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基于频率滑动广义互相关的电力噪声源定位算法

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声学技术 2024年第04期 550-556页

作者：陈海宏易永利韩钰曹宜登田一聂京凯国网浙江省电力有限公司温州供电公司国网智能电网研究院有限公司

文章针对电力行业的噪声源定位问题，提出了一种频率滑动广义互相关和一种低秩近似替代方案来处理子带广义互相关矩阵，从而获得更精确的到达时间差估计，然后使用转向响应功率定位算法来对噪声源进行定位。仿真实验表明，该算法相比传... 详细信息

文章针对电力行业的噪声源定位问题，提出了一种频率滑动广义互相关和一种低秩近似替代方案来处理子带广义互相关矩阵，从而获得更精确的到达时间差估计，然后使用转向响应功率定位算法来对噪声源进行定位。仿真实验表明，该算法相比传统广义互相关可以获得更精确的时间差估计以及更准确的噪声源定位结果。据此设计了一款具备72通道的麦克风阵列声学相机，在实际环境的应用中体现了高定位准确性以及强鲁棒性，同时与使用传统广义互相关的声学相机进行对比测试，试验结果表明该方法的定位结果好于常规的广义互相关时延计算方法。

关键词：声源定位声学相机广义互相关

广义互相关在混沌扩频时延估计中的研究与应用

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激光与光电子学进展 2021年第23期58卷 35-41页

作者：邢毓华郑琦西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

在混沌扩频时延估计中,使用基本互相关的运算结果中会出现主峰值旁瓣比不理想、误判点峰值过高等问题。基于广义互相关(GCC)可以对信号进行前置滤波、适当消除接收信号中的噪声及干扰的影响,对广义互相关的三种常用加权函数进行分析,发... 详细信息

在混沌扩频时延估计中,使用基本互相关的运算结果中会出现主峰值旁瓣比不理想、误判点峰值过高等问题。基于广义互相关(GCC)可以对信号进行前置滤波、适当消除接收信号中的噪声及干扰的影响,对广义互相关的三种常用加权函数进行分析,发现SCOT加权函数可以同时抑制发射信号与接收信号中的噪声。将三种常用加权函数应用于混沌时延估计的Simulink仿真模型中,仿真结果表明使用SCOT加权函数的广义互相关运算的结果优于基本互相关以及其他两种常用加权函数,其主峰值旁瓣比绝对值增加了0.9 dB以上,误判点峰值与故障点峰值比减少了0.2以上。

关键词：光通信混沌时延估计广义互相关互相关

转子碰摩声发射源定位中的广义互相关时延估计研究

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中国电机工程学报 2009年第14期29卷 86-92页

作者：邓艾东包永强赵力东南大学火电机组振动国家工程研究中心江苏省南京市210096 南京工程学院通信工程学院江苏省南京市210067

具有多模态波特征的转子系统碰摩声发射源信号在复杂体波导传播过程中,由于各模态波的速度差异及波形变异,常规的相关分析算法难以得到准确的时间差而无法进行准确的声源定位。针对这一问题,引入广义互相关(generalized cross correlati... 详细信息

具有多模态波特征的转子系统碰摩声发射源信号在复杂体波导传播过程中,由于各模态波的速度差异及波形变异,常规的相关分析算法难以得到准确的时间差而无法进行准确的声源定位。针对这一问题,引入广义互相关(generalized cross correlation,GCC)时延估计方法计算声发射信号的达到时间差。基于模态声发射和随机过程理论建立声发射信号的传播模型,为消除噪声对定位的影响,提出基于相同分数阶因子和不同分数阶因子的最佳线形分数傅里叶(Fourier)变换域滤波的GCC时延估计;针对声发射信号在传播中因频散效应引起的波形变异,导致无法获取最大相关点的问题,提出对信号进行分段相关乘积处理和分段相关指数变换处理的改进方法。实验结果表明,GCC时延估计对在复杂体机构中传播的声发射信号能获得较好的相关性,具有较高的定位精度。

关键词：声发射定位广义互相关时延估计分数傅里叶变换

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广义互相关电晕放电辐射信号时延估计方法

强激光与粒子束 2018年第1期30卷 50-54页

作者：胡小锋刘卫东王雷魏明张悦陆军工程大学石家庄校区静电与电磁防护研究所石家庄050003

电晕放电等辐射源定位多采用基于时延估计的时差定位方法实现的,在现场条件下,各种背景噪声和干扰对时延估计精度造成影响。在分析国内外研究动态的基础上,针对基本互相关时延估计存在的分辨率低、稳健性不高等局限性,研究基于广义互相... 详细信息

电晕放电等辐射源定位多采用基于时延估计的时差定位方法实现的,在现场条件下,各种背景噪声和干扰对时延估计精度造成影响。在分析国内外研究动态的基础上,针对基本互相关时延估计存在的分辨率低、稳健性不高等局限性,研究基于广义互相关的时延估计算法,并且通过采用不同的权值函数进行仿真比较和实验验证,寻找适用于电晕放电辐射信号时延估计的方法。研究表明:基于Hassab-Boucher(HB)加权的广义互相关时延估计方法对实际测试环境中存在的周期性干扰具有较好的抑制效果,时延估计误差达4.5%,精度较高,在实际的工程应用中用于对电晕放电信号进行时延估计和远距离定位是可行的。

关键词：电晕放电广义互相关 Hassab-Boucher加权法时延估计

基于广义互相关与混沌序列预测集成算法的微瞬态电磁辐射信号检测方法

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电子与信息学报 2015年第11期37卷 2769-2775页

作者：张悦刘尚合刘卫东军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003

该文以研究微弱瞬态电磁辐射信号的探测手段为目的,提出广义互相关与混沌序列预测相集成的检测算法。基于双天线测试和互相关信息估计方法,将低信噪比条件下非周期微弱放电信号的检测问题转化为周期性时延参数的估计问题,同时降低了噪... 详细信息

该文以研究微弱瞬态电磁辐射信号的探测手段为目的,提出广义互相关与混沌序列预测相集成的检测算法。基于双天线测试和互相关信息估计方法,将低信噪比条件下非周期微弱放电信号的检测问题转化为周期性时延参数的估计问题,同时降低了噪声水平。基于混沌预测方法对其估计结果进行预测,得到的误差均值即为目标信号检测结果。通过仿真与实验分析对该方法的可行性进行了检验,结果表明:在低信噪比条件下利用集成方法可有效抑制噪声干扰的影响,相对于传统互相关估计法或混沌预测法而言,对微弱瞬态电磁辐射信号具有较高的检测概率,且需要的脉冲积累次数较少,提高了检测效率,比较适合用于微弱电磁辐射源的远距离探测。

关键词：信号检测瞬态电磁辐射微弱信号广义互相关混沌

基于重复广义互相关时延估计的超短基线水声定位算法

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中国惯性技术学报 2019年第1期27卷 66-71页

作者：徐晓苏孙晓俊张涛童金武东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

针对在超短基线水声定位中,传统时延估计算法抗噪声性能差的问题,提出了一种基于重复广义互相关时延估计的超短基线水声定位算法。通过对两个源信号的其中一个增加一次自相关后,再对这两个源信号进行合适的加权广义互相关,之后对反傅里... 详细信息

针对在超短基线水声定位中,传统时延估计算法抗噪声性能差的问题,提出了一种基于重复广义互相关时延估计的超短基线水声定位算法。通过对两个源信号的其中一个增加一次自相关后,再对这两个源信号进行合适的加权广义互相关,之后对反傅里叶变换后得到的广义互相序列进行峰值检测,最终得到时延。通过半物理实验,比较经典的互相关算法和重复广义互相关算法发现,在相同环境中,新提出的算法时延估计误差为0.0112 s,相对于经典算法的0.0209 s,能够提高46.4%。基于重复广义互相关的超短基线定位算法仿真实验,表明X轴定位精度提高97.1%,Y轴定位精度提高96.3%。

关键词：二次相关超短基线定位广义互相关水声定位

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利用二次相关改进的广义互相关时延估计算法

数据采集与处理 2013年第6期28卷 801-806页

作者：周康辉董万胜刘恒毅杨磊马祥国家气象中心北京100081 中国气象科学研究院北京100081 重庆市气象局重庆401147

为了提高传统广义互相关时延估计算法的性能,将二次相关时延估计算法与广义互相关时延估计算法相结合,提出了一种利用二次相关改进广义互相关的时延估计新算法。该算法先对信号进行二次相关处理,利用相关函数抑制了噪声的干扰,然后在相... 详细信息

为了提高传统广义互相关时延估计算法的性能,将二次相关时延估计算法与广义互相关时延估计算法相结合,提出了一种利用二次相关改进广义互相关的时延估计新算法。该算法先对信号进行二次相关处理,利用相关函数抑制了噪声的干扰,然后在相关函数序列上进行权重处理,进一步提高了算法的抗噪声性能与估算精度。仿真实验证明新算法较广义互相关算法性能有了明显的提升,对闪电辐射源定位资料的分析也验证了该算法的有效性。

关键词：时延估计广义互相关二次相关辐射源定位

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基于二次相关的广义互相关时差估计算法

北京工业大学学报 2016年第2期42卷 197-202页

作者：窦慧晶王千龙张雪北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度... 详细信息

对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度,考虑到在信噪比较低的情况下,它的估计性能又开始下降,因此提出了一种基于二次相关的广义互相关时差估计新算法.该算法利用二次相关先对接收信号进行处理,可以有效抑制干扰噪声,然后对二次相关的结果进行广义互相关处理,进一步去除噪声,提高信号的信噪比,从而提高时差估计精度.

关键词：广义互相关二次相关时差估计

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奇异值分解的HB加权广义互相关时延估计

信号处理 2018年第10期34卷 1160-1168页

作者：齐小刚袁列萍刘立芳西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

传统广义互相关时延估计技术是直接基于测量数据,其精度受环境噪声及异常值波动影响显著下降。针对上述问题,提出了一种新的时延估计算法,即奇异值分解的HB(Hassab-Boucher)加权广义互相关法。首先,将接收到的信号进行奇异值分解处理,... 详细信息

传统广义互相关时延估计技术是直接基于测量数据,其精度受环境噪声及异常值波动影响显著下降。针对上述问题,提出了一种新的时延估计算法,即奇异值分解的HB(Hassab-Boucher)加权广义互相关法。首先,将接收到的信号进行奇异值分解处理,抑制环境噪声的影响并提高信号的信噪比;其次,采用降噪后的信号进行互功率谱计算时引入HB加权函数,达到锐化互相关函数峰值的目的;最后,在时延初值未知的情况下,提出了一种基于中位数与平均数结合的时延后处理方案,去除时延估计结果中的异常值波动,得到最优时延估计值。仿真实验结果表明,在低信噪比条件下,与传统的广义互相关和基于奇异值分解的广义互相关参考方法相比,本文提出方法的异常点百分比和均方根误差更低,时延估计正确率更高。

关键词：时延估计奇异值分解 HB加权广义互相关时延后处理