使用改进Welch法估计心率变异功率谱分析人体疲劳程度 被引量：9

1

作者 徐文会 刘开华 王丽婷 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期67-71,77,共6页

心率变异性(HRV)是现代医学中判定人体状态的重要指标,本文采用改进的Welch方法分析HRV的频域特性,研究人体疲劳度与迷走神经的关系。本文首先给待处理信号加一个时间窗函数,根据需求设定时间长度之后再进行信号频域分析。此方法与经典... 心率变异性(HRV)是现代医学中判定人体状态的重要指标,本文采用改进的Welch方法分析HRV的频域特性,研究人体疲劳度与迷走神经的关系。本文首先给待处理信号加一个时间窗函数,根据需求设定时间长度之后再进行信号频域分析。此方法与经典谱分析方法中的周期图法相比,谱估计的分辨率和方差均得到改善,并且可以任意设定分析HRV的时间长度(目前测量短时HRV的国际标准是5min)。依照本文方法以PhysioNet提供的心电数据库分析疲劳人群的HRV特点,结果显示以Welch法结合适当的窗函数对HRV分析的准确度大大提高,并得到疲劳人群迷走神经活性下降、交感神经活性增强的结果。 展开更多

关键词 心率变异性 疲劳 功率谱 welch 迷走神经

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基于Welch算法故障电弧电流信号功率谱的特征与电弧故障诊断 被引量：2

2

作者 管红立 王博文 +1 位作者 王启龙 赵智忠 《电器与能效管理技术》 2016年第24期13-19,共7页

为实现低压配电系统电弧故障准确诊断,依据碳电极电弧故障试验结果,基于Welch算法分析混合负载条件时故障电弧电流信号的功率谱,提出故障电弧电流信号功率谱的3个特征。根据功率谱的3个特征,提出一种新型电弧故障诊断方法——面积变化... 为实现低压配电系统电弧故障准确诊断,依据碳电极电弧故障试验结果,基于Welch算法分析混合负载条件时故障电弧电流信号的功率谱,提出故障电弧电流信号功率谱的3个特征。根据功率谱的3个特征,提出一种新型电弧故障诊断方法——面积变化率法。研究表明,可采用所提方法诊断居民配电系统中的电弧故障,并可为发展电弧故障诊断提供理论指导。 展开更多

关键词 电弧故障诊断 welch算法 功率谱 面积变化率 居民配电系统

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基于Welch算法的管道漏水检测仪设计 被引量：1

3

作者 陈雪娇 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第8期139-144,共6页

针对城市供水管道漏水不能及时发现造成的水浪费问题,研发一种简便而精确的供水管漏水自动检测仪器。该检测仪器由DSP芯片TMS320VC5402和单片机芯片RABBIT3000共同组成,通过压力加速度传感器采集供水管道漏水的声音信号,将其变成电信号... 针对城市供水管道漏水不能及时发现造成的水浪费问题,研发一种简便而精确的供水管漏水自动检测仪器。该检测仪器由DSP芯片TMS320VC5402和单片机芯片RABBIT3000共同组成,通过压力加速度传感器采集供水管道漏水的声音信号,将其变成电信号,经放大和A/D转换后,通过McBsp接口传输到DSP芯片。DSP芯片对信号进行放大、滤波,经韦尔奇(Welch)算法功率谱分析判断是否漏水,并通过相关函数定位法找出具体的漏水位置。一方面单片机芯片通过增强型接口读取DSP芯片内存中的数据,并显示在LCD屏上;另一方面通过LCD发送控制信号,完成漏水的检测。经多次实验证明,该仪器稳定性好,定位精确。 展开更多

关键词 DSP芯片 电源模块 信号滤波 相关函数 welch算法

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崇明地电场地铁干扰分析 被引量：1

4

作者 赵俊香 朱培育 +4 位作者 毕波 朱佳苗 施俊杰 杜励 龚耀 《地震地磁观测与研究》 2016年第2期124-129,共6页

上海市地铁运行对本区域地电场观测产生很大干扰,如何识别并排除地铁干扰信号是当前电磁观测面临的重要问题。以上海崇明地震台地电场观测数据为研究对象,利用Welch功率谱估计方法,对ZD9A-Ⅱ地电场分采样数据进行分析,通过对比非干扰时... 上海市地铁运行对本区域地电场观测产生很大干扰,如何识别并排除地铁干扰信号是当前电磁观测面临的重要问题。以上海崇明地震台地电场观测数据为研究对象,利用Welch功率谱估计方法,对ZD9A-Ⅱ地电场分采样数据进行分析,通过对比非干扰时段与干扰时段功率谱,得出地铁干扰的频率范围,并选择适合的小波基进行数据分解与重构,较好地还原了原始信号,为今后更好地进行地电场数据分析提供较好的噪声排除手段。 展开更多

关键词 地电场 地铁干扰 welch功率谱 小波基

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一种基于数字正交变换的频率估计算法

5

作者 杨坡 韩光威 《舰船电子对抗》 2022年第4期72-74,79,共4页

在数字信号处理中,频率估计有着极为重要的意义,频率估计在军事、通信等领域都有广泛的应用。讨论了基于功率谱的频率估计算法——Welch算法,提出了一种基于数字正交变换的频率估计算法,该算法简单,易于实现。仿真结果表明,在一定的信... 在数字信号处理中,频率估计有着极为重要的意义,频率估计在军事、通信等领域都有广泛的应用。讨论了基于功率谱的频率估计算法——Welch算法,提出了一种基于数字正交变换的频率估计算法,该算法简单,易于实现。仿真结果表明,在一定的信噪比下,基于数字正交变换的频率估计算法优于Welch算法。 展开更多

关键词 频率估计 welch算法 功率谱 相位信息

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基于Welch算法的经典功率谱估计的Matlab分析 被引量：40

6

作者 伊鑫 曲爱华 《现代电子技术》 2010年第3期7-9,共3页

从经典功率谱估计周期图法原理入手,从理论上分析了其存在的局限性,借助Welch算法对其进行修正。依靠Matlab强大的数值分析和信号处理能力,进行实验仿真,比较不同的窗函数,不同的数据长度对Welch法谱估计质量的影响,并分析了造成这些影... 从经典功率谱估计周期图法原理入手,从理论上分析了其存在的局限性,借助Welch算法对其进行修正。依靠Matlab强大的数值分析和信号处理能力,进行实验仿真,比较不同的窗函数,不同的数据长度对Welch法谱估计质量的影响,并分析了造成这些影响的原因。 展开更多

关键词 功率谱估计 周期图法 welch算法 MATLAB

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经典功率谱估计Welch法的MATLAB仿真分析 被引量：31

7

作者 杨晓明 晋玉剑 李永红 《电子测试》 2011年第7期101-104,共4页

周期图法是经典功率谱估计中的一种基本方法,但是在实际应用中难以同时保证良好的分辨力和方差性能。因此本文以周期图法原理为切入点,对改进后的Welch算法进行研究,并借助MATLAB软件强大的信号处理与数值分析能力,对Welch算法的谱估计... 周期图法是经典功率谱估计中的一种基本方法,但是在实际应用中难以同时保证良好的分辨力和方差性能。因此本文以周期图法原理为切入点,对改进后的Welch算法进行研究,并借助MATLAB软件强大的信号处理与数值分析能力,对Welch算法的谱估计分辨力、方差等性能进行仿真分析。讨论了不同数据分段长度、不同窗函数类型等因素对算法性能产生的影响。仿真结果表明,Welch算法由于合理的引入数据分段和窗函数,得到了较好的方差性能以及分辨能力,但在对短数据进行功率谱估计时还有一定的局限性。 展开更多

关键词 经典功率谱估计 周期图法 welch法 MATLAB仿真

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秦沈客运专线轨道谱评判方法的研究 被引量：25

8

作者 陈宪麦 杨凤春 +1 位作者 吴旺青 柴雪松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期84-88,共5页

基于2004年1月至2005年4月轨道不平顺检测数据,利用Welch改进周期图算法,分析了秦沈客运专线轨道不平顺的功率谱密度,得出平均意义上的最大值、建议值和最小值。参考国内外成熟的轨道谱线表达形式,结合试算结果,得到表达秦沈客运专线轨... 基于2004年1月至2005年4月轨道不平顺检测数据,利用Welch改进周期图算法,分析了秦沈客运专线轨道不平顺的功率谱密度,得出平均意义上的最大值、建议值和最小值。参考国内外成熟的轨道谱线表达形式,结合试算结果,得到表达秦沈客运专线轨道谱的拟合曲线公式,并应用非线性最小二乘拟合优化算法,获得拟合轨道谱表达式的参数。据此,提出秦沈客运专线轨道不平顺功率谱质量的评判方法。该方法将轨道谱图划分成A、B、C、D4个区域,依次定义为优秀、良好、合格和不合格轨道谱线区域。这样,对于一条给定的轨道谱线,就可依此方法来评定其质量,如落入A区的部分谱线为优秀轨道谱,落入B区的部分谱线为良好轨道谱等。 展开更多

关键词 秦沈客运专线 轨道谱 评判方法 welch周期图 轨道不平顺 功率谱密度 拟合轨道谱

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含水砂岩在破坏过程中的频谱特性分析 被引量：25

9

作者 张艳博 黄晓红 +1 位作者 李莎莎 刘祥鑫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1574-1578,共5页

通过对含水砂岩进行单轴加载声发射试验,获取声发射信号。对整个加载过程声发射信号进行FFT变换,发现随着加载地进行,声发射信号的峰值频率由60 kHz下降到40 kHz,平均主频比自然状态下的砂岩平均主频降低了1 kHz;通过分析能量和岩石声... 通过对含水砂岩进行单轴加载声发射试验,获取声发射信号。对整个加载过程声发射信号进行FFT变换,发现随着加载地进行,声发射信号的峰值频率由60 kHz下降到40 kHz,平均主频比自然状态下的砂岩平均主频降低了1 kHz;通过分析能量和岩石声发射事件数之间的关系,发现能量与对应声发射事件数之间的比值越大,说明能量是由较大的破裂导致的,而能量值与对应声发射事件数之间的比值越小(数量级在104以下),说明能量是由多个小破裂同时产生积聚而成的;用Welch法做功率谱估计,发现得到的声发射信号其功率谱大致分为A、B两种,B类功率谱对应信号的相位突变性强。选取一些较大能量信号,计算这些信号出现之前的B类型功率谱出现的几率,发现越接近破裂出现B类型功率谱的几率越大。研究结果为分析岩石破裂全过程的声发射特性提供了一条新的思路,也为声发射应用于岩石破裂失稳预报奠定了一定的工作基础。 展开更多

关键词 声发射信号 主频 破裂 能量 welch功率谱

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南京地磁台地铁干扰特征分析与抑制处理 被引量：15

10

作者 吴利辉 滕云田 +2 位作者 王喜珍 谢凡 吴琼 《地震地磁观测与研究》 2009年第6期32-39,共8页

地铁运行时产生的漏电流而形成的附加磁场会对附近的地磁观测造成严重干扰。通过对地铁供电系统的模拟分析得出了地铁干扰的一些基本特征。选取了2008年5月1日到30日南京地磁台受地铁干扰的日变数据和泉州参考地磁台日变数据,利用Welch... 地铁运行时产生的漏电流而形成的附加磁场会对附近的地磁观测造成严重干扰。通过对地铁供电系统的模拟分析得出了地铁干扰的一些基本特征。选取了2008年5月1日到30日南京地磁台受地铁干扰的日变数据和泉州参考地磁台日变数据,利用Welch功率谱估计法进行功率谱对比分析,发现地铁干扰主要对地磁场的Z分量、D分量的功率谱的高频部分造成影响,并且影响的频带范围几乎一致,主要集中在0.004～0.03 Hz范围,而对H分量的影响比较微弱。在此基础上,通过小波变换对受干扰数据的Z分量和D分量进行干扰抑制处理,处理结果表明该方法能够有效抑制地铁造成的地磁场干扰。因此本文研究也提供了地磁台站干扰抑制的一种方法。 展开更多

关键词 地铁干扰 welch功率谱估计 小波变换 干扰抑制

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脉冲调制信号相位噪声测量中的功率谱估计方法 被引量：13

11

作者 陈晓龙 王家礼 +1 位作者 孙璐 冯丹 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期138-143,共6页

针对脉冲调制信号相位噪声测量中的噪声功率谱估计问题,建立了信号相位噪声的数学模型,分析了信号相位噪声与噪声功率谱之间的关系,提出了一种基于Welch法的噪声谱估计方法.该方法依据被测信号脉冲调制参数选择Welch法的数据分段和窗函... 针对脉冲调制信号相位噪声测量中的噪声功率谱估计问题,建立了信号相位噪声的数学模型,分析了信号相位噪声与噪声功率谱之间的关系,提出了一种基于Welch法的噪声谱估计方法.该方法依据被测信号脉冲调制参数选择Welch法的数据分段和窗函数长度.仿真实验结果表明,该方法较传统的快速傅里叶变换方法或自相关法具有更好的谱估计性能. 展开更多

关键词 脉冲调制信号 相位噪声 功率谱密度 welch法

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小波包分解Welch平均法在焊接电弧声功率谱估计中的应用 被引量：4

12

作者 马跃洲 张鹏贤 +1 位作者 梁卫东 王春柏 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2001年第2期5-8,共4页

对试验系统采集到的焊接电弧声进行了小波包多层分解 ,并利用周期图法、Welch平均法及AR模型法 ,对各频段信号进行功率谱估计 .根据不同谱估计方法的对比结果 ,提出小波包分解结合Welch平均法对焊接电弧声进行功率谱估计的新方法 .通过... 对试验系统采集到的焊接电弧声进行了小波包多层分解 ,并利用周期图法、Welch平均法及AR模型法 ,对各频段信号进行功率谱估计 .根据不同谱估计方法的对比结果 ,提出小波包分解结合Welch平均法对焊接电弧声进行功率谱估计的新方法 .通过对几种规范与飞溅率下的电弧声功率谱的初步分析 ,发现其功率谱分布具有一定的规律性 。 展开更多

关键词 焊接电弧声 小波包分解 功率 谱估计 周期图法 welch平均法 AR模型法

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基于Welch功率谱和卷积神经网络的通信辐射源个体识别 被引量：10

13

作者 王检 张邦宁 +1 位作者 魏国峰 郭道省 《电讯技术》 北大核心 2021年第10期1197-1204,共8页

针对低信噪比条件下通信辐射源个体识别率低的问题,提出了一种基于Welch功率谱和卷积神经网络的通信辐射源个体识别方法。构建了由20个基于ZigBee协议的物联网设备组成的测试平台,将ZigBee信号前同步码部分的Welch功率谱数据作为辐射源... 针对低信噪比条件下通信辐射源个体识别率低的问题,提出了一种基于Welch功率谱和卷积神经网络的通信辐射源个体识别方法。构建了由20个基于ZigBee协议的物联网设备组成的测试平台,将ZigBee信号前同步码部分的Welch功率谱数据作为辐射源指纹特征送入卷积神经网络进行分类。该方法在低信噪比条件下很好地保留了辐射源的指纹特征,结合卷积神经网络强大的微特征提取能力,对辐射源进行了有效分类。实验结果证明,在瑞利信道及低信噪比条件下,所提方法的识别效果明显优于其他方法。 展开更多

关键词 通信辐射源识别 射频指纹 welch功率谱 卷积神经网络

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Welch功率谱估计中窗函数的选择与算法分析 被引量：9

14

作者 邢晓晴 朱根民 《计算机时代》 2018年第2期1-4,共4页

以Matlab为平台对Welch算法中窗函数的选择与使用进行了分析。从频谱分辨率、噪声水平等方面对窗函数特性进行分析,其中矩形窗与凯撒窗频谱分辨率较高,但信号频率附近噪声水平较高。分析认为矩形窗与凯撒窗适用于高信号信噪比的高精度... 以Matlab为平台对Welch算法中窗函数的选择与使用进行了分析。从频谱分辨率、噪声水平等方面对窗函数特性进行分析,其中矩形窗与凯撒窗频谱分辨率较高,但信号频率附近噪声水平较高。分析认为矩形窗与凯撒窗适用于高信号信噪比的高精度频谱估计。汉宁窗与切比雪夫窗对频谱泄漏抑制效果较好,信号频率附近噪声水平未受影响,但其分辨率相对较低。分析认为汉宁窗与切比雪夫窗适用于信噪比较低的信号频率的大致估计。Welch功率谱估计算法针对短信号使用的研究认为,直接对短信号进行Welch功率谱估计不仅频谱分辨率低,信号也容易被噪声干扰导致探测失败。短信号功率谱的估计无法直接通过Welch功率谱估计法来实现。 展开更多

关键词 welch功率谱估计 窗函数 频谱分辨率 频谱泄漏 信噪比

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基于PCA-PSO-SVM的球磨机负荷预测研究 被引量：7

15

作者 冯先丁 魏镜弢 +2 位作者 吴张永 钱杰 浦友尚 《电子科技》 2022年第1期29-34,共6页

球磨机是磨矿生产中的主要设备,但其运行时的内部负荷无法被直接检测,因此难以对负荷进行实时有效地控制,导致磨矿效率受到影响。针对此问题,文中通过磨矿实验采集球磨机磨音信号,对信号进行Welch功率谱分析,研究了磨音频谱信息与球磨... 球磨机是磨矿生产中的主要设备,但其运行时的内部负荷无法被直接检测,因此难以对负荷进行实时有效地控制,导致磨矿效率受到影响。针对此问题,文中通过磨矿实验采集球磨机磨音信号,对信号进行Welch功率谱分析,研究了磨音频谱信息与球磨机负荷之间的关系。利用PCA对功率谱进行特征提取,为球磨机负荷预测提供外部特征信息。然后,采用PSO对SVM相关参数进行寻优并建立PCA-PSO-SVM球磨机负荷预测模型。研究结果表明,该球磨机预测模型的预测均方根误差为1.1443,平均绝对误差为0.9125,平均百分比误差为2.7979%,证明了该模型对球磨机负荷预测的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 球磨机 磨音信号 信号处理 welch功率谱分析 主元分析法 粒子群算法 支持向量机 负荷预测

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一种减少泄漏的新型谱估计方法 被引量：6

16

作者 黄晓红 王兆华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第1期144-147,共4页

本文提出了全相位谱分析,即在原FFT谱分析基础上先对输入信号进行了加权叠加处理再进行FFT谱分析,谱分析性能明显好于传统FFT谱分析,泄漏小,信号分辨率高。对随机信号用此方法进行功率谱估计,估计性能明显好于经典的Welch功率谱估计。... 本文提出了全相位谱分析,即在原FFT谱分析基础上先对输入信号进行了加权叠加处理再进行FFT谱分析,谱分析性能明显好于传统FFT谱分析,泄漏小,信号分辨率高。对随机信号用此方法进行功率谱估计,估计性能明显好于经典的Welch功率谱估计。本文从理论及实验两方面进行了分析与证明。 展开更多

关键词 全相位谱分析 功率谱估计 泄漏 welch

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基于Welch法功率谱和广义回归神经网络的禽蛋裂纹辨识 被引量：6

17

作者 丁天华 卢伟 +3 位作者 张超 杜健健 丁为民 赵贤林 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期156-160,共5页

为建立一种快速无损检测禽蛋裂纹的方法,构建了基于磁致伸缩振子扫频式振动的禽蛋裂纹检测系统。系统以声学特性为基础,通过利用Welch法功率谱分析禽蛋振动音频信号,利用主成分分析法提取特征向量中的有用信息并构建基于广义回归神经网... 为建立一种快速无损检测禽蛋裂纹的方法,构建了基于磁致伸缩振子扫频式振动的禽蛋裂纹检测系统。系统以声学特性为基础,通过利用Welch法功率谱分析禽蛋振动音频信号,利用主成分分析法提取特征向量中的有用信息并构建基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)的禽蛋裂纹检测模型。实验对290枚鸡蛋进行检测(训练集200枚,测试集90枚)。结果表明,测试集中无损蛋与裂纹蛋的判别率分别达到96.7%和98.3%。研究表明,利用磁致伸缩振子扫频和Welch法功率谱分析,通过主成分分析法提取特征向量中的有用信息并结合GRNN模型检测禽蛋裂纹是可行的。 展开更多

关键词 禽蛋裂纹检测 磁致伸缩 welch功率谱 主成分分析 广义回归神经网络

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功率谱估计的Welch方法中的窗函数研究 被引量：5

18

作者 范瑜 邬正义 《常熟高专学报》 2000年第4期36-39,共4页

在经典谱估计领域 ,由Welch提出的修正周期图法获得了有效的应用。其优点是简单、易于理解、便于计算。在多数情况下 ,其频率分辨率、估计方差能满足实际应用。本文使用Matlab对于Welch方法的估计特性进行了分析 ,着重分析了窗函数的影... 在经典谱估计领域 ,由Welch提出的修正周期图法获得了有效的应用。其优点是简单、易于理解、便于计算。在多数情况下 ,其频率分辨率、估计方差能满足实际应用。本文使用Matlab对于Welch方法的估计特性进行了分析 ,着重分析了窗函数的影响 。 展开更多

关键词 谱估计 窗函数 经典谱估计 信号处理

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EPS用SAW扭矩传感器结构优化及算法 被引量：5

19

作者 李志鹏 马龙祥 +1 位作者 孟旭 史松卓 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期130-133,共4页

针对市场上已有的车载电动助力转向系统(EPS)扭矩传感器存在易受噪声干扰、供电困难等缺点,结合声表面波(SAW)器件灵敏度高、抗干扰能力强等特点,提出了根据SAW原理对转向扭矩测量的方案。基于车载EPS使用环境复杂、温度变化大的特点,... 针对市场上已有的车载电动助力转向系统(EPS)扭矩传感器存在易受噪声干扰、供电困难等缺点,结合声表面波(SAW)器件灵敏度高、抗干扰能力强等特点,提出了根据SAW原理对转向扭矩测量的方案。基于车载EPS使用环境复杂、温度变化大的特点,提出了一种可以消除温度影响的EPS用SAW扭矩传感器结构设计方案。在信号处理方面,针对M-Rife算法在对频率估计时,估计结果总体会发生频率偏移和误差过大的问题,提出了一种基于Welch和迭代插值算法对M-Rife算法改进的新算法。仿真和试验结果表明:改进的算法在估计EPS用SAW扭矩传感器频率信号方面拥有较好的精度,优于单独使用M-Rife算法。 展开更多

关键词 电动助力转向系统 声表面波 频率估计 温度补偿 M—Rife算法 welch算法 迭代插值算法

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水平管泡状流压力信号的功率谱特性比较 被引量：2

20

作者 周云龙 曹茹 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期43-46,共4页

为比较Welch功率谱、AR功率谱和EV功率谱对气液二相水平管泡状流压力信号的功率谱分析效果,对泡状流压力波动信号进行了分析。将提取的泡状流压力波动信号经小波去噪后,分别进行Welch功率谱、AR功率谱和EV功率谱估计,并分析比较所得3种... 为比较Welch功率谱、AR功率谱和EV功率谱对气液二相水平管泡状流压力信号的功率谱分析效果,对泡状流压力波动信号进行了分析。将提取的泡状流压力波动信号经小波去噪后,分别进行Welch功率谱、AR功率谱和EV功率谱估计,并分析比较所得3种功率谱密度图。分析表明:Welch、AR和EV功率谱均能正确反映泡状流压力波动信号的功率谱特性,但有性能差别;由幅值、方差和分辨率3个方面的分析总结出对气液二相水平管泡状流压力信号AR功率谱具有最好的功率谱估计效果。 展开更多

关键词 泡状流 压力信号 welch功率谱 AR功率谱 EV功率谱

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