插值FFT和滑动DTFT的科氏流量计信号处理方法

科氏流量计通过计算一次仪表输出的两路同频正弦信号的时间差来测量质量流量.实时精确估计两路信号的频率和相位差是科氏流量计数字信号处理的关键.针对科氏流量计实测信号,提出一种基于插值FFT和滑动DTFT的信号处理方法.利用插值FFT估计信号频率,通过计及负频率的改进滑动DTFT估计相位差,进而计算出时间差.方法兼顾了参数的估计精度和算法的计算效率,对比实验表明了该方法的有效性和优越性.     

科氏质量流量计相位差的一种高精度估计方法

科氏质量流量计是一种用于直接测量质量流量的流量计,其测量精度易受环境噪声的影响。为提高其精度,提出了一种高斯噪声背景下的科氏质量流量计相位差估计新方法。当传感器信号频率在较小范围内缓慢波动时,通过锁相环实现整周期采样。采用离散傅里叶变换计算两路传感器信号的相位差,并实现了219点离散傅里叶变换,以获得精确的相位估计值。与快速傅里叶变换相比,所提出方法具有计算量小、计算速度快等优点,大大降低了数据处理容量。仿真结果表明:当信噪比高于0dB时,该方法的相位估计误差小于0.12°。     

改进的DFT插值频率估计算法及其DSP实现

在Quinn算法和插值迭代算法(A&M算法)的基础上 ,提出了一种改进的离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform, DFT)插值频率估计算法。该算法首先通过Quinn算法估计出1个频率误差作为迭代估计算法的误差初值,然后用迭代算法精确估计频率误差。改进后的算法可以有效减少迭代次数,因此同时具有Quinn算法 的高效率和A&M插值迭代算法的高精度。为了提高算法在DSP处理器上的运行效率,本文还对算法在DSP上的实现提出了一种优化方法,有利于该算法的实时性应用。仿真结果表明该算法在频率估计精度、实时运算效率以及对噪声的抗干扰性能上均获得了提升。     

一种改进的基于FFT的信号插值算法

在传统运用FFT进行信号插值运算的基础上,提出了一种提高插值精度的改进算法.通过子序列重叠和裁剪,舍弃重建序列边缘误差较大的样点,再将相对准确的样点进行重组,从而大幅提高插值精度.实验结果表明:与Prasad等算法相比,在计算量增加3.1％的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/19;在计算量增加2倍的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/75.     

科氏质量流量计应用技术探讨

介绍了科里奥利(Coriolis)质量流量计(以下简称CMF)测量流体质量流量的幅值比测量法、时间差的直接测量法及傅里叶变换算法的测量原理,同时还介绍了相关技术及锁相环技术在测量中的应用。文中给出了对太航某型号CMF的传感器在不同流量情况下进行A/D同步采样后,应用锁相环技术和傅里叶变换算法,用MATLAB软件得到不同流量对应的相位差曲线图。最后对以上三种算法进行了比较分析。结果表明,傅里叶变换算法的应用是模拟式CMF转化到数字式CMF的关键因素,并且可以有效提高计量精度。     

基于迭代的多频频率估计方法

调频连续波（Frequency modulated continuous wave,FMCW）雷达中的频率测量精度直接决定了测距的精度,但实际应用中频率估计受到负频谱和多目标带来的多频信号的干扰,误差较大。本文基于常用的单频频率估计方法Orguner算法提出了一种新的多频频率估计方法,并利用迭代逐步消除负频谱和其他频率带来的干扰。该方法只需要对信号进行离散傅里叶变换（Discrete Fourier transform,DFT）,进而取各频率点附近的3个采样值实现精确的频率估计。仿真结果证明,本文提出的方法无论在无噪声条件下还是在高斯白噪声条件下均能带来频率估计精度的提升,且无需加窗处理,相比传统方法拥有更低的计算复杂度。     

基于DSP的高精度测频方法与软件设计

提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的测频方法,用于光纤涡轮流量计转子叶片频率的测量.在简要分析了光纤涡轮流量计的工作原理的基础上,设计出了光纤涡轮流量计测量系统软件的硬件电路平台;阐述了利用事件管理器通用定时器实现高精度数据采集方法的设计与DSP实现;分析了高稳定性、实时性的FIR滤波算法与DSP实现;讨论了利用插值方法改进FFT算法实现高精度测频的DSP实现;利用通用定时器的比较操作来产生脉宽调制(PWM)波,实现TTL电平输出.     

基于快速傅里叶变换的正弦信号频率高精度估计算法

为了进一步提高加性高斯白噪声背景中正弦信号的频率估计精度,提出了一种新的基于插值快速傅里叶变换(FFT)的正弦信号频率估计算法.首先,对N点正弦采样序列进行等长度时域补零延长,再进行 2N 点FFT; 然后, 搜索幅度最大离散谱线位置得到频率粗估计值; 最后, 采用幅度最大谱线以及原信号的离散时间傅里叶变换(DTFT)在幅度最大谱线左右两侧的两点抽样值进行精估计.仿真结果表明,当信号实际频率位于FFT两条离散谱线之间任意位置时,所提算法的频率估计均方根误差均接近克拉美罗下限,具有较好的一致性,估计精度高于Candan算法、Fang算法、三谱线合理结合(RCTSL)算法和Aboutanios算法, 且信噪比阈值较低,估计性能优于现有频率估计算法.     

基于加窗插值FFT和APFFT的谐波检测算法

研究加窗插值傅里叶变换(加窗插值FFT)和全相位傅里叶变换(APFFT)在电网谐波分析中的应用.详细分析了频谱泄漏效应对测最精度的影响.通过数值模拟,发现加窗插值FFT对信号的幅值和频率的检测精度很高,但对相位的检测还存在着比较大的误差,而APFFT具有相位不变性的特征,能精确地提取相位信号.将加窗捅值FFT用于幅值、频率的检测,将APFFT用于相位的检测,通过试验仿真运行表明,以上的分析结果,电网谐波的频率、幅度、相位精度都很高,达到了国家标准.     

基于离散傅里叶不变特征的人脸识别

给出了一种基于离散傅里叶不变特征的人脸识别方法。从连续傅里叶变换出发,讨论连续傅里叶变换情况下的傅里叶变换性质,给出离散傅里叶变换情况下的傅里叶变换性质。依据离散傅里叶变换性质,推导出离散傅里叶变换的不变特征,并将其用于人脸图像识别。人脸识别结果表明方法具有很好的识别能力。     

基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法*

本文提出了一种基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法：首先采用新式自适应陷波器对科氏流量计时变信号进行滤波以求其频率,然后采用重叠短汉宁窗DTFT算法实时计算两路信号之间的相位差,再根据频率和相位差求得时间差,最终测得质量流量。给出的仿真和实测结果表明本文方法是实用有效的。     

基于FFT和闭环采样控制的科氏质量流量计信号处理系统

针对新型的直管型和微弯管型科氏质量流量计(CMF)基频较高,满量程相位差微小的特点,提出一种以FFT算法为核心,由FPGA硬件逻辑及外围电路实现频率跟踪,通过调整DDS产生可变时钟实现AD采样频率闭环控制的CMF信号处理系统,以满足FFT算法整周期采样的条件,减小由于非整周期截断带来的频谱泄露对计算精度的影响,实现了实...     

基于科里奥利质量流量计的流体粘度测量分析

介绍了科里奥利质量流量计的工作原理,并从管内流体运动及内摩擦力耗能情况入手,针对影响粘度测量的密度变化因素,对流量计测量粘度的方法进行了改进,通过流体弯曲振动模型的分析,建立了流体粘度与流量计振动参数之间的关系.实验验证了该方法的正确性,并对其应用局限进行分析.该方法简单实用,拓展了科里奥利质量流量计的应用范围.     

基于小波变换的科氏流量计降噪技术的研究

为了提高科里奥利质量流量计的降噪水平,采用以小波变换作为前置滤波器来抑制噪声干扰。以分析小波变换为基础,阐述了小波变换应用在科氏流量计上的可行性,给出了实现方案,并做了相关的现场实验。通过实验结果表明所研究的方法是可行且有效的。     

基于ZLJ-C系列科里奥利质量流量计的流体粘度测量技术研究

采用ZLJ-C系列科里奥利质量流量计进行流体粘度检测的技术与方法;将流体及传感器敏感管(以下简称传感器管)置于柱坐标下对流体动力粘度和科里奥利质量流量计振动时的参数进行了系统分析;提出了一种新的粘度检测方法;利用量纲分析法对相关结论进行了验证.实际实验数据表明该方法是可行的.该技术简单、有效,可在不改变科里奥利质量流量计原有结构的条件下实施.     

科氏质量流量计挂壁状态在线监测与校正

科里奥利质量流量计(以下简称科氏质量流量计)振动管内壁的挂壁状态对流量计离线标定、故障诊断以及基于振动的流体粘度测量精度等均存在一定影响.针对这一问题,利用科氏流量计的谐振频率和系统的驱动功率随着内壁的挂壁物质量增大而变化的特性,研究与实现了基于信号特征的科氏质量流量计挂壁状态的在线监测,提高了流体流量、粘度、密度等测...     

化工车间科里奥利质量流量计的原理及其应用

科里奥利质量流量计称得上是真正意义上的质量流量测量,具备一系列工程应用优点,已经成为工业控制及节能管理领域较多使用的流量仪表,广泛应用于石化、制药及其他工业领域。本文从化工车间科里奥利质量流量计的原理和结构入手,总结了一些安装使用上的注意事项和使用方法,对其选用及安装进行说明,最后简单阐述了科里奥利质量流量计在化工车间的投运及常见故障的处理方法。     

差压式涡街质量流量计信号处理系统的研制

差压式涡街质量流量计是一种新型的质量流量测量装置,通过测量旋涡发生体上下游管壁处的差压,同时获取涡街频率信号和压力损失信号.为了将差压中这两路信号分离并准确测量其值,研制了采用程控放大、自适应滤波技术及FFT算法的信号处理系统.实验结果表明,该信号处理系统能够准确地从差压式涡街质量流量计输出信号中测得管内流体的质量流量值,同时改善了装置的抗干扰能力和通用性,提高了涡街频率测量的准确度,并且具有结构简单、成本低、适用性广等优点.     

一种基于自适应陷波器的科氏流量计频率解算新方法

为提高科氏流量计信号的初始收敛速度和频率跟踪精度,提出了一种频率解算的新方法:首先采用基于burg算法实现的格型IIR自适应陷波器对信号滤波,并短时间跟踪信号频率,其接近收敛时基于简化梯度算法实现的格型自适应陷波器开始并行工作,待简化梯度算法实现的格型自适应陷波器收敛后,前者停止工作,简化梯度算法实现的格型自适应陷波器持续工作直至结束。仿真及实验结果表明,本方法可以获得更快的收敛速度、更高的频率跟踪精度。     

应用科里奥利质量流量计的车载油耗记录分析仪

内燃机车牵引总重每万吨公里消耗的燃油量,是铁路运营工作重要的经济指标,采用含有科里奥利质量流量计的内燃机车车载油耗记录分析仪,对控制内燃机车燃油单耗、节约铁路运营成本起到了重要的作用。