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一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解法 被引量:169
1
作者 程军圣 郑近德 杨宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期215-220,共6页
在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的基础上,提出了一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解方法(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD),该方法能够自适应地将一个... 在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的基础上,提出了一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解方法(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD),该方法能够自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量之和。首先对LCD方法的原理进行了分析,然后给出了采用LCD对信号进行分解的详细步骤,最后采用仿真信号对LCD和经验模态分解(Empirical mode decomposition,简称EMD)方法进行了对比分析,结果表明了LCD方法的有效性及在端点效应、迭代次数和分解时间等方面都优于EMD分解方法。 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 经验模态分解 内禀尺度分量 非平稳信号
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基于经验模态分解和超球多类支持向量机的滚动轴承故障诊断方法 被引量:67
2
作者 康守强 王玉静 +2 位作者 杨广学 宋立新 V.I.MIKULOVICH 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第14期96-102,共7页
滚动轴承故障定位,特别是对其性能退化程度的诊断可以更有效地进行设备维护以降低停机率。提出了对滚动轴承不同故障位置及性能退化程度的非平稳振动信号进行特征提取和智能分类的故障诊断方法。该方法对各状态振动信号进行经验模态分解... 滚动轴承故障定位,特别是对其性能退化程度的诊断可以更有效地进行设备维护以降低停机率。提出了对滚动轴承不同故障位置及性能退化程度的非平稳振动信号进行特征提取和智能分类的故障诊断方法。该方法对各状态振动信号进行经验模态分解,得到一系列固有模态函数和一个残余分量。经验模态分解方法具有分解自适应性和分解唯一性。对每个固有模态函数建立自回归模型,分别采用Yule-Walker和Ulrych-Clayton两种方法求得模型参数和残差方差,并以此作为各类状态信号的特征矩阵,输入到改进的超球多类支持向量机分类器,判断滚动轴承故障位置及性能退化程度。实验结果表明,提出的方法可同时实现滚动轴承故障位置及性能退化程度的智能诊断,且基于经验模态分解结合自回归模型的Ulrych-Clayton参数估计进行特征提取的诊断方法识别率更高。 展开更多
关键词 非平稳信号 经验模态分解 多类支持向量机 滚动轴承 性能退化程度
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一种新的变换——匹配傅里叶变换 被引量:49
3
作者 王盛利 李士国 +1 位作者 倪晋麟 张光义 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期403-405,共3页
本文提出了非线性调制信号处理的新方法———匹配傅里叶变换 .匹配傅里叶变换是对傅里叶变换的新发展 ,是对变采样率处理技术的概括 .文中对匹配傅里叶变换进行了理论分析 ,论述了其与变采样率处理技术之间的关系 .最后 ,进行了计算机... 本文提出了非线性调制信号处理的新方法———匹配傅里叶变换 .匹配傅里叶变换是对傅里叶变换的新发展 ,是对变采样率处理技术的概括 .文中对匹配傅里叶变换进行了理论分析 ,论述了其与变采样率处理技术之间的关系 .最后 ,进行了计算机仿真 ,仿真结果表明 。 展开更多
关键词 信号处理 匹配傅里叶变换 非线性调制
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一种新的非平稳信号分析方法——局域波分析 被引量:35
4
作者 张海勇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1327-1333,共7页
该文介绍一种新的非平稳信号分析方法一局域波分析。该方法源于瞬时频率的概念,它能把动态信号的局部特征正确地在时频域内予以描述。局域波分解的基不是固定的,而是随动态信号波形的变化而变化,具有自调节自适应的特征。与传统的时频... 该文介绍一种新的非平稳信号分析方法一局域波分析。该方法源于瞬时频率的概念,它能把动态信号的局部特征正确地在时频域内予以描述。局域波分解的基不是固定的,而是随动态信号波形的变化而变化,具有自调节自适应的特征。与传统的时频分析方法相比,局域波分析有很多优点,它是分析非平稳信号的一般方法。该文讨论了局域波分析的应用,指出了该方法需进一步研究的有关问题。 展开更多
关键词 非平稳信号 瞬时频率 局域波分析 局域波分解 基本模式分量 时频分析
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基于小波分析的轴承故障诊断研究 被引量:16
5
作者 任国全 韦有民 郑海起 《河北省科学院学报》 CAS 2002年第2期112-116,共5页
提出了基于正交变换的滚动轴承故障诊断新方法。利用正交小波基将滚动轴承故障信号变换到时间 -频率域 ,通过小波重构信号的希尔波特变换解调和包络谱分析 ,对轴承的故障进行了有效的诊断。文中实例证明 。
关键词 非平稳信号 小波分析 故障诊断 滚动轴承 正交变换 正交小波基 机械维护
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一种新的EMD去噪方法 被引量:33
6
作者 赵雯雯 曾兴雯 《电子科技》 2008年第5期30-32,36,共4页
信号的经验模态分解方法(EMD)可以理解为以信号极值特征尺度为度量的时空滤波过程。此过程充分保留了信号本身的非线性和非平稳特征,在信号的滤波和去噪中具有很大的优势。文中分析了EMD去噪技术的基本原理,通过研究几种利用EMD去除非... 信号的经验模态分解方法(EMD)可以理解为以信号极值特征尺度为度量的时空滤波过程。此过程充分保留了信号本身的非线性和非平稳特征,在信号的滤波和去噪中具有很大的优势。文中分析了EMD去噪技术的基本原理,通过研究几种利用EMD去除非平稳信号噪声的技术,提出了一种新方法。仿真结果表明新的EMD去噪法在去除噪声,提高信噪比方面具有极大的优越性。 展开更多
关键词 经验模态分解 非平稳信号 去噪 信噪比
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基于集合经验模态分解敏感固有模态函数选择算法的滚动轴承状态识别方法 被引量:31
7
作者 王玉静 康守强 +3 位作者 张云 刘学 姜义成 Mikulovich V I 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期595-600,共6页
为了更有效地提取滚动轴承各状态振动信号的特征,该文提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的敏感固有模态函数(IMF)选择算法。该算法对振动信号经EEMD分解后得到的固有模态函数采用峭度值、相关系数相结合的方法自动提取其敏感分量,... 为了更有效地提取滚动轴承各状态振动信号的特征,该文提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的敏感固有模态函数(IMF)选择算法。该算法对振动信号经EEMD分解后得到的固有模态函数采用峭度值、相关系数相结合的方法自动提取其敏感分量,以此获得振动信号的初始特征。再运用奇异值分解和自回归(AR)模型方法得到滚动轴承各状态振动信号的特征向量,并将其输入到改进的超球多类支持向量机中进行智能识别,从而实现滚动轴承的正常状态,不同故障类型及不同性能退化程度的各状态识别。实验结果表明,相比基于经验模态分解结合自回归模型或奇异值分解的特征提取方法,该方法可更有效地提取滚动轴承故障特征信息,且识别精度更高。 展开更多
关键词 信号处理 状态识别 非平稳信号 集合经验模态分解(EEMD) 敏感固有模态函数(IMF)
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陀螺仪漂移特性的小波分析 被引量:18
8
作者 徐丽娜 邓正隆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第3期57-60,共4页
在简述小波分析中 Mallat算法的基础上 ,用其实现陀螺仪漂移特性的小波分析 ,并对有关的工程问题进行了讨论。给出了某型陀螺实测数据的应用实例 ,证实了此方法的有效性。对今后的应用提出了一些看法。
关键词 小波分析 MALLAT算法 非平稳信号 陀螺仪 漂移特性 滤波器组 光学陀螺仪 建模
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基于Hilbert-Huang变换的水轮机非平稳压力脉动信号分析 被引量:21
9
作者 冯志鹏 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期111-115,共5页
水力压力脉动在水轮机的运行过程中是不可避免的现象,而且在过渡过程中具有较强的非平稳性。以机组启动过程中的非平稳尾水管水力压力脉动信号分析为例,研究压力脉动在过渡过程中的时变特征。为了降低时频分析的计算量,提高时频分辨率,... 水力压力脉动在水轮机的运行过程中是不可避免的现象,而且在过渡过程中具有较强的非平稳性。以机组启动过程中的非平稳尾水管水力压力脉动信号分析为例,研究压力脉动在过渡过程中的时变特征。为了降低时频分析的计算量,提高时频分辨率,首先应用采样率转换技术对现场测试信号进行预处理,然后应用Hilbert-Huang变换进行时频分析,识别确定信号中的频率成分及其相对机组运行条件的变化情况。分析结果表明:水轮机尾水管中的水力压力脉动以低频成分为主,其时变性与运行条件密切相关,但是在过渡过程中,其频率成分相对时间的变化情况与机组转速变化不成比例;与其它时频分析方法相比,Hilbert-Huang变换时频分辨率高,适合分析非平稳低频水力压力脉动信号。 展开更多
关键词 水轮机 尾水管 HILBERT-HUANG变换 压力脉动 脉动信号
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基于平稳小波包分解的水轮机非平稳振动信号希尔伯特谱分析 被引量:22
10
作者 冯志鹏 李学军 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期79-84,共6页
应用平稳小波包变换对信号进行窄带分解,避免了经验模式分解过程中虚假模式分量的产生以及高频本质模式函数瞬时频率的波动,改善了Hilbert谱对于高频宽带信号的频率分辨率,使其更加适合复杂多分量的非平稳信号分析。针对水轮机过渡过程... 应用平稳小波包变换对信号进行窄带分解,避免了经验模式分解过程中虚假模式分量的产生以及高频本质模式函数瞬时频率的波动,改善了Hilbert谱对于高频宽带信号的频率分辨率,使其更加适合复杂多分量的非平稳信号分析。针对水轮机过渡过程中转子振动响应的复杂性和非平稳性,应用该方法对停机和起动过程现场测试信号进行分析,识别了信号的时频结构特征,主轴振动响应主要由转速频率及其谐频成分组成,其中主导成分为转速频率。与Hilbert-Huang变换的对比验证了该方法在分析水轮机过渡过程非平稳振动信号方面的有效性。 展开更多
关键词 非平稳信号 时频分析 希尔伯特谱 平稳小波包变换 水轮机 过渡过程
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基于小波变换的动态脑电节律提取 被引量:14
11
作者 沈民奋 孙丽莎 沈凤麟 《数据采集与处理》 CSCD 1999年第2期183-186,共4页
针对脑电信号和其他医学信号的非平稳性,引入小波变换处理临床脑电信号的动态特性。根据脑电信号的不同节律特性,提出应用小波包变换构造不同频率特性的滤波器,提取脑电信号的4种节律,并由各种节律对应的小波系数构造动态脑电地形... 针对脑电信号和其他医学信号的非平稳性,引入小波变换处理临床脑电信号的动态特性。根据脑电信号的不同节律特性,提出应用小波包变换构造不同频率特性的滤波器,提取脑电信号的4种节律,并由各种节律对应的小波系数构造动态脑电地形图。为了研究不同脑功能状态下脑电信号4种节律的动态特性,文中对两组不同临床脑电数据进行分析与比较,给出了有关的实际分析结果。实验结果表明,利用小波包分析的滤波特性,能够有效地反映临床脑电不同节律的动态特性,也为分析其他生物医学信号提供了一条新的途径。 展开更多
关键词 小波变换 节律提取 脑电信号 临床诊断
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自适应Kalman滤波反褶积的快速实现方法 被引量:15
12
作者 董恩清 刘贵忠 张宗平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期255-262,共8页
提出了以二进小波变换为基础的自适应Kalman滤波反褶积 (AKFD)新方法 ,针对该方法的计算复杂程度 ,提出了一种快速实现方法 .二进小波变换的AKFD抛弃了传统预测反褶积对信号平稳性的假设 ,克服了提高分辨率而信噪比明显降低的问题 ,具... 提出了以二进小波变换为基础的自适应Kalman滤波反褶积 (AKFD)新方法 ,针对该方法的计算复杂程度 ,提出了一种快速实现方法 .二进小波变换的AKFD抛弃了传统预测反褶积对信号平稳性的假设 ,克服了提高分辨率而信噪比明显降低的问题 ,具有很好的抗噪性能 .在小波域进行的AKFD在压制假反射以及提高分辨率方面比时间域的AKFD好 ,克服了在时域内进行AKFD抬升低频成分的缺陷 .利用二维地震数据的局部平稳性的假设提出了快速实现方法 ,通过分段求取自适应预测算子 ,分别于横向及纵向采用样条插值的方法进行插值 ,来减少求取自适应预测算子的计算量 ,达到快速实现的目的 .经过大量实验表明计算速度提高数百倍 ,仍能保持原来的计算效果 . 展开更多
关键词 二进小波变换 自适应滤波 KALMAN滤波 反褶积 非平稳信号 地震资料 地震数据处理
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三种非平稳信号时频分析的方法 被引量:15
13
作者 耿萌 石林锁 《机械工程与自动化》 2008年第1期108-109,114,共3页
讨论了当前常用的三种非平稳信号时频分析方法,即窗口傅立叶变换(Windowed Fourier Transform)、Wigner分布(Winger-Ville Distribution)和小波分析(Wavelet Analysis)的特点,及其适用的局限性。
关键词 非平稳信号 窗口傅立叶变换 小波分析 WIGNER分布
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基于时频分析的机械设备非平稳信号盲分离 被引量:13
14
作者 李志农 吕亚平 韩捷 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期354-358,共5页
针对传统的机械故障源分离方法忽略信号非平稳性的不足,结合时频分析和盲源分离的各自优点,提出一种基于时频分析的机械设备非平稳信号的盲分离方法,并与传统的机械故障源分离方法进行对比。实验结果表明,对于机械设备非平稳混迭信号,... 针对传统的机械故障源分离方法忽略信号非平稳性的不足,结合时频分析和盲源分离的各自优点,提出一种基于时频分析的机械设备非平稳信号的盲分离方法,并与传统的机械故障源分离方法进行对比。实验结果表明,对于机械设备非平稳混迭信号,必须充分利用信号的非平稳性,才能达到很好的分离效果。文中的研究为机械设备非平稳混迭信号的分离提供一种新方法。 展开更多
关键词 盲源分离 时频分析 故障诊断 非平稳信号
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基于VMD-HHT方法的水电机组启动过渡过程振动信号分析研究 被引量:16
15
作者 杨华 陈云良 +1 位作者 徐永 赵琼 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期92-99,共8页
随着中国水电机组数量及装机容量的不断增加,水电机组启动过渡过程故障问题也日趋明显,利用信号分析法对机组故障诊断得到广泛的应用。利用一种处理非线性非平稳信号自适应方法——变分模态分解(Variational Mode Decompostion,VMD),对... 随着中国水电机组数量及装机容量的不断增加,水电机组启动过渡过程故障问题也日趋明显,利用信号分析法对机组故障诊断得到广泛的应用。利用一种处理非线性非平稳信号自适应方法——变分模态分解(Variational Mode Decompostion,VMD),对葛洲坝某台机组启动过渡过程振动信号分析。首先,利用VMD方法对启动过渡过程仿真振动信号进行分析,验证VMD方法处理非线性非稳态信号的有效性。然后,利用该方法对机组启动过渡过程实测振动信号进行固有模态函数(IMF)的有效分离,通过Hilbert-Huang(HHT)变换对各IMF进行瞬时频率计算,得出相应的Hilbert谱,并将结果与经验模态分解(EMD)方法进行对比。从最终的振动信号分析中可以看出,通过VMD分解后的IMF可划分为3部分:第1部分主要为信号的发展趋势;第2部分主要为信号的基础分解,出现较强的规律性的"纺锤形"信号,且能够反映机组开机过程的振动变化规律;第3部分主要为干扰噪音或机组故障导致的高频特征信号,信号波形图无明显规律性,对应的Hilbert谱也明显具有主频波动小,幅值稳定等优势。结果表明:经VMD分解后,机组启动过渡过程振动信号各分量频率变化与机组转速时变规律吻合良好,能够有效提取特征频率,较EMD具有更好的自适应性,分析结果更加准确有效,能够更好地揭示水电机组过渡过程信号中的振动规律。 展开更多
关键词 水电机组 过渡过程 非平稳信号 时频分析 变分模态分解(VMD)
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非平稳确定性信号与非平稳随机信号统一分类法的探讨 被引量:15
16
作者 王宏禹 邱天爽 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期1-10,共10页
根据信号通过线性系统可产生新信号的理论,对非平稳确定性信号与非平稳随机信号的统一分类方法进行了深入研究,分别给出格林函数描述的线性时变系统法、调制函数作用于边界稳定线性系统的自激振荡正弦波法、随机输入线性时不变系统与边... 根据信号通过线性系统可产生新信号的理论,对非平稳确定性信号与非平稳随机信号的统一分类方法进行了深入研究,分别给出格林函数描述的线性时变系统法、调制函数作用于边界稳定线性系统的自激振荡正弦波法、随机输入线性时不变系统与边界稳定的与不稳定的线性系统组合法。这3种分类法便于对非平稳确定性信号与非平稳随机信号进行统一分类研究,并具有比较全面与系统性好的优点。 展开更多
关键词 非平稳信号 格林函数 边界稳定 调频调幅 谱分解 时频表示
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迭代广义短时Fourier变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用 被引量:15
17
作者 张东 冯志鹏 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期604-610,共7页
短时Fourier变换(STFT)在分析非平稳信号的过程中,受调制系数的影响,时频分布图中的能量扩散至主导频率的周围,降低了时频分布的可读性.运用STFT分析瞬时频率缓变或恒定的信号时,调制系数的影响较小甚至可以忽略不计,而得到能量聚集程... 短时Fourier变换(STFT)在分析非平稳信号的过程中,受调制系数的影响,时频分布图中的能量扩散至主导频率的周围,降低了时频分布的可读性.运用STFT分析瞬时频率缓变或恒定的信号时,调制系数的影响较小甚至可以忽略不计,而得到能量聚集程度很高的时频分布.根据这一特点,提出了迭代广义短时Fourier变换(IG-STFT),该方法有效改善了时频图的可读性.首先运用迭代广义解调分离出频率恒定的单分量成分,然后运用STFT分析信号的时频分布,最后依据STFT的分析结果和相位函数得到原信号的时频分布.通过行星齿轮箱仿真信号和实验信号分析,验证了该方法在分析非平稳信号中的有效性,准确诊断了齿轮故障. 展开更多
关键词 故障诊断 行星齿轮箱 傅里叶变换 广义解调 非平稳信号
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基于稀疏表示与粒子群优化算法的非平稳信号去噪研究 被引量:14
18
作者 叶华 谭冠政 +4 位作者 李广 刘晓琼 李晋 周聪 朱会杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期318-325,共8页
非平稳信号的去噪是信号处理中的热点和难点。文中以冲击原子作为稀疏表示基,构建了仅对人文噪声敏感的冗余字典。并使用粒子群优化算法对匹配追踪算法进行优化,提出了基于稀疏表示与粒子群优化算法的非平稳信号去噪方法。为检验方法的... 非平稳信号的去噪是信号处理中的热点和难点。文中以冲击原子作为稀疏表示基,构建了仅对人文噪声敏感的冗余字典。并使用粒子群优化算法对匹配追踪算法进行优化,提出了基于稀疏表示与粒子群优化算法的非平稳信号去噪方法。为检验方法的有效性,论文首先进行了针对性的仿真实验。然后将所述方法用于实测的大地电磁信号处理。结果表明,所述方法可以在保留有用信号的前提下,有效分离出类充放电噪声、脉冲噪声以及其它多种不规则噪声,显著提高非平稳信号的信噪比。 展开更多
关键词 稀疏表示 非平稳信号 粒子群优化算法 噪声衰减 冗余字典
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一种新的时变参数AR模型分析方法 被引量:9
19
作者 张海勇 马孝江 盖强 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期238-241,共4页
提出了一种新的非平稳信号的时变参数 AR模型分析方法——局域波分解及其时变参数 AR模型 .该方法先用局域波分解方法把待处理信号分解成有限个基本模式分量 ,再对分解得到的基本模式分量建立时变参数 AR模型 ,从而得出时频平面上的时... 提出了一种新的非平稳信号的时变参数 AR模型分析方法——局域波分解及其时变参数 AR模型 .该方法先用局域波分解方法把待处理信号分解成有限个基本模式分量 ,再对分解得到的基本模式分量建立时变参数 AR模型 ,从而得出时频平面上的时变参数 AR模型谱 .它扩大了传统的时变参数模型法的应用范围 。 展开更多
关键词 时变参数AR模型 局域波分解 时频分析 非平稳信号 信号分析 时变参数模型分析法
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跳频信号SPWVD参数估计方法研究 被引量:11
20
作者 刘放 叶菲 《电脑与信息技术》 2007年第6期28-30,46,共4页
跳频信号是典型的非平稳信号,必须采用非平稳信号处理方法。WVD是时频分布中最常用的一种手段,可用来进行跳频信号分析,但存在严重的干扰项。SPWVD是WVD的改进,可以减少WVD交叉干扰项的影响。文章介绍了跳频信号的模型以及SPWVD的离散... 跳频信号是典型的非平稳信号,必须采用非平稳信号处理方法。WVD是时频分布中最常用的一种手段,可用来进行跳频信号分析,但存在严重的干扰项。SPWVD是WVD的改进,可以减少WVD交叉干扰项的影响。文章介绍了跳频信号的模型以及SPWVD的离散化实现过程,对SPWVD进行了计算机仿真。结果表明WVD和SPWVD均可对跳频信号进行分析,而SPWVD可以抑制交叉项的影响,并且这种分析方法更加有效、合理。 展开更多
关键词 跳频信号 非平稳信号 WVD SPWVD
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