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一种基于脉间特征与脉内特征融合的雷达辐射源分类方法

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海军航空大学学报 2024年

作者：王程昱凌青闫文君海军航空大学

雷达辐射源个体识别技术是通过提取雷达细微特征判定载体身份属性，雷达辐射源信号个体识别的基础是在复杂电磁环境下将多路混叠接收信号进行正确的分选。针对传统基于脉间参数的信号分选容易造成脉冲分类不正确的问题，文章提出了一种... 详细信息

雷达辐射源个体识别技术是通过提取雷达细微特征判定载体身份属性，雷达辐射源信号个体识别的基础是在复杂电磁环境下将多路混叠接收信号进行正确的分选。针对传统基于脉间参数的信号分选容易造成脉冲分类不正确的问题，文章提出了一种脉间参数结合脉内双谱特征的聚类算法，首先构建包含信号载频、脉冲宽度和脉冲围线积分形成的双谱波形熵的特征矩阵，然后采用改进自适应DBSCAN聚类算法对特征矩阵进行聚类分析。仿真结果表明，文中所提的算法通过真实数据采集验证，分类准确率对于传统PRI分选算法提升6%左右，能够解决PRI抖动以及重频、多径效应产生的影响，能够满足后续个体识别需要。

关键词：雷达信号处理聚类高阶谱信号分选

基于高阶谱和Tamura纹理的滚动轴承故障诊断

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科学技术与工程 2022年第24期22卷 10566-10571页

作者：陆翔宇周凤星严保康路鹏程阳震武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081

为了提高滚动轴承的故障诊断率,提出了一种基于高阶谱(high order spectrum, HOS)和Tamura纹理特征相结合的故障诊断方法。首先,通过高阶谱方法将滚动轴承故障振动信号的冲击提取出来;然后,对高阶谱进行处理得到二维等高线图;最后依据... 详细信息

为了提高滚动轴承的故障诊断率,提出了一种基于高阶谱(high order spectrum, HOS)和Tamura纹理特征相结合的故障诊断方法。首先,通过高阶谱方法将滚动轴承故障振动信号的冲击提取出来;然后,对高阶谱进行处理得到二维等高线图;最后依据轴承故障相同时等高线图具有相似性以及不同时具有差异性这一特性,采用基于人类视觉感知的Tamura纹理描述方法提取特征参数后输入多分类支持向量机(support vector machines, SVM)中进行分类。结果表明:高阶谱结合Tamura纹理特征的滚动轴承故障诊断方法在较少特征参数下故障识别准确率能达到较高的精度,对于故障尺寸不同的混合振动信号识别准确率稳定,诊断效果良好。

关键词：滚动轴承高阶谱 Tamura纹理支持向量机(SVM)

基于MCKD和高阶谱的滚动轴承早期故障诊断研究

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基于MCKD和高阶谱的滚动轴承早期故障诊断研究

作者：陆翔宇武汉科技大学

学位级别：硕士

滚动轴承作为旋转机械的重要传动部件,对其早期故障进行诊断有重要意义。滚动轴承发生早期故障时,其故障冲击小、噪声大,传统的信号处理方法不能有效对故障特征进行提取与识别。针对上述问题,本文提出一种强噪声背景下的早期故障诊断方... 详细信息

滚动轴承作为旋转机械的重要传动部件,对其早期故障进行诊断有重要意义。滚动轴承发生早期故障时,其故障冲击小、噪声大,传统的信号处理方法不能有效对故障特征进行提取与识别。针对上述问题,本文提出一种强噪声背景下的早期故障诊断方法,主要研究内容如下:(1)针对轴承早期故障信号冲击小、噪声大,提出一种最大相关峭度反褶积(Maximum Correlation Kurtosis Deconvolution,MCKD)和高阶谱(Higher Order Spectrum,HOS)的滚动轴承早期故障诊断方法。首先,采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对MCKD的参数进行自适应寻优,寻优后通过MCKD增强故障信号中的冲击成分;然后,利用HOS提取信号的冲击耦合特征。仿真和故障案例表明,本方法能够有效提取滚动轴承早期故障冲击特征。(2)针对MCKD和HOS处理后信号的高阶谱二维等高线图聚类特征不同,提出一种基于HOS与Tamura纹理的特征提取方法,并结合支持向量机实现滚动轴承的故障诊断。利用MCKD和HOS对早期故障信号进行处理,得到HOS的二维等高线图;接着,采用Tamura纹理方法提取二维等高线图的纹理特征参数,构建故障特征向量;最后,将特征向量作为支持向量机的输入,建立支持向量机轴承故障识别模型。实验结果表明,本方法在较少特征参数下能有效识别轴承故障尺寸相同和尺寸、转速不同时的滚动轴承故障类型。

关键词：滚动轴承高阶谱最大相关峭度反褶积遗传算法

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基于高阶谱的混凝土材料断裂声发射特征提取

吉林大学学报（工学版） 2009年第3期39卷 803-808页

作者：刘国华黄平捷杨金泉刘远周泽魁浙江大学控制科学与工程系杭州310027 上海微小卫星工程中心上海200050 浙江大学建筑工程学院杭州310027

针对混凝土受载时声发射信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的声发射信号特征提取的新方法。通过对声发射信号的双谱分析,提取了不同载荷阶段下信号的非高斯特征。以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同载荷下信号偏离高斯... 详细信息

针对混凝土受载时声发射信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的声发射信号特征提取的新方法。通过对声发射信号的双谱分析,提取了不同载荷阶段下信号的非高斯特征。以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同载荷下信号偏离高斯分布的程度进行了定量分析,并讨论了不同载荷强度的混凝土声发射信号的双谱特性及非高斯特征。实验结果表明,提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度,据此可以作为混凝土受载时断裂临界点的判据。通过与声发射事件等常规参数的比较,可以发现高阶谱参数具有更好的敏感性。

关键词：信息处理技术道路工程混凝土材料声发射断裂高阶谱

低频振荡模式非线性相关作用的高阶谱非参数直接分析法

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中国电机工程学报 2013年第7期33卷 61-68,18页

作者：李勋龚庆武乔卉关钦月贾晶晶武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

为克服特征分析法无法反映大干扰下强非线性系统所激励的复合模式,而传统的非线性数值解法存在截断误差和计算效率低的缺点,提出一种用于分析低频振荡模式非线性相关作用的新方法。该方法将高阶谱理论中非参数直接法应用于低频振荡模式... 详细信息

为克服特征分析法无法反映大干扰下强非线性系统所激励的复合模式,而传统的非线性数值解法存在截断误差和计算效率低的缺点,提出一种用于分析低频振荡模式非线性相关作用的新方法。该方法将高阶谱理论中非参数直接法应用于低频振荡模式分析,通过双谱分析及双相干系数辨识模式间的二次相位耦合信息,能够定量分析模式间的非线性耦合程度,为分析强非线性系统的稳定性及动态特性提供了一种新的有效途径。数值仿真结果验证了该方法的实用性与有效性。

关键词：低频振荡模式非线性相关作用高阶谱非参数直接法双谱估计双相干系数二次相位耦合

基于高阶谱特征提取的高速列车车轮擦伤识别算法研究

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机械工程学报 2017年第6期53卷 102-109页

作者：赵蓉史红梅北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

随着列车运行速度和轴重增加,车轮踏面擦伤现象不断加剧。提出一种对列车经过时钢轨振动信号进行高阶谱特征提取并结合粒子群-支持向量机(PSO-SVM)进行车轮擦伤识别的算法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮擦伤模型,计算正常车轮与... 详细信息

随着列车运行速度和轴重增加,车轮踏面擦伤现象不断加剧。提出一种对列车经过时钢轨振动信号进行高阶谱特征提取并结合粒子群-支持向量机(PSO-SVM)进行车轮擦伤识别的算法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮擦伤模型,计算正常车轮与擦伤车轮作用下的钢轨振动响应。利用高阶谱方法对两种情况下钢轨振动信号进行信号处理得到二维等高线图和三维双谱图,通过灰度-梯度共生矩阵提取其二维等高线图的6个纹理特征,与车速共同输入PSO-SVM模型识别车轮是否擦伤;再结合三维双谱图对角切片峰值、二维等高线图内扩对角频率,对擦伤等级进行识别。结果表明:利用高阶谱进行特征提取的方法识别正常与擦伤车轮准确率可以达到100%,擦伤等级的准确率可以达到94.6%。最后将该方法与EMD方法进行特征提取做比较分析,EMD方法识别正常与擦伤车轮准确率为98.3%,而擦伤级别准确率仅为56.4%。研究结果表明,基于高阶谱的PSO-SVM方法更能有效识别擦伤车轮并确定其擦伤等级。

关键词：车轮擦伤钢轨振动响应高阶谱灰度-梯度共生矩阵 PSO-SVM

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基于高阶谱的气液两相流差压波动信号的分析

浙江大学学报（工学版） 2006年第1期40卷 1-4,19页

作者：丁浩黄志尧李海青浙江大学工业控制技术国家重点实验室控制科学与工程学系浙江杭州310027

针对水平管气液两相流差压波动信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的差压波动信号分析的新方法.通过对气液两相流差压波动信号的双谱分析,提取了不同流型下信号的非高斯特征.以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同流型下信... 详细信息

针对水平管气液两相流差压波动信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的差压波动信号分析的新方法.通过对气液两相流差压波动信号的双谱分析,提取了不同流型下信号的非高斯特征.以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同流型下信号偏离高斯分布的程度进行了定量地分析,并讨论了在不同管径下不同流型的差压波动信号的双谱特性及非高斯特征.实验结果表明,提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度,据此可以作为气液两相流流型转变的判据.

关键词：气液两相流差压波动高阶谱流型

基于高阶谱与支持向量机的电力电子电路故障诊断技术

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中国电机工程学报 2007年第10期27卷 62-66页

作者：崔江王友仁刘权南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016

针对现有电力电子电路故障诊断方法存在的不足,研究了采用高阶谱分析和支持向量机(support vector machine,简称SVM)的电力电子电路故障诊断和定位方法。首先利用高阶谱中的双谱技术分析、处理和提取电路状态的故障信息特征;然后设计和... 详细信息

针对现有电力电子电路故障诊断方法存在的不足,研究了采用高阶谱分析和支持向量机(support vector machine,简称SVM)的电力电子电路故障诊断和定位方法。首先利用高阶谱中的双谱技术分析、处理和提取电路状态的故障信息特征;然后设计和采用多类层次支持向量机分类器作为故障模式的训练和识别器,其中,分类器的结构利用模糊C-均值算法(fuzzyC-means,简称FCM)进行了优化;最后采用一个实际的Buck功率电路进行了建模、仿真和验证。结果表明,采用该方法对电力电子电路故障的诊断和定位率可达99%以上,达到了较为理想的诊断精度。

关键词：电力电子电路故障诊断高阶谱支持向量机模糊C-均值

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高阶谱方法建立三维畸形波聚焦模拟模型

海洋工程 2009年第1期27卷 33-39页

作者：赵西增孙昭晨梁书秀大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

三维波浪方向聚焦是畸形波形成机理之一。为了模拟和分析这一现象,在势流理论内基于改进的高阶谱(HOS)方法,给出了时空聚焦方式生成畸形波的三维波浪模型。利用满足周期性边界条件的具有不同频率、不同传播方向的各独立组成波,分隔了计... 详细信息

三维波浪方向聚焦是畸形波形成机理之一。为了模拟和分析这一现象,在势流理论内基于改进的高阶谱(HOS)方法,给出了时空聚焦方式生成畸形波的三维波浪模型。利用满足周期性边界条件的具有不同频率、不同传播方向的各独立组成波,分隔了计算域内的能量;使各组成波采用等振幅能量分布的形式,聚焦模拟了实验尺度畸形波;把高阶谱方法拓展到大尺度的开敞海域,考虑波浪方向分布的影响,聚焦模拟了大尺度畸形波的发展和形成过程。

关键词：高阶谱畸形波方向谱波浪聚焦数值波浪模型