基于二次相关的声学测量方法研究

针对传统语音信号时延估计易受噪声和混响环境影响,导致声学测量方法的测量精度降低的问题,提出一种基于改进二次互相关的时延估计方法。首先,采用滤波器对接收的音频信号进行滤波处理;然后通过二次相关算法抑制噪声对信号的干扰,并结合Hilbert变换方法对二次互相关峰值进行锐化处理,从而提升语音信号时延的峰值点检测精度;最后将改进的算法应用到声学测量中进行仿真验证。实验结果表明,在低信噪比SNR=-5 dB和SNR=-10 dB的环境下,对比于广义互相关算法和二次相关算法,提出的改进二次互相关算法的峰值明显度更高,时延估计精确度更高。而在高信噪比和混响环境下,改进二次相关算法的时延估计结果均优于另外两种算法。由此可知,改进的二次互相关算法的抗噪性能更强,时延估计效果更佳,可提升声学测量精度。     

一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法

针对涡街流量计易受管道振动和流场扰动引起噪声干扰的问题,提出了一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法.介绍了涡街流量计的测量原理,建立了噪声环境下的涡街信号模型,并阐述了MUSIC算法的基本原理,在此基础上,分别对多种噪声环境下的涡街信号进行仿真研究.仿真结果表明:所提的涡街信号处理方法能有效地抑制噪声,高精度地分辨频率点,对改善涡街流量计的性能有良好的效果.     

利用合理抽样加快自相关数字滤波运算速度

在弱信号检测技术中,自相关滤波是滤除噪声干扰的有效方法,但由于计算量太大,一般的单片机很难实时地完成运算。针对涡街传感器在低流速时信号特征,设计了自相关数字滤波器,采用抽样计算的方法使计算时间缩短到典型算法的1/10~1/20,将流速下限降到1.8 m/s,并在气体涡街流量计中得到很好的应用。     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

基于EMD的幅值归一化涡街流量计信号处理

采用经验模态分解(EMD)方法对涡街信号中混杂的干扰噪声进行滤除,提取出真实的涡街信号。该方法首先将原始信号输至二阶低通滤波器进行幅值归一化,然后将处理后的信号经EMD算法分解成各噪声分量和真实涡街信号分量,进一步通过施密特阈值翻转法统计频率并且判别出真实的涡街信号所在的分量,从而达到提取涡街信号的目的。最后,通过对在线涡街流量信号进行仿真分析,验证了该数字信号处理方法的有效性。     

跟踪型数字滤波方法在涡街信号处理中的应用

涡街流量计广泛应用于流量测量领域。由于测量现场工况复杂,涡街流量信号常会掺杂着各种噪声干扰。尤其低流速时,涡街信号微弱,常被噪声淹没,如何提取真实的涡街信号是涡街信号处理的难点。提出一种新的算法来滤除噪声并提取涡街信号。该算法是基于涡街信号特征来设计的一种特殊滤波器,它能够实现涡街信号幅1／f2值衰减并且动态跟踪真实涡街信号频率。实验结果表明该算法能够自动识别涡街信号,滤除噪声。该算法严格控制了计算量,信号处理精度高,适合于工业现场应用。     

利用二次相关改进的广义互相关时延估计算法

为了提高传统广义互相关时延估计算法的性能,本文将二次相关时延估计算法与广义互相关时延估计算法相结合,提出了一种利用二次相关改进广义互相关的时延估计新算法。该算法先对信号进行二次相关处理,利用相关函数抑制了噪声的干扰,然后在相关函数序列上进行权重处理,进一步提高了算法的抗噪声性能与估算精度。仿真实验证明新算法较广义互相关算法性能有了明显的提升,对闪电辐射源定位资料的分析也验证了该算法的有效性。     

基于Matlab的涡街流量计小波去噪研究

应力式涡街流量计采用压电传感器,其输出的电荷信号不仅幅值极小,而且常受噪声影响,尤其是低流速情况下,噪声信号甚至能覆盖流量信号,使得信噪比很低,低流速时涡街信号处理成为研究难题。小波分析法是一种新兴的信号处理技术,通过将不同频率成分分解到多个不同频带上,能有效的解决信噪分离、信号滤波和特征提取等问题。应用小波阈值去噪法,在Matlab中对不同频率的涡街信号进行了仿真研究,得出当涡街信号的频率为5Hz到30Hz、采样频率为1k Hz时,可以在四至六这三层的小波分解频段中选择最佳分解尺度。并从处理结果来看,该方法有效的去除了由无规律振动引起的噪声,同时随着涡街信号频率的增强,去噪效果越来越好。     

基于差分分层噪声检测的开关中值滤波算法

为了精确地检测出图像中的脉冲噪声并滤除,提出了一种差分分层噪声检测的开关中值滤波算法。该算法对噪声检测窗口内像素点按灰度值大小排序,通过差分方法划分出高、低阶噪声块和信号块3部分。当待测像素点属于信号块时视其为信号点;否则,视其为可能噪声点。利用可能噪声点与信号块中与其灰度值最临近的信号点的灰度的差定义了梯度函数,在梯度函数的基础上定义了用于对可能噪声点进行二次检测的模糊隶属函数,对滤波方法进行模糊加权,得到一种加权滤波方法。实验结果证明了该算法对脉冲噪声有很强的抑制作用。     

一种基于听觉特性的自适应小波语音增强方法

提出一种基于人类听觉特性的自适应小波滤波算法。该方法用听觉感知小波变换对含噪语音信号进行小波分解,这样可以保证对信号频率和幅值的听觉特性,将经听觉感知小波变换所分离出来的噪声成分作为自适应滤波器的输入。通过采用递推最小二乘算法从而实现信噪分离的最佳滤波,以保证去除信号中的相关噪声。结果表明,该方法能实现非平稳信号在同频段对噪声成分和有用信号的最佳估计,提高了语音的清晰度和可懂度。     

涡街流量计的研究

涡街流量计是目前发展势头十分良好的流量计,在管道流量测量中得到广泛应用,并已跻身通用流量计之列.但涡街流量计尚属发展中流量计,其理论基础和实践经验较薄弱,在使用中,还会出现一些预想不到的问题.为解决这些问题,国内外科研工作者进行了大量的研究工作,并取得了一定进展.从涡街流量计中旋涡分离、涡街发生体形状、涡街信号检测方法及涡街信号分析和处理几方面对国内外研究现状进行了综述,指出研究中存在的难点及今后的研究方向,并提出一种利用涡街原理的新质量流量测量方法.     

分层注水工艺中涡街流量计信号处理方法研究

在一体化分层注水工艺中,每个层段的流量都要精确测量,而其所需的流量计必须能长期置于井下,综合考虑选择涡街流量计作为智能分层注水工艺中的流量检测装置.但涡街流量计易于受到管道震动和流场扰动引起的噪声干扰,且注水管道在注水的过程中更容易产生干扰信号,尤其在小流量处很难分辨出传感器产生的频率信号.本文根据涡街流量计的特点,提出一种以硬件和Mallat算法相结合,处理低频段无法分辨的问题,并进行了试验验证和现场应用.实验结果表明,使用该种方法,能有效的减少噪声干扰,降低了流量计的下限,提高了精度.     

利用管壁差压检测涡街流量信号的研究

现有涡街流量计传感器系统结构复杂,容易干扰旋涡尾流,需要离线维修和更换,对连续生产过程十分不利.根据涡街流量计的基本原理,提出了在管壁上安装差压传感器,通过检测旋涡发生体后管壁处的差压信号的频率来检测涡街流量信号的新方法.实验结果表明,这种方法不仅具有原理简单,准确度较高,工作可靠,成本低,抗干扰性较强,在一般工业测量中易实现等特点,而且能够简化涡街流量计传感器系统,消除传感器对尾流的影响,实现传感器在线维修和更换.     

基于小波分析的涡街信号去噪算法在DSP中的实现

以数字信号处理器(DSP)为开发平台,将小波变换应用于涡街流量计,采用小波阈值去噪对涡街流量计信号进行处理,并提出了一种改进的小波阈值选取方法.实验结果表明该算法对涡街信号提取和噪声去除效果良好,可扩大量程范围,提高涡街流量计的测量精度.而且,DSP的应用又保证了实时性.     

HART协议在多变量涡街流量计中的实现

在传统涡街流量计的基础上，设计出带有HART通讯协议的多变量涡街流量计。介绍了HART协议规范，详细阐述HART协议在多变量涡街流量计中的软硬件实现方法，并给出系统设计结构和部分硬件电路组成。     

双钝体涡街流量计的设计与研究

通过建立双钝体涡街流量计的物理模型和数学模型,应用基于有限体积法的Fluent软件对双钝体的流动现象进行了仿真研究。研究结果表明,通过双钝体诱发卡门涡街可以增强涡街强度,提高涡街流量计的信噪比,从而达到降低涡街流量计下限的目的。     

插入式涡街流量计比对方法探讨

简单介绍了插入式涡街流量计的构成及点流速计型的插入式涡街流量计的标定方法。简要分析了用水泵流量比对,便携式超流量计比对方法的缺点,提出了插入式涡街流量计的标定修正比对的快速查表法,实例证明该方法是有效可行的。     

自适应频率测量方法(AMF)及其在涡街流量计中的应用

本文研究了用于涡街流量计信号处理的自适应频率测量方法(AMF).这种方法将自适应 滤波和功率谱分析结合在一起,特别适合于测量或估计涡街流量计这类受随机噪声和干扰影 响了的信号频率.理论分析和实验结果证明,此法对提高涡街流量计应用中的测量精度是有 效的,同时,也适用于其他仪表测量系统.     

涡街流量计的使用及维护

介绍了涡街流量计的工作原理;涡街流量计的安装;涡街流量计的维护,涡街流量计在使用过程中故障现象和处理方法。     

Coriolis质量流量计中的相位差检测方法研究

Coriolis质量流量计是一种高精度、适应范围很广的流量计,通过检测管子上两路振动信号的相位差,就可计算出流经管道的质量流量。分析了互相关滤波对相位的影响规律,采用Mathematica3.0仿真分析了互相关滤波提高相位差检测精度的效果。提出了采用互相关滤波技术和傅立叶变换提高信号信噪比和相位检测精度的方法。