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基于短时傅里叶变换的电压暂降扰动检测 被引量:128
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作者 赵凤展 杨仁刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期28-34,109,共8页
用短时傅里叶变换作为时频信号分析工具,研究在电压暂降扰动下暂降电压幅值检测、扰动时间定位和扰动源识别问题。提出利用暂降后电压信号的基频幅值曲线检测暂降电压幅值,利用暂降发生和结束时产生的高频信号对电压暂降扰动时间定位的... 用短时傅里叶变换作为时频信号分析工具,研究在电压暂降扰动下暂降电压幅值检测、扰动时间定位和扰动源识别问题。提出利用暂降后电压信号的基频幅值曲线检测暂降电压幅值,利用暂降发生和结束时产生的高频信号对电压暂降扰动时间定位的方法,并提出根据基频幅值和扰动点个数来识别电压暂降扰动源的方法,该方法可以有效区分由短路故障引起的电压暂降和由感应电机启动引起的电压暂降。仿真试验结果表明该方法对电压暂降扰动检测精度高,同时比以往基于小波变换的方法在抵御谐波和噪声干扰方面更具有优越性。 展开更多
关键词 电压暂降 短时傅里叶变换 小波变换 时频分析 特征提取
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基于变换的电能质量分析方法 被引量:46
2
作者 张斌 刘晓川 许之晗 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期26-29,共4页
对电能质量问题和基于变换的电能质量分析方法进行了综述。文中给出了各种电能质量扰动现象的分类与特征 ,对傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换和二次变换这 4种变换分析方法的基本原理及其在电能质量领域的应用作了详细论述 ,阐明... 对电能质量问题和基于变换的电能质量分析方法进行了综述。文中给出了各种电能质量扰动现象的分类与特征 ,对傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换和二次变换这 4种变换分析方法的基本原理及其在电能质量领域的应用作了详细论述 ,阐明了各种方法的特点及其适用条件。 展开更多
关键词 电能质量 傅里叶变换 短时傅里叶变换 小波变换 二次变换
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基于短时傅里叶变换的电能质量扰动识别与采用奇异值分解的扰动时间定位 被引量:102
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作者 徐永海 赵燕 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期174-180,共7页
提出了用短时傅里叶变换作为时频信号分析工具研究电能质量扰动识别问题,同时提出了用奇异值分解技术研究扰动时间定位问题。从扰动电压信号短时傅里叶变换后得到的二维频谱幅值矩阵中提取出4个特征序列,生成频谱峰值曲线、基频幅值曲... 提出了用短时傅里叶变换作为时频信号分析工具研究电能质量扰动识别问题,同时提出了用奇异值分解技术研究扰动时间定位问题。从扰动电压信号短时傅里叶变换后得到的二维频谱幅值矩阵中提取出4个特征序列,生成频谱峰值曲线、基频幅值曲线、高频幅值曲线和幅值标准差曲线,这些曲线用6个特征量来表征。当6个特征量中的某几个满足一定的取值组合时能够唯一确定一种扰动,文中通过建立决策树,实现多种单一与复合扰动的识别。利用采样信号构造Hankel矩阵,对此矩阵进行奇异值分解,通过分量信号的构造并从中提取模极大值点,进行扰动时间定位。仿真结果表明,本文提出的方法能够实现8种单一与8种复合扰动的类型识别,准确检测出电压暂降、暂升、中断的幅值,并可对电压暂降、振荡、脉冲等扰动进行精确的扰动时间定位。 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 奇异值分解 扰动识别 扰动时间定位
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基于卷积神经网络的异步电机故障诊断 被引量:61
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作者 王丽华 谢阳阳 +2 位作者 周子贤 张永宏 赵晓平 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1208-1215,共8页
由于电机内部结构的复杂性,使得其故障特征与故障类型之间存在较强的非线性关系;目前用于异步电机故障诊断的方法都是人工手动提取特征,这需要大量的先验知识、丰富的信号处理理论和实际经验作为支撑,诊断效率不高;同时用于模式识别时... 由于电机内部结构的复杂性,使得其故障特征与故障类型之间存在较强的非线性关系;目前用于异步电机故障诊断的方法都是人工手动提取特征,这需要大量的先验知识、丰富的信号处理理论和实际经验作为支撑,诊断效率不高;同时用于模式识别时的样本量过少,会导致网络过拟合等问题。针对以上问题,提出了基于短时傅里叶变换(short-time fourier transform,简称STFT)和卷积神经网络(convolutional neural networks,简称CNN)的电机故障诊断方法。该方法以单一振动信号为监测信号,使用STFT将故障信号转换成时频谱图,构建大量不同故障样本,以确保样本多样性,提高网络鲁棒性。将预处理后的样本作为CNN的输入,有监督地调整网络参数,以实现准确的电机故障诊断。将所提出的STFT+CNN算法分别与传统的电机故障诊断方法及堆叠降噪自编码进行比较分析。试验结果表明,该方法能够更有效地进行电机故障诊断。 展开更多
关键词 电机 振动信号 短时傅里叶变换 卷积神经网络
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时频分析在石油地球物理勘探中的应用 被引量:44
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作者 刘葵 刘招君 +1 位作者 朱建伟 张峰 《世界地质》 CAS CSCD 2000年第3期282-285,共4页
时频分析方法经历了富氏变换、短时富利叶变换、小波变换三个阶段。随着方法的改进 ,其在地学中的应用及研究范围也在不断拓宽 ,从对有关地质信号的能量补偿、滤波、压缩等处理 ,发展到通过信号的时频特征对地层的变化特征、沉积旋回性... 时频分析方法经历了富氏变换、短时富利叶变换、小波变换三个阶段。随着方法的改进 ,其在地学中的应用及研究范围也在不断拓宽 ,从对有关地质信号的能量补偿、滤波、压缩等处理 ,发展到通过信号的时频特征对地层的变化特征、沉积旋回性质等方面的研究。主要阐述了时频分析的概念。 展开更多
关键词 时频分析 富氏变换 小波变换 石油勘探 物探
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基于时频分析的地层吸收补偿 被引量:36
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作者 白桦 李鲲鹏 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期642-648,共7页
本文在分析地震反射波勘探信号时频分布特性的基础上提出了基于短时傅里叶变换的地层吸收补偿方法。首先用短时傅里叶变换对地震勘探信号进行分频;然后根据地层吸收特点在每一个频率上分别提取每一个时间点的吸收因子,并用其道数加权... 本文在分析地震反射波勘探信号时频分布特性的基础上提出了基于短时傅里叶变换的地层吸收补偿方法。首先用短时傅里叶变换对地震勘探信号进行分频;然后根据地层吸收特点在每一个频率上分别提取每一个时间点的吸收因子,并用其道数加权每一个短时傅里叶变换系数;再用加权后的短时傅里叶变换数重构地震反射波记录消除地层吸收。该方法不需要知道Q值,对变Q和常Q都能适应。实际应用效果表明,该方法能很好地补偿地层的吸收。 展开更多
关键词 时频分析 地震子波 地层吸收补偿 地震勘探
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短时傅里叶变换和S变换用于检测电压暂降的对比研究 被引量:41
7
作者 徐健 张语勍 +1 位作者 李彦斌 樊一 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第24期44-48,共5页
针对电压暂降的特征值检测问题,介绍了短时傅里叶变换(STFT)和S变换两种时频分析法,并对两种方法进行了对比分析。在STFT变换中选取不同窗宽的窗函数对同一电压暂降信号进行时频分解,分析不同窗宽对检测结果的影响。提出用时频等值曲线... 针对电压暂降的特征值检测问题,介绍了短时傅里叶变换(STFT)和S变换两种时频分析法,并对两种方法进行了对比分析。在STFT变换中选取不同窗宽的窗函数对同一电压暂降信号进行时频分解,分析不同窗宽对检测结果的影响。提出用时频等值曲线定位暂降的起、始时刻,用基频幅值曲线检测暂降幅值,用相位跳变曲线判定暂降发生时相位是否跳变。仿真结果表明,在STFT变换中窗口越小,检测结果越准确;与STFT变换相比,S变换的检测结果更准确,并且抗噪声能力强,有助于电能质量的治理。 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 S变换 电压暂降 仿真 特征值
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不同时频分析方法综合检测信号 被引量:29
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作者 郭汉伟 梁甸农 董臻 《信号处理》 CSCD 2003年第6期586-589,共4页
本文讨论了不同时频分析方法的性能,线性时频分析方法稳健,但精度有限;非线性时频分析方法如:威格纳分布精度高,但是不稳健,对噪声敏感,多信号情况下存在交叉项的问题。本文将线性和非线性的时频分析方法结果按照与的规则进行综合,得到... 本文讨论了不同时频分析方法的性能,线性时频分析方法稳健,但精度有限;非线性时频分析方法如:威格纳分布精度高,但是不稳健,对噪声敏感,多信号情况下存在交叉项的问题。本文将线性和非线性的时频分析方法结果按照与的规则进行综合,得到了稳健的高分辨的时频分布结果。 展开更多
关键词 威格纳分布 时频分析 信号检测 信噪比 稳健性 分辨率
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基于电流信号短时过零率的电弧故障检测 被引量:38
9
作者 刘晓明 徐叶飞 +1 位作者 刘婷 余方彧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期125-133,共9页
现有电弧故障检测方法运算复杂,实时检测下硬件性能要求和实现成本高,实际工况下可实施性差。为此,提出一种基于电流信号短时过零率的电弧故障检测方法,并利用微控制器实现电弧故障检测装置样机制作与实验,其主要特点在于电流信号短时... 现有电弧故障检测方法运算复杂,实时检测下硬件性能要求和实现成本高,实际工况下可实施性差。为此,提出一种基于电流信号短时过零率的电弧故障检测方法,并利用微控制器实现电弧故障检测装置样机制作与实验,其主要特点在于电流信号短时过零率特征提取过程中有且仅有加减运算。电弧故障电流信号短时过零分析时,对比短时傅里叶变换分析验证得出:短时过零率可有效提取电弧故障信息。结合模式匹配识别算法完成电弧故障检测与分类。样机实验证明,该方法对电弧故障电流信号敏感,可有效实现电弧故障检测与分类,且易于实现。 展开更多
关键词 电弧故障 过零率 自相似 短时傅里叶变换
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基于信息熵的串联型故障电弧频谱特征研究 被引量:36
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作者 刘艳丽 郭凤仪 +2 位作者 王智勇 陈昌垦 李颖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期488-495,共8页
针对串联型故障电弧影响供配电系统供电安全的问题,提出小波包信息熵理论与短时傅立叶变换相结合的串联型故障电弧频谱特征分析方法。首先研制了低压串联型故障电弧实验平台,开展了典型负载故障电弧模拟实验。其次,利用小波包技术对发... 针对串联型故障电弧影响供配电系统供电安全的问题,提出小波包信息熵理论与短时傅立叶变换相结合的串联型故障电弧频谱特征分析方法。首先研制了低压串联型故障电弧实验平台,开展了典型负载故障电弧模拟实验。其次,利用小波包技术对发生稳定串联型故障电弧前后的电流信号进行分解、重构和归一化处理。然后,计算各频带重构信号的信息熵,通过对比各频段燃弧前后重构信号的信息熵得出稳定故障电弧电流信号的特征频段为8-10.8KHz。最后,采用短时傅立叶变换对特征频段的重构信号进行时频分析,得出发生稳定故障电弧前后电流信号的频谱变化规律。经验证,在发生不稳定故障电弧时,8-10.8KHz仍为故障电弧的特征频段,频谱特征依然明显。结果表明,利用信息熵和短时傅立叶变换对低压串联型故障电弧进行频谱特征研究是可行的。 展开更多
关键词 串联型故障电弧 小波包 信息熵 短时傅立叶变换 频谱特征
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基于自身振动信号的液压泵状态监测及故障诊断 被引量:33
11
作者 杜巧连 张克华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期120-123,共4页
为了获得液压泵状态监测及故障诊断的特征信息来进行液压泵的状态监测和故障诊断,通过使用短时傅立叶变换来处理非平稳信号以获得液压泵泵壳振动功率谱,并建立了具体故障诊断监测系统。以ZB轴向柱塞泵的故障诊断为例,验证了利用振动功... 为了获得液压泵状态监测及故障诊断的特征信息来进行液压泵的状态监测和故障诊断,通过使用短时傅立叶变换来处理非平稳信号以获得液压泵泵壳振动功率谱,并建立了具体故障诊断监测系统。以ZB轴向柱塞泵的故障诊断为例,验证了利用振动功率谱分析法进行液压泵现场状态监测及故障诊断是一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 液压泵 短时傅立叶变换 振动分析 故障诊断 频谱分析
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基于分数阶傅里叶变换的chirp信号时频分析 被引量:31
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作者 李靖 王树勋 汪飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期988-990,1015,共4页
提出了一种新的基于分数阶傅里叶变换的伪维格纳分布(PWD),用于单分量或多分量chirp信号的分析。首先通过搜索二阶分数阶傅里叶变换矩的极值点,寻找最佳变换域,然后利用旋转的短时傅里叶变换,在分数阶傅里叶变换域中实现各分量chirp信... 提出了一种新的基于分数阶傅里叶变换的伪维格纳分布(PWD),用于单分量或多分量chirp信号的分析。首先通过搜索二阶分数阶傅里叶变换矩的极值点,寻找最佳变换域,然后利用旋转的短时傅里叶变换,在分数阶傅里叶变换域中实现各分量chirp信号间的分离,以抑制交叉项及噪声项的干扰。在已知信号模型的前提下,还给出了分数阶傅里叶变换最佳旋转角度的经验计算公式,以辅助信号分析。仿真实验表明,通过对时频平面的旋转,所提出的方法能够在分数阶傅里叶变换域中,很好地抑制多分量信号间的交叉项干扰,更好地提取信号的时频信息。 展开更多
关键词 时频分析 分数阶傅里叶变换 伪维格纳分布 CHIRP信号 短时傅里叶变换
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信号的时频分析理论与应用评述 被引量:23
13
作者 殷晓中 于盛林 《现代电子技术》 2006年第21期118-120,共3页
由傅里叶变换在刻划信号的时间信息和频率信息上的矛盾引出了时频联合分析的思想,在详细介绍了短时傅里叶变换、小波变换、魏格纳威利分布和希尔伯特黄变换这4种典型时频分析方法的基础上,对他们的时频局部性能进行了分析和比较,指出了... 由傅里叶变换在刻划信号的时间信息和频率信息上的矛盾引出了时频联合分析的思想,在详细介绍了短时傅里叶变换、小波变换、魏格纳威利分布和希尔伯特黄变换这4种典型时频分析方法的基础上,对他们的时频局部性能进行了分析和比较,指出了这些分析方法的优势和存在的问题。最后简要介绍了上面4种典型时频分析方法各自的应用领域。 展开更多
关键词 时频分析 短时傅里叶变换 小波变换 魏格纳-威利分布 希尔伯特-黄变换
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傅里叶变换轮廓术中抑制零频的新方法 被引量:30
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作者 陈文静 苏显渝 +1 位作者 曹益平 向立群 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期740-744,共5页
基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术 (FTP)是一种非接触、快速的光学三维面形测量方法。将短时傅里叶变换引入傅里叶变换轮廓术中 ,通过合适滑动窗口把变形条纹分成许多局部条纹段。计算每一个局部变形条纹的归一化傅里叶谱 ,提取零频分量 ... 基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术 (FTP)是一种非接触、快速的光学三维面形测量方法。将短时傅里叶变换引入傅里叶变换轮廓术中 ,通过合适滑动窗口把变形条纹分成许多局部条纹段。计算每一个局部变形条纹的归一化傅里叶谱 ,提取零频分量 ,从中重构出变形条纹的零频分量。再计算原变形条纹的归一化傅里叶谱 ,并从中减去零频分量 ,以达到利用一帧变形条纹就可以抑制或消除零频分量对傅里叶变换轮廓术测量的影响 ,使得携带被测物体高度信息的基频分量的扩展几乎可以达到零频 ,而不发生混叠 ,相当于达到了π相移技术消除零频的效果。同采用π相移技术来消除背景光场的改进傅里叶变换轮廓术方法相比 ,此新方法仅需要对CCD获取的一帧条纹图进行处理 ,测量装置简单 ,随着计算机处理速度的提高 ,使傅里叶变换轮廓术能真正发挥其快速测量的优势。 展开更多
关键词 信息光学 傅里叶变换轮廓术 短时傅里叶变换 频谱混叠
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基于卷积神经网络的光伏系统直流串联电弧故障检测 被引量:33
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作者 焦治杰 李腾 +2 位作者 王莉娜 牟龙华 Alexandra Khalyasmaa 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期29-34,共6页
本文提出一种新颖的基于卷积神经网络的光伏系统直流串联电弧故障检测方法。首先采用短时傅里叶变换提取电流信号的时频信息,以能量谱密度作为电流的时频联合能量函数,构造电流的时频谱图,然后以时频谱图中各时频点的能量谱密度作为卷... 本文提出一种新颖的基于卷积神经网络的光伏系统直流串联电弧故障检测方法。首先采用短时傅里叶变换提取电流信号的时频信息,以能量谱密度作为电流的时频联合能量函数,构造电流的时频谱图,然后以时频谱图中各时频点的能量谱密度作为卷积神经网络的输入,设计卷积神经网络算法实现电弧故障检测。经实验验证,所提出方法可清晰区分电弧故障电流特征和正常工作电流特征;在实验室测试中,所提出方法可准确地检测出光伏系统直流串联电弧故障。 展开更多
关键词 光伏系统 串联电弧 直流电弧 短时傅里叶变换 卷积神经网络
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S变换时频滤波与其它滤波方法的比较 被引量:24
16
作者 赵淑红 王璇 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期224-229,共6页
在提高信噪比时通常根据信号和噪音的差异选取不同的滤波方法。由于地震记录的复杂性,有时有效波与干扰波在视速度或频率上没有明显差异,为此本文提出一种利用S变换时频滤波的方法,并比较了该方法相对其它滤波方法在时频滤波方面的优势。
关键词 S变换 时频滤波 短时傅立叶变换 F—K滤波
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利用兰姆波对板状结构中隐蔽腐蚀缺陷的检测 被引量:24
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作者 刘增华 何存富 +1 位作者 吴斌 王秀彦 《实验力学》 CSCD 北大核心 2005年第2期166-170,共5页
在石油、天然气、化工和石化行业中,许多大型容器和储罐常用来储存带有腐蚀性液体或气体,其内壁极易被腐蚀变薄而影响其使用寿命。为了激励出合适的导波模态检测容器内壁的隐蔽腐蚀缺陷,本文对一块2.76mm厚并蚀刻了一个人工腐蚀缺陷的... 在石油、天然气、化工和石化行业中,许多大型容器和储罐常用来储存带有腐蚀性液体或气体,其内壁极易被腐蚀变薄而影响其使用寿命。为了激励出合适的导波模态检测容器内壁的隐蔽腐蚀缺陷,本文对一块2.76mm厚并蚀刻了一个人工腐蚀缺陷的钢板进行了检测。实验中,采用了一发一收法,并分别激励了对称模态S1和反对称模态A1对该缺陷进行了检测。利用短时傅立叶变换对接收到的时域信号进行了时频分析,得到各导波模态的模态转换,频散和衰减结果。通过对比可以看出,S1模态更适用于检测隐蔽腐蚀缺陷。结果显示,通过选取合适的模态,导波检测方法有可能用于大型容器和储罐内壁腐蚀缺陷的检测。 展开更多
关键词 兰姆波 短时傅立叶变换 腐蚀缺陷 模态检测
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强噪声背景下莫尔斯信号的自动检测与识别 被引量:27
18
作者 张汝波 何立刚 李雪耀 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期112-117,共6页
由于当前对莫尔斯报的接收主要还是采用人工方式,易受人的心理、生理因素的影响.为了减轻人的劳动强度,研究能够部分取代人的自动检测与识别系统就十分必要.基于短时傅里叶变换形成的三维谱图,采用数字图像处理的方法提取信号的特征.首... 由于当前对莫尔斯报的接收主要还是采用人工方式,易受人的心理、生理因素的影响.为了减轻人的劳动强度,研究能够部分取代人的自动检测与识别系统就十分必要.基于短时傅里叶变换形成的三维谱图,采用数字图像处理的方法提取信号的特征.首先对图像进行增强以提高高灰度区和区域边界的清晰度,运用自适应阈值分割技术对图像进行二值化及数学形态学处理;然后提取图像中的区域形状特征,获得比较纯净的莫尔斯信号图像,在此基础上采用识别译码和纠错相结合的方法提高自动检测的准确性.实验表明,将一维莫尔斯信号变换到二维空间运用图像处理技术进行信号的分析是切实可行的,该算法具有更高的识别率,具有一定的实用价值. 展开更多
关键词 莫尔斯信号 短时傅里叶变换 三维谱图
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结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法 被引量:26
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作者 黄建明 李晓明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期43-50,共8页
针对电能质量分析中的谐波检测问题,提出一种结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具对采样信号进行时频分解,同时引入频谱标准差和基于短时傅里叶变换的谱峭度作为辅助分析。通过频谱... 针对电能质量分析中的谐波检测问题,提出一种结合短时傅里叶变换和谱峭度的电力系统谐波检测方法。采用短时傅里叶变换作为时频分析工具对采样信号进行时频分解,同时引入频谱标准差和基于短时傅里叶变换的谱峭度作为辅助分析。通过频谱标准差和谱峭度对谐波模态进行识别,并根据识别结果从频谱矩阵中提取出相应的谐波分量,然后采用基于奇异值分解的扰动定位方法对暂态谐波的起止时刻进行准确定位。仿真实验结果验证了算法的有效性,在低信噪比的情况下仍具有较高的检测精度,具有较好的抗噪性和鲁棒性。 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 谱峭度 电力系统 谐波检测 奇异值分解
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基于短时傅里叶变换的肌电信号识别方法 被引量:12
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作者 蔡立羽 王志中 张海虹 《中国医疗器械杂志》 CAS 2000年第3期133-136,共4页
针对肌电信号的非平稳特性 ,采用短时傅里叶变换方法对表面肌电信号进行分析 ,并通过奇异值分解有效地提取特征矢量进行模式识别 ,能够成功地从掌长肌和肱桡肌采集的两道表面肌电信号中识别展拳、握拳、腕内旋、腕外旋四种运动模式。实... 针对肌电信号的非平稳特性 ,采用短时傅里叶变换方法对表面肌电信号进行分析 ,并通过奇异值分解有效地提取特征矢量进行模式识别 ,能够成功地从掌长肌和肱桡肌采集的两道表面肌电信号中识别展拳、握拳、腕内旋、腕外旋四种运动模式。实验表明 ,基于短时傅里叶变换的奇异值分解方法是一种稳定、有效的特征提取方法。 展开更多
关键词 短时傅里叶变换 奇异值分解 肌电信号 模式识别
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