三角波信号波形参数的测量不确定度

通过使用波形测量手段和最小二乘直线拟合方法，对三角波信号的波峰、波谷、中值、幅度、频率、沿斜率、沿线性度、对称性等指标进行了精确评价，详细讨论了方法的实现过程以及有关技术问题，并对各项参数指标进行了不确定度分析。实验验证结果表明了该方法的有效性和实用性，该方法可应用到三角波信号源的性能指标评价中。     

2001年第21卷目次

理论与实践ISO/IEC170 2 5与 ISO/IEC导则 2 5的比照分析……吴听、齐建华 (1- 3)………………………………现代测试系统的仿真研究……………………………岳瑞华　许化龙 (1- 11)…………………………数字式频率与波形合成技术及其应用………………史国炜　陈明　王青　王锋 (1- 13)…………船载炮射击时的角度修正何英　张志民 (1- 16 )……三角波信号沿线性度的统计分析评价方法…………梁志国　郭洪侠 (2 - 3)……………………………压电陶瓷驱动电源及其在激光陀螺扫模中的应用…刘放　张士邈　陈明 (2 - 6 )……………………频率…     

自适应可调品质因子小波变换在轴承早期故障诊断中的应用

分析了可调品质因子小波变换(TQWT)的近似平移不变性,并通过模拟信号对该性质进行验证。提出了基于时频峭度指标优化的自适应可调品质因子小波变换(ATQWT)方法,用于解决滚动轴承早期故障诊断问题。首先利用时频峭度指标对TQWT的品质因子和冗余因子进行搜寻,确定最优影响参数后,根据所得结果设置好TQWT的参数并对原始信号进行处理,得到相应的信号分量并选定最佳信号分量,对最佳信号分量执行包络解调处理,最后分析包络谱中的频率成分来判定轴承的状态。实验信号分析结果表明:所得时频峭度指标更加可靠,鲁棒性更强。在低信噪比情况下,该方法可以准确分离出原始信号中的微弱特征,有效判定轴承的早期故障。      

舰艇抗冲击设计中正负三角波冲击谱分析与应用

前联邦德国国防军舰建造规范BV043/85规定由冲击反应谱转换到正负三角波载荷,加载该载荷考核舰船设备抗冲击性能,文章通过理论推导得到其具体应用公式;阐述了该正负三角波的冲击谱特性,其在低频等位移段提高了反应谱值,在中频段和高频段(等速度段和等加速度段)降低了反应谱值。以水面舰艇甲板安装设备为例,应用该载荷进行设备抗冲击分析,与反应谱方法的结果进行比较,应用反应谱分析方法得到的设备最大位移和应力值约是应用正负三角波方法的1.2～1.3倍。     

一种先进超声速民机低声爆高效气动布局设计

低声爆高效气动布局设计是超声速民机研究的重点和关键技术之一。采用基于声爆最小化理论反设计方法、波系有益干扰后体设计方法、参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法,提出了一种先进超声速民机低声爆气动布局,对每一步降低声爆的效果进行了分析并研究了该布局的全声爆毯特性;采用CFD数值求解近场声爆信号并通过Burgers方程传播到远场,研究了飞行高度、飞行马赫数等参数对该气动布局地面声爆响度的影响;采用CFD数值模拟方法研究了飞行高度、马赫数等参数对该气动布局气动特性的影响。研究表明,采用基于声爆最小化理论反设计方法降低了基准气动布局的地面声爆响度约6.54 PLdB,采用波系有益干扰后体设计方法进一步使地面声爆响度降低了约0.97 PLdB,采用参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法使气动布局地面声爆响度进一步降低了约4.04 PLdB;合理地设计飞行高度、飞行马赫数,可以有效地降低地面声爆响度;合理地选择巡航飞行高度和巡航飞行马赫数,可以有效地提高巡航效率。研究工作对超声速民机气动布局设计具有一定的工程指导价值,对超声速民机总体气动方案设计亦具有一定的工程借鉴意义。     

基于保障性、维修性的测试性参数指标选取方法研究

运用广义随机Petri网的方法,得到了测试性参数指标与保障性参数可用度Ao之间的关系,另外还推导出了测试性参数指标与维修性MTTR之间的关系。以A0和MTTR为目标,进行测试性参数指标的寻优求解,从而得到测试性参数指标的选取方法,并举例验证了该选取方法的正确性、可行性。     

基于信息熵距和FSVM隶属度的转子振动状态评估方法

为了更有效、直观地对航空发动机的振动状态进行实时监控,运用信息熵和模糊支持向量机(FSVM)方法,建立了基于信息熵距和FSVM隶属度的转子振动状态评估方法。研究了振动信号的信息熵特征,提出了可以表示转子振动状态的指标—信息熵距;通过模糊支持向量机(FSVM)确定模糊隶属度矩阵,将模糊隶属度矩阵与信息熵距相结合,建立了一个多参数的转子振动状态评估模型;应用此模型对转子振动信号进行系统分析和定量计算,验证了该方法用于转子振动状态评估是有效、可行的。      

通道间延迟时间差评价结果的不确定度

介绍了四参数正弦波最小二乘法评价通道间延迟时间差指标及不确定度分析和评价过程，同时给出了一个分析评价实例。该过程及结论可应用在对于测量标准进行相应指标的不确定度分析上，也可用于估计指标本身的不确定度。     

基于BP神经网络的飞行训练品质评估

为了弥补现有飞行训练品质评估系统存在的不足,本文提出利用飞行员生理信号和飞行操作参数来构建评估指标体系。建立了基于BP神经网络的飞行员飞行训练品质评估模型,通过已完成训练的网络的权值分布计算出各输入指标对最后评分结果的影响,并通过算例分析检验了该模型的可靠性。检验结果表明:经BP神经网络模型训练得到的结果和样本的专家评分基本吻合,选取的评价指标有效,该评估模型能够有效地将飞行员生理信号与飞行训练参数相结合,对飞行员的飞行训练品质进行评价。     

基于PWM控制的开关磁阻电机中低速无位置传感器控制方法

无位置传感器的中低速运行控制是开关磁阻电机研究的难点问题。为实现中低速阶段对转子位置的连续估计,提出一种基于PWM控制的无位置传感器方法。该方法将开通关断角所对应的参考信号与高频三角载波进行交截,并将得到的PWM信号作为不对称半桥功率变换器的开关管驱动信号。通过对PWM信号进行频谱分析可知,该PWM注入方式等效于注入载波频率的高频正弦信号。然后,对电流信号进行滤波及坐标变换处理,解算出连续的转子位置信息。针对电感曲线正弦度不高的问题,通过移相相减的方法消除二次谐波,简化了位置估计过程。该方法无需额外注入高频正弦信号,易于工程实现,并具备高频信号注入法的精度。最后针对一台12/8结构样机,进行了相应的仿真和实验,验证了该方法的可行性。     

最小二乘独立线性度的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价线性测量系统线性度指标时，测量结果的不确定分析和评价过程，讨论了影响评价结果不确定度的几个主要误差来源，给出了减小线性度指标评价不确定度的主要措施：（1）环境控制措施，以减少环境带来的不确定度；（2）选取高精度信号，以减少信号源带来的不确定度。通过实例，给出了线性度指标不确定度分析和评价结果。本文方法及结论可应在于讲理标准进行性度指标的不确定分析上，也可用于估计线性度指标本身的不确定度。     

激光测振仪直流增益和直流偏移的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价外差式激光测振仪信号处理电路直流增益和直流偏移指标时,测量结果的不确定度分析和评定过程.讨论了影响直流增益测量不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、被校仪器响应误差、被校仪器直流增益、标准仪器测量误差的影响等等.给出了减小直流增益测量不确定度的主要措施:①环境控制措施,以减少环境带来的不确定度;②选取高精度信号,以减少信号源误差带来的不确定度;③选取高精度标准测量仪器,以减少测量误差带来的不确定度.通过一个实例,给出了激光测振仪信号处理电路直流增益和直流偏移指标不确定度分析和评定结果.该过程及结论可应用在相应参数的计量校准中.     

一种新的路面不平度模拟方法的研究

讨论了一种关于路面不平度模拟信号生成的新方法。根据路面不平度的统计特性，构造出一个下三角滤波器，再由实测信号的统计特征来确定滤波器的值，并利用正态白噪声通过该滤波器来得到所需的信号。实验表明该信号较真实地反映了路面的统计特征，在实际应用中能取得较好的模拟效果。     

Data-Adaptive Detection of a Weak Signal

Motivated by a form of the likelihood-ratio-tesf statistic for detection of a rank-one Gaussian signal in colored Gaussian noise, we apply our earlier technique for estimation of a low-rank signal to the problem of estimating and subtracting the waveform of a strong sinusoidal interference prior to detection of a weak sinusoidal signal. We consider the difficult case in which samples of data are taken over a short interval of time or space and the frequencies of the sinusoidal signal and sinusoidal interference are more closely spaced than the reciprocal of the extent of the aperture. The method can be applied to cases of nonsinusoidal and/or random signals and interference. The most important assumption is that when the samples of the interference are arranged in matrix form the matrix is approximately of low rank in the sense that, with high probability, the interference-only matrix can be well approximated by a matrix of low rank.     

一种新的目标跟踪特征融合方法

在粒子滤波目标跟踪框架下,给出一种基于颜色直方图和边缘直方图的新特征融合算法．该算法是一种通过颜色和边缘直方图的特征波和熵实现特征之间粒子数重分配的方法。通过实验比较本文算法与单特征跟踪算法的跟踪误差,结果表明本文方法较传统依靠单一特征进行目标跟踪的粒子滤波方法,在运算时间增幅不明显的情况下,实现了更为准确的目标跟踪,并可稳定的应用于运动背景下的动目标跟踪、背景光照变化下的多目标跟踪以及多目标发生相互遮挡等情况。     

计数法测量采集速率的不确定度评价

介绍了用标准周期计数法评价线性测量系统采集速率时，测量结果的不确定度分析和评价过程；讨论了影响评价结果不确定度的几个主要来源；给出了减小采集速率评价不确定度的主要措施，通过一组实例，给出了采集速率不确定度分析和评价结果，该过程及结论可应用在对于计量标准进行相应指标的不确定度分析上，也可用于估计采集速率指标本身的不确定度。     

一种步进频率信号认知雷达波形优化设计方法

认知雷达常用于完成探测、跟踪、成像及识别等多重任务,为提高其综合性能,需兼顾多方面因素研究其波形优化设计问题。基于此,提出一种基于压缩感知（CS）RIPless准则的步进频率信号认知雷达波形优化设计方法。首先,建立了目标回波信号稀疏模型,分析了其与发射信号模糊函数之间的关系。其次,根据模型中观测矩阵的构造,基于RIPless准则,将波形设计问题转化为概率分布的互相干参数及其协方差矩阵的条件数的优化问题,从而通过自适应寻优算法,获得优化的步进频率信号脉冲重复时间间隔序列和子脉冲频率序列。相较于传统方法,所提方法在信号发射与接收之间形成了信息实时反馈和信号优化重构的闭环,在高概率准确重构目标径向一维距离像的同时,也实现了发射信号模糊函数的优化。最后,仿真计算验证了所提方法的有效性。     

Analysis of a signal starting time estimator based on the Page test statistic

Many signal processing applications require the detection of an abrupt change with subsequent estimation of the actual time of occurrence of the change. The time of the most recent reset to zero of the Page test statistic is proposed for this purpose. The probability mass function of the estimator is determined analytically subject to a quantization of the Page test statistic update. Closed-form results for the first three uncorrected moments of the estimator are presented. The analytical results are verified by comparison to simulation results and the fineness of the quantization required for accurate representation is investigated by evaluation of the Kolmogorov-Smirnov statistic. The bias, standard deviation, and skewness of the estimator as a function of the signal strength and detector threshold are evaluated for Gaussian shift-in-mean and noncentral chi-squared changes in signal type.     

基于自然聚类的信号分选新方法

多站无源定位系统中,如何对各站收到的交错脉冲列实现正确的脉冲分选和配对是决定定位效果的关键技术之一。针对直方图分选方法存在的直方格分裂,某一维时差相同的2个辐射源难于分选等问题,提出一种基于自然聚类的脉冲分选新方法。仿真结果表明,该算法能较好克服直方图方法的以上缺点,并且较好地解决了脉冲漏分选问题。