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ISBN: (纸本)9787111219569

关键词： 铁路路基   病害   检测   探地雷达   信号分析   去噪  

摘要： 为消除钢轨和轨枕对铁路路基病害检测的探地雷达信号的影响,提高实测剖面的检测能力,基于对两种干扰源在实测剖面上的时频分布特征分析,通过改进探地雷达天线的方式实现了对钢轨反射信号的屏蔽,采用预测反褶积和带通滤波相结合的方式,消除了轨枕形成的多次反射波对有效信号的干扰。去噪处理后的实测剖面可清楚显示翻浆冒泥等路基病害在基床、道碴层中的空间分布。

关键词： 非连续谱   高频地波雷达   旁瓣抑制   相位补偿  

摘要： 高频地波雷达工作在干扰严重的高频段,系统很难找到一段连续寂净的工作频段。为提高雷达抗干扰性能,用几个不连续的干净频带来合成系统的有效带宽。分析了一种非连续谱线性调频雷达信号;根据信号特点采用先速度后距离的二维处理方式;通过对每段信号进行分解、相位补偿、重构的方法来消除由频率跳变所引起的距离旁瓣增高,谱峰分裂、偏移等影响。仿真结果表明了该方法能有效地抑制旁瓣,实现目标的二维分辨。

关键词： LabVIEW   信号分析与处理   实验教学  

摘要： 介绍了利用LabVIEW软件平台,实现“信号分析与处理实验系统”的开发过程,通过“周期信号波形的合成与分解”实验软件的开发实例,较详细地介绍了实现方法和软件特点。

关键词： 信号分析与处理   FFT   Zoom—FFT   频谱反演   时-频局部化  

摘要： 回顾了经典连续分段序列Zoom-FFT方法.定义了时间分段序列的占空比Rms.分析了在实际应用中对Rms<1的时间分段序列的Zoom-FFT处理的需求并建立了处理这种序列的新方法.提出并证明了Rms为任意值的Zoom-FFT频谱反演回实际频谱的理论公式和修正公式.给出了对跳频信号进行Rms=1的Zoom-FFT处理和对话带信号进行Rms<1的Zoom-FFT处理并反演回实际频谱的例子.证明Zoom-FFT方法对解决信号快速搜索和粗分析与信号细节分析的矛盾有实用价值,间断分段序列的Zoom-FFT进一步提高了分析效率.最后讨论了Zoom-FFT具有类似于小波变换的时-频局部化特性问题.

关键词： 高距离分辨   步进频率   合成带宽   运动补偿  

摘要： 在成像技术的发展中，高距离分辨率是关键技术之一，高距离分辨要求系统有大的瞬时带宽，这对后续信号的处理如发射、接收、以及采样等的要求较高，系统硬件实现困难。步进频率技术运用多个窄脉冲来合成宽带信号，由于其发射和接收的是窄脉冲信号，合成后又具有与宽带宽信号相同的高距离分辨能力，因此降低了对硬件实现的要求。 本文从步进频率技术的基本原理出发，推导了运用窄脉冲来合成宽带宽信号的处理方法和基本步骤，针对雷达和目标之间的相对运动，提出了进行相对径向运动补偿的方法，进而把合成带宽技术应用于高距离分辨SAR成像中，针对载机沿航向的运动，分别在正侧视和大斜视情况下提出了进行运动补偿的方法，并给出了实验仿真和实测数据处理结果，在文章的最后，针对目标的高速运动对合成带宽的影响，提出对其进行补偿的方法，并给出了实验仿真结果。

关键词： 小波分析   损伤诊断   奇异性检测   降噪处理   信号分析与处理   损伤预警   桥梁健康状态监测  

摘要： 小波分析是近十几年发展起来的数学理论,它被认为是傅立叶分析方法的突破性发展,具有对信号强大的时频分析能力。监测信号的分析处理是桥梁健康监测的关键问题之一。利用小波分析理论,对大型桥梁结构健康监测信号进行多尺度分解,不需要复杂的算法,只是对采集的数据进行深加工,即可表达出多尺度上的特征。结构出现损伤时,在某一尺度时刻其小波变换系数将出现峰值,从而给出损伤指示,实现损伤时域的定位。另外,基于小波分析的损伤特征提取可以面向实时数据,其计算和分析基本没有时间滞后,非常合适桥梁结构健康监测系统的在线安全预警。 近年来,小波分析被广泛的应用与桥梁结构健康监测中。然而,目前小波分析在结构损伤诊断中的研究大多停留在数值模拟阶段,试验研究较少,在实际应用中的研究基本没有,因此把小波分析引入桥梁健康监测的实际应用中是很有必要的。本文正是基于此提出基于小波分析的桥梁健康状态监测策略,从多尺度分析角度来研究测试信号的数据分析,从信息分析的信源入手来确定桥梁结构健康监测策略。利用小波分析对大量的原始数据进行实时、有效的降噪处理,直接提取结构参数,对结构损伤及时进行预警,把基于小波分析的在线信号处理方法、损伤预警、结构损伤特征参数的提取统一起来,实现桥梁结构的实时在线健康状态监测。

ISBN: (纸本)7302120927

关键词： 起始尺度   模拟分抗电路   分数阶仿生神经型脉冲振荡器   分数阶多层动态联想神经网络   图象分数阶微分的感受野模型   分数阶稳定系数   二维数字图象的分数阶微积分  

摘要： 本文的主要研究是对分数阶微积分在现代信号分析与处理中的应用进行研究。 首先,系统地论述了连续子波变换数值实现中尺度采样间隔的确定的基本理论。按照信号的最高数字频率等于或小于π的两种情况,论证了均匀点格采样时连续子波变换数值实现中Morlet母波以及偶对称或奇对称的各阶高斯函数导数解析母波的尺度采样间隔的最佳取值,并且特别分析了著名的墨西哥帽母波的尺度采样间隔的最佳取值;另外还讨论了奇对称母波数值实现中同时所需的时间平移量;另外还研究了偶对称或奇对称的各阶高斯函数导数解析母波的相应数字滤波器的波动情况,对其波动性进行了研究;最后对连续子波变换数值实现中均匀点格采样的研究结论推广到二进点格采样和二进抽取采样两种情况。系统地论述了连续子波变换数值实现中信号时间和扫描时间之间的几何关系;论述了连续子波变换数值实现中起始扫描时间的最佳取值范围。 第二,推导并研究信号分数阶微积分的五种数值算法实现算法。首先推导并比较信号分数阶微分的幂级数数值算法、Fourier级数数值算法,并将这两种算法与经典的基于Grümwald-Letnikov定义的数值算法相比较;进而,推导具有较高精度和计算速度的基于子波变换的分数阶微积分快速数值算法;最后,以计算精度为代价进一步提高计算速度,推导基于子波变换的快速工程算法。

关键词： 广义Hilbert变换   最佳起始尺度   最佳子波扫描时间   分数阶子波变换   模拟分抗   分数阶神经网络  

摘要： 研究目的是在计算机上数值实现信号的分数阶微积分。首先,分析比较分数阶微积分常用的3种时域定义,以及其在傅立叶变换域和子波变换域中的两种频域定义;然后,推导比较信号分数阶微分的幂级数数值算法、傅里叶级数数值算法、基于Grümwald-Letnikov定义的数值算法之间的优劣;进而,推导具有较高精度和计算速度的基于子波变换的分数阶微积分快速数值算法;最后,以计算精度为代价进一步提高计算速度,推导基于子波变换和连续内插的快速工程算法。理论推导和实验结果均证明基于子波变换的数值算法具有较高精度和运算速度,其改进的快速工程算法运算速度最高,但精度下降。这两种算法都具有较强的实用价值。