消除负频率影响的频谱校正

采用比值法校正低频成分的参数精度比较低，其原因是模型中忽略了负频率成分的贡献。为解决这一问题，基于包含负频率贡献的频谱公式，建立新的校正方案，给出矩形窗和汉宁窗对应的校正公式，采用数值仿真对校正公式进行考核。结果表明，提出的校正公式正确，尤其是汉宁窗的频率定位精度、幅值相对精度和相位精度几乎到双精度运算的精度下限。     

基于频谱细化和相位差校正的全息谱研究

针对全息谱在频谱密集情况下精度会降低的问题,提出了基于频谱细化和相位差校正的全息谱分析方法。该方法采用复解析带通滤波器选带细化方法对以阶次频率为中心的局部区间进行细化分析,通过提高频率分辨率来消除密集频谱对精确获取幅值、相位信息的影响,运用相位差法对细化区间内的最大谱峰进行频率、幅值、相位校正,准确地提取出各阶次的幅值、相位信息,最后合成全息谱图。仿真及对柔性转子试验台振动信号的分析结果表明,基于频谱细化和相位差校正的全息谱能有效提高其分析精度,更加精确有效地诊断旋转机械的故障。     

飞秒激光频域干涉测距相位信号分析与处理

针对飞秒激光测距频谱干涉条纹信号,分析了被测距离精度对于相位信息采集与处理要求,详细介绍了光谱分辨干涉测距的数据处理过程。根据测距信号干涉谱的数学关系,推导了被测距离求解公式。采用快速傅里叶变换和坐标旋转数字计算法进行光谱分辨干涉信号处理,经过时域信号的傅里叶变换、信号相位解包裹、加窗函数时域信号滤波等环节,分别对飞秒激光测距频谱干涉条纹信号中每个频率的相位值进行处理和变换。系统仿真中,离散频谱分析的幅值最大误差从36.3%降低到15.1%。经过比对实验,该法能实现飞秒激光测距信号有效处理。     

基于Rife-Vincent窗衰减信号插值离散傅里叶变换

频谱泄漏和栅栏效应是影响衰减信号离散傅里叶变换精度的主要因素。为了提高多频衰减信号离散傅里叶变换频谱参数的校正精度,提出一种加窗两点矢量插值校正算法。对信号加M阶余弦窗并计算加窗后信号的离散傅里叶变换,利用真实频率附近的两根谱线的矢量比建立方程,通过求解方程获得频率偏移量和衰减因子,利用上述获得的两个参数计算出信号的频率、幅值和相位。余弦窗的最大旁瓣衰减特性能有效的降低频谱泄漏的影响,两点矢量频域插值可以消除栅栏效应,两者结合极大地提高了算法的参数校正精度。仿真和试验结果表明,算法具有较高的参数校正精度和稳定性,且计算效率较高,适用于实时处理及对计算资源要求苛刻的场合,为多频衰减信号的特征提取提供了一种可选的方法。     

离散频谱能量重心法频率校正精度分析及改进

研究噪声对离散频谱能量重心法的频率校正精度的影响,推导了在高斯白噪声背景下用能量重心法对加对称窗的离散频谱进行校正的频率误差理论公式,分析找错和找对最大值谱线情况下的理论误差和某些情况下校正误差较大的原因,为了提高能量重心校正法的频率校正精度,提出用谱线间相位差为阈值作为选择用3条或4条谱线进行校正依据的改进措施。通过对加Hanning窗的离散频谱进行计算机仿真计算,结果表明在大噪声背景下改进的能量重心校正法有很高的频率校正精度,与理论推导十分吻合,验证了理论推导的正确性,表明改进后的能量重心法具有更高的抗噪性能,扩大了能量重心校正法的工程应用范围。     

旋转机械状态监测中提高FFT线性谱精度的一种方法

针对旋转机械状态监测中振动信号一般以离散频率成分为其主要频率构成的特点，讨论一种改善ＦＦＴ线性谱精度的方法。应用该方法对代表某谐和分量的谱峰参数进行适当修正，能获得该分量较精确的频率、幅值和相位。其中相位分析误差小于５°     

FFT+FT离散频谱校正法参数估计精度

研究用FFT谱连续细化傅里叶变换分析法进行离散频谱校正时的参数估计误差。分析无噪声情况下频率﹑相位﹑幅值的估计误差随细化倍数的变化规律,估计精度随细化倍数的增大而提高,当细化倍数大于40时,最大估计误差几乎可忽略不计。在高斯白噪声的影响下,细化后频谱序列最大值找错的概率随细化倍数的增加而增加,综合考虑频率分辨率对频率估计精度的影响及频谱序列最大值找错的概率,提出用归一化频率估计综合误差和归一化频率估计最大可能误差两个指标评价此校正法对频率的估计精度,并基于此给出不同信噪比条件下的最优细化倍数。采用非线性最小二乘拟合法对噪声影响下的FFT谱连续细化傅里叶变换分析校正法进行改进,通过仿真模拟验证改进后该校正方法具备更高的校正精度和抗噪能力。     

基于极值法和重心法的离散频谱校正方法

针对多频率信号,在分析矩形窗函数的频谱泄漏特点的基础上,应用极值法搜索需校正的频率,然后用重心法求得校正后的频率、幅值和相位。该方法计算量小,能够快速找到需校正的谱线并进行校正,满足工程实时监测的需要。     

基于双窗全相位FFT双谱线校正电力谐波分析

基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足,提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法,利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率,进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便,且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度,基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。     

基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析

基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足,提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法,利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率,进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便,且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度,基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。     

基于频域滤波的加速度信号处理

在工程实测信号中,振动加速度信号含有直流分量和干扰噪声,这些信号成分在积分后导致误差的累积,可能使得到的结果完全失真。在分析趋势项对软件积分的影响的基础上,提出了基于频域低通和带通滤波的频域积分算法。实例验证这种方法可以很好地去除低频趋势项和高频干扰噪声。     

自振射流频率特性的试验研究

淹没条件下自振射流的频率特性决定着射流的打击效果,而获取射流的压力脉动信号对研究自振射流频率特性至关重要。射流的压力信号通常借助于冲蚀试验和标靶打击试验来间接获得,这里采用喷嘴腔内压力信号提取方法对自振射流频率特性进行试验研究。通过比对分析证明,直接采集腔内压力信号可以有效获取自振射流的频谱特征。与标靶打击试验相比,该方法受随机扰动少,频谱清晰,更有利于自振射流特征频率的提取。在此基础上,通过频谱分析得到自振射流的共振频率,并研究来流参数对自振射流频率特性的影响。试验结果显示,自振射流的共振频率并非是对来流扰动频率的直接放大,且受来流扰动的影响很小。来流速度对自振射流共振频率的影响较大,随着来流速度的增加,自振射流的共振频率及其对应的幅值均显著增加。这表明适当加大来流速度可以有效地改善自振射流的振荡特性。     

浅谈变频器抗干扰技术

通过对变频器产生谐波信号的机理、控制回路干扰信号的类型及抗干扰技术的分析，结合实例给出了相应的实际解决办法，对变频器的应用有一定指导意义。     

轴承振动频率分布模式研究

通过对轴承异常声振动加速度信号进行试验研究，从不同的频率段上找出异常声发生的频率位置，利用滤波手段对异常声脉冲进行处理，提出异常声因子参数以确认异常声的特征。同时从轴承振动频率谱图形差异来辨别轴承的异常声发生的原因，并提出正常轴承的振动频谱分布模式函数。     

AN APPROACH FOR AMPLITUDE CORRECTION IN LINE SPECTRUM

Correction of the line spectrum is of great importance for practical use. By employing Parseval's theorem, two equalities regarding the line spectrum are derived. On this basis, a new approach for amplitude correction using the average of multiple points in discrete Fourier transform sequence is proposed. In comparison with the existing methods, it has the advantages of computational efficiency and high precision. The strategy for determining the number of points used for the average is presented. Theoretical analysis also shows that this approach is not significantly influenced by the slight fluctuation in both frequency and amplitude of the signal component. Thus, it is suitable for analysing the vibration signals of rotating machinery with small fluctuation in rotating speed. The effectiveness and efficiency of the proposed approach are verified by synthetic signals.     

高频响测力仪固有频率的理论分析与试验

针对现有测力仪固有频率较低而无法准确测量高转速下铣削力的难题,基于附加弹性测力原理设计了高频响测力仪,测力系统的固有频率达到9kHz以上,运用邓克莱法建立了测力仪的简化模型,推导出固有频率的解析式;进行了有限元仿真与模态试验,获得了测力仪固有频率的仿真值、实测值以及振型;最后进行了高转速铣削力验证试验。研究结果表明,该测力仪固有频率的解析值和仿真值略大于实测值,但三者较为接近,测力仪关键结构尺寸与其固有频率密切相关,利用简化模型和有限元法进行高频响测力仪的结构优化设计合理可行,为同类测力仪的结构优化设计提供了参考依据。     

碟形弹簧负刚度在低频精密隔振中的应用研究

负刚度机构可用于系统的低频隔振,本文设计了一种新型的利用碟形弹簧负刚度的低频被动垂直隔振系统。碟形弹簧具有非线性变形特性,并且在一定条件下,碟形弹簧具有负刚度的特性。将碟形弹簧在负刚度区间与正刚度弹簧并联,通过合理选择参数,使得隔振系统的刚度在平衡点附近趋向于零,隔振系统的固有频率可以达到极低,从而使其隔振频带加宽,可实现低频隔振的目的。通过计算机仿真计算,证明并联机构具有良好的低频隔振效果。     

基于时频分布的EEG中棘波的相关检测

本文提出了一种检测EEG中棘波的新方法。这种方法首先对仿真信号进行时频变换,得到模型棘波的时频特征。EEG信号经过时频变换后,计算EEG信号与模型棘波的时频相关系数,利用相关系数和时频分布中高频部分的能量,给出了一个确定EEG信号中是否含有棘波的指标,并定义这个指标为棘波概率。检测过程中,以棘波概率的大小检测棘波。实际应用表明,这种方法能够准确地检测EEG信号中的癫痫样瞬态特征     

用最大重叠离散小波包变换的Hilbert谱时频分析

在介绍基于最大重叠离散小波包变换(Maximal Overlap Discrete Wavelet Packet Transform,简称MODW-PT)的Hilbert谱方法的基础上,将基于MODWPT的Hilbert谱应用于非平稳信号的分析.采用MODWPT可将多分量的复杂信号分解为若干个瞬时频率和瞬时幅值都具有经典物理意义的分量之和,求出各个单分量信号的瞬时频率和瞬时幅值,再进行组合得到原始复杂信号完整的时频分布.对基于MODWPT和基于经验模态分解(Empiri-cal Mode Decomposition,简称EMD)的Hilbert谱,在不同类型非平稳信号下的时频分析效果进行了比较和分析,结果表明了基于MODWPT的Hilbert谱分析方法的有效性.