多点激励下绝对位移直接求解算法的误差频域分析

多点激励地震响应分析时,相对运动法将结构内部节点绝对位移分解成拟静位移和动态位移两部分分别进行求解,而绝对位移直接求解法直接对内部节点绝对位移进行求解,在两种求解算法中,阻尼分别假定与内部结点相对速度、绝对速度成比例。两种算法的阻尼假定不同可能会引起计算结果误差,在瑞利阻尼、单元阻尼模型下,采用随机振动方法对两种算法计算结果误差在频域内进行了理论分析,指出了瑞利阻尼模型下两种算法求得的结构动态内力功率谱密度误差主要受结构阻尼比、激励频率与结构基频率比值影响,但单元阻尼模型下两种算法得出的动态内力功率谱密度不存在误差。最后从概率意义上指出：瑞利阻尼模型下,两种算法得出的结构内力响应方差的误差随结构阻尼比的增大而增大,当结构阻尼比不大于5%时,两种算法计算结果误差很小。     

直升机结构响应自适应控制的频域双LMS法

传统的频域结构响应自适应控制都是根据确定性最优准则求得控制量,这种方法计算量大,且对外扰敏感常常导致求得的电压有较大波动,尤其在控制开始时刻。本文提出对控制通道频响矩阵与外扰响应幅进行在线识别与最优控制量求取的双LMS法。对某型直升机空测数据与其控制通道频响函数实测数据进行仿真,结果表明改进方法在保证控制效果和识别结果与原方法基本不变的同时,不仅能大大降低计算量,减少调整参数,而且能有效地缓和控制量的波动,具有更好的鲁棒性。     

基于频域盲解卷积的机械设备状态监测与故障诊断

在介绍频域盲解卷积（FDBD）模型的基础上,重点论述了其在工程信号特征提取中的关键技术：抑制循环—部分卷积误差的方法、次序不确定性的消除方法以及复数域盲分离算法的原理和应用。针对复杂环境或复杂机械设备结构中声、振信号的特征提取,全面综述了频域盲解卷积技术在机械设备状态监测和故障诊断中的研究现状,利用声学实验验证了其实际应用价值。论文最后指出了未来需要进一步研究的主要问题。     

基于频域分析方法的梁-TMDI系统的振动控制研究

采用调谐质量阻尼器惯性(tuned mass damper inerter,TMDI)对梁结构进行减振控制,推导了地震加速度激励下梁结构位移响应解析式和移动力作用下梁结构位移响应解析式.给出了梁-TMDI系统的最优参数,并进行参数敏感性分析,然后通过数值分析研究了 TMDI系统的控制效果,并对比了 TMDI系统与调谐质...     

光滑有限元的声学研究：时域和频域分析

摘　要：在使用有限元进行声场的数值模拟中,存在着两个主要误差,一个是数值方法中常规的插值误差,另外一个是计算声学中所特有的耗散误差(dispersion error),后者则是影响声学模拟仿真置信度的最重要因素。产生耗散误差的本质原因是由于有限元的数值模型刚度“偏硬”造成的。为了控制耗散误差,最重要的是使数值模型更好的反映真实模型。本文采用了一种基于边光滑的有限元方法(ES-FEM)来对声场的时域和频域进行数值模拟研究。该方法只采用对复杂问题域适应性很强的三角形网格,通过引进基于边的广义梯度光滑技术,能够使得有限元系统得到适当的“软化”。关于时域和频域的算例表明了在使用同样网格的情况下,本方法在声学模拟中的精度都要比有限元模型的高。     

主动隔振作动器刚度放大与控制误差分析

研究了主动隔振系统中作动器的刚度放大与控制误差问题。主动隔振系统中作动器的刚度应与其负载刚度相匹配,如果负载较大或者作动器刚度较小,可以利用作动器与小刚度弹簧串联的方式放大输出刚度。分析了控制器的输出误差均匀分布时主动隔振系统的隔振性能,分析表明,对作动器刚度放大时,需要同时提高控制器的相对精度与作动器的行程才能保证原有的隔振效果,作动器的输出刚度与控制器相对精度、作动器的输出行程两参数具有等效性与替代性。这为设计主动隔振系统时控制器与作动器在更广阔的范围内选择提供了依据。     

基于线振动台的液浮陀螺仪二次项误差系数标定方法研究

为提高液浮陀螺仪静态误差模型系数中二次项系数的标定精度,提出了线振动台振动整周期的方法来标定液浮陀螺仪。在充分考虑线振动台的寄生转动和垂直度误差,测试时产生的角振动以及陀螺仪的安装误差的基础上,设计了六位置法来标定陀螺仪二次项系数的标定方案。该方法抑制了线振动台的寄生转动、测试时产生的微小角振动以及陀螺仪的安装误差对标定精度的影响,能够提高液浮陀螺仪在线振动台上测试的精度。最后进行了相应的误差分析,验证了该方法能够准确的标定出陀螺仪的二次项误差模型系数,标定精度可达10~(-4)(°/h/g~2)数量级。     

基于频域ICA的语音特征增强*

为了降低卷积噪声对语音特征所产生的影响,提高语音识别正确率,文章提出了一种基于频域ICA（Independent Component Analysis,独立分量分析）的语音特征增强算法。该算法首先使用频域ICA方法作对噪声进行估计,然后在倒谱域内将带噪语音信号的短时谱减去所估计噪声的短时谱,最后根据去噪后语音信号的短时谱计算美尔倒谱系数（MFCC）作为特征参数。在仿真和真实环境下的语音识别实验中,本文所提出的语音特征参数相比较传统的MFCC其识别正确率分别提升了38.2%和35.8%。实验结果表明本文所提算法能够较好地解决卷积噪声环境下训练与识别特征不匹配的问题,有效提高了语音识别系统的识别正确率。     

基于频域形态滤波的低速滚动轴承声发射信号降噪新方法

声发射检测技术以其灵敏度高、频响范围宽、信息量大等优点,为机械故障诊断提供了一条新的检测途径,但应用于旋转机械设备时,容易混入各种有色噪声。当噪声频率与声发射信号重叠时,传统的降噪方法难以满足要求。将形态滤波应用到信号频域,可以有效消除有色噪声的干扰。根据声发射频响特性,对频谱进行拟合平滑高斯白噪声的影响,最后重构到时域。仿真和实际低速轴承信号表明此方法具有较好的降噪效果,有利于信号后续的处理和分析。     

外环位移控制与内环力控制的拟动力试验方法

对于大刚度结构试验,采用传统的位移控制加载试验难以进行,为此提出了外环位移控制、内环力控制的混合控制加载方法。在结构上设置外接高精度位移传感器测量位移反应,并设计位移控制器实现结构位移的反馈控制,同时采用一个位移与力转换系数,把位移命令转换为力命令使得加载设备采用力控制加载模式工作。为了验证该方法的有效性,首先介绍该方法的原理,然后进行数值模拟与试验验证。数值模拟和试验结果都表明,当选用合理的控制器参数时,该方法具有非常好的稳定性和精度,要优于传统拟动力试验方法,并且可以实现小位移的精确加载和测量,试验结果更准确。同时该方法中的内环采用力控制要比采用位移控制得到的试验结果更精确。研究表明,该方法可以很好地完成大刚度结构的拟动力试验。     

植物微弱电波信号的时、频域分析

在时域和频域上对植物电波信号进行了分析.植物电波信号的幅值处于μV级量级,是一种微弱信号;随时间变化剧烈,在不同时刻的取值关系松散;植物电波信号属于低频信号,其功率谱主要分布在小于5 Hz这一频段.     

一种用于语音增强的频域盲信号分离算法

研究了在未知声源信息和传声器空间位置的情况下,利用盲信号分离的方法实现语音增强。通过把基于信息论的信息最大化算法推广到频域,使得时域的卷积混合问题转变为频域的瞬时混合问题,进而就可以在每个频段分别进行独立分量分析,分离效果有明显改进,算法收敛性也得到提高。为了克服在频域中实现盲分离时所固有的位序不确定性和比例缩放问题对分离性能的严重影响,采用聚类的方法对每个频率段的分离结果进行排序。对真实环境中录制的语音、音乐混合信号和语音、语音混合信号进行了计算机仿真,分离之后使语音的信噪比提高了10-15dB,很好地实现了语音增强的目的。     

融入频域先验信息压缩感知方法的主动声呐回波信号处理

针对弱信噪比时的水下主动声呐回波信号处理问题,从主动声呐入射信号和目标回波信号的先验信息出发,与压缩感知理论相结合,提出了融入频域先验信息的压缩感知方法（Compressed Sensing based on Fequency Prior Information,CSFPI）。针对主动声呐入射信号,获取其频域先验信息,将其作为“原子”融入信号的稀疏分解过程,构建完备频域先验稀疏矩阵。主动声呐回波信号可以等效为携带目标信息入射信号的线性叠加,将该特性与传统正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）算法结合,形成基于“块”的正交匹配信号重构算法。采用CSFPI方法处理仿真信号来验证理论方法的正确性。进一步,通过主动声呐发射接收装置获取湖上实测数据,用CSFPI方法进行处理。当压缩比为50%、信噪比低至-5 dB时,重构信号的匹配率高于70%。实验结果表明了CSFPI算法在处理低信噪比声呐信号时的有效性。     

一种基于差错估计的H.264视频容错算法

针对最新的视频编码标准H．264,设计了一种基于差错估计的容错算法。该算法结合信道条件,估计差错在视频编码帧之间的扩散;根据每个宏块差错的程度,自适应地判断是否对该宏块进行帧内编码,从而抑制差错的积累。在存在反向信道的环境中,该算法可以利用解码器反馈的实际宏块错误信息,跟踪差错扩散,对其进行更准确的估计,以提高容错性能。仿真表明,在各种信道条件下,该算法相对于随机帧内宏块更新算法．重建图像平均峰值信噪比有1．3～2．5dB的提高。同时,该算法对信道估计的要求不高,运算量和存储量的增加较低,具有实用性。     

基于频域合成孔径聚焦的输电线路钢管杆超声导波成像检测

输电线路钢管杆结构是一种带有拔梢斜度的大口径薄壁管,超声导波周向B扫描检测传感器激发的超声导波在钢管杆传播过程中存在波束扩散现象。为了解决钢管杆超声导波检测过程中波束扩散导致周向检测分辨率降低的问题,提出了一种钢管杆超声导波频域合成孔径聚焦方法(Synthetic Aperture Focusing Technique, SAFT)。采用文中构建的超声导波合成孔径成像检测装置对直径为608 mm 的钢管杆进行超声导波扫查,可获得周B扫描图像和频域合成孔径聚焦图像。对比钢管杆周向B扫描图像和频域合成孔径聚焦图像,频域合成孔径聚焦图像中散射体和通孔的周向检测分辨率明显优于B扫描图像,文章提出的钢管杆超声导波频域合成孔径聚焦方法能够显著改善超声导波周向检测分辨率。     

Optimization of weighting methods of smoothing the discreteness error of distance sensors based on a frequency rangefinder

We present a method for locally optimizing the parameters of an arbitrary weighting function used to smooth the error due to the discreteness of a distance sensor based on a frequency rangefinder. Then we analyze how additive noise affects the error of measurement and we derive an expression for the dispersion of the error. The possibility that optimization of the weighting function parameters can minimize the total error is examined.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 12, pp. 19–23, December, 2004.This revised version was published online in April 2005 with a corrected cover date.     

基于误差信号的双模式遗传盲均衡算法研究

DD算法具有收敛速度快,稳态剩余误差小的优点,是一种最常用的盲均衡算法。遗传盲均衡算法是一种新的盲均衡算法,它利用遗传算法来解决盲均衡问题,具有较好的全局优化特性。在综合研究了DD算法及遗传盲均衡算法的特性后,利用误差信号的特性,给出了一种新的双模式遗传盲均衡算法,有效的结合了DD算法以及遗传盲均衡算法的优点,大大提高了算法的运算速度,提升了收敛性能,解决了遗传盲均衡算法运算量大的问题,并通过计算机仿真验证了该算法的有效性。     

一种中频双级电子式电流互感器误差特性的研究

研究了一种基于低功率铁心线圈的中频双级电子式电流互感器.通过对中频双级电子式电流互感器等效电路的分析,得到了电流误差和相位误差的表达式.为验证双级电子式电流互感器的中频传感性能,构建了基于差值法的中频双级电子式电流互感器校验系统,该系统采用32位DSP浮点芯片TMS320F28335进行数据采集控制和运算处理.实验结果表明,该双级电子式电流互感器在50～1 000Hz频率范围内的误差准确度可达0.05级.