高分辨力谱分析方法的频率分辨能力

本文介绍常规付里叶法、自回归法和Pisarenko分解法的功率谱密度估计对两个正弦信号的频率分辨能力。从平均意义上讲,常规付里叶谱分析方法的分辨力近似为观察(样本)间隔的倒数。但是,对于两个有任意初始相位的正弦信号,它的分辨力可能比平均分辨力要好得多或者差得多。理论上,只要正弦信号的个数和自相关函数已知,Pisarenko分解法总能分辨两个或两个以上的正弦信号。另一方面,自回归(最大熵)谱估计的分辨能力随信噪比而变化,其理论分辨能力在Pisarenko分解法和常规付氏法之间。根据实验发现,在20分贝信噪比时,自回归法的分辨性能大约是常规付氏法的4倍;在0分贝信噪比时,也有2倍左右;在-10分贝时,二者的分辨力几乎无差别。     

SVD及其在谱分析中的应用

一、引 言 在诸如雷达、声纳、语言分析等许多信号处理领域中,一个经常遇到的共同问题就是要用有限的采样数据估计信号的谱。虽然传统的Blackman-Tukey算法和周期图算法可用来解决这一问题,但由于实际场合下可用的采样长度往往很短,计算出的谱的频率分辨力较低,结果并不很理想。 近年来,一些所谓“高分辨力谱分析方法”(High resolution spectrum analysis meth-ods)如最大似然(ML)、自回归(AR)、自回归和移动平均(ARMA)以及线性预测(LP)等方法日益受到重视。其中一个主要原因是:它们在信噪比不很低的情况下能提供比传统方法高得多的频率分辨能力。     

基于ARMA模型模拟高架桥的脉动风速时程

强风是高架桥设计与防灾减灾分析的控制性荷载之一.风与高架桥相互作用十分复杂,可以通过风洞试验、现场实测、数值模拟获取可靠的风速(风荷载)数据.尽管如此,时域分析可以使人们更全面地了解高架桥的风振响应特性, 也能更直观地反映高架桥风致振动控制的有效性.因此, 使用线性滤波法即白噪声滤波法(WNFM)中的自回归滑动平均(ARMA)模型模拟高架桥的脉动风速时程.首先, 考虑高架桥脉动风速的时间和空间相关性, 导出自回归(AR)模型阶数与滑动回归(MA)模型阶数不相等时ARMA模型的表达式.接着, 基于Kaimal风速谱,使用ARMA模型来模拟一座实际高架桥的脉动风速时程.最后,通过比较模拟风速功率谱、自相关和互相关函数与目标风速功率谱、自相关和互相关函数的吻合程度, 验证基于ARMA模型模拟高架桥脉动风速时程的可行性.     

基于后验信噪比频域迭代算法的语音增强方法

为了抑制谱减法语音增强时引入的“音乐噪声”，采用基于后验信噪比频域迭代算法的语音增强方法。首先，当后验信噪比大于20dB时，对含噪语音采用谱过减法；当后验信噪比小于20dB时，对含噪语音谱线进行衰减处理。为了进一步抑制音乐噪声，对增强语音信号进行多次频域迭代降噪处理。对实验室环境录制的不同输入信噪比条件下的含噪语音信号进行处理，与传统谱减法相比，增强语音信号的信噪比有较大的提高，并且音乐噪声得到很大程度的抑制。     

一种确定奇异值分解降噪有效秩阶次的改进方法

提出了一种基于奇异值差分谱单边极大值的降噪方法,实现了对旋转设备故障信号信噪比的提高。首先通过相空间重构Hankel矩阵的方法对原始振动信号进行处理,再进行奇异值分解,最后采用奇异值差分谱单边极大值原则确定所含的较大峰值降噪阶数。通过数值仿真和实际轴承故障数据的应用分析,表明了该方法可以有效地提高信号的信噪比,为后期的故障特征信号提取创造有利条件。     

一种提高单片机内嵌式A/D分辨力的方法

单片机内嵌式Ａ／Ｄ的使用要比外置式Ａ／Ｄ简单、方便，且容易获得更高的信噪比，但其分辨力相对比较低，难以满足精密测量的使用要求。本文介绍了一种提高单片机内嵌式Ａ／Ｄ转换器分辨力有效实用法，简单外转电路和单片机内部软件计算可以将原分辨力将提高１￣３倍。     

小波双三次插值搜索算法提高遥感图像分辨力

通过小波双三次插值中高频外推阈值门限选取与峰值信噪比变化关系的分析,提出了小波双三次插值搜索算法。该算法能够自动搜索到高频外推的最佳阈值门限,在不破坏光学遥感图像原始信息的情况下,提高图像的空间分辨力和峰值信噪比,有利于对图像的细节信息进行观察分析。实验表明,该算法的重建图像的峰值信噪比比全小波插值图像和小波双线性插值图像的峰值信噪比分别高6.5dB和2.4dB,熵提高到原图像的1.3倍,是一种提高光学遥感图像分辨力的有效算法。     

基于中值滤波－奇异值分解的胶合板拉伸声发射信号降噪方法研究

为了去除声发射信号中的随机噪声与脉冲干扰,提高有用信号质量,提出了一种中值滤波与奇异值分解相结合的降噪方法。该方法首先对原始声发射信号进行中值滤波,去除幅值较大的异常值,其次对去除异常值的信号序列进行相空间重构和奇异值分解,最后针对难以确定重构阶数这一问题,提出奇异值能量差分谱概念,并利用能量差分谱的较大峰值位置来确定奇异值的重构阶数,以实现降噪。数值仿真和五层胶合板脱胶和表板断裂测试的实测数据分析表明,该方法能够有效地保留原有信号的特征,并能最大限度地消除噪声,提高信噪比     

现代大型分析测试仪器系列讲座之五 电感耦合等离子体质谱

电感耦合等离子体质谱 (ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ缩写为ＩＣＰ -ＭＳ)是 80年代发展起来的分析测试技术 ,它以独特的接口将电感耦合等离子体 (ＩＣＰ)的高温电离特性与四极质谱仪的灵敏快速扫描特性相结合 ,近年来已成为一种强大的元素分析技术。该技术具有检出线低、动态线性范围宽、谱线简单、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特征。1　基本原理如图 1所示 ,ＩＣＰ -ＭＳ主要由ＩＣＰ、接口、离子透镜、四极质量分析器及检测器组成。图 1　ＩＣＰ -ＭＳ结构…     

《气相色谱-质谱联用仪》校准规范实际应用经验

JJF1164-2006《台式气相-质谱联用仪》校准规范要求分别对气质联用仪（GC-MS）分辨力、质量范围、质量准确度、信噪比、测量重复性、谱库检索进行校准。下面笔者就JJF1164-2006中的相关校准方法和技术指标进行分析。一、分辨力和质量范围GC-MS一般要提前2h抽真空,待仪器稳定后进行仪器调谐。调谐是进行仪器的校准,通过调节仪器的离子源、质量分析器、检测器等各个参数,获得所需的分辨力、灵敏度、准确的质量测量以及正确的离子丰度比。     

人工模块地震动加速度时程的参数研究

本文将地震波按场地进行了分类，在每一类场地上挑选了一定数量的有代表性的地震波，对每一条地震波用时间序列分析理论中的自回滑动了平均模型（ＡＲＭＡ）进行了模拟，建立了ＡＲＭＡ模型参数及平稳过程参数对地震参数（震级和震中距）的回归方法，通过对比模拟地震波和原始地震波的波形及反应谱，表明人工地震波可以满足抗震分析和理论研究的需要。     

调相信号的一种数字化精确解调方法

介绍了一种用三参数正弦波拟合算法实现的、绝对收敛的四参数最小二乘正弦波拟合算法，给出了其收敛区间、绝对收敛判据以及实现过程。通过使用一个周期的正弦波曲线模型的滑动拟合法，实现了正弦载波相位调制信号波形的精确解调。在调制信号是方波的情况下，给出了相位解调的仿真结果和其它参数的波动情况；在一个实测调相曲线波形上进行的解调分析，给出了相位调制波形的解调结果，同时，在调制信号是正弦波的情况下，给出了解调失真的计算方法和结果。本方法是评价载波为正弦波的调相信号的一种良好方法，准确度高、分辨力高，可用于调相信号源及其解调设备的指标评价和计量测试。     

超低频正弦波毫伏发生器

超低频正弦波毫伏发生器朱锡珉（第一砂轮厂计量处，２０００８２）超低频正弦波毫伏发生器可用于单点记录的电子电位差计运行试验以考察仪表记录特性。用同步电机带动环形线绕电位器滑臂制做的发生器输出的正弦波波顶不够圆滑。由ＣＭＯＳ数字电路构成的波形发生器周期、...     

利用SEM、EDS及WDS对铜及其氧化物的价态效应研究

利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线波谱仪(WDS)研究了铜及其氧化物的I_(Lα)/I_(Kα)和I_(Lα)/I_(Lβ)谱线强度比的价态效应。结果表明,不同价态铜的I_(Lα)/I_(Kα)和I_(Lα)/I_(Lβ)谱线强度比按一定的规律随价态而变化,即谱线强度比值随价数增加而减少。     

表面粗糙度的混合谱模型及综合评定

本文采用自回归谱分析结合改进周期图检验方法,建立表面粗糙度的混合谱模型,以分离其中表现为离散谱的确定性谐波成分和表现为连续谱的随机性成分,并在此基础上提出综合评定表面粗糙度各种参数的方法。同时,对AR模型的阶数与谐波成分识别给出较为有效的经验判定方法。     

Mn掺杂BaTiO_3基PTCR陶瓷相变的EPR研究

为了探索利用ＥＰＲ谱线对ＰＴＣＲ陶瓷的相变及ＰＴＣ效应的机制研究的可能性,本文对接 Ｍｎ的 ＢａＴｉＯ３基正温度系数热敏电阻（简称ＰＴＣＲ）陶瓷在 １２０～４５０Ｋ温度范围内的电子顺磁共振谱进行了研究．得出了 Ｍｎ２＋离子 ＥＰＲ信号强度、 ｇ因子值和超精细耦合常数｜Ａ｜值的温度分布,发现ＥＰＲ参数与ＰＴＣＲ陶瓷相变有明显的对应关系,并给出微观结构上的初步解释．研究表明ＥＰＲ谱线以及精细结构的分析可以为ＰＴＣＲ陶瓷的相变机制以及ＰＴＣ效应的机制研究提供新的途径．     

调频信号的数字化解调

介绍一种用3参数正弦波拟合算法实现的、绝对收敛的4参数最小二乘正弦波拟合算法，给出了其收敛区间、绝对收敛判据以及实现过程，在此基础上讨论实现正弦载波的调频信号的精确解调问题，使用一个周期的正弦波曲线模型的滑动拟合法，实现了频率调制信号波形的精确解调，在调制信号是方波的情况下，给出了频率解调的仿真结果和其它参数的波动情况；在1个实测调频曲线波形上进行的解调分析，给出了频率调制波形的解调结果，同时，在调制信号也是正弦波的情况下，给出了解调失真的计算方法和结果。本方法是评价载波为正弦波的调频信号的一种优良方法，准确度高、分辨力强，可用于调频信号源及其解调设备的指标评价和计量测试。     

EWT-SVD在高速列车万向轴动不平衡检测中的应用

万向轴是高速列车传动系统的核心部件,其动不平衡检测对保障列车运行安全具有重要意义。万向轴动不平衡特征主要体现在特征频率中,针对该信号的故障特征频率提取,引入经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)与奇异值分解(singular value decomposition,SVD)算法。该算法利用EWT构造一组小波滤波器组提取信号的固有模态分量,并通过Hilbert变换得到每个单分量信号的瞬时频率与瞬时幅值,使用SVD结合奇异熵增量谱确定重构阶数并对每个单信号进行重构消噪。通过构造一仿真信号对算法的有效性与可行性进行验证,并将该方法运用于万向轴动不平衡检测中,结果表明:该方法能准确地提取信号的特征频率,使得谱线分辨力得到提高,可有效地应用于万向轴动不平衡检测中。     

4Cr3Mo2V钢淬回火过程组织结构研究

采用ＴＥＭ、ＸＲＤ研究了４Ｃｒ３Ｍｏ２Ｖ模具用钢淬、回火过程组织结构变化及碳化物行为，结果表明，碳化物转变过程为Ｍ３Ｃ→ＭＣ→ＭＣ＋Ｍ６Ｃ。二次硬化主要由ＭＣ析出引起，对二次硬化奇特的Ｘ射线谱线和电子衍射花样进行了注释。     

高分辨力TDI-CCD

首先简陈述了提高线阵CCD遥感相机地面像元分辨力的几种有效途径,接着分析它们对相机灵敏度特性的影响。为了解决相机分辨力与灵敏度之间的矛盾,对几种高灵敏度CCD进行简要分析,其中重点对TDI－CCK的工作原理和主要特性进行详细分析,发现TDI－CCD不仅具有高灵敏度,而且对于相机的分辨能力、信噪比和响应非均匀性等特性都有不同程度的改善。从而使TDI－CCD为解决遥感高分辨、转型化的主要技术途径和关键技术措施。