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计及负频率影响的科里奥利质量流量计信号处理方法 被引量：40
1
作者 张海涛 涂亚庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期539-544,共6页
采用滑动Goertzel算法计算科里奥利质量流量计信号的相位差时,存在较长的收敛过程,其主要原因之一是忽略了负频率成分的贡献。基于DTFT递推算法,提出了一种计及负频率影响的科里奥利质量流量计信号处理方法。首先采用自适应格型陷波滤... 采用滑动Goertzel算法计算科里奥利质量流量计信号的相位差时,存在较长的收敛过程,其主要原因之一是忽略了负频率成分的贡献。基于DTFT递推算法,提出了一种计及负频率影响的科里奥利质量流量计信号处理方法。首先采用自适应格型陷波滤波器对科里奥利质量流量计的传感器输出信号进行滤波并求得其频率,然后采用计及负频率影响的DTFT递推算法计算两路信号之间的实时相位差,再通过频率和相位差计算出时间差,从而求得质量流量。仿真结果表明,该方法可极大缩短相位差和时间差计算的收敛过程,具有较高的计算精度,且当应用于实际的系统时不易发生数值溢出。 展开更多
关键词 负频率 DTFT递推算法 相位差 时间差 科里奥利质量流量计
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基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法 被引量：30
2
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 刘翔宇 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2153-2160,共8页
为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后利用滤波后的原2路同频信号产生具有90°相移的2个参考信号;将原2路同... 为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后利用滤波后的原2路同频信号产生具有90°相移的2个参考信号;将原2路同频信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。同时,针对引入两参考信号相移不是90°的情况,进行了误差分析并给出了相应的补偿措施。理论分析表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强。仿真分析与工程应用均证实了该算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 相位差测量 相关法 非整周期采样 自适应格型陷波器
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工业以太网与CAN现场总线比较和应用方案分析 被引量：17
3
作者 王保中 涂亚庆 张丽娟 《工业仪表与自动化装置》 2006年第5期10-12,34,共4页
工业以太网和现场总线是工业控制现场中的两大主要网络通信形式。该文在对工业以太网和CAN现场总线进行分析比较的基础上,探讨了其在工业控制领域中的两种应用方案:工业以太网和CAN现场总线共存;工业以太网“一网到底”。这两种方案互... 工业以太网和现场总线是工业控制现场中的两大主要网络通信形式。该文在对工业以太网和CAN现场总线进行分析比较的基础上,探讨了其在工业控制领域中的两种应用方案:工业以太网和CAN现场总线共存;工业以太网“一网到底”。这两种方案互有优势,在实际应用中可根据具体情况选用。 展开更多
关键词 工业以太网 CAN现场总线 应用方案 工业控制
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一种基于SVD和Hilbert变换的科氏流量计相位差测量方法 被引量：25
4
作者 杨辉跃 涂亚庆 +1 位作者 张海涛 易鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2101-2107,共7页
相位差测量是科氏流量计信号处理的核心内容。针对实际应用中信号缓变特性,基于SVD降噪和Hilbert变换,提出一种科氏流量计信号相位差高精度测量方法。首先对信号重叠分段,利用SVD对近似平稳的各信号段降噪并重构原信号,然后由重构信号与... 相位差测量是科氏流量计信号处理的核心内容。针对实际应用中信号缓变特性,基于SVD降噪和Hilbert变换,提出一种科氏流量计信号相位差高精度测量方法。首先对信号重叠分段,利用SVD对近似平稳的各信号段降噪并重构原信号,然后由重构信号与其Hilbert变换经三角运算得相位差的时间函数,从而测得相位差。阐述了方法思路与原理,给出了实现步骤和流程,仿真分析了方法收敛特性、测量精度、初始相位差影响及动态测量性能,现场实验验证了方法有效性。结果表明:与现有方法相比,该方法没有迭代运算,不存在收敛过程,无需预知信号频率,且测量精度高,能检测出相位差微小变化。 展开更多
关键词 科氏流量计 时变信号 相位差 奇异值分解 HILBERT变换
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相位差测量的FFT法和DTFT法误差分析 被引量：23
5
作者 张海涛 涂亚庆 牛鹏辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第3期61-65,共5页
对噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差测量误差进行了分析。应用误差理论,分别推导出了高斯白噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差估计均方根误差的计算公式。针对不同的泄漏误差系数、采样序列长度和信噪比条件,进行了计算机仿真验证,仿真... 对噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差测量误差进行了分析。应用误差理论,分别推导出了高斯白噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差估计均方根误差的计算公式。针对不同的泄漏误差系数、采样序列长度和信噪比条件,进行了计算机仿真验证,仿真结果与公式计算结果相吻合。理论分析和仿真结果均表明,对于相同的信噪比和采样序列长度,DTFT法的相位差估计均方根误差在理论上为一恒定值,且始终等于FFT法估计误差的理论下限。 展开更多
关键词 相位差测量 FFT DTFT 误差分析
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基于DTFT的一种低频振动信号相位差测量新方法 被引量：24
6
作者 张海涛 涂亚庆 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期180-184,共5页
现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时间傅里叶变换(DTFT),提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法... 现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时间傅里叶变换(DTFT),提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真及实测结果表明,在无噪声背景下,该方法具有很高的精度,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,其测量精度仍高于传统的DFT频谱分析方法。提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的振动信号的相位差测量。 展开更多
关键词 相位测量 傅里叶变换 负频率 低频振动 科里奥利质量流量计
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基于FFT的一种计及负频率影响的相位差测量新方法 被引量：23
7
作者 张海涛 涂亚庆 《计量学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期168-171,共4页
用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献。基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真结果表明... 用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献。基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真结果表明,在无噪声背景下,具有很高的精度,尤其是加汉宁窗后,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,该方法的测量精度也高于FFT法。提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的正弦信号相位差测量。 展开更多
关键词 计量学 相位差测量 快速傅里叶变换 负频率 低频信号 离散傅里叶变换
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基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法 被引量：20
8
作者 涂亚庆 沈廷鳌 +1 位作者 李明 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1578-1585,共8页
针对工程实际中频率未知情况下存在相位差测量精度较差的问题,提出一种基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后对滤波后的原2路增强信号分别进行希尔伯特变换,产生具有90相移... 针对工程实际中频率未知情况下存在相位差测量精度较差的问题,提出一种基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后对滤波后的原2路增强信号分别进行希尔伯特变换,产生具有90相移的2路相移信号;并利用估计出的信号频率产生具有90相移的2路参考信号;将原2路增强信号和两路相移信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质即可得到相位差的计算公式。实验结果表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测;与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强,更具鲁棒性和普适性。 展开更多
关键词 相位差测量 相关法 非整周期采样 希尔伯特变换 自适应格型陷波器 频率估计
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自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪方法 被引量：19
9
作者 涂亚庆 苏奋华 +1 位作者 沈廷鳌 张海涛 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期147-152,共6页
为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,提出了一种基于新式ANF的科氏流量计信号频率跟踪方法。针对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计时变信号模型,采用一种利用Steiglitz-McBrid系统辨识方法发展... 为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,提出了一种基于新式ANF的科氏流量计信号频率跟踪方法。针对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计时变信号模型,采用一种利用Steiglitz-McBrid系统辨识方法发展来的新式ANF对信号进行陷波滤波,快速检测信号频率并持续跟踪信号频率的变化;通过计算机仿真与格型ANF方法的跟踪性能进行了比较分析。仿真及分析结果表明,方法可获得很好的频率跟踪效果,具有收敛速度快、长时间持续跟踪信号频率随机缓慢变化的稳定性和精度更好的特点。 展开更多
关键词 科氏质量流量计 随机游动模型 频率跟踪 自适应陷波器
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离散密集频谱细化分析与校正方法研究进展 被引量：17
10
作者 毛育文 涂亚庆 +1 位作者 肖玮 杨辉跃 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期112-119,151,共9页
对近年来频谱校正领域中离散密集频谱细化分析与校正方法的理论研究和发展现状进行了回顾。根据信号所包含的频率分量的数目,将密集频谱细化分析与校正方法分为两类:一类是包含两个密集频率成分信号的频谱细化方法,另一类是包含三个及... 对近年来频谱校正领域中离散密集频谱细化分析与校正方法的理论研究和发展现状进行了回顾。根据信号所包含的频率分量的数目,将密集频谱细化分析与校正方法分为两类:一类是包含两个密集频率成分信号的频谱细化方法,另一类是包含三个及以上密集频率成分信号的频谱细化方法。综合阐明了各种离散密集频谱细化分析与校正方法的基本思想、算法原理、特点及其在工程中的应用。分析了现有密集频谱细化分析与校正方法的优缺点,并对离散密集频谱细化分析与校正领域的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 密集频谱 频谱校正 频谱细化 频率细化
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多段同频正弦信号频谱融合的LFMCW雷达测距算法 被引量：17
11
作者 肖玮 涂亚庆 +2 位作者 刘良兵 苏丹 张磊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期94-103,共10页
为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法。首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规... 为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法。首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱;然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱;最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距。仿真和现场实验结果表明,在5～30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON L80手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5。 展开更多
关键词 频谱融合 频率估计 多段同频正弦信号 线性调频连续波雷达 高精度测距
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数据延拓式相关的相位差测量方法及验证 被引量：17
12
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 李明 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1331-1337,共7页
为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种数据延拓式相关的相位差测量方法。通过分析相关法相位差测量存在误差的根本原因,得出抑制相位差测量误差的方法:首先,对采样信号作周期预估计;然后,对数据长度是否整周期进... 为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种数据延拓式相关的相位差测量方法。通过分析相关法相位差测量存在误差的根本原因,得出抑制相位差测量误差的方法:首先,对采样信号作周期预估计;然后,对数据长度是否整周期进行判断,对非整周期的数据长度作整周期数据延拓处理,使相关计算的长度恰好或者近似为整周期,从而达到提高相关法相位差测量精度的目的;最后,利用相关法相位差计算公式计算得到信号的相位差。对振动、测试系统中常出现的加性高斯白噪声信号的实验表明:该方法可以显著提高相位差测量精度。 展开更多
关键词 相位差测量 相关原理 非整周期采样 延拓
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基于分压补偿的传感电缆泄漏检测精确定位方法 被引量：16
13
作者 税爱社 陈伟民 +2 位作者 方卫红 刘丽川 张世富 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期332-337,共6页
传感电缆作为一种新型的分布式传感器在机房、数据中心、无人值守监控站、输油管道及储油罐区等的漏水及漏油检测中具有重要的应用价值。为了突破导电聚合物传感电缆仅能用于液体的泄漏检测、难以实现泄漏点精确定位的问题,从传感电缆... 传感电缆作为一种新型的分布式传感器在机房、数据中心、无人值守监控站、输油管道及储油罐区等的漏水及漏油检测中具有重要的应用价值。为了突破导电聚合物传感电缆仅能用于液体的泄漏检测、难以实现泄漏点精确定位的问题,从传感电缆的电阻特性出发,分析影响传感电缆回路阻抗的诸多因素,讨论了传感电缆泄漏定位机理及存在的问题,并提出了引入分压电阻补偿传感电缆回路阻抗的波动,从而实现泄漏检测精确定位的方法。在此基础上搭建了实验系统,通过对比实验,证明此方法可以有效消除各种环境影响因素,定位精度达到0.16%,从而证实了其原理的合理性与方法的有效性。 展开更多
关键词 泄漏检测 精确定位 分压补偿 传感电缆 传感线
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基于计算机视觉的汽车四轮定位技术研究 被引量：12
14
作者 张铁楠 涂亚庆 王德超 《电子测量技术》 2008年第4期52-56,共5页
基于计算机视觉技术的四轮定位仪可实现汽车车轮定位参数的简单、快速、精确检测,具有良好的应用前景。该产品目前主要依赖进口,对其原理国外厂商严格保密,国内文献尚未见详细述及。本文对基于计算机视觉的车轮定位参数测量原理进行了探... 基于计算机视觉技术的四轮定位仪可实现汽车车轮定位参数的简单、快速、精确检测,具有良好的应用前景。该产品目前主要依赖进口,对其原理国外厂商严格保密,国内文献尚未见详细述及。本文对基于计算机视觉的车轮定位参数测量原理进行了探讨,分别对国外基于透视学的方式和本文基于空间向量的方式进行了详细分析,给出了基于空间向量方式的数学模型,并进行了现场实车检测实验,结果表明了本文所提出的模型是正确有效的。为国内汽车电子检测行业的发展提供了新技术。 展开更多
关键词 计算机视觉 车轮定位 空间向量 透视
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频率估计的一种多段同频等长信号融合算法 被引量：14
15
作者 刘良兵 涂亚庆 张海涛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期194-198,共5页
在低信噪比、被测频率持续时间短的情况下,为提高频率估计精度和扩展已有方法的适用范围,提出一种多段同频等长信号融合算法。在本算法中,因各段信号之间相位不连续,故设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果;因相位差补偿因... 在低信噪比、被测频率持续时间短的情况下,为提高频率估计精度和扩展已有方法的适用范围,提出一种多段同频等长信号融合算法。在本算法中,因各段信号之间相位不连续,故设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果;因相位差补偿因子矩阵包含未知参数,故生成搜索频率序列以用于实际计算并得到具有特定形式的功率谱矩阵。为验证算法的正确性,给出了详细的数学证明。针对多种应用环境参数进行了仿真实验,结果表明算法适用于任意类型的多段同频等长信号,抗噪性好,频率估计精度比现有方法有较大提高。 展开更多
关键词 频率估计 多段同频等长信号 信息融合 算法仿真
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基于LabVIEW的虚拟相位差计的研制 被引量：6
16
作者 刘倩 王玉柱 +2 位作者 沈晓东 董瑞玉 司良群 《微计算机信息》 北大核心 2005年第4期168-169,共2页
本文简要介绍了开放式虚拟仪器开发平台LabVIEW,详细讨论了虚拟相位差计的设计方法,并给出了测试实验结果。
关键词 虚拟仪器 LABVIEW 相位差
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基于自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪新方法 被引量：13
17
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 张海涛 苏奋华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第12期1119-1125,共7页
为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,以对格型ANF、简化格型ANF和基于SMM的新式ANF三种典型自适应陷波器的性能比较分析为基础,提出了一种科氏流量计信号频率跟踪新方法。该方法对频率、幅值和相位均随机游动变化的... 为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,以对格型ANF、简化格型ANF和基于SMM的新式ANF三种典型自适应陷波器的性能比较分析为基础,提出了一种科氏流量计信号频率跟踪新方法。该方法对频率、幅值和相位均随机游动变化的科氏流量计信号,首先采用新式ANF快速检测信号频率并作短时频率跟踪,待其收敛后简化格型ANF开始并行工作,在简化格型ANF收敛后取代新式ANF持续跟踪信号频率的变化。仿真结果表明,本文方法比格型ANF方法收敛速度更快、频率跟踪精度更高,比单一采用新式ANF方法计算更为简便,是一种科氏流量计信号处理的有效方法。 展开更多
关键词 科里奥利质量流量计 随机游动模型 格型自适应陷波器 简化格型自适应陷波器 新式IIR自适应陷波器
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基于相关原理的相位差测量改进算法及应用 被引量：13
18
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 李明 张海涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期177-182,共6页
为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考... 为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,更具鲁棒性和普适性。 展开更多
关键词 相位差测量 相关原理 非整周期采样 零相位
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一种多尺度Harris角点检测方法 被引量：11
19
作者 王德超 涂亚庆 张铁楠 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第12期242-243,262,共3页
为改进角点检测算子的检测性能,提出了一种多尺度的Harris角点检测方法。该方法通过提取不同尺度下的角点,同时根据高斯核尺寸确定非极大值抑制窗口大小,然后根据角点响应函数值对每一尺度下检测出来的角点进行排序,且与前一小尺度下的... 为改进角点检测算子的检测性能,提出了一种多尺度的Harris角点检测方法。该方法通过提取不同尺度下的角点,同时根据高斯核尺寸确定非极大值抑制窗口大小,然后根据角点响应函数值对每一尺度下检测出来的角点进行排序,且与前一小尺度下的角点进行比较,剔除伪角点,确保角点的精确定位。通过实验与几种角点检测方法检测结果相比,该方法检测角点的总误差小、错误率低,且匹配程度比原Harris算子显著提高,说明该方法是一种正确而有效的角点检测方法。 展开更多
关键词 角点检测 多尺度 非极大值抑制
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基于FrFT和三次样条插值的瞬时频率估计方法 被引量：12
20
作者 莫正军 涂亚庆 肖玮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第4期343-347,共5页
瞬时频率估计作为非平稳信号分析的主要内容,具有重要的研究意义。针对基于微元法和分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计方法在实时性、抗噪性等方面的不足,改用黄金法快速搜索最佳分数阶比以增强其实时性,引入三次样条函数对分段信号中间... 瞬时频率估计作为非平稳信号分析的主要内容,具有重要的研究意义。针对基于微元法和分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计方法在实时性、抗噪性等方面的不足,改用黄金法快速搜索最佳分数阶比以增强其实时性,引入三次样条函数对分段信号中间点频率进行插值以提高其抗噪性。仿真结果表明,本文方法时耗约为现有方法的1/3,在不同信噪比下,本文方法的RMSE和MAE都约为现有方法的1/2,是一种有效的瞬时频率估计方法。 展开更多
关键词 瞬时频率估计 分数阶傅里叶变换 三次样条插值
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