时频特性

摘要： 异常用电行为的时频特性往往具有强随机不确定性,而固定参数相关的分析方法无法有效处理此类数据。为此,本文提出了一种基于经验模式分解(EMD)的异常用电检测方法。首先,针对用电数据的不同特点进行初步筛选,进而采用EMD方法对用户用电量和线损电量序列进行自适应分解,提取EMD分解所得高频分量,通过对其变化趋势和相关性进行分析,标定异常用电行为。结合实际案例的分析比对,验证了该方法的有效性。

摘要： 为量化评估铁路碎石道床状态,采用高频雷达测试系统分别采集有砟轨道线路洁净道床和脏污道床数据并分析其雷达信号时频特性,基于雷达原始信号设计频谱域积分面积、扫描区域面积、时间轴交叉数、时域拐点数和希尔伯特变换后幅值包络5个道床状态表征指标,并进行指标有效性及敏感性分析。结果表明:高频雷达测试碎石道床枕底探测厚度达55 cm,满足道床检测需求;相对洁净道床,脏污道床5个指标均存在变大现象,5个指标均可有效表征道床状态;希尔伯特变换后幅值包络计算效率为140 s·km^(-1),其他指标计算效率为5 s·km^(-1);在路基段及隧道段希尔伯特变换后幅值包络最为敏感,其次是扫描区域面积;在桥梁段时间轴交叉数最为敏感,其次是扫描区域面积;扫描区域面积能够适应路基、桥梁、隧道等不同的线下结构类型,综合敏感性较高。

摘要： 为了对比电子雷管和导爆管雷管两种起爆方式的爆破振动信号,开展了某露天采石矿两种雷管起爆的深孔爆破振动测试。基于小波分析方法和Matlab程序小波工具箱,对爆破振动信号按照频率划分为10个频带,分析各频带能量和峰值质点速度(peak partide velocity, PPV)的分布特征及随爆心距的变化。结果表明:采用电子雷管和导爆管雷管起爆时,90%的爆破振动能量分布在2~6频带(9.77~312.50 Hz)和2~7频带(9.77~625.00 Hz),且PPV分布在3~4频带(19.53~78.13 Hz)和4~5频带(39.06~126.25 Hz),即电子雷管起爆的爆破地震波能量和PPV均向低频带分布,且信号的PPV更小;中、高频带能量大小与段药量成正比,与爆心距成反比;各频带能量占比和PPV大小是反映爆破振动强度的重要指标,采用电子雷管能有效地减少爆破振动。

摘要： 谐振接地系统在不同故障条件下发生单相接地故障时,故障信息十分微弱,给故障检测带来了极大的困难。但故障馈线与健全馈线的短时窗暂态零序电流时频域分布特性存在差异,利用S变换强大的时频分析能力对单相接地故障下零序电流的暂态特性进行了分析,以各馈线中暂态零序电流在不同频率下不同时刻的特征差异为依据,构造零序电流幅值时频矩阵,在综合考虑多种频率信息、突显时频局部特征的基础上,提出了一种基于S变换时频特性的故障选线新方法。该方法弥补了传统选线方法仅基于单一特征频带涵盖信息不足以及各馈线特征频带不一致的缺陷,结合图像处理相似度原理,通过综合相关系数实现配电网谐振接地系统单相接地故障选线。仿真结果表明该方法受故障位置、故障电阻、故障初始角、网络结构的影响较小,对不同故障接地类型都能进行有效判别,故障边界明显,可靠性好,抗干扰能力强,适用性更广。

摘要： 微多普勒效应是由目标(或其部件)的转动、振动、进动等微动引起的频率调制现象,能够反映目标的几何结构和运动状态。该文全面分析了近、远场探测条件下目标扇叶转动引起的微动回波的时频分布特性。首先建立了近、远场雷达微动回波模型。然后从远场微动回波模型中推导其瞬时频率表达式,结果表明远场微动回波的时频图中包含由叶尖散射点、叶彀散射点和镜面反射点引入的正弦型flash、零频flash和矩形flash。最后,在近场条件下,直接推导得到上述3类局部散射点的瞬时频率表达式,表明近场微动回波时频图呈现类正弦型flash,零频flash和部分余弦型flash的组合。该文还从积分运算性质和电磁散射理论两方面解释了上述flash的形成机理,揭示了它们与扇叶数目、尺寸、转速等参数之间的关系。该文结果将有助于目标精细化建模、分类识别等应用。仿真和实测数据结果均证明了分析结果的正确性。

摘要： 海洋环境噪声不仅是水中目标探测的背景干扰声场之一,还可用以反演海洋物理参数。文章基于实测东中国海某海区夏季海洋环境噪声数据,分析其时频特性、统计特性以及风关特性。研究结果表明,试验期间该海区100 Hz以下频段的海洋环境噪声级约为110 dB,频率为100和300 Hz的海洋环境噪声级分别服从自由度为8和6的卡方分布,频率为1 kHz和3 kHz的噪声级服从正态分布;海况对低频海洋环境噪声级概率分布无明显影响,但是对高频段噪声级正态分布的均值和方差会产生一定影响;随着频率的增加,海洋环境噪声级与风速对数间的相关系数逐渐增大,1 kHz以上相关系数在0.6~0.7之间;100 Hz以上频段的噪声谱级基本不随深度发生变化。文中的结果可以为水中目标的探测以及浅海海洋环境噪声的应用研究提供技术支持。

摘要： 研究含气率变化对混输泵关键部位振动特性的影响规律对混输泵运行稳定性提升有重要意义。在不同含气率工况下对叶轮型式不同的两种多级气液混输泵PR泵和PH泵开展了关键部位的振动测量。统计了振动信号的时频特性。构建了(均方根,峭度)二维特征量作为指标开展振动信号的特征分析。结果表明:相对含气率由0%增加到100%时,两种混输泵的轴承箱体及泵进口处振动均出现了增强,其中,振动烈度最大的部位为轴承箱体,且PH泵的轴承箱体最大振动烈度高于PR泵;含气率的增加使PR泵轴承箱体的振动能量更加明显的向泵进口处位置传播;在轴承箱振动信号的(均方根,峭度)二维特征值图上,通过零峭度线可以清晰区分PR泵和PH泵。此外,PR泵所有测点处振动信号的峭度值均高于PH泵,表明在当前试验条件下,PR泵存在故障的可能性高于PH泵。

摘要： 为研究普速铁路12号单开道岔在列车载荷下关键区域的动力学响应特征,结合岔区动力学性能的特点,对渝怀铁路一组普速道岔进行现场试验,通过在道岔转辙器区尖轨、导曲线部分和辙叉区叉心位置布置测点,利用动态响应采集系统采集应力-应变和振动加速度信号,并通过轮轨力标定系统反演轮轨作用力,从时域和频域两方面揭示轮轨作用力和振动加速度响应特征。试验结果表明,列车机车通过道岔转辙器区和辙叉区时会产生轮轨作用力和振动加速度峰值,其中直向过岔时辙叉区轮轨垂向力峰值约为150 kN,叉心处垂向振动加速度峰值约为400 m/s^(2),主频为295 Hz,振动能量较为集中;侧向过岔时转辙器区轮轨横向力峰值约为70 kN,尖轨处横向振动加速度峰值约为60 m/s^(2),主频不明显,振动能量在频域内分布较分散,叉心处振动加速度主频集中在450~500 Hz内。脱轨系数呈现先降低后升高的趋势,最大值为0.64,出现在转辙器区。

摘要： 复杂滚动轴承振动信号存在非线性、非平稳等问题,传统信号处理方法难以实现故障特征的有效提取和高精度的故障分类。针对此问题,从轴承振动信号的时频特性出发,提出一种基于稀疏自适应S变换和深度残差网络的轴承故障诊断方法。首先将采集的振动信号进行稀疏自适应S变换,得到轴承不同工况下的时频图像特征;然后构建深度残差网络结构,并合理的选取优化器、初始学习率等网络参数,提出基于深度残差网络的轴承故障诊断模型。对某滚动轴承振动数据集的计算结果表明,基于稀疏自适应S变换的时频分析方法具有较高的时频分辨率,所构建的深度残差网络模型能够准确识别不同故障状态及其严重程度下的轴承运行信息,为滚动轴承的故障状态诊断提供了技术支撑。

摘要： 为消除废旧爆炸物品的安全隐患,确保首都公共安全,北京市公安机关对收缴的198枚废旧炮弹进行集中销毁。对废旧爆炸物品的甄别及其销毁方法、销毁场地的选择和爆炸坑设计、销毁爆破参数设计、废旧炮弹的装卸与运输等关键环节进行分析与评估,通过现场振动监测得到销毁爆破的振动传播规律,并利用HHT法对实测振动数据进行时频特性分析。结果表明,预估废旧炮弹的等效TNT当量为47.72 kg,废弃矿坑作为废旧炮弹爆炸销毁场地具有天然的地形条件优势,紧邻边坡岩壁合理布置爆炸坑,采用坑间5 ms延时爆破方式,确保了销毁爆破安全顺利完成和有害效应限界控制;销毁爆破产生的地震波具有传播速度小、衰减慢、频率低的特点,与地下钻孔爆破相比,浅埋深爆破条件下的K、α明显偏小,优势频率主要分布在4~20 Hz低频段,主振频率随着距离的增加有微弱减小的趋势,空气冲击波容易引起近爆区测点的振动波形的振幅和频率产生突变现象。此次销毁爆破设计施工及振动监测分析,可为类似工程提供借鉴与参考。

摘要： 中国东南沿海地区极易遭受台风的袭击,其登陆过程往往伴随着强降雨过程,该强降雨在风的作用下共同撞击建筑结构受风面,将对建筑结构产生显著的风荷载和雨荷载,造成极大的经济损失.本文基于由上海浦东国际机场附近的同济大学实测基地得到的台风“海葵”作用下的实测数据，利用希尔伯特-黄变换(HHT)方法对三种不同工况下典型测点风致雨压信号进行了分析，研究低矮建筑屋面风致雨压的时频特性。

摘要： 静电放电信号是非平稳信号,其频率是时变的,为了更好地反映其时频特性,采用时频分析法:小波变换.本文基于Morlet小波,通过对实际静电放电信号进行分析,获得其二维和三维时频图.结果表明,基于小波变换的静电放电时频图能够细致的刻画信号在时频上发生的变换,准确反映静电放电信号的时频特性,可有效满足对静电放电信号进行时频分析的要求,有利于对信号特征的提取以及信号去噪.

摘要： 动车组轴承在线检测与故障诊断的研究与应用,能够有效确保高铁运行安全性,从而使轨道交通装备的视情雏修、节约成本成为可能.本文在支持向量机(SVM)方法的基础上,通过提取轴承运行过程中振动数据的时频特性,提出一种基于时频域特征融合的动车组轴承故障诊断方法,并利用振动台滚动轴承试验数据样本验证了该方法的有效性.

摘要： 文章分析了地铁噪声的产生的原因及其特点,研究了基于小波分析技术的噪声时频分析方法,并进行了仿真分析.通过对青岛地铁实际运行过程中产生的噪声进行时频分析,可以初步掌握地铁在运行过程中的噪声特性,分析出不同频段的噪声主要产生原因及特性.同时,以掌握的特性为基准,通过实时监控地铁运行过程中噪声的时频特性,利用观察法或者比对分析法,可以初步判断地铁运行情况,对于地铁运行过程中的状态实时监测和故障预测都具有较强的应用价值.

摘要： 针对平静期地磁变化场信号,分析信号的时频特性,并分别用线性神经网络(LNN)、径向基函数神经网络(RBFNN)、广义回归神经网络(GRNN)三种方法进行建模预测.试验表明,三种方法的平静期预测误差MAE≤1.5nT,其中RBFNN误差MAE≤1.2nT.多步预测中,GRNN的方法性能相对稳定,在预测时长超过4h之后,其MAE能够稳定在某一特定值;LNN性能不稳定,多步迭代过程中,随预测时间增加MAE增加明显;总体性能RBFNN最佳,在以上三种神经网络中MAE值始终最小.

摘要： 为了分析自由面数量对爆破地震效应的影响,进行了现场试验.基于实测数据,利用AOK时频分布与小波分析相结合的方法,以质点振动峰值速度、主频、频带能量分布及频带能量持续时间为指标,对不同自由面下爆破地震波特性进行了详细的解读.结果表明:随着自由面数量的增加,爆破地震波质点振动速度峰值降低,主频增加且主频带变宽,峰值能量降低,低频部分占总能量的比例降低,且持续时间变短.因此可从能量的角度认为,自由面越充分爆破地震的危害效应越低,越有利于结构的安全.

摘要： 地震动时频局部特性很强,在不同的时刻及不同的频率段,其能量差别很大.本文根据谐波小波的时频特性,通过地震动的多尺度小波变换,可以得到的不同频段的时变能量表达式,最后通过分析一实际的时频非平稳明显的强震记录,得到结果表明：低频的地震能量较小,且分布在整个时段内,能量衰减也不明显；中频的初始时段的地震能量较大,其衰减较快；高频的地震能量最大,且分布在初始的时段内,能量衰减很快.结果为能量法进行结构设计的提供了基础.

摘要： 针对直升机旋转部件与雷达回波之间的调制效应,首先采用直观的旋翼模型进行分析,获得旋翼奇偶叶片对回波幅度不同的调制变化机理,然后对机体旋转部件不同角度进行仿真计算,并基于动态飞行实测数据,分别从时域、频域以及时频域对实测直升机回波信号进行了分析,结果表明根据时频信号可以判断旋翼叶片奇偶以及回波闪烁周期,从而验证了分析模型的正确性.

摘要： 针对直升机旋转部件与雷达回波之间的调制效应,首先采用直观的旋翼模型进行分析,获得旋翼奇偶叶片对回波幅度不同的调制变化机理,然后对机体旋转部件不同角度进行仿真计算,并基于动态飞行实测数据,分别从时域、频域以及时频域对实测直升机回波信号进行了分析,结果表明根据时频信号可以判断旋翼叶片奇偶以及回波闪烁周期,从而验证了分析模型的正确性.

摘要： 针对直升机旋转部件与雷达回波之间的调制效应,首先采用直观的旋翼模型进行分析,获得旋翼奇偶叶片对回波幅度不同的调制变化机理,然后对机体旋转部件不同角度进行仿真计算,并基于动态飞行实测数据,分别从时域、频域以及时频域对实测直升机回波信号进行了分析,结果表明根据时频信号可以判断旋翼叶片奇偶以及回波闪烁周期,从而验证了分析模型的正确性.

摘要： 本发明公开了一种基于信道频选特性的时频资源分配方法，涉及通讯技术领域，首先通过LTE链路仿真，证实了信道频选特性对用户性能的影响，即频选特性强的信道，用户解调门限随带宽增大而变低，通信性能增强；平坦衰落的信道，用户解调门限随分配带宽增大而增大，通信性能恶化。基于该结论，本发明提出如下时频资源分配方案：对于服从频率选择性衰落的信道，基站尽可能将时频资源分给少量用户使用；对于服从平坦衰落的信道，基站则将时频资源分配给尽可能多的用户使用，每个用户占用少量资源块，从而实现频谱资源利用率的提升。

摘要： 本发明公开一种面向低轨卫星通信的空时频非平稳传输特性分析方法,通过设置低轨卫星移动通信场景，并建立直角坐标系；计算发射端和接收端间的直达路径长度；计算非直达路径的传输路径长度；分别计算直达路径和非直达路径的信道复冲激函数；基于信道复冲激函数，建立信道矩阵；基于直达路径和非直达路径的信道复冲激函数，分析低轨卫星移动通信的空时频非平稳特性。用于解决低轨卫星移动通信场景下时域或频域非平稳、散射体丰富、多移动性等技术问题；同时对于评估低轨卫星移动通信信道容量、传输增益等系统性能具有重要的指导意义和应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于信道频选特性的时频资源分配方法，涉及通讯技术领域，首先通过LTE链路仿真，证实了信道频选特性对用户性能的影响，即频选特性强的信道，用户解调门限随带宽增大而变低，通信性能增强；平坦衰落的信道，用户解调门限随分配带宽增大而增大，通信性能恶化。基于该结论，本发明提出如下时频资源分配方案：对于服从频率选择性衰落的信道，基站尽可能将时频资源分给少量用户使用；对于服从平坦衰落的信道，基站则将时频资源分配给尽可能多的用户使用，每个用户占用少量资源块，从而实现频谱资源利用率的提升。

摘要： 频压转换电路(21)接收作为输入的时钟CLK，并按照时钟频率提供电压IVdd作为输出。频压转换电路(21)的输入和输出特性被调节成基本与给定的输入和输出特性匹配。

摘要： 本发明公开一种面向低轨卫星通信的空时频非平稳传输特性分析方法,通过设置低轨卫星移动通信场景，并建立直角坐标系；计算发射端和接收端间的直达路径长度；计算非直达路径的传输路径长度；分别计算直达路径和非直达路径的信道复冲激函数；基于信道复冲激函数，建立信道矩阵；基于直达路径和非直达路径的信道复冲激函数，分析低轨卫星移动通信的空时频非平稳特性。用于解决低轨卫星移动通信场景下时域或频域非平稳、散射体丰富、多移动性等技术问题；同时对于评估低轨卫星移动通信信道容量、传输增益等系统性能具有重要的指导意义和应用价值。

摘要： 本发明公开了无线通信技术技术领域的面向低轨卫星移动通信的空时频非平稳传输特性分析方法，包括：基于包含发射端和接收端的低轨卫星移动通信场景建立直角坐标系；计算发射端发出的信号经直达路径到达接收端时直达路径的长度；计算发射端发出的信号经散射簇反射到达接收端时非直达路径的长度；基于直达路径和非直达路径的长度，分别计算直达路径和非直达路径的信道复冲激函数；基于直达路径和非直达路径的信道复冲激函数建立信道矩阵；基于直达路径和非直达路径的信道复冲激函数，分析低轨卫星移动通信的空时频非平稳特性。本发明对于评估低轨卫星移动通信信道容量、传输增益等性能具有重要的指导意义和应用价值。

摘要： 本发明涉及一种信号时频特性提取及压缩感知融合的高效协作频谱感知方法，通过以下步骤完成：步骤一，接收信号x(t)，利用短时傅里叶变换(STFT)提取信号时频特性，得到x(t)的时频特性矩阵，分别对矩阵每个元素求模及平方，得到时频图矩阵：步骤二，构造检测统计量，并检测主用户(PU)信号；步骤三，利用压缩感知(CS)压缩SU中的θ(w)，并传输到融合中心，因现实通信中PU信号具有稀疏性；步骤四，融合中心利用正交匹配追踪(OMP)方法，重构和量化θ(w)，再用K秩序准则，实现协作感知；本发明能同时检测多个频段内的PU信号，从而减少了所需滤波器的数量，且利用CS减少数据传输量，及协作感知技术提高频谱感知的检测概率。

摘要： 本发明公开了一种微波信号时频特性测量方法，包括以下步骤：对重频为fMLL的零啁啾光脉冲进行时域拉伸，生成啁啾光脉冲信号；将所述啁啾光脉冲信号分为N路并分别给予N个不同的延时，生成N路啁啾光脉冲延时信号，且τi+1‑τi＝Δτ，NΔτ＝1/fMLL；τi为第i路啁啾光脉冲延时信号的延时量，N为大于1的整数，i＝1,2,…,N‑1；将微波信号分别调制于N路啁啾光脉冲延时信号，生成N路调制光脉冲信号；对N路调制光脉冲信号分别进行时域压缩，得到N路携带有微波信号频率信息的频时映射光信号；对N路频时映射光信号进行光电转换，并在数字域中提取得到微波信号的时频特性。本发明还公开了一种微波信号时频特性测量装置。本发明能够实现对高频大带宽微波信号的连续实时时频特性分析。

摘要： 本发明公开了一种基于行波时频特性的输电线路隐患放电类型辨识方法，它包括：步骤S1，将一次隐患放电行波波形数组滤除白噪声干扰，得到波形数组x[n]；步骤S2，通过x[n]构造4个特征数组；步骤S3，将4个特征数组归一化；步骤S4，将归一化后的4个数组各分成p块，每一块内求和，得到p*4个特征参量；步骤S5，构建BP神经网络，每一种隐患类型按照步骤S1‑S4各提取多组p*4个特征参量后输入神经网络进行训练，得到神经网络中间权重矩阵参数；步骤S6，将检验样本特征参量输入训练后的神经网络，通过输出层输出与预设期望结果进行对比，判断隐患放电类型，解决了目前无法准确辨识输电线路隐患放电类型的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种频率源的时频指纹特性探测方法，属于频率探测技术领域，该方法通过获取频率标准源的时钟信号，从该时钟信号的频率稳定度随取样时间变化的曲线中，提取时频指纹特征区，利用对这个区域时频特性的探测，获取频率源的时频指纹特征，与原来固有的时频指纹特征进行比对，识别出频率标准源的类型及频率源个体。本发明创造性提出了采用对频率源稳定度随取样时间变化曲线中的一段特殊曲线特性的探测，作为唯一识别频率源类型和个体特性的时频指纹特征区，能够达到通过探测频率源的时频指纹特征唯一辨别和确定某一特定电子装置及其健康状况的应用目的，方法独特，市场应用前景较好。