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《西安电子科技大学》 2006年
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信号特征提取方法与应用研究

孟庆丰  
【摘要】: 信号特征提取是从信号中获取信息的过程,是模式识别、智能系统和机械故障诊断等诸多领域的基础和关键。动态信号的复杂性和特征提取的多学科交叉融合特性使得信号特征提取方法一直是人们广为关注的重要研究方向。本文以把握学术前沿为前提,以多学科知识的相互渗透和紧密结合工程应用为主要思路,探讨信号特征提取方法的研究途径,研究具有工程实用意义的信号特征提取方法。主要研究工作如下: 1.研究了离散Fourier变换中存在的谱泄漏效应对多频信号的频率、幅值和相位估计精度的影响。结合插值快速Fourier变换,并考虑了长程泄漏的影响,提出了一种迭代插值FFT方法。方法可有效地消除长程泄漏效应,提高估值精度。与著名的Grandke的IFFT和Liguori的IFFTc方法的比较结果表明,在信号存在噪声干扰以及信号参数不同的情况下,该方法获得的结果有最好的估计精度,有最好的综合性能。 2.分析了机械系统动态响应的波形特点,提出用指数衰减正弦波作为字典原子来分解信号,并结合匹配追踪和遗传算法给出了一种自适应信号分解方法。方法能有效地提取平稳的周期波形和非平稳的冲击衰减响应。与著名的Gabor原子的比较表明,该方法对提取机械冲击响应比用Gabor字典原子更有效,提取的结果有更为明确的物理解释,可以获得更为稀疏的信号表示。方法已成功应用于往复机械的故障诊断。 3.研究了基于非参数波形原子的特征波形提取方法。将具有先验知识的模板信号通过滤波器组得到一组不需要用任何参数表达的基函数,由此构造出非参数特征波形原子。模板信号的引入使得提取的特征波形具有物理可解释的特点;应用滤波器组形成的特征波形原子具备了形状和位置可调的能力,因此具有很宽的适应性。仿真和实验信号验证了方法的有效性,尤其是在噪声和信号频带重叠的情况下,也能将信号分离和提取出来。 4.研究了由微弱的随机激励引起的瞬态波形的提取方法。从理论上证明了周期干扰成分的存在对提取的随机减量特征信号的影响,结合数字滤波技术和随机减量技术,提出了一种从周期干扰环境中提取随机减量特征信号的简便方法。用该方法实现了旋转机械油膜涡动的在线监测和稳定性裕度的趋势分析与预测,解决了这一应用难题,获得了满意的结果。 5.针对感应电动机系统无传感器监测与诊断中存在的特征信息微弱、易受环境噪
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP202.4

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 程发斌;面向机械故障特征提取的混合时频分析方法研究[D];重庆大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 朱志斌;张可村;;非凸非线性规划一个全局收敛的可行内点算法[A];中国运筹学会第七届学术交流会论文集(下卷)[C];2004年
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9 王逸林;蔡平;惠俊英;梅继丹;;希尔伯特黄变换在矢量信号处理中应用的初步探讨[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
10 李楠;;一种鼠笼式异步电动机转子早期故障检测的新方法[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁浩;新型信息处理技术在气液两相流流型辨识中的应用研究[D];浙江大学;2005年
2 邹岩崑;局域波分析的理论方法研究及应用[D];大连理工大学;2004年
3 郭元术;故障诊断中的信号分析和应用研究[D];长安大学;2000年
4 杨新星;多子波信号处理方法研究[D];西安电子科技大学;2000年
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6 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
7 卜发东;软土地区土密实度瞬态锤击测试及分析方法研究[D];浙江大学;2001年
8 屈汉章;连续小波变换及其应用[D];西安电子科技大学;2001年
9 潘进;多子波分析及其在CDMA中的应用[D];西安电子科技大学;2001年
10 岳焕印;基于小波变换的干涉SAR数据处理方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建伟;非平稳状态下的机电系统状态分析中信号分析技术的研究[D];北京机械工业学院;2005年
2 冯爱伟;基于人工智能理论的异步电动机故障诊断研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
3 刘稳坚;电压闪变检测方法研究及虚拟仪器技术实现[D];湖南大学;2006年
4 尚万峰;列车轮对轴承故障特征的模式识别与应用研究[D];郑州大学;2005年
5 沈治英;振动信号网络化测试平台研究[D];西北工业大学;2005年
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7 陈广州;三峡左岸电站厂房动态测试及动力特性研究[D];河海大学;2005年
8 施益峰;面向结构健康监测的集成软件系统的研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 常鸣;基于HHT技术的结构损伤定位研究[D];南京航空航天大学;2005年
10 于楠;深海采矿系统中输运软管的参数优化[D];大连理工大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘峡,张学民;小波变换与地震信号特征分析[J];地震;2002年03期
2 聂伟荣,朱继南;运动目标地震动信号的时频特征分析[J];南京理工大学学报(自然科学版);2002年05期
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6 戴吾蛟;丁晓利;朱建军;陈永奇;李志伟;;基于经验模式分解的滤波去噪法及其在GPS多路径效应中的应用[J];测绘学报;2006年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 潘立友;冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D];山东科技大学;2003年
3 史玉峰;数字信息模式识别理论及其应用[D];山东科技大学;2003年
4 崔雪梅;以复小波提取局部放电信号特征的原理及方法研究[D];重庆大学;2004年
5 李晓辉;基于非线性方法的雷达目标识别研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 张丽新;高维数据的特征选择及基于特征选择的集成学习研究[D];清华大学;2004年
7 李小平;智能信号分类方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
8 李洪;冲击矿压前兆信息的混沌预测及模式识别研究[D];山东科技大学;2006年
9 赵春晖;数字形态滤波器理论及其算法研究[D];哈尔滨工业大学;1998年
10 卢山;基于非线性动力学的金融时间序列预测技术研究[D];东南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘钰;无源定位技术研究及其定位精度分析[D];西北工业大学;2005年
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3 夏辉达;基于DSP的战场声目标识别技术的研究[D];中北大学;2006年
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6 罗丹;噪声目标广义互相关被动测距研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 谢仕强;基于地震动传感器的人员车辆探测系统[D];南京理工大学;2006年
8 谢艾彤;低信噪比信号的检测与参数估计方法研究[D];电子科技大学;2007年
9 唐娟;不同环境下的时延估计算法及其仿真研究[D];南京信息工程大学;2007年
10 于得水;基于振动技术的在役锚固螺杆紧固力矩检测研究[D];重庆大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱利民,严峻,朱向阳,钟秉林;振动调幅信号广义检波滤波解调法及其在齿轮故障诊断中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);1998年02期
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【相似文献】
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1 张亮;郭桂蓉;庄钊文;何松华;马莉波;;雷达目标高分辨距离像数据预处理方法研究[J];电子学报;1998年06期
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7 崔晨旸,石教英;三维模型检索中的特征提取技术综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年07期
8 张晓东,陈锋;基于非线性回归的自适应特征提取算法[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2004年02期
9 夏晓清,冯伟,赵荣椿;CPODW数字水印技术中的图像内容提取方法[J];计算机应用;2004年S2期
10 陈宇萍;外观设计专利图像检索系统研究[J];科技管理研究;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林土胜;赖声礼;;视网膜血管特征提取的拆支跟踪法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
2 钱小聪;郑宝玉;穆明鑫;;神经网络联机手写签名验证[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
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5 杨日杰;施建礼;林洪文;;一种雷达视频回波特征提取方法研究[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
6 代克杰;张红梅;盛赛斌;;基于BP网络的故障特征提取方法研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 张立福;通用光谱模式分解算法及植被指数的建立[D];武汉大学;2005年
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4 宋余庆;医学图像数据挖掘若干技术研究[D];东南大学;2005年
5 宋晴;基于液滴分析技术和液滴指纹图的液体识别方法的研究[D];天津大学;2005年
6 吴婷;自发脑电脑机接口模式识别关键技术与实验研究[D];上海交通大学;2008年
7 孙真真;基于光学区雷达目标二维像的目标散射特征提取的理论及方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
8 武子玉;矿物近红外光谱信息提取及应用研究[D];吉林大学;2005年
9 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
10 孙蕾;医学图像智能挖掘关键技术研究[D];西北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾红梅;情绪图片视觉诱发EEG特征提取与分析[D];天津大学;2012年
2 雷自力;基于Pro/E的三维零件参数化建模和特征提取研究[D];华中科技大学;2011年
3 林少波;中文文本分类特征提取方法的研究与实现[D];重庆大学;2011年
4 黄健;履带式车辆微多普勒效应与特征提取[D];国防科学技术大学;2009年
5 赵蕾蕾;基于词和基本短语模式的特征提取方法[D];河北大学;2009年
6 栾岚;基于机理模型判据的图像中微弱特征提取方法研究及应用[D];东北大学;2009年
7 王菲;面向肺部CAD的特征提取、选择及分类方法研究[D];东北大学;2009年
8 郑睿;藻类细胞图像的特征提取与分类方法研究[D];杭州电子科技大学;2009年
9 李仁杰;高分辨率SAR图像目标三维特征提取与建模[D];国防科学技术大学;2010年
10 陈日晖;面向肺部CAD的三维ROI分割、特征提取与分类方法研究[D];东北大学;2009年
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