希爾伯特黃變換中的一種新包絡(luò)線算法

1、 希爾伯特-黃變換中的一種新包絡(luò)線算法 作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 引用次數(shù)： 鐘佑明， 金濤， 秦樹人， ZHONG You-ming， Jin Tao， QIN Shu-ren 重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院測(cè)試中心,重慶,400030 數(shù)據(jù)采集與處理 JOURNAL OF DATA ACQUISITION & PROCESSING 2005，20(1 7次 參考文獻(xiàn)(10條 1.唐英.孫巧 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的小波奇異性故障檢測(cè)研究期刊論文-振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2002(1 2.Huang N E.Shen Z.Long S R The empirical mode de

2、composition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis 1998 3.鐘佑明.秦樹人.湯寶平 一種振動(dòng)信號(hào)新變換法的研究期刊論文-振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2002(2 4.陳忠.鄭時(shí)雄 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EMD的齒輪箱齒輪故障診斷技術(shù)研究期刊論文-振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2003(2 5.Zhang R C Applications of nonstationary nonlinear data processing and analysis in earthquake engineeri

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4、tion characteristics and structural responses 2001(5 9.Veltcheva A D Wave and group transformation by a Hilbert spectrum 2002(4 10.徐士良 計(jì)算機(jī)常用算法 1995 相似文獻(xiàn)(10條 1.學(xué)位論文 張介秋 卷積窗和譜泄漏對(duì)消算法及其在準(zhǔn)周期信號(hào)分析中的應(yīng)用 2006 在以FFT為基礎(chǔ)的周期信號(hào)分析當(dāng)中，為了得到高精度的諧波參數(shù)估計(jì)，我們必須面對(duì)兩類效應(yīng)：第一類，由于FFT只是在一組等間隔離散頻率 上求值，因此有可能出現(xiàn)頻率誤差，這種效應(yīng)稱為柵欄效應(yīng)(也稱為短程譜泄漏

5、效應(yīng)，該效應(yīng)一般可以通過象FFT插值一類的方法加以解決。第二 類是由于諧波分量之間的干涉所引起，稱為長程譜泄漏。該效應(yīng)可以通過加窗加以抑制而無法完全消除。 來自大幅諧波分量的長程譜泄漏可能會(huì)嚴(yán)重到足以將其附近的小幅諧波分量完全淹沒。這也許是最常見、最重要的數(shù)字信號(hào)處理誤差。為了盡 可能減小長程譜泄漏引起的測(cè)量誤差，我們?cè)诒疚闹刑岢隽艘活愋碌拇昂瘮?shù)和兩種新的算法。 所提出的新窗函數(shù)通過若干等寬度的矩形窗的卷積運(yùn)算而構(gòu)造出來，稱其為卷積窗；推導(dǎo)出了第2至第8階卷積窗的時(shí)、頻域表達(dá)式；研究了卷 積窗在周期信號(hào)諧波分析中的應(yīng)用，結(jié)果表明：與具有相同主瓣寬度的其他著名窗函數(shù)相比，當(dāng)采樣同步誤差較小時(shí)，卷

6、積窗具有最小的頻譜泄漏 效應(yīng)，因此特別適合于周期信號(hào)的高精度諧波分析和參量估計(jì)。 誤差分析和數(shù)值模擬結(jié)果均表明：當(dāng)使用p階卷積窗對(duì)大約p個(gè)周期的采樣信號(hào)加窗時(shí)，各階諧波的頻率誤差、振幅誤差及相位誤差均與相對(duì)頻 偏的p次方成正比。由于該方法能夠通過實(shí)時(shí)改變采樣間隔來進(jìn)行頻率跟蹤，從而保證采樣同步誤差較小。該加窗算法的特點(diǎn)是測(cè)量精度高，算法 高效、簡單且適用于頻率緩變的準(zhǔn)周期信號(hào)的諧波分析和參量估計(jì)。 本文還提出了一種能有效減小因譜泄漏引起的諧波參量測(cè)量誤差的新算法，稱為譜泄漏對(duì)消算法。該算法利用兩個(gè)采樣起點(diǎn)前后錯(cuò)開半個(gè)額定 周期或1/4個(gè)額定周期的采樣序列的加窗傅里葉變換在特定諧波頻率上的譜泄漏

7、的相干相消特性，將譜泄漏對(duì)消，從而能顯著地改善諧波分析的精 度。所提出的方法適用于任何形式的對(duì)稱窗函數(shù)，但卷積窗的對(duì)消效果最為顯著。研究了譜泄漏對(duì)消算法在高精度諧波分析、頻率估計(jì)、介質(zhì)損耗 因數(shù)、有效值、有功功率與功率因數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用。理論分析與數(shù)值模擬結(jié)果均表明：該算法可顯著提高容易被強(qiáng)諧波所掩蔽的弱諧波的諧波分析 精度。 最后提出了基于頻率校準(zhǔn)的DFT算法。該法利用高精度的頻率估計(jì)，將窗譜頂部對(duì)準(zhǔn)各階諧波頻率，這樣一方面可以消除短程譜泄漏的影響 ，另一方面還可進(jìn)一步地減小各諧波間的長程譜泄漏，從而顯著改善諧波分析的精度。 2.學(xué)位論文 鐘佑明 希爾伯特-黃變換局瞬信號(hào)分析理論的研究 200

8、2 希爾伯特-黃變換(HHT是上世紀(jì)末Huang等人首次提出的一種新的信號(hào)分析理論。它的主要?jiǎng)?chuàng)新是固有模態(tài)(IMF概念的提出和經(jīng)驗(yàn)篩法 (EMD的引入。通過EMD，將信號(hào)分解成IMF(一般為有限數(shù)目的和，對(duì)每個(gè)IMF進(jìn)行Hilbert變換就可以獲得有意義的瞬時(shí)頻率，從而給出頻率變化 的精確表達(dá)。信號(hào)最終可以被表示為時(shí)頻平面上的能量分布，稱為Hilbert譜。進(jìn)而還可以得到信號(hào)的邊際譜。HHT是基于信號(hào)局部特征的和自適應(yīng) 的，因而是高效的。它特別適用于分析大量頻率隨時(shí)間變化的非線性、非平穩(wěn)信號(hào)。變化的頻率是現(xiàn)實(shí)生活中人們經(jīng)常直觀感覺到的現(xiàn)象，HHT的 根本目的就是描述和揭示這種時(shí)變頻率現(xiàn)象及其規(guī)

9、律，即求信號(hào)的瞬時(shí)頻率。但為了獲得信號(hào)某一時(shí)刻的瞬時(shí)頻率值，HHT自適應(yīng)地利用了信號(hào)在 該時(shí)刻的局部信息。本文將這種表現(xiàn)為瞬時(shí)值，實(shí)際上自適應(yīng)地隱含了信號(hào)局部信息的量稱為局瞬量，將這種獲得局瞬量的信號(hào)分析理論稱為局瞬 信號(hào)分析。為了體現(xiàn)這一特點(diǎn)，本文將HHT進(jìn)一步稱為希爾波特-黃變換局瞬信號(hào)分析(HHT-LISA。 HHT-LISA具有重要的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，已在一些實(shí)際工程領(lǐng)域中獲得了有效的應(yīng)用。但HHT的第一篇公開文獻(xiàn)直到1998年才發(fā)表 ，因而這一理論出現(xiàn)的時(shí)間還很短暫，其完善和發(fā)展還有諸多工作要做。本文在Huang等人的前期研究工作基礎(chǔ)上，采用物理意義、理論推導(dǎo)和編 程驗(yàn)證相結(jié)

10、合的研究方法，對(duì)HHT-LISA展開了較為深入和全面地研究，取得了一定的研究成果，將HHT-LISA理論向前推進(jìn)了一步。 HHT-LISA是現(xiàn)階段一個(gè)全新的研究課題。對(duì)變化頻率的研究雖然很早就已經(jīng)開始，但后來的工作大都轉(zhuǎn)向通過對(duì)信號(hào)的時(shí)頻聯(lián)合分析間接揭示 這一現(xiàn)象，且都采用積分方法，它們的最終理論依據(jù)都基于傅里葉分析。傅里葉分析是發(fā)展最早和最成熟的信號(hào)分析理論，也是首先采用頻譜分析 信號(hào)的方法。但傅里葉分析中的頻率是用全局的正弦波定義的，與時(shí)間無關(guān)。用傅里葉變換分析時(shí)變頻率的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)虛假信號(hào)和假頻等缺陷。用 基于傅里葉分析理論的時(shí)頻聯(lián)合分析也必然遭受同樣的局限。并且，由于受Heisenber

11、g不確定原理的限制，時(shí)頻分析不能達(dá)到精確描述頻率隨時(shí)間 變化的目的。HHT-LISA直接研究瞬時(shí)頻率和對(duì)其規(guī)律進(jìn)行精確地描述，且采用微分方法，因而其應(yīng)用價(jià)值大為提高。當(dāng)然研究難度也大為增加。為 了對(duì)這一全新的課題進(jìn)行徹底而全面的研究，在對(duì)HHT-LISA進(jìn)行直接介紹和研究之前，本文首先對(duì)信號(hào)分析、傅里葉分析和時(shí)頻分析進(jìn)行了回顧。 深入分析了傅里葉分析和時(shí)頻分析與人們直觀感覺上的差異及其原因。這些工作表明了人們對(duì)瞬時(shí)頻率分析理論的渴望和研究的困難。 之后，本文對(duì)HHT提出的歷史背景進(jìn)行了較詳細(xì)地回顧。全面地介紹了HHT的主要依據(jù)、基本概念、基本方法、分析步驟、和分解的理想模型等 ；分析了HHT的

12、明顯創(chuàng)新性。在這些回顧的基礎(chǔ)上，提出了“局瞬”這一新概念，從而深刻和準(zhǔn)確地揭示了瞬時(shí)頻率概念的本質(zhì)屬性，暗示了瞬時(shí) 頻率分析的方法和途徑，闡釋了長期以來人們感到瞬時(shí)頻率概念難以把握的根源，也體現(xiàn)了HHT的根本特點(diǎn)。針對(duì)IMF的描述性定義，提出了IMF應(yīng) 滿足的本征條件，從而初步用數(shù)學(xué)關(guān)系式給出了IMF的數(shù)學(xué)模型，基于該模型較為成功地論證了IMF局部對(duì)稱性的必要性和用極值點(diǎn)擬合IMF包絡(luò)線 的合理性。針對(duì)經(jīng)驗(yàn)篩法的理論還不夠完善問題，提出和論證了Hilbert變換的局部乘積定理，該定理進(jìn)一步給出了經(jīng)驗(yàn)篩法的理論依據(jù)。提出了 “自適應(yīng)多分辨”和“恒定多分辨”概念，這兩個(gè)概念概括了經(jīng)驗(yàn)篩法和小波變換

13、的根本區(qū)別。另外還總結(jié)了HHT的十四個(gè)特點(diǎn)；給出了Hilbert譜 的進(jìn)一步表示；改善了經(jīng)驗(yàn)篩法的終止條件；對(duì)瞬時(shí)頻率的算法作了比較，提出了選擇恰當(dāng)方法的意見等。 包絡(luò)線和均值曲線的擬合是HHT-LISA的關(guān)鍵問題，它在很大程度上將影響到新理論和新方法的成熟和推廣應(yīng)用，因而對(duì)其研究具有重要意義。 本文首先分析出了HHT-LISA中曲線擬合所要求的性質(zhì)；總結(jié)了文獻(xiàn)中采用的三次樣條插值法的不足，因而引入了一種光滑性雖然更差，但自適應(yīng)更 好的插值法阿克瑪法。然后基于拋物線參數(shù)樣條擬合法的原理，提出了一種新的插值法分段冪函數(shù)法，用三種插值法的仿真試驗(yàn)和比較說 明了新插值法的優(yōu)點(diǎn)。但以上這些曲線擬合法都

14、只具有低階光滑性，不能提高光滑性，或者，為了提高光滑性，就會(huì)造成更為嚴(yán)重的過沖和欠沖問 題；這些方法也不是從頻率要求方面出發(fā)提出的。為了更深入地研究和解決HHT-LISA中的曲線擬合問題，本文對(duì)非均勻采樣信號(hào)的重構(gòu)算法進(jìn)行了 研究，在分析了文獻(xiàn)中的一些非均勻采樣信號(hào)重構(gòu)算法的不足之后，基于內(nèi)插函數(shù)，提出了一定帶寬條件下非均勻采樣信號(hào)的一種重構(gòu)算法解 方程組法，這一方法簡單有效。仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了這一重構(gòu)算法的正確性。 篩法是HHT-LISA的核心問題，它需要得到信號(hào)的均值曲線。Huang等人在提出HHT時(shí)首先采用的方法是用三次樣條曲線分別擬合信號(hào)的極大值和 極小值點(diǎn)作為上、下包絡(luò)線，對(duì)上、下包絡(luò)線

15、求平均得到均值曲線。這種通過擬合包絡(luò)線得到均值曲線的方法每次篩選都需要經(jīng)過兩次曲線擬合 ，因而很費(fèi)機(jī)時(shí)，也容易造成過沖和欠沖問題。為了提高篩法效率，可以采用直接均值篩法。Huang等人首先提出了這樣一種經(jīng)驗(yàn)篩法連續(xù)均 值篩法(SMS。后來漸有研究者提出了自適應(yīng)時(shí)變?yōu)V波法(ATVFD和極值域均值模式分解法(EMMD。但這些直接均值篩法的共同不足是：都沒有給出 直接擬合均值曲線的理論依據(jù)。本文對(duì)這一問題進(jìn)行了研究，提出并論證了穩(wěn)定點(diǎn)定理和準(zhǔn)穩(wěn)定點(diǎn)原理；基于準(zhǔn)穩(wěn)定點(diǎn)原理，提出了一種新的經(jīng)驗(yàn) 篩法穩(wěn)定點(diǎn)均值篩法。新篩法首次具有直接擬合信號(hào)均值曲線的一定理論依據(jù)。仿真實(shí)驗(yàn)和比較驗(yàn)證了穩(wěn)定點(diǎn)均值篩法的正確

16、性。 同其他大多數(shù)信號(hào)分析方法一樣，當(dāng)將HHT-LISA應(yīng)用于有限長信號(hào)時(shí)，也會(huì)遭遇邊界處理問題。但經(jīng)驗(yàn)篩法決定了HHT-LISA中的邊界處理更具 重要性。本文深入分析了HHT-LISA中邊界處理問題的特點(diǎn)和重要性，回顧了文獻(xiàn)中已有的幾種邊界處理算法，并給出了相應(yīng)的物理意義，評(píng)價(jià)了幾 種邊界處理算法的優(yōu)點(diǎn)和不足?；诓ㄐ纹ヅ涞乃枷耄岢隽吮菊鞑ㄔ?，進(jìn)而提出了一種新的邊界處理算法本征波匹配預(yù)測(cè)法；結(jié)合具體例 子，說明和驗(yàn)證了新邊界處理算法的進(jìn)步。 應(yīng)用對(duì)信號(hào)分析方法是至關(guān)重要的，是對(duì)信號(hào)分析方法生命力的檢驗(yàn)。HHT-LISA目前在非線性系統(tǒng)、重力波、水波、風(fēng)速、潮汐和海嘯、海洋 環(huán)流、地震信號(hào)

17、、生物醫(yī)學(xué)、橋梁健康監(jiān)測(cè)、故障診斷、環(huán)境工程和參數(shù)估計(jì)等等領(lǐng)域中已獲得了有效應(yīng)用。本文首先對(duì)邊際譜和傅里葉頻譜進(jìn)行 了比較，闡明了邊際譜的正確物理意義和特點(diǎn)，用實(shí)驗(yàn)佐證了這些觀點(diǎn)，進(jìn)而給出了邊際譜在磨床信號(hào)分析中的應(yīng)用。然后研究了HHT-LISA在信號(hào) 去噪中的應(yīng)用，給出了經(jīng)驗(yàn)篩法的去噪原理和EMD去噪法在兩個(gè)工程實(shí)測(cè)信號(hào)去噪中的應(yīng)用。這些例子進(jìn)一步表明了HHT-LISA的優(yōu)越性和本文研究 成果的正確性。 HHT-LISA的完善注定會(huì)涉及到多方面的內(nèi)容。除了以上工作外，本文還對(duì)HHT-LISA中的其他若干典型問題進(jìn)行了介紹和研究。提出、論證和編 程驗(yàn)證了小波分量的IMF性，從而說明了小波分解近

18、似為HHT-LISA的一種特殊情況。闡明了HHT-LISA對(duì)多分量信號(hào)劃分的唯一性，據(jù)此，用時(shí)頻平 面解釋了經(jīng)驗(yàn)篩法造成模態(tài)混疊現(xiàn)象的原因。分析了HHT-LISA中過采樣的必要性和過采樣應(yīng)達(dá)到的程度。提出HHT-LISA中存在分解和分量兩種頻率 分辨率，闡述了它們的含義。還揭示了DFT和小波變換中傳統(tǒng)頻率分辨率的實(shí)質(zhì)含義，提出了頻率分辨率與信號(hào)分析的方法有關(guān)，在不同的信號(hào)分 析方法中頻率分辨率的含義不一樣的觀點(diǎn)，從而說明了用分析DFT的頻率分辨率方法分析HHT-LISA的頻率分辨率之不必要性；介紹了Huang對(duì)經(jīng)驗(yàn)篩 法的微積分分析，從而再次說明了“局瞬”概念提出的恰當(dāng)性。解釋了方波信號(hào)瞬時(shí)頻

19、率的物理意義，進(jìn)而提出了廣義IMF的概念，說明了其合理 性等。 文章最后對(duì)本文工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)HHT-LISA的研究進(jìn)行了展望。本文系國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目“面向機(jī)械測(cè)試的控件化虛擬儀器系 統(tǒng)的研究”(批準(zhǔn)號(hào)：No.50135050的建模子項(xiàng)目中的部分內(nèi)容。 3.期刊論文 李梅蓮.郭超峰.曹奎.LI Mei-lian.GUO Chao-feng.CAO Kui 具有時(shí)頻雙特性的信號(hào)分析算法 -河 南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008,38(3 提出一個(gè)在時(shí)域和頻域同時(shí)具有良好特性的信號(hào)分析算法,在從一個(gè)復(fù)雜信號(hào)中提取某個(gè)或某幾個(gè)信號(hào)分量時(shí),具有較高的應(yīng)用價(jià)值,特別是在 檢測(cè)信號(hào)中的微弱瞬態(tài)

20、成分時(shí),該算法不僅能檢測(cè)到微弱瞬態(tài)成分的存在,而且還能夠精確地確定其發(fā)生的時(shí)間,其優(yōu)越性是常規(guī)的頻譜分析所不能 比擬的.仿真實(shí)驗(yàn)證明,該算法是切實(shí)可行的. 4.學(xué)位論文 任洪彬 ACM檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及基于EMD算法信號(hào)分析 2008 ACM(Air Cycle Machine是飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的重要部件,為保證其可靠工作,需對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)。為提高測(cè)試精確度和降低測(cè)試成本,設(shè)計(jì)了 ACM性能檢測(cè)系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)6路壓力、6路溫度、2路流量、1路加速度、1路位移等模擬量的測(cè)量和記錄,并根據(jù)測(cè)試需要設(shè)計(jì)PCI電動(dòng)閥 控制卡調(diào)節(jié)閥門開口大小,為測(cè)試系統(tǒng)提供合適的測(cè)量環(huán)境。 ACM檢測(cè)系統(tǒng)硬件部

21、分主要有電源調(diào)理板、PCI電動(dòng)閥控制卡。其中電源調(diào)理板主要包括：傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)燈控制 模塊等。其中供電模塊通過整流橋和三端穩(wěn)壓后給傳感器及溫度變送器供電。信號(hào)調(diào)理部分主要是把傳感器送來的電流信號(hào)調(diào)理成適合采集卡采集 的電壓信號(hào),并把部分傳送正負(fù)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成正的電壓信號(hào)。控制信號(hào)燈模塊利用采集卡輸出的弱信號(hào),經(jīng)過達(dá)林頓管后控制繼電器的通斷,根 據(jù)信號(hào)燈的顯示判斷系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 為配合系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了基于PCI總線,輸出420ma的PCI電動(dòng)閥控制卡。電動(dòng)閥控制卡主要分為接口部分、控制部分、光電隔離部分和D/A轉(zhuǎn) 換部分；控制程序用Quartus II編寫,利用J

22、TAG把控制程序在線燒寫進(jìn)CPLD;PCI電動(dòng)閥控制卡驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)采用Windriver開發(fā)。 系統(tǒng)中采用的電渦流傳感器輸出信號(hào)反映ACM渦輪軸振動(dòng)狀況,該信號(hào)包含兩個(gè)信息分量,一個(gè)是隨轉(zhuǎn)速一起變化的振動(dòng)信號(hào),稱之為徑向振動(dòng)信 號(hào),它的頻率和轉(zhuǎn)速頻率相同；另一個(gè)是由ACM渦輪機(jī)本身的機(jī)械特性所產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào),通常稱之為“低頻振動(dòng)信號(hào)”,主要是對(duì)低頻振動(dòng)信號(hào)分析 。這里采用EMD(Empirical mode decomposition,經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法對(duì)低頻振動(dòng)分量進(jìn)行分析,通過仿真驗(yàn)證了EMD算法對(duì)振動(dòng)信號(hào)分析的有效性。 論文主要研究了整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程和相關(guān)的基本理論。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,

23、設(shè)計(jì)的ACM程控檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成功投入到波音737、747、 320、757等機(jī)型ACM檢測(cè)中。實(shí)踐證明：整個(gè)系統(tǒng)工作穩(wěn)定,測(cè)量準(zhǔn)確,操作簡單方便,滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 5.學(xué)位論文 黃群古 基于小波理論的電力系統(tǒng)電機(jī)故障信號(hào)分析方法研究 2001 該論文在分析了國內(nèi)外小波理論及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了一系列適合是民辦科技系統(tǒng)故障信號(hào)分析的新的小波函數(shù) 和小波變換及其新的小波快速算法.1、為了提高小波分析在電力系統(tǒng)機(jī)電故障信號(hào)分析應(yīng)用中的計(jì)算速度,該論文提出了兩種相擬Haar小波函數(shù)和 相慶的小波變換、整數(shù)和分?jǐn)?shù)小波變換,以及半小波函數(shù)的半小波變換.2、為了有效地檢測(cè)到電力系統(tǒng)

24、電機(jī)故障信號(hào)的幅值特征和相位特征,該論文 提出了基于幅頻特性的復(fù)值小波函數(shù)構(gòu)造方法和復(fù)值小波變換、新的實(shí)值小波函數(shù)和小波變換,以及改進(jìn)的Morlet小波函數(shù)和相應(yīng)的小波變換.3、 為了提高基于小波變換的電機(jī)故障信號(hào)分析水平.該論文提出了梯度小波函數(shù)和梯形小波變換.此外,還提出了多頻帶小波函數(shù)及其相應(yīng)的多頻帶小 波變換.4、提出了多層分辨分析的快速算法.而且,還研究了適合電力系統(tǒng)諧波分析的兩種并行小波變換算法.此外,該論文還利上面提出的新出的小 波函數(shù)、新的小波變換和算法,(1對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子故障進(jìn)行了分析;(2對(duì)電力系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行了分析;(3對(duì)電力系統(tǒng)幾種常見的故障信 號(hào)進(jìn)行了分析;(

25、4對(duì)電力系統(tǒng)諧波進(jìn)行了檢測(cè)和分析,并且還研究了基于小波變換的電力系統(tǒng)頻率跟蹤的新方法.最后,該論文指出了小波理論及其 在電力系統(tǒng)應(yīng)用研究中存在的問題及應(yīng)用前景. 6.期刊論文 石一輝.張承學(xué).易攀.張彥昌.Shi Yihui.Zhang Chengxue.Yi Pan.Zhang Yanchang 差分算法在電 力系統(tǒng)高頻信號(hào)分析過程中的研究 -電工技術(shù)學(xué)報(bào)2008,23(3 如何準(zhǔn)確有效地獲取混頻信號(hào)中微弱的高頻分量,是電力系統(tǒng)信號(hào)分析領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題,針對(duì)這一課題,提出了基于差分算法改善高頻分 量特性的思想.本文從理論上分析了差分算法對(duì)高頻分量的放大特性,總結(jié)出差分算法在信號(hào)分析過程中

26、的五個(gè)特點(diǎn),并結(jié)合兩種信號(hào)分析工具-Prony估計(jì)和小波包分析,對(duì)加入差分算法的混頻信號(hào)進(jìn)行仿真分析.仿真結(jié)果表明,差分算法有效地改善了Prony估計(jì)和小波包分析的結(jié)果,提高了獲 取高頻分量的能力. 7.學(xué)位論文 阮志康 基于USB的信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與聲學(xué)信號(hào)分析 2007 基于USB(Universal Serial Bus的數(shù)據(jù)通信方式具有傳輸速率快、即插即用等優(yōu)良特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。研制基于USB的信號(hào)采集 設(shè)備，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)采集與分析，是實(shí)驗(yàn)?zāi)酥凉I(yè)應(yīng)用的重要新技術(shù)。USB通信設(shè)備的開發(fā)綜合了計(jì)算機(jī)相關(guān)的各種軟硬件技術(shù)，具有重要的實(shí)際 意義。 本文總結(jié)了整個(gè)基于USB的信號(hào)采

27、集設(shè)備研發(fā)的方案制定、硬件選型、電路設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成完整的過程。系統(tǒng)闡述了USB技術(shù)特點(diǎn)、 通信協(xié)議、固件開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等技術(shù)規(guī)范和開發(fā)過程。為USB設(shè)備和信號(hào)采集設(shè)備的開發(fā)提供了有實(shí)際意義的借鑒價(jià)值。 把對(duì)聲音信號(hào)的采集分析應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，分析測(cè)量環(huán)境和機(jī)械噪聲，為背景監(jiān)測(cè)、噪聲去除和機(jī)械故障診斷提出了新的思路。本文對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采 集的汽車尾氣信號(hào)應(yīng)用各種靈活的信號(hào)處理辦法進(jìn)行分析，比較精確的得出汽車實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，為進(jìn)一步研究聲學(xué)信號(hào)提供了良好的基礎(chǔ)。 在對(duì)聲學(xué)信號(hào)的分析處理中，引入了現(xiàn)代信號(hào)處理方法：小波分析。本文由小波理論推導(dǎo)Mallat算法公式。分別從時(shí)域、頻域的角度解析

28、Mallat算法公式中參數(shù)的數(shù)學(xué)和物理意義，并詳細(xì)給出一維小波Mallat算法的標(biāo)準(zhǔn)C實(shí)現(xiàn)代碼，該代碼可在工程中直接應(yīng)用，或根據(jù)需要改進(jìn)為二 維Mallat算法。 8.學(xué)位論文 李鳴 數(shù)字波束形成的信號(hào)分析 2003 該文著重對(duì)數(shù)字波束形成中的信號(hào)分析研究.首先結(jié)合具體的數(shù)字波束形成接收機(jī)系統(tǒng),研究了陣列接收信號(hào)處理方法,分析波束形成實(shí)現(xiàn)過程 .針對(duì)級(jí)聯(lián)接收機(jī)系統(tǒng)給出性能參數(shù)的取值分析,并對(duì)信號(hào)處理過程進(jìn)行仿真.接下來對(duì)數(shù)字波束形成中的誤差歸納總結(jié),分別對(duì)誤差進(jìn)行推導(dǎo),建立 誤差的模型,給出誤差與數(shù)字波束形成性能之間的關(guān)系.討論循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的特性,并以調(diào)頻和調(diào)幅信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性示之.然后對(duì)噪

29、聲的循環(huán)相關(guān) 函數(shù)對(duì)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的性能進(jìn)行分析.介紹基于信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性的CAB算法,并推導(dǎo)其迭代計(jì)算方法,對(duì)CAB算法的優(yōu)劣之處進(jìn)行分析.最后提出多 種基于CAB的自適應(yīng)算法. 9.期刊論文 秦旭達(dá).王太勇.劉興榮.商同 微分處理方法在漏磁檢測(cè)信號(hào)分析中的應(yīng)用研究 -鋼鐵2004,39(2 提出用微分方法處理含有趨勢(shì)項(xiàng)和幅值相等的內(nèi)外傷漏磁檢測(cè)信號(hào),對(duì)微分算法及其選取進(jìn)行了深入探討.試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過微分處理后,內(nèi)外 傷缺陷區(qū)別明顯,內(nèi)外傷信號(hào)的幅值與直接提取原始信號(hào)內(nèi)外傷缺陷的幅值相比差別明顯,分辨率大大提高. 10.學(xué)位論文 劉英杰 基于分形算法的抽油桿無損檢測(cè)信號(hào)分析 2007 抽油桿是油田生產(chǎn)的重要部件，抽油桿的失效會(huì)給油田造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是在不損壞部件的情況下進(jìn)行缺陷的檢測(cè)，能夠檢測(cè)出不同的缺陷以及損壞程度，能夠防患與未然，從而在抽油