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爆破震动信号的小波分析与HHT变换 总被引:15,自引:2,他引:13
以实测的爆破震动信号为例,分别应用小波分析和HHT(Hilbert-Huang Transform)变换从不同方面进行对比分析,讨论了爆破震动信号的特征提取和时频分布。结果表明:小波分析和HHT变换都是处理非平稳信号的两种好方法,都能很好地提取信号的主要特征信息和进行滤波、消噪。然而,小波分析存在选择小波基的困难,而HHT变换不需要预先选择基函数,其EMD(empirical mode decomposition)得到的IMF(intrinsic mode function)能反映原始信号的固有特性,通常具有实际物理意义;小波谱的能量在频率范围内分布较宽,而Hilbert能量谱能清晰地表明能量随时频的具体分布,大部分能量都集中在有限的能量谱线上;小波分析中时间、频率分辨率受Heisenberg测不准原理的限制,而HHT变换中时间分辨率不变且精度很高,其频率分辨率则可随信号内在的特性进行自适应调节。分析表明:HHT变换在分析非平稳信号时较小波分析更具适应性,在岩石中波的传播、衰减规律、结构动态响应特征和爆破震动破坏等研究中有着广阔的应用前景。 相似文献
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光纤陀螺信号处理方法的比较研究 总被引:12,自引:4,他引:12
给出了光纤陀螺信号漂移的数学模型,并针对信号噪声的特点,采用了“加权术平均”、“五点三次平滑算法”、“小波分析”三种不同的处理方法进行信号的消噪处理,通过对仿真结果的比较研究,肯定了小波变换算法在信号消噪处理中的适用性,并且编写了实时信号处理软件,提高了光纤陀螺的精度,为促进光纤陀螺的研制开发起到了积极的作用。 相似文献
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基于小波变换的撞击流压力波动信号分析 总被引:1,自引:1,他引:0
通过小波变换对信号进行多尺度细化分析,解决了傅里叶变换不能解决的许多问题.从分析噪声和信号本身奇异点的区别入手,利用小波在时频两域突出信号局部特征能力的重要性质,即噪声信号小波变换的极大值随尺度的加大而显著减少的特点,对撞击流反应器撞击区压力波动信号进行处理分析.分析结果表明:小波变换可以较好地去除信号中的噪声;通过消噪后信号的功率谱可知,撞击流压力波动信号具有自相似的分形特征,与前期的实验研究相吻合. 相似文献
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小波分析在捷联惯导陀螺信号滤波中的应用 总被引:5,自引:0,他引:5
介绍了小波变换和多分辨率分析理论。针对捷联惯导系统中光纤陀螺输出信号的特点,对其进行小波变换,去除信号中高频部分的噪声,从而抑制了陀螺的随机漂移。通过仿真实验,肯定了使用小波分析算法对陀螺输出信号进行滤波消噪处理的可行性。在实际用于捷联惯导系统中的实验结果表明,有效地提高了系统的精度。 相似文献
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针对隧道爆破施工中采集到的实测振动信号,引入一种基于总体平均经验模态分解方法(CEEMDAN分解)联合小波包分析的降噪方法。首先,通过CEEMDAN分解得到多个本征模态分量,利用相关系数筛选出包含噪声的模态分量,并通过模态分量的频谱图及方差贡献率进行校核。然后,利用小波包阈值降噪方法对含有噪声的模态分量进行处理。最后,将未经处理的模态分量与去噪完成的分量重构得到最终纯净的爆破振动信号。同时,通过小波包能量谱分析验证此降噪方法的可行性。本文引入的方法兼具CEEMDAN分解及小波包分析的优点,与现有方法相比,去噪效果较好,可以应用于类似隧道爆破信号的去噪处理中。 相似文献
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In this paper, multifractal analysis together with wavelet transform modulus maxima (WTMM) method is used to analyze the fluctuating signals of circulating fluidized bed (CFB). Singularity spectrum shows that the gas-particle flow in CFB has multifractal character. Motion behavior of the particle-fluid system of CFB can be described by singularity spectrum. Intermittency index can be used to determine the transition of flow regime from fast fluidization to pneumatic conveying. 相似文献
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光纤陀螺的随机漂移限制了惯性导航系统的精度,如何减小它是一项非常艰巨的任务.结合经验模态分解(EMD)和信号与模态之间的概率密度函数,提出了一种新型的依赖Hurst指数的信号滤波方法.当H<0.5时,利用l2范数选择出相关模态,累加并形成的部分重构方法来对光纤陀螺的信号进行滤波;当H≥0.5时,间隔阈值的经验模态(EMD-IT)被引入对相关模态进行滤波,之后按照部分重构的方法对光纤陀螺的信号进行滤波;称为混合的EMD-pdf和EMD-IT.与其它的滤波方法进行对比,如基于相关函数的EMD部分重构(EMD-cor),基于概率密度函数的EMD部分重构(EMD-pdf),仿真信号和实际数据结果表明,该混合模型的优越性,有效减小了光纤陀螺的随机误差. 相似文献
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Wavetet transform was used to analyze the scaling law of temperature data utilize the method of extended self similarity, presented first by Benzi et al. , to study the scaling exponent of temperature data. The obtained results show that the inertial range is much wider than that one determined directly from the conventional structure function, and find the obtained scaling exponent agrees well with the one obtained from the temperature data in an experiment of wind tunnel. The second one was that, by extending the formula which was proposed by A. Arneodo et al. for extracting the scaling exponentζ(q) of velocity data to temperature data, a newly defined formula which is also based on wavelet transform, and can determine the scaling exponentζ(q) of temperature data was proposed.The obtained results demonstrate that by using the method which is named as WTMM ( wavelet transform maximum modulus )ζ(q) correctly can be extracted. 相似文献
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The ultrasonic guided wave technique is a potential and useful tool for nondestructive testing. The scattered or reflected wave from a flaw can give its qualitative or even quantitative information such as location, size and severity. However, in experiments and in situ tests, the noises always exist together with signals. In this paper, we propose a wavelet-transform based noise processing approach for reflected wave signals to the quantitative reconstruction of surface flaws on a plate using guided SH waves. We suggest two different denoising methods based on wavelet transform (WT) in time and wavenumber domains respectively. Numerical results show that wavenumber-domain WT operation gives a better denoising effect than direct time-domain WT denoising. Using the former, one can successfully perform the inverse reconstruction of flaw by reflected signals with signal noise ratio as high as ?5 dB. This research can act as a theoretical reference for practical applications of ultrasonic guided SH waves in quantitative nondestructive evaluation. 相似文献
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利用历史数据,对光纤陀螺随机漂移进行准确建模,对提高光纤捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。文中详细介绍了人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA)和改进人工鱼群算法(Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA),给出了AFSA对随机信号建模的详细步骤和方法,分别应用传统的时间序列分析方法、人工鱼群算法、改进人工鱼群算法对光纤陀螺的随机漂移进行了建模。建模结果表明,AFSA对光纤陀螺随机漂移建模准确,比传统时间序列分析建模精度提高1.5%,IAFSA建模精度比AFSA建模精度更高,其收敛速度也更快。无论是从建模复杂度上,还是在建模精度上,AFSA和IAFSA均优于传统的时间序列分析方法,IAFSA是一种收敛速度更快、建模精度更高的光纤陀螺随机信号建模方法。 相似文献
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未知纬度条件下基于重力视运动与小波去噪的SINS自对准方法 总被引:1,自引:0,他引:1
基于惯性系的双矢量定姿方法选择惯性系中的两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准的问题,但该方法仍需要精确的地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件下的SINS抗晃动自对准问题,提出了一种基于重力视运动的三矢量自对准方法。该方法将初始对准问题归结为求解当前时刻导航系相对于初始时刻载体系的姿态矩阵问题,并利用矢量运算进行求解,仿真结果表明:加速度计随机测量噪声会映射为重力视运动随机噪声,降低对准精度;当加速度计随机噪声量级较大时,会带来对准计算失败。针对噪声问题,引入Daubechies(db4)小波进行5层分解来实现对重力视运动的降噪,并选择去噪后的重力视运动向量参与三矢量定姿解算,仿真结果表明:db4小波具有良好的去噪效果,基于小波去噪的三矢量自对准方法可以有效完成未知纬度条件下的SINS初始对准。 相似文献
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研究了在弱信号条件下GPS软件接收机的捕获算法,对传统的捕获算法进行了介绍,分析了其在弱信号捕获中的不足之处,通过块叠加的方法对传统算法进行改进,使信号检测能力得到了提高,同时大大降低了捕获的运算量,缩短了长时间积分捕获算法的运行时间。分析了算法的积分增益和损耗,利用假设检验的思想,根据信号分量会扩散到附近频率的事实,最大峰值和其附近±13个频率点上的相关值作为信号分量,以此生成信号检测量,根据此检测量来判定信号的存在。最后利用仿真的GPS信号在Matlab平台上对算法进行了验证。结果表明,通过10 ms的相干积分和5次非相干累加,可以成功捕获信噪比为-35 dB左右的微弱信号,采用块叠加改进后,算法的运行时间缩短了1/3以上。 相似文献
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将传统合成孔径聚焦技术(Synthetic aperture focusing technique,SAFT)与共反射点(Common reflection point,CRP)信号叠加法相结合应用于混凝土损伤检测中,可提高在强噪声环境中拾取缺陷回波信号的能力。本文采用二维有限元仿真验证了该思想的合理性,通过混凝土实验检验了该方法在实际应用中的可行性和有效性。与传统SAFT成像结果相比,应用CRP信号叠加法的SAFT提高了成像横向分辨率和损伤定位精度,为工程应用提供了理论和实验参考。 相似文献