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基于短时傅里叶变换及其谱峭度的电能质量混合扰动分类 被引量:105
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作者 黄建明 瞿合祚 李晓明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期3184-3191,共8页
考虑到电能质量混合扰动分类的复杂性,提出一种基于短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)及其谱峭度(spectral kurtosis,SK)的电能质量混合扰动分类方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具分析各种类型的电能质量扰动... 考虑到电能质量混合扰动分类的复杂性,提出一种基于短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)及其谱峭度(spectral kurtosis,SK)的电能质量混合扰动分类方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具分析各种类型的电能质量扰动,同时引入基于短时傅里叶变换的谱峭度作为辅助分析,从基频幅值曲线、频率幅值标准差曲线和频率谱峭度曲线中提取适宜的特征量,然后采用基于Binary-SVM的多标签分类法对电能质量混合扰动进行分类。该方法充分考虑到单一扰动之间的相互影响,并通过所提取的特征量进行有效抑制。仿真结果表明,该方法对单一扰动和混合扰动的分类均具有较高的分类准确度,具有较强的鲁棒性和较好的抗噪性。 展开更多
关键词 电能质量 混合扰动 短时傅里叶变换 谱峭度 多标签分类
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基于STFT的振动信号解调方法及其在轴承故障检测中的应用 被引量:30
2
作者 胡晓依 何庆复 +1 位作者 王华胜 刘金朝 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期82-86,共5页
从信号滤波角度,对基于STFT的振动信号解调方法的原理和影响其解调性能的各种因素进行了严格的理论分析,指出该解调方法实质是基于复解析带通滤波的H ilbert变换解调法。严格证明了在利用H ilbert变换进行包络解调分析时,只要带通滤波... 从信号滤波角度,对基于STFT的振动信号解调方法的原理和影响其解调性能的各种因素进行了严格的理论分析,指出该解调方法实质是基于复解析带通滤波的H ilbert变换解调法。严格证明了在利用H ilbert变换进行包络解调分析时,只要带通滤波器通带范围包括调制信号的部分频率成分,就可解调出被调制信号的周期成分。为了避免对所有的解调信号序列进行包络谱分析,提出按峭度值最大化准则选择一组含有丰富故障信息的解调信号序列进行包络幅值谱分析。基于以上讨论,给出了实用的基于STFT的振动信号解调算法。为了验证提出的解调算法的有效性,用该算法对仿真和实际轴承故障信号进行了解调分析,分析结果表明,利用该算法能有效地检测轴承故障。 展开更多
关键词 stft 振动信号 解调 频谱
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组合窗函数的短时傅里叶变换时频表示方法 被引量:30
3
作者 肖瑛 冯长建 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期43-47,共5页
针对固定时间窗函数短时傅里叶变换(STFT)时频表示时间分辨率和频率分辨率相互制约,影响时频聚集性的缺陷,提出了一种组合窗函数的STFT时频表示方法。根据Heisenberg不确定性原理,分别利用长、短时间窗函数获得两组STFT时频表示,最终的... 针对固定时间窗函数短时傅里叶变换(STFT)时频表示时间分辨率和频率分辨率相互制约,影响时频聚集性的缺陷,提出了一种组合窗函数的STFT时频表示方法。根据Heisenberg不确定性原理,分别利用长、短时间窗函数获得两组STFT时频表示,最终的时频表示以两组时频表示的乘积确定。仿真跳频信号和遥测振动数据处理结果表明:组合窗函数的STFT时频表示方法能有效提高STFT的时频聚集性,特别适用于跳频信号的分析。 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 Heisenberg不确定性原理 遥测 振动信号
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基于STFT与G函数相结合的短波DFH跳检测方法 被引量:14
4
作者 刘忠英 张毅 姚富强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期13-16,共4页
差分跳频利用频率的跳变携带信息 ,只要正确检测出每跳的频率 ,就可以恢复出信息 .本文提出一种基于STFT的跳检测方法 ,并与G函数相结合来分析短波DFH信号在每跳时间间隔内的频率特性 ,以检测可能的跳频率 .仿真结果表明 ,在短波信道几... 差分跳频利用频率的跳变携带信息 ,只要正确检测出每跳的频率 ,就可以恢复出信息 .本文提出一种基于STFT的跳检测方法 ,并与G函数相结合来分析短波DFH信号在每跳时间间隔内的频率特性 ,以检测可能的跳频率 .仿真结果表明 ,在短波信道几种可能的情况下 ,检测效果良好 . 展开更多
关键词 短时傅立叶变换 stft 差分跳频 DFH 跳检测 G函数
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心音信号的短时傅立叶变换分析 被引量:13
5
作者 朱冰莲 杨磊 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期83-85,104,共4页
心音信号是一种典型的非平稳信号,短时傅立叶变换(STFT,又称窗口傅立叶变换)是用于对非平稳信号进行时频分析的有效工具。在用STFT分析心音信号时,窗口宽度的选择是非常重要的。一方面,要使用尽可能窄的窗口来保证信号的局部平稳性,另... 心音信号是一种典型的非平稳信号,短时傅立叶变换(STFT,又称窗口傅立叶变换)是用于对非平稳信号进行时频分析的有效工具。在用STFT分析心音信号时,窗口宽度的选择是非常重要的。一方面,要使用尽可能窄的窗口来保证信号的局部平稳性,另一方面,要选用较宽的窗口来提高频率分辨率。如何处理这一矛盾就成了问题的关键。通过调整滑动时间窗的宽度,达到了比较满意的效果。首先用窄时间窗进行分析,频谱图具有高时间分辨率,得到了心动周期等时域特征参数。进而逐渐加宽时间窗,最后得到高频率分辨率的频谱图,可以看出各心音成分的频谱特征。实验结果表明,不同时频尺度的STFT分析可以很好地描述正常心音信号的时域和频域特征。 展开更多
关键词 心音信号 短时傅立叶变换 时频分析
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STFT在跳频信号分析中的应用 被引量:11
6
作者 张丹 吴瑛 《现代电子技术》 2005年第10期60-61,共2页
跳频信号分析一直是通信领域研究的热点,用时频分布来分析跳频信号是一种很有效的方法。时频分析有多种方法,其中小波变换时频分布对信号中夹杂的噪声非常敏感,维格纳威利分布虽然具有很好的时频聚集性,但分析多分量信号时存在严重的交... 跳频信号分析一直是通信领域研究的热点,用时频分布来分析跳频信号是一种很有效的方法。时频分析有多种方法,其中小波变换时频分布对信号中夹杂的噪声非常敏感,维格纳威利分布虽然具有很好的时频聚集性,但分析多分量信号时存在严重的交叉干扰项。经典的STFT(Short Time Fourier Transform)是一种很好的时频工具,本文对多种窗函数以及同一窗函数不同参数的STFT进行了Matlab仿真,仿真结果表明,选择合适的窗函数及其相关参数,会使STFT在跳频信号分析中取得令人满意的效果。 展开更多
关键词 时频分析 stft 跳频信号 窗函数
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STFT在AE信号特征提取中的应用 被引量:18
7
作者 廖传军 李学军 刘德顺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1862-1867,共6页
机械故障或损伤引发的声发射信号南高频突发脉冲信号和长周期准平稳噪声信号组成,适宜用短时傅里叶变换(STFT)描述其时频特征。本文通过分析典型AE信号及其特征提取,首次将STFT引入声发射故障诊断领域,并提出了AE信号的STFT分析法。通... 机械故障或损伤引发的声发射信号南高频突发脉冲信号和长周期准平稳噪声信号组成,适宜用短时傅里叶变换(STFT)描述其时频特征。本文通过分析典型AE信号及其特征提取,首次将STFT引入声发射故障诊断领域,并提出了AE信号的STFT分析法。通过理论分析和仿真,确定了AE信号STFT的理想窗函数及其参数选择,有效地克服了STFT只用一个固定窗分析多尺度信号的缺陷。将STFT用于声发射检测的滚动轴承损伤类型及部件的识别,诊断结果十分准确、清晰和直观。仿真分析和实验研究均表明了STFT能有效提取AE信号的特征,为AE信号的波形分析开辟了一条有效的途径。 展开更多
关键词 AE stft 特征提取 窗函数 故障诊断 轴承
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一种基于边缘检测的跳频检测算法研究 被引量:15
8
作者 陈硕 李天昀 葛临东 《信息工程大学学报》 2006年第3期264-266,270,共4页
提出了一种新的基于边缘检测的跳频检测方法,该方法把实际跳频信号的STFT(ShortTime Fourier Transform)时频谱图看作一幅图像,并根据实际信号特点为图像的边缘提取选择检测算子。检测实验结果表明此算法能够有效地去除跳频信号复杂的... 提出了一种新的基于边缘检测的跳频检测方法,该方法把实际跳频信号的STFT(ShortTime Fourier Transform)时频谱图看作一幅图像,并根据实际信号特点为图像的边缘提取选择检测算子。检测实验结果表明此算法能够有效地去除跳频信号复杂的背景噪声和定频干扰,提高了跳频检测系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 跳频检测 边缘检测 stft
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瑞雷面波频散特征的时频分析方法及应用 被引量:11
9
作者 彭文 王亮 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2006年第3期233-237,共5页
在非平稳信号的处理中,信号在任一时刻附近的频域特征都很重要,而时频分析就是处理非平稳信号的重要工具。瑞雷面波在传播过程中发生频散,属于典型的非平稳信号。这里用时窗长度为分析频率分量周期五倍的改进短时傅里叶变换,对面波信号... 在非平稳信号的处理中,信号在任一时刻附近的频域特征都很重要,而时频分析就是处理非平稳信号的重要工具。瑞雷面波在传播过程中发生频散,属于典型的非平稳信号。这里用时窗长度为分析频率分量周期五倍的改进短时傅里叶变换,对面波信号进行分析,得到其时频谱图。瑞雷面波的时频谱图反映出面波中各个频率成份到达接收点的时间,由此可计算出各个单色波的相速度,从而求出面波的频散曲线。根据相速度、频率、波长的关系,最终能够求出工程中常用的速度-深度图。 展开更多
关键词 时频分析 stft 瑞雷面波 频散曲线 时频谱图
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几种时频分析方法对比及在煤田地震勘探中的应用 被引量:17
10
作者 胡明顺 潘冬明 +1 位作者 徐红利 赵立瑰 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期691-695,709,共6页
由于不同时频分析方法有其特有时频特性,为提高煤田地震资料处理精细程度,对比研究选择最佳方法十分重要。针对短时傅氏变换、小波变换、S变换,Wigner-Ville分布及其改进分布和Choi-Williams分布等几种经典时频分析方法,进行数值模拟研... 由于不同时频分析方法有其特有时频特性,为提高煤田地震资料处理精细程度,对比研究选择最佳方法十分重要。针对短时傅氏变换、小波变换、S变换,Wigner-Ville分布及其改进分布和Choi-Williams分布等几种经典时频分析方法,进行数值模拟研究,分别从时间分辨率、频率分辨率及干扰项影响程度等详细分析了各种方法的优缺点。最后选用SPWVD进行初至拾取和S变换分频显示解释陷落柱,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 短时傅氏变换 S变换 WIGNER-VILLE分布 初至拾取 单频剖面
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旋转机械振动信号基于EMD的HT和STFT时频分析比较 被引量:9
11
作者 胡劲松 杨世锡 +1 位作者 吴昭同 严拱标 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第6期336-338,共3页
基于经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)的希尔伯特变换(HilbertTransformation,HT),是先把一列时间序列数据通过经验模态分解,然后经过希尔伯特变换获得频谱的信号处理新方法。介绍了该方法的理论和算法。对仿真和旋转机械... 基于经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)的希尔伯特变换(HilbertTransformation,HT),是先把一列时间序列数据通过经验模态分解,然后经过希尔伯特变换获得频谱的信号处理新方法。介绍了该方法的理论和算法。对仿真和旋转机械油膜涡动故障振动信号分别用基于EMD的HT和基于STFT(Short-TimeFourierTransforma tion,STFT)的时频分析进行了比较研究,研究结果说明,用基于EMD的HT方法对旋转机械的振动信号进行时频分析比STFT有效。 展开更多
关键词 旋转机械 振动信号 EMD HT stft 时频 希尔伯特变换 经验模态分解 短时傅立叶变换
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基于短时傅里叶变换的直流电晕无线电干扰激发电流计算 被引量:14
12
作者 陈正颖 王黎明 怡勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1866-1872,共7页
为了实现基于物理过程的对无线电干扰值的快速计算,通过实验测量得到电晕脉冲统计规律,基于实验测量的数据使用短时傅里叶变换(STFT),对圆形导线和绞线在不同电压下的无线电干扰激发电流进行了研究,宏观上计算了激发电流的峰值和有效值... 为了实现基于物理过程的对无线电干扰值的快速计算,通过实验测量得到电晕脉冲统计规律,基于实验测量的数据使用短时傅里叶变换(STFT),对圆形导线和绞线在不同电压下的无线电干扰激发电流进行了研究,宏观上计算了激发电流的峰值和有效值。并采用随机脉冲生成的方法进行仿真,使用STFT得到了电晕电流随时间变化的频谱以及激发电流峰值和有效值随时间变化的动态值。结果表明,电晕电流脉冲的幅值近似服从对数正态分布,而间隔时间近似服从指数分布。随着电压的增大,脉冲频率增大,激发电流的特征量也相应增大。STFT很好地反映了频谱随时间变化的动态过程,与电晕电流的时域波形有着明确的对应关系。 展开更多
关键词 直流电晕 无线电干扰 电晕电流脉冲 激发电流 stft
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基于小波和短时傅里叶变换的电网谐波分析 被引量:11
13
作者 刘俊 戴本祁 王之悦 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第23期55-59,共5页
为了测量电网中的波动谐波,将小波变换和短时傅里叶变换方法相结合用于电网谐波分析。通过小波变换设计出一组带通滤波器来分离出基波和各次谐波,并采用短时傅立叶变换计算出基波和各次谐波的幅值、频率和相位。仿真结果表明,当信号中... 为了测量电网中的波动谐波,将小波变换和短时傅里叶变换方法相结合用于电网谐波分析。通过小波变换设计出一组带通滤波器来分离出基波和各次谐波,并采用短时傅立叶变换计算出基波和各次谐波的幅值、频率和相位。仿真结果表明,当信号中存在高斯白噪声时该算法仍可准确检测出基波和2到63次谐波的幅值、频率和相位,且算法简单易于实现。 展开更多
关键词 谐波分析 小波变换 短时傅立叶变换
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基于时频分析的雷达侦察信号处理技术 被引量:10
14
作者 郑生华 徐大专 +1 位作者 靳学明 章仁飞 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期96-100,共5页
现代雷达系统越来越多地采用复杂的非平稳信号波形,给电子侦察系统的信号处理提出了越来越高的要求,不仅需要检测出信号包络,还要对雷达信号分选和识别的关键脉内特征参数进行分析提取.为此,将广泛应用于分析和处理非平稳信号的时频分... 现代雷达系统越来越多地采用复杂的非平稳信号波形,给电子侦察系统的信号处理提出了越来越高的要求,不仅需要检测出信号包络,还要对雷达信号分选和识别的关键脉内特征参数进行分析提取.为此,将广泛应用于分析和处理非平稳信号的时频分析技术引入雷达侦察信号处理中,介绍了短时Fourier变换、小波变换和WVD等线性和非线性时频分析方法,并应用这些方法对雷达常用的线性调频信号进行了时频分析和计算机仿真,仿真结果证实了方法的有效性. 展开更多
关键词 时频表示 雷达侦察 stft WVD 小波变换
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一种基于图像分割和模板匹配的短波跳频信号盲检测算法 被引量:13
15
作者 李琰 李天昀 葛临东 《信息工程大学学报》 2010年第6期756-761,共6页
提出了一种基于图像分割和模板匹配的短波跳频信号盲检测算法。该算法将实际跳频信号的STFT(Short Time Fourier Transform)时频谱图当做一幅图像,利用图像分割手段分离背景噪声,并通过模板匹配来实现跳频信号的检测。实验结果表明该算... 提出了一种基于图像分割和模板匹配的短波跳频信号盲检测算法。该算法将实际跳频信号的STFT(Short Time Fourier Transform)时频谱图当做一幅图像,利用图像分割手段分离背景噪声,并通过模板匹配来实现跳频信号的检测。实验结果表明该算法能够有效克服实际短波信道中复杂的背景噪声,计算复杂度低,易于工程实现。 展开更多
关键词 跳频 盲检测 stft 图像分割 模板匹配
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并联基追踪稀疏分解在齿轮箱弱故障诊断中的应用 被引量:15
16
作者 崔玲丽 莫代一 邬娜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2633-2640,共8页
为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到... 为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到信号的持续振荡成分及故障冲击成分,进一步对故障冲击成分分析得出诊断结果。仿真信号分析及应用实例分析结果表明了算法的可行性及有效性,为强噪声环境下的机械故障信号提取提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 早期微弱故障信息 短时傅里叶变换 并联基追踪 稀疏分解
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高效的宽带数字信道化接收机设计 被引量:14
17
作者 常虹 赵国庆 牛新亮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期464-468,共5页
短时傅里叶变换(STFT)算法是实现数字信道化接收的一种简单而有效的方法,但其运算速度受到数字信号处理(DSP)器件性能的限制.为此,提出了一种STFT的高速实现方法.采用扩展资源多路并行流水的结构,实现了数据的低速率传输和硬件的高效利... 短时傅里叶变换(STFT)算法是实现数字信道化接收的一种简单而有效的方法,但其运算速度受到数字信号处理(DSP)器件性能的限制.为此,提出了一种STFT的高速实现方法.采用扩展资源多路并行流水的结构,实现了数据的低速率传输和硬件的高效利用,同时实现了对信号的实时检测和参数估计,适合高速实时处理应用. 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 数字信道化接收机 并行流水结构 参数估计
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低信噪比下跳频信号的跳速估计 被引量:12
18
作者 陈秋华 王斌 《信息工程大学学报》 2008年第4期397-400,共4页
对跳频信号进行短时傅立叶变换,提取变换后的时频脊线,再利用小波变换提取该脊线的边沿信息,进而进行傅立叶变换,这是信噪比较高时已有的一种实现跳速精确估计的有效方法。针对实际中信噪比较低的情况,文章在此基础上提出了一种新的提... 对跳频信号进行短时傅立叶变换,提取变换后的时频脊线,再利用小波变换提取该脊线的边沿信息,进而进行傅立叶变换,这是信噪比较高时已有的一种实现跳速精确估计的有效方法。针对实际中信噪比较低的情况,文章在此基础上提出了一种新的提取时频脊线的方法。实验表明采用新的提取脊线方法后,在较低信噪比下,跳速的估计也能保证较高的精度。最后,还对影响估计精度的各个因素进行了分析和仿真。 展开更多
关键词 跳频 跳速估计 短时傅立叶变换 时频脊线
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时频分析在发动机振动监测与故障诊断中的应用 被引量:14
19
作者 李飞行 王涛 张群岩 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期20-22,26,共4页
针对航空发动机的振动监测和故障诊断,介绍了一种基于时域滑窗的短时傅里叶变换的时频分析方法。采用标准信号和发动机实测振动数据对该方法进行了验证,验证结果证明了该方法的正确性和优越性,表明了该方法可以准确有效地对发动机振动... 针对航空发动机的振动监测和故障诊断,介绍了一种基于时域滑窗的短时傅里叶变换的时频分析方法。采用标准信号和发动机实测振动数据对该方法进行了验证,验证结果证明了该方法的正确性和优越性,表明了该方法可以准确有效地对发动机振动特征信息进行提取,用以进行发动机振动监测和诊断。 展开更多
关键词 振动监测 时域滑窗 短时傅里叶 特征信息
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跳频信号的STFT时-频分析 被引量:8
20
作者 许红军 柯建波 党百振 《桂林电子工业学院学报》 1998年第1期15-19,共5页
利用短时傅立叶变换STFT(ShortTimeFourierTransform,STFT)的时-频域分析特性,探讨了使用各种窗口函数的STFT来分析跳频信号,计算并分析了利用不同窗口函数跟踪跳频信号时所产生的各类误差... 利用短时傅立叶变换STFT(ShortTimeFourierTransform,STFT)的时-频域分析特性,探讨了使用各种窗口函数的STFT来分析跳频信号,计算并分析了利用不同窗口函数跟踪跳频信号时所产生的各类误差(如平均误差,均方误差等)。计算机模拟结果表明,选择合适的窗口函数类型和窗口参数,利用STFT进行跳频信号的跟踪、分析,可取得较好的效果。 展开更多
关键词 跳频信号 stft 窗口函数 信号分析
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