单,物理意义明确,在工程上有一定的实用价值。     

一种新的电网频率测量方法

该文研究了一种新的电网频率测量方法,分析了含有谐波和直流成分的电网信号的自相关运算结果,并对电网信号的多重相关函数进行二次求导,结合等比定理和解析运算解决了分母过零问题并得到电网信号的基波频率测量的解析表达式,分析了可能影响测试结果的因数,仿真实验表明了该文方法的有效性。     

多重自相关在电力基波频率测最中的应用

文章对正弦信号的多重自相关运算进行了详细的介绍,并将多重自相关运算应用于电力信号的基波信号的提取中,分析了不同谐波干扰,直流干扰,低信噪比下的检测效果,给电力信号基波提取及谐波含量的高精度分析提供一种新的思路。     

一种新的电力生产数据频率分析与数字滤波方法研究

针对在电力系统频率测量方面存在准确度不高和抗谐波噪声干扰能力不足等问题,提出了一种由序列正交调制和双重正交混频方法联合组成的电力生产数据频率分析与数字滤波方法。详细分析了序列正交调制和双重正交混频方法的原理,并指出了双重正交混频方法可有效抑制基波混频干扰,可有效解决影响正弦频率计算准确度的问题,实现准确度较高的低频正弦频率计算。并且,序列正交调制方法是实现双重正交混频方法的重要前提条件。提出的新方法具有较强的抗谐波噪声干扰特性,适用于电力系统频率的测量。数学计算、仿真实验及物理实验结果表明了新型正弦参数计算方法的正确性和有效性。     

基于改进Hilbert变换的电力信号频率测量方法

对基于改进Hilbert变换的频率估计算法进行了研究,给出了利用电力正弦信号的特性并通过多次自相关运算来有效地抑制噪声,提高信噪比,然后再经Hilbert变换来构造解析信号,从而估算出输入信号频率的电力信号频率测量方法。实验结果表明,该方法具有很好的抗噪能力,能有效地对电力系统的信号进行频率估计,其精度可比传统的直接Hilbert估计算法提高2～3个数量级。     

非高斯有色噪声背景下二维谐波频率估计的累积量投影方法

针对非高斯有色噪声中的二维谐波频率估计问题,该文提出了复数线性非高斯过程的二维累积量投影定理。应用该定理并巧妙地构造观测信号的高阶累积量求得非高斯噪声的自相关,并通过求解一个广义特征值对噪声空间进行预白化,然后结合高分辨率的子空间方法二维MUSIC估计得到二维谐波参量。该文方法解决了非高斯有色噪声中的二维谐波频率估计问题,特别地当非高斯噪声为对称分布和谐波信号中存在二次相位耦合时该文方法同样有效。仿真实验验证了该文结论。     

锁相放大器及其相关检测的仿真分析

锁相放大器是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子设备.文章基于锁相放大器检测微弱信号的基本原理,简要介绍了锁相放大器的各部分组成及功能;然后在matlab中,分别以带有宽带噪声的正弦波为输入信号,以正弦波或方波作为参考信号,进行了相关检测仿真:提出了减弱相关检测中参考方波奇次谐波影响的方法,经实验证明,以方波作参考信号时,在信号通道后加入以输入信号频率为中心频率的带通滤波器减小了方波奇次谐波对直流输出的影响,使测量结果和以正弦作参考信号相当.最后介绍了其他解决方案.     

基于LabVIEW的电力谐波测量系统设计

为保证实时、准确地对电网谐波含量进行测量与分析,设计一种基于LabVIEW的电力谐波测量系统。通过传感器、数据采集卡,完成电压、电流信号的实时采集,上位机对采样数据进行滤波、加窗、快速傅里叶变换(FFT)运算,分析电压谐波。为了提高检测精度,消弱干扰,利用加窗插值算法对快速傅立叶算法进行修正,有效地抑制谐波之间的干扰和杂波及噪声的干扰,从而精确的测量各次谐波电压和电流的幅值及相位。系统的测量精度高、实时性好、操作方便、便于扩展,体现了虚拟仪器在电力监测领域的广阔应用前景。     

最小二乘方算法与傅立叶算法的比较分析

傅立叶算法在分析基波和非整次谐波以及直流衰减信号时，存在一定的误差。提出用最小二乘方算法代替傅立叶算法。这种算法是将输入的暂态电气量与一个预设的含有非周期分量及某些谐波分量的函数按最小二乘方（或称最小平方误差）原理进行拟和，从而求出所需信号。仿真结果表明，这种算法可以消除输入信号中的非整次谐波以及直流衰减信号暂态分量。     

微弱正弦信号检测新方法

本文研究了一种新的检测微弱正弦信号的新方法。利用正弦信号的特殊特性．引人参考信号．与被测信号进行多重互相关运算,成功检测淹没于噪声中的正弦信号。分别讨论了白噪声、谐波、直流电平干扰情况下的检测效果,绘出了具体的仿真结果。实验结果表明．本文算法能提取出极低信噪比的微弱信号,对谐波和直流电平不敏感,同时本文的算法不会破坏微弱正弦信号的初相位信息．因此。工程适用范围更广。     

The “Harmonic” Rejecting Correlation Function

A classical problem in signal processing is accurate estimation of fundamental frequency/periodicity of periodic signals at low SNR. Typically, researchers address the estimation problem, assuming that the signal environment is a sum of sinusoids in white Gaussian noise. If the signals and noise are pulsed, the situation is much more complex since normal FFT based methods result in spectra which are sums of harmonic structures. Sorting radar signals can be especially difficult since there may be many pulsed signals present in a low SNR impulsive noise environment. In this paper, a method equivalent to integration along a hyperbola on the Wigner distribution is presented. This transform, which is closely related to both the Fourier transform and the correlation function, has the property that a periodic signal produces an expected non-zero complex-valued bulge at only the fundamental. The phase, magnitude and position of the correlation bulge are sufficient to characterize the time-domain pulse train. Finally, a simple super-resolution method is presented which may be used to refine the fundamental frequency/period estimate.     

舞蹈机器人中音乐基音频率的提取

舞蹈机器人能够跟随音乐的旋律和节奏作出不同的舞蹈动作,需要对音乐的特征参数进行实时有效的提取。基音频率是音乐的一个重要特征参数,基音频率提取的质量将直接影响音乐特征的识别效果。提出了一种基于自相关函数法的基音频率检测方法,先利用三电平中心削波法对信号进行削波,然后计算其自相关关系,为有效抑制谐波峰值干扰,再次计算信号的自相关性,进而提取音乐信号的基音频率。实验证明,该方法能够准确、稳定的提取音乐信号的基音频率,提取效果理想。     

Estimation of time varying signal parameters using an improved Adaline learning algorithm

This paper presents an improved adaptive linear combiner (Adaline) structure for fast estimation of time varying power signal parameters corrupted by noise. Unlike the conventional Adaline approach, the new algorithm minimizes an objective function based on weighted square of the error and uses a modified recursive Gauss Newton (MRGN) method. The Hessian matrix, obtained by minimizing the objective function, was simplified using certain approximations. A weight adjustment procedure for the Adaline is defined in a decoupled manner for direct current (DC), fundamental, harmonic components and system frequency. The new improved Adaline, thus produces a faster convergence and tracking accuracy for the time varying distorted power system signals. To test the effectiveness of the algorithm, several time varying power network signals were simulated with abrupt change in system frequency, harmonics, decaying dc components with low signal to noise ratio (SNR), and the changing parameters were estimated. The performance of proposed Adaline structure is compared with the standard Adaline structure in terms of accuracy.     

时分数据调制偏移载波信号的多参数盲估计

针对时分数据调制二进制偏移载波(TDDM-BOC)信号副载波速率、伪码速率以及载频等参数盲估计问题,该文提出一种基于频域累积的循环自相关算法。首先在接收端对TDDM-BOC信号求循环自相关函数,再在频域累积,通过检测不同切片上的谱峰间隔,可以同时估计以上多个参数。仿真实验证明了改进型的循环自相关算法能在低信噪比下达到较为精确的估计性能,这为我国北斗导航接收机的研发提供了一定的理论参考。     

EEMD在同时消除脉搏血氧检测中脉搏波信号高频噪声和基线漂移中的应用

人体血氧饱和度是基于脉搏波信号测量得到的,然而在脉搏波信号采集的过程中存在着由人体呼吸和仪器本身热噪声等带来的基线漂移和高频噪声,影响人体血氧饱和度的测量精度。因此,该文提出一种总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)与基于排列熵(Permutation Entropy, PE)的信号随机性检测相结合的方法,同时消除基线漂移和高频噪声。对脉搏波信号进行EEMD分解,计算分解到得到的内在模式分量的排列熵,选取阈值,分别判断并剔除代表高频噪声和基线漂移的内在模式分量。最后信号重构就得到同时消除高频噪声和基线漂移的脉搏波信号。通过自行研制的测量装置所采集的脉搏波信号进行实验验证,利用信号的频谱和交直流比R评价效果。结果表明:该方法有效地同时消除了脉搏波信号中的高频噪声和基线漂移,这将有利于人体血氧饱和度测量精度的提高。     

调制相位差对TDLAS信噪比的影响

用可调谐二极管激光吸收光谱技术检测气体时,不同的调制相位差结果不同。为了提高谐波检测灵敏度,采用同时考虑频率调制与振幅调制的方法分析和提取二次谐波信号,推导了相位差与二次谐波信号光电流和残余幅度调制噪声光电流的函数关系表达式,通过模拟实验分别取得了二次谐波信号和残余幅度调制噪声随相位差的变化趋势,并重点分析了相位差对信噪比的影响。结果表明,振幅调整和频率调制之间的相位差对信噪比的影响很大,与典型值/2时相比,最大降幅为59.18%;调制相位差是继残余幅度调制之外,影响信噪比的一个重要因素。     

乘性和加性噪声中二维谐波频率估计

噪声中的谐波恢复问题是信号处理领域的一个典型问题,在众多领域中有着广泛的应用。本文主要研究零均值乘性和加性噪声并存下的二维谐波信号频率估计问题,提出了一种基于数据矩阵的奇异值分解和子空间的旋转不变性的零均值乘性和加性噪声中的谐波频率的估计方法。乘性噪声为零均值情形下传统的估计方法往往难以直接应用或估计失效。本文利用谐波模型信号特征,通过对观测信号进行平方运算构造了一个数据矩阵。通过对数据矩阵的特征值进行理论分析,结合子空间旋转不变性,得到了零均值乘性和加性噪声中的谐波频率和数据矩阵之间的一种内在关系。这个性质可以用于零均值乘性和加性噪声并存下的二维谐波信号频率估计,并且所得的二维频率能自动配对。仿真实验验证了本文所提算法的有效性。