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离散频谱相位差校正方法研究

振动与冲击 2001年第2期20卷 52-55页

作者：丁康钟舜聪朱小勇汕头大学机械电子工程系汕头515063

在综合分析三种离散频谱相位差校正方法特点的基础上 ,通过仿真研究 ,得出在无噪声和小噪声情况下 ,第一种相位差法 (连续采两段信号分别作相同点数FFT)优于第二种相位差法 (采一段信号分别作N点和前面N/ 2点FFT)和第三种相位差法 (采... 详细信息

在综合分析三种离散频谱相位差校正方法特点的基础上 ,通过仿真研究 ,得出在无噪声和小噪声情况下 ,第一种相位差法 (连续采两段信号分别作相同点数FFT)优于第二种相位差法 (采一段信号分别作N点和前面N/ 2点FFT)和第三种相位差法 (采一段信号 ,再构造新序列 :将原时域序列前N/ 2点平移N/ 4点 ,将序列的前后N/ 4点置零 ,分别对原序列和新序列进行FFT分析 ,利用对应峰值谱线的相位差进行频谱校正的通用方法 )。在大噪声情况下 ,第三种相位差法的校正精度高于其它两种方法。对于相隔较近的频率成分 (不小于 4个频率分辨率 ) ,第一种和第三种相位差法均高于第二种方法。在小噪声的实际工程中 ,推荐使用第一种相位差法加Hanning窗进行校正 ,幅值误差小于 1% ,频率误差小于0 .0 2个频率分辨率 ,相位误差小于 5度。

关键词：频谱分析信号处理相位差相位校正方法离散频谱

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离散频谱分析中两邻近谱峰参数的识别

振动工程学报 2001年第3期14卷 254-258页

作者：徐培民杨积东闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110006 抚顺石油学院机械工程分院抚顺113001

在理论概括比值法原理的基础上 ,提出一种新的自动识别和修正离散频谱中两邻近谱峰参数的方法。它保留了比值法计算简单的特点 :FFT谱分析时无需增加样本长度 ,谱峰参数修正识别的算法简单 ,无迭代搜索过程。不仅能识别间距不到一个频... 详细信息

在理论概括比值法原理的基础上 ,提出一种新的自动识别和修正离散频谱中两邻近谱峰参数的方法。它保留了比值法计算简单的特点 :FFT谱分析时无需增加样本长度 ,谱峰参数修正识别的算法简单 ,无迭代搜索过程。不仅能识别间距不到一个频率分辨率的两个密集频率成份 ,而且能识别峰间距为 1～ 6个频率分辨率的邻近谱峰参数 ,从而与比值法相辅相成 ,形成了一套完整的离散频率信号分析方法。仿真研究表明 ,该方法能有效克服窗谱函数主瓣干涉和旁瓣泄漏的影响 ,识别精度较高 :当峰间距大于 0 .2倍频率分辨率时 ,对于两个频率分量的各种截断情况 ,均能保证幅度误差小于 6 % ,相位误差在 5°以内。

关键词：信号分析频谱分析离散频谱信号处理密集频谱邻近谱峰参数概括比值法自动识别

基于离散频谱分析的自由衰减振动信号的幅值恢复

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振动工程学报 2005年第2期18卷 172-178页

作者：丁康何志达孔正国华南理工大学汽车工程学院广东省电动汽车研究重点实验室广东广州510640 汕头大学机械电子工程系

加矩形窗截断后的自由衰减振动信号可以看成无限长谐波信号与单边指数函数及矩形窗的乘积,从理论上证明了其连续谱峰值点的频率和相位就是信号的实际频率和相位。分析了连续谱的离散频谱幅值误差影响因素,提出一种新的求解幅值恢复系数... 详细信息

加矩形窗截断后的自由衰减振动信号可以看成无限长谐波信号与单边指数函数及矩形窗的乘积,从理论上证明了其连续谱峰值点的频率和相位就是信号的实际频率和相位。分析了连续谱的离散频谱幅值误差影响因素,提出一种新的求解幅值恢复系数的方法,该方法根据已估计得到的阻尼、频率和相位重构幅值为给定值的新信号,然后求解加有限长度指数窗幅值恢复系数。当理论频率位于某条离散谱线上,幅值基本无误差。理论分析和仿真表明,采样频率、阻尼和频率误差的变化对幅值分析精度的影响很大,并且是相互作用的,但当理论频率与采样频率之比fn/fs在区间(0.25,0.4)内,且阻尼在区间(0.005,0.02)时,不论频率误差多大,分析精度均很高,幅值误差小于5%。相邻频率成分产生严重模态耦合时,不能使用该方法。

关键词：自由衰减振动幅值恢复连续谱离散频谱相位重构单自由度

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离散频谱三点卷积幅值修正法的误差分析

振动工程学报 1996年第1期9卷 92-98页

作者：丁康谢明重庆大学汽车学院重庆630044

在分析近年国内外各种频谱分析修正方法优缺点的基础上,对作者首先在1992年提出的离散频谱三点卷积幅值修正法,从理论上进行了误差分析,并指出这种方法的优点是简便易行、运算速度快、精度高(误差最大只有1%)、不受频率(转速)有小波动... 详细信息

在分析近年国内外各种频谱分析修正方法优缺点的基础上,对作者首先在1992年提出的离散频谱三点卷积幅值修正法,从理论上进行了误差分析,并指出这种方法的优点是简便易行、运算速度快、精度高(误差最大只有1%)、不受频率(转速)有小波动的影响;同时也分析了其仅适用于大于5个频率分辨率的离散谱的局限性。

关键词：频谱分析误差分析离散频谱频率分辨率

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通用的离散频谱相位差校正方法

电子学报 2003年第1期31卷 142-145页

作者：丁康钟舜聪西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 汕头大学机械电子工程系广东汕头515063

现有三种离散频谱相位差校正法的基本原理是一致的 ,通过时移和加不同的对称窗进行两次FFT分析 ,并利用离散频谱对应峰值谱线的相位差以求得频率和相位校正量 .在此基础上提出了通用离散频谱相位差校正方法 :时域平移 +改变窗长 +改变... 详细信息

现有三种离散频谱相位差校正法的基本原理是一致的 ,通过时移和加不同的对称窗进行两次FFT分析 ,并利用离散频谱对应峰值谱线的相位差以求得频率和相位校正量 .在此基础上提出了通用离散频谱相位差校正方法 :时域平移 +改变窗长 +改变窗函数 ,即第二段时域序列比第一段滞后L点 ,采用不同窗函数对两段时域分别作N点和M点的FFT分析 .文献 [10 ]、文献 [9]和文献 [11]提出的校正方法是此法改变不同参数的三个特例 .仿真结果表明 ,该方法实现方便 ,精度较高 ,适合各种对称窗函数 ,抗噪声能力强 .

关键词：离散频谱相位差校正方法信号处理 FFT分析窗函数

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少采样点离散频谱参数校正方法

少采样点离散频谱参数校正方法

作者：李佐成南京理工大学

学位级别：硕士

离散频谱校正技术广泛应用于机械设备故障诊断、转子动平衡、振动分析、自动控制、图像处理、语言识别、石油勘探、海洋资源勘测和生物医学工程等等多个领域。由于离散频谱的能量泄漏现象和栅栏效应,由快速傅里叶变换得到的离散频谱,其... 详细信息

离散频谱校正技术广泛应用于机械设备故障诊断、转子动平衡、振动分析、自动控制、图像处理、语言识别、石油勘探、海洋资源勘测和生物医学工程等等多个领域。由于离散频谱的能量泄漏现象和栅栏效应,由快速傅里叶变换得到的离散频谱,其频率、幅值和相位的估计值会产生较大的误差。因此,研究提高离散频谱校正技术校正精度具有重要意义。由于相位差校正法等离散频谱校正方法在初始信号点数很少时校正精度明显下降,本文首先提出一种利用不同的插值方法提高相位差校正法校正精度的方法。这种方法是通过对已有的采样信号进行线性插值或三次样条插值,得到更多的采样点数,从而提高校正精度,并详细的研究相位差校正法中两个重要参数时移比例和窗长改变比例的取值问题。仿真结果表明,当初始采样点数很少且有噪声时,此方法对相位差校正法校正精度有一定程度的提高。这种方法可用于初步确定频率的范围。其次,研究了补零方法在少采样点离散频谱参数校正中的应用。首先研究了补零方法在补充数据点数和初始数据点数较少时的应用,之后推导了结合补零方法的比值校正法,通过峰值搜索法求归一化的频率校正量,进一步得到幅值与相位校正公式,最后在Matlab中进行数值仿真,研究此方法在加不同窗函数有无噪声时的校正结果。

关键词：离散频谱参数校正相位差校正法补零比值校正法

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离散频谱最优校正方法选择策略的仿真研究

唐山学院学报 2019年第6期32卷 19-21,30页

作者：朱家龙宿迁学院信息工程学院

针对在不同工程应用环境中离散频谱校正方法的选择问题,提出离散频谱最优校正方法的选择策略。该策略以校正方法的性能指标作为最优校正方法选择的主要依据,将校正方法选择问题转化为优化问题,通过计算优化函数获取选择结果。蒙特卡洛... 详细信息

针对在不同工程应用环境中离散频谱校正方法的选择问题,提出离散频谱最优校正方法的选择策略。该策略以校正方法的性能指标作为最优校正方法选择的主要依据,将校正方法选择问题转化为优化问题,通过计算优化函数获取选择结果。蒙特卡洛仿真实验的结果表明,在不同信噪比情况下,经选择策略产生的校正方法与其他4种单一校正方法(相位差法、比值法、能量重心法和全相位法)相比,校正精准度和实时性均有提高,因此证明了校正方法选择策略的有效性和可行性。

关键词：离散频谱校正方法优化函数均方误差