倒频谱分析研究(续)

本文是在《倒频谱分析研究》(本刊82年第一期)基础上,进一步讨论倒频谱分析的基本理论,引入Z变换,求证倒频谱与频谱幅值之间的关系。讨论了用倒频谱分析复杂信号。利用声谱上等间距的谐波经倒频谱分析后辨别发音人。本文也是对《倒频谱分析研究》的补遗。     

类神经无线网络入侵检测风险的研究

无线网络安全期待突破技术瓶颈,为了有效辨识伪造或是有问题的无线接入点(AP),文章提出基于频谱分析仪的类神经无线网络的入侵检测机制。该机制采用频谱分析仪测量无线电磁波的信号,提取信号值,再用sniffer分析AP流量,最后,对于AP的使用行为进行分析,将采集到的数据通过NeuroSolutions软件依据倒传递的类神经网络进行仿真。     

SAW相关器与扩频同步信号的时间估计

给出两种ＳＡＷ器件：存贮式和双输入式ＳＡＷ相关卷积器，并分析它们作为解扩器件对同步信号到达时刻的估计精度。同步问题是对同步信号的检测和对信号到达时刻的估计。当扩频同步信号被检测到且满足（τ为码元宽度）时，同步信号被捕获（即达到了粗同步）。通过对两种器件时间估计精度的分析可以看出，在相同的检测概率下，双输入式ＳＡＷ相关卷积器的估计精度比存贮式的高。最后利用双输入式ＳＡＷ相关卷积器对信号时间轴压缩的性质进一步提高了估计精度。     

一种基于射频信号倒频谱的民用无人机识别和分类方法（英文）

由于监管不利,由小型无人机引起的扰航及空域非法入侵等事故对公共安全造成了不良影响。为了解决此问题,本文使用反向传播神经网络算法、支持向量机算法和K-近邻算法对位于禁飞区边缘的无人机的下行信号倒频谱进行识别和分类。在户外实地实验中收集了电磁静默环境下5种不同民用无人机的下行信号,并对这些信号进行了倒频谱分析。结果显示,本文提出的工作流和实现方法在非合作无人机的识别和分类方面取得了较好的效果,尤其在无人机识别方面,3种机器学习算法的平均准确率均可提升至近90%。     

频段扩展快速傅立叶变换

在频率分析中使用普通的快速傅立叶变换(FFT)技术时,由其产生的频谱分布在直流到给定的最大频率范围内。频段扩展快速傅立叶变换(ZOOMFFT)提供的是一种从频谱的频率范围的一小部份中获得高分辨率的方法。本文讨论了当今实现频段扩展快速傅立叶变换分析的两种不同的原理。文章指出,这些方法中最重要的区别就在于是否有能力在频段扩展快速傅立叶变换的计算过程中存贮并且保持用于分析的原始时间信号。一旦时间信号能够被存贮,那么这种新的方法就可以用于非平稳信号的分析。文章根据给出的若干频段扩展快速傅立叶变换的典型应用实例对这些方法做了比较。     

小波分析和人工神经网络在金属超声无损检测缺陷分类中的应用

基于金属超声检测中的缺陷脉冲回波为非稳态信号的特点，对高温合金材料超声检测信号的小波变换进行了特征分析，提取了各级小波分解信号的能量分布特征，最后将这些特征输入人工神经网络进行训练和分类，实验表明，这种方法具有良好效果。     

弹载脉冲多普勒雷达天线波束内群目标的超分辨率检测

通过对群目标回波信号进行超分辨率离散谱估计得到群目标的多普勒频率及其幅度矢量,在此基础上给出了频率域内群目标的方位和俯仰误差角的单脉冲测角方法.根据群目标回波信号的多普勒频率信息、方位和俯仰误差角信息实现在同一雷达天线波束内的群目标超分辨率检测.给出了降低虚警概率并保持检测概率不变的瑞利分布和莱斯分布群目标的检测方法,包括门限检测的"M中检出m"方法和航迹相关检测方法.仿真实验证实了上述方法的可行性和方位、俯仰角参量估值的高精度特性.     

钢丝绳磨损和绳径缩细无损检测的研究

本文在分析磁化段钢丝绳表面漏磁场分布的基础上,给出了一种利用电磁原理检测钢丝绳磨损和绳径缩细的无损检测装置,同时推导出基于检测信号空域频谱上的定量分析识别方法。     

深度卷积神经网络在轴承多故障复合诊断中应用研究

基于深度学习具有强大的自特征提取能力和较优的分类能力,将深度卷积神经网络引用到轴承的故障诊断中,提出了基于一维深度卷积神经网络的轴承复杂工况故障诊断方法。在提出的方法中,将轴承的多故障振动信号作为模型的直接输入,通过训练深度卷积神经网络模型,利用模型中多个卷积层和池化层对输入的振动信号进行自特征提取,并进行故障分类。从而以基于数据驱动的方式形成端到端的故障诊断。研究表明,在一维深度卷积神经网络中直接输入轴承振动信号进行故障诊断,与提取时域和频域特征结合支持向量机进行故障诊断的方法相比,深度卷积神经网络可以更好地反映时域振动信号与特征间的关系,获得了比传统智能诊断方法更高的识别效率。     

基于幅度补偿的混凝土合成孔径聚焦成像方法

合成孔径聚焦技术(Synthetic aperture focusing technique,SAFT)通过叠加邻近多道通的回波信息,可增强目标缺陷的信号特征,被广泛应用于超声无损检测领域。对于大深度混凝土结构的无损检测问题,由于超声波的衰减作用明显,传统B扫描及SAFT方法的成像效果均不理想。为提高混凝土超声成像的质量,测定了混凝土中超声波传播的相对衰减系数,引入幅度补偿技术对微弱回波信号进行幅度补偿,然后再对补偿信号进行SAFT成像处理,进一步增强了超声成像效果。人工混凝土块实验表明,本文所提方法比传统成像方法具有更高的成像分辨率,底部缺陷反射更加清晰,同时内嵌铁管及木块的实验均验证了本文方法的有效性。     

基于视听融合的宽频带振动频谱提取（英文）

提取振动频谱对于旋转机械的故障诊断至关重要。环境和噪声的多样化限制了传统单模态振动提取方法的性能。由于视听信号具有不同的采样频率、噪声和环境限制，视听融合算法可以有效解决单一模态存在的问题。基于此，文中提出了一种基于视听融合深度卷积神经网络的宽带频谱提取方法，该方法充分融合了不同模态的有效信息。该模型基于双流编码器从不同的模态中提取特征，使用深度残差融合模块提取高级融合特征并输出给解码器。实验结果表明，该模型的表现优于最新的振动提取方法，如Reg Net, MFCNN及L2L等，噪声环境下的振动频谱提取准确率提高15%。     

绕水翼空化非定常动力特性的时频分析

为了解绕水翼附着空化的流体动力特性,用实验方法研究了绕水翼的空化流动现象.实验在空化水洞中完成,采用高速摄像技术观测了不同空化阶段的空穴形态.并测量了水翼所受的升阻力.利用时频分析中的Choi-Williams变换和小波变换对水翼升力信号进行了分析处理,得到了水翼升力信号在不同空化阶段的时频特征.结果表明:在不同的空化阶段,对应于各种不同的空化形态,其流体动力的频谱特性也表现了不同的特点.在没有空化产生时,水翼升力的时频无规则,升力随时间的变化不存在周期性;在片状空化阶段,升力信号变化的频率随着空化数的减小而减小;在云状空化阶段,空穴波动增强,升力信号的周期性更加显著,而此时频率基本不随时间和空化数变化.     

TDMA扩谱通信系统的快速粗同步

时分多址扩谱通信系统中,一个最基本的任务就是实现本机的伪随机信号与接收的伪随机信号同步。本文给出了一种采用声表面波卷积器作为接收机的可编程匹配滤波器,实现时分多址直接序列扩谱信号的快速粗同步方法。文中阐述了同步捕获的工作原理以及粗同步调整的必要性,分析了这种同步方法的捕获性能以及粗同步时基调整所需的时间。     

基于Hilbert变换和跟踪滤波的正弦扫描数据处理方法研究

提出一种针对正弦扫描时间历程数据频谱后处理方法,此方法对控制仪驱动信号进行Hilbert变换获取时间-频率曲线,利用驱动信号与响应信号频率同步的特性,对响应信号进行跟踪滤波获取时间-响应幅值曲线,并最终获得响应信号的频谱。此方法不依赖振动控制仪和带有COLA通道的数据采集系统,并可有效避免正弦约减法等方法带来的泄露和精度不高等问题。     

基于VB的虚拟示波器的研究与设计

针对传统示波器的功能局限,价格昂贵,更新周期长等不足,结合虚拟仪器扩展性强、开发周期短、性能高等优势,以Visual basic 6.0为软件平台,计算机和数据采集卡为硬件平台,开发设计了一种多功能虚拟示波器。该示波器由数据采集、频谱波形显示、时域波形显示、快速傅里叶变换(FFT)、数据存储读取以及参数处理显示模块构成。通过与传统示波器的数据采集、波形显示等功能对比,检测信号结果与传统示波器所测结果吻合,具有界面友好、操作简单、可扩展性强、成本低、失真度小等优点,除了优化传统示波器的基本功能外,还增加了信号的频谱测量分析和数据存储读取功能。     

极性采样倒相编码数字脉冲压缩处理器的检测性能

本文阐述了极性采样倒相编码数字脉冲压缩处理器的非参量恒虚警率(CFAR)特性。这种处理器实质上是简化的Dicke-fix,也是窄带信号的符号检测器。确定了高斯和非高斯噪声中的检测性能。说明了这种处理器相对于非相干匹配滤波器的信噪比损失随码长增加而减小;在高斯噪声中的渐近损失为1.96dB;在Weibull噪声中的损失随Weibull分布形状参数减小而减小,甚至可转为得益。     

非定常大振幅振荡试验数据处理研究

在大振幅振荡风洞试验过程中,去除测量数据信号中的噪声、对齐初读数和吹风数中的角度序列和力信号序列是获得准确大振幅试验数据的两个关键问题。文中介绍了全相位数字滤波原理和处理非定常试验数据方法,并推导了全相位处理数据理论计算公式,通过对天平各通道力信号进行频谱分析来确定滤波的截止频率。对移相位、插值拟合、移动最小二乘拟合3种对齐初读数和吹风数方法进行了详细介绍,并比较了3种方法处理试验数据结果。结果表明,在有噪声的信号中,全相位数字滤波能够减少滤波过程中信号相位和幅值失真,3种对齐数据方法处理试验数据结果比较一致、合理。     

粗晶材料超声检测信号的小波变换去噪方法

本文研究多尺度小波分析方法在粗晶材料超声缺陷信号增强中的应用。在分析晶粒噪声和缺陷信号频谱分布的基础上，提出一种基于小波变换系数软阈值处理再重构的方法来提高信噪比。实验结果表明，该方法具有很好的去噪效果，增强了缺陷的检出率。     

基于相关运算的LIDAR测风速

风速测量是激光雷达的应用之一。文中详细讨论了利用相关算法处理激光雷达采集的大气气溶胶回波信号计算风速的方法。介绍大气气溶胶回波信号的前处理,推演便于计算机处理的相关运算计算风速公式,运用Ｍａｔｌａｂ 语言实现信号预处理及风速计算,给出实验结果并与香港天文台数据作比较分析,指出该方法的优点及局限性     

用声表面波器件对MSK扩频信号进行非相干解调

我们已用声表面波(SAW)器件对MSK调制、解调和系统同步等作了研究。在扩频系统中,在对信号解扩的同时完成了MSK的解调和解码。本文主要讨论采用单片SAW卷积/相关器,运用非相干方法,解突发形式的MSK扩频信号。最后还给出了几种干扰下的实验数椐。