微弱信号检测方法研究现状分析

强噪声背景下微弱特征信号检测一直是工程应用领域的难题。本文系统的研究了基于线性理论的时域、频域、时频域和基于非线性理论的微弱信号检测方法,分析了各检测方法的基本原理和特点。时域检测法中主要分析了相关检测、取样积分与数字式平均、时域平均检测法;频域检测法中分析了最为常用的频谱分析法;时频分析法中主要分析了应用范围最广的短时Fourier和小波变换;基于非线性理论的检测法中重点分析了随机共振。分析认为基于非线性理论的微弱信号检测法、多种检测方法的结合是未来微弱信号检测的研究方向。     

微弱信号检测方法研究现状分析

强噪声背景下微弱特征信号检测一直是工程应用领域的难题。本文系统的研究了基于线性理论的时域、频域、时频域和基于非线性理论的微弱信号检测方法,分析了各检测方法的基本原理和特点。时域检测法中主要分析了相关检测、取样积分与数字式平均、时域平均检测法;频域检测法中分析了最为常用的频谱分析法;时频分析法中主要分析了应用范围最广的短时Fourier和小波变换;基于非线性理论的检测法中重点分析了随机共振。分析认为基于非线性理论的微弱信号检测法、多种检测方法的结合是未来微弱信号检测的研究方向。     

强噪声背景下的微弱信号检测新方法

提出了新的强噪声背景下的微弱信号检测方法,设计了一种硬件与软件相结合的实现方案。采用经典的仪表放大技术和单片机控制技术对数据进行检测和处理,并通过虚拟仪器技术仿真和显示,为解决热释电红外探测器中µA级微弱信号的检测提供了十分有效的方法。该系统通过实验对模拟低频微弱信号的检测,充分显示了它在微弱信号检测方面的实用性和优越性。     

输油管道中微弱应力波信号检测的研究

研究了盗油实时监测报警系统．此系统可及时发现盗油对输油管道的破坏,避免管道泄漏及原油被窃取．研究应用应力波检测的原理对人为破坏管道进行监测．采用主站基站主从式无线通讯的方式．进行数据的传输以及盗油的报警定位．根据现场测试的数倨．选择应力波检测模式,并分析了应力波信号随检测距离的时频特性变化．系统对应力波信号的检测距离达到了1km,取得了较好的检测效果．降低了系统造价．     

利用DSP改善对微弱信号的检测性能

在对微弱信号进行检测进,利用DSP（digital signal processor）实现的数字相干检波技术可以有效的消除模拟相干技术由于参考波形谐波分量产生的影响.详细的分析了数字检波和模拟检波对微弱信号的检测性能.并且充分利用DSP的高速数据采集能力,通过提高采样率改善了ADC转换器的信噪比.从这两方面提高了整个系统对微弱信号检测的性能.     

基于调制随机共振的微弱信号检测研究

在工程信号处理过程中信号常超出随机共振绝热近似或线性响应理论的小参数要求而成为大参数信号。论文深入探讨非线性双稳系统随机共振发生机理和条件要求,将频率调制技术与随机共振理论相结合,提出用调制随机共振的方法实现随机共振理论在工程信号检测中的应用,进行了数值仿真分析证明其有效性,并将该方法应用于轴承内圈点蚀故障的检测     

微弱正弦信号的最小二乘拟合检测

本文提出了低信噪比下正弦信号的最小二乘拟合检测方法，理论分析与模拟结果表明了其有效性．     

混沌振子微弱未知信号检测方法的改进

目前普遍应用Duffing混沌振子系统检测噪声背景下微弱信号,由于其具有对周期信号敏感而对干扰信号免疫的特点,所以在检测时常常忽略噪声的影响。然而大量实验发现,系统对某些方差的噪声免疫力很低,容易造成误判。由此,在分析噪声对微弱信号检测影响的基础上,采用互相关检测器对待测信号进行处理,以此抑制噪声。对工程上不易实现的混沌阵列检测法引入实用性强的循环算法,操作简单,仿真结果精度高。     

基于耦合Duffing振子的微弱故障信号检测

针对传统信号处理方法在低信噪比条件下对微弱信号检测的不足,提出一种对双Duffing振子进行阻尼项耦合的方法,通过对此系统进行动力学分析,比单个Duffing振子具有更加复杂的动力学行为。阐述了基于相平面变化的微弱信号检测原理,对时间进行尺度的变换,实现了未知频率信号的检测,最后对微弱脉冲信号进行检测以及真实的故障轴承的早期诊断,取得了较好的效果,该方法在无线通信、雷达系统、旋转机械早期故障诊断等领域具有广阔的前景。     

用多重自相关法检测微弱正弦信号

在LabVIEW平台的基础上，研究了利用多重自相关来检测微弱正弦信号的方法。此方法利用正弦函数的特性，通过多重自相关运算，再对信号进行频谱分析，就能准确检测出湮没于强大噪声的微弱正弦信号的频率信息和幅值信息。     

指数型随机共振微弱振动信号检测方法

在实际工程故障诊断中特征频率信号经常淹没在噪声中,信息提取非常困难。为了提取强噪声背景中的微弱信号,将简谐势阱与Gaussian Potential模型相结合,提出一种作用在Duffing方程下的新型指数型双稳随机共振系统。首先,推导逃逸率并研究系统参数对输出信噪比影响;其次,基于指数型双稳随机共振系统对冲击衰减信号以及谐波振动信号进行检测;最后为检测大噪声下多频信号提出指数型双稳随机共振和经验模态分解的微弱信号联合检测方法并应用于轴承故障信号检测中。实验分析及仿真结果表明,指数型双稳随机共振模型在信号检测中是可行的,并且对于多频谐波信号通过随机共振后进行经验模态分解可使检测更加准确,联合检测不仅能识别故障信号,还能识别故障倍频信号。     

强背景干扰中微弱信号检测的新尝试

介绍１种检测强背景干扰中微弱信号的新方法，将其应用于医用Ｘ线滤线栅性能测试后，实现了检测手段的智能化；工作效率提高数１０倍以上。     

双频涡流检测中微弱信号的二维信息提取

为了实现双频涡流无损检测中的有用信号提取,将正交矢量型锁相放大器应用于无损涡流检测.依据涡流检测的阻抗分析原理,利用移相技术和相关检测的算法实现了在双频涡流检测中对微弱信号的幅值、相位二维信息的提取和不同频率信号的分离.这种方法有效的抑制了噪声,实现了双频涡流检测的阻抗正交分解,实验表明.该方法稳定性和精度较好,对其他涡流检测也有借鉴作用.     

基于数字锁相技术的微弱光信号检测系统设计

详细分析利用数字锁相进行微弱光电信号检测系统的基本原理以及各个组成部分.     

电磁流量传感器微弱信号检测与数据处理方法研究

正一、电极设计与表面处理在采用电池供电的传感器中,应尽量降低磁场频率来减小功耗,这就要求电极具有较低并稳定的极化电势,以满足小流量测量的需求。本文采用Ag/Ag Cl(银/氯化银)电极,如图1所示。电极以Ag基础材料,在表面覆盖Ag Cl作为连接电极和流体的过渡层。过渡层有与电极基体相同的金属元素离子,对电荷传递几乎没有障碍。另一方面,与电解质溶液的接触也是通过正负离子形态出现,在电场中进行电荷交换时,通过     

微弱信号检测在电流测量中的研究与仿真

准确度和稳定性是光学电流互感器（OCT）的主要性能指标,但现有的OCT所测得的光电信号会受到外部干扰和内部元器件的固有噪声等影响,其主要是光电探测系统中的噪声,严重时反跌电流信息的微弱光电信号将淹没在强噪声背景中,降低了光学电流互感器的测量精度。针对该问题,本文通过Labview平台仿真了数字式锁定放大器在光学电流互感器中的微弱信号检测,并分析了仿真结果。     

最大Lyapunov特性指数在微弱信号检测中的应用

利用Duffing振子的运动状态来判断微弱信号的存在是一种常用的方法,通常此方法没有明确的门限。由于最大Lyapunov特性指数是指示动力学系统是否处于混沌状态的重要参数,所以将最大Lyapunov特性指数作为混沌判据引入基于Duffing振子的微弱信号检测中。利用最大Lyapunov特性指数指示Duffing振子所处的状态,如果最大Lyapunov特性指数大于1,测说明系统处于混沌状态,反之则处于周期状态,从而为此方法提供了更为直观的判断依据。仿真结果表明,采用最大Lyapunov指数作为判断依据可以更准确的判断微弱信号的存在,进而说明此方法的可行性。     

基于变形Lorenz系统微弱周期信号频率检测新方法

提出了一种变形的Lorenz混沌检测系统,此系统主要具有混沌态和类周期态两种状态。借鉴平均法推导了此系统的近似周期解。把变形Lorenz系统与状态反馈控制方法相结合,将含有待检测信号的变形Lorenz系统从混沌态控制到类周期态,然后利用频谱分析的方法检测待检测信号的频率。数值仿真结果验证了该方法具有较高的检测精度。最后,对不同频率的微弱正弦信号和非正弦周期信号进行了频率检测,实验结果证明此系统的可行性和有效性。     

随机共振用于微弱信号检测时的结构参数研究

分析了参数调节随机共振中系统结构参数对输出效果的影响,通过仿真,得出了不同参数条件下系统输出效果,同时,分析了信噪比随结构参数的变化关系,定量的描述了系统结构参数对输出的影响,根据仿真结果,总结了随机共振用于微弱信号检测时的参数调节策略,为参数调节随机共振提供了一个具体可行的操作步骤。     

基于耦合Van der Pol-Duffing系统的微弱信号检测研究

传统方法检测微弱信号具有一定的困难,利用混沌振子对微弱信号敏感以及对强噪声具有良好免疫力的特性,提出基于耦合Van der Pol-Duffing振子系统检测微弱信号的新方法。对比不同参数下耦合系统的动力学行为,通过分岔图和二分法确定临界阈值,保证阈值搜索速度和阈值精度。阐述基于相图的微弱信号检测原理,通过从混沌态到周期态的转变成功检测淹没在强噪声中的微弱信号,信噪比门限达到–30 d B。同时考察不同精度幅值下噪声对系统状态的影响,不同频率信号以及相移对检测的影响。仿真结果表明,该耦合系统在强噪声条件下对微弱信号敏感,用于检测微弱信号是可行的。