基于分数阶Fourier变换的结构瞬时频率识别

作     者：卢恋 任伟新 王世东 LU Lian;REN Weixin;WANG Shidong

作者机构：合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(筹)广东深圳518060 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第8期

页      面：825-834页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081402[工学-结构工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51778204) 深圳市科创委项目(KQTD20180412181337494,ZDSYS20201020162400001,GJHZ20200731095802007) 

主　　题：分数阶Fourier变换 非平稳信号 瞬时频率 伸缩平移窗 时变结构 

摘      要：为识别时变信号的瞬时频率,由分数阶Fourier变换定义推导出了一般信号的频率与单一变量旋转角度α的关系式,从理论上解释了分数阶Fourier变换本质上是一种普通Fourier变换结合伸缩平移窗的算法,进而在分数阶Fourier域建立了非平稳信号瞬时频率的一般表达式,实现了结构瞬时频率的识别.采用任意非线性调频信号仿真算例和三自由度有阻尼时变结构系统的数值算例对提出的方法进行了比较分析.结果表明,该文提出的方法与理论值吻合良好,并具有一定的抗噪性,验证了方法的可靠性和实用性,可以应用于时变结构瞬时频率的识别.