信号特征提取方法与应用研究
【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
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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 |
2 |
沈同圣;任建存;冯亚林;周晓东;;红外成像制导中目标识别方法探讨[J];红外与激光工程;1998年05期 |
3 |
刘守生,丁勇,胡寿松;一种特征提取新方法[J];信号处理;1999年S1期 |
4 |
李平,蒋振刚;神经网络对手写字符识别特征的提取[J];长春光学精密机械学院学报;2000年02期 |
5 |
孟国强;基于车辆牌照识别系统字符的特征提取方法研究[J];河南科学;2003年06期 |
6 |
邵云生,徐国华;雷达舰船目标的混合特征提取算法的设计与实现[J];舰船电子对抗;2004年02期 |
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 |
11 |
李大鹏,张利群,赵岩松;红外无损检测中的裂纹特征提取和图形重建方法研究[J];计算机测量与控制;2005年07期 |
12 |
吴玉斌,徐刚;基于虚拟仪器的机器人视觉处理[J];光电技术应用;2005年05期 |
13 |
孙蕾,周明全,耿国华;基于医学图像的数学规划支持向量机[J];计算机工程;2005年19期 |
14 |
夏庆观,路红,赵茜,王东霞;基于IMAQ的零件图像特征提取和识别[J];机械设计与制造;2005年09期 |
15 |
刘丽华;自动人脸识别方法研究与展望[J];内江科技;2005年05期 |
16 |
杨晓敏,吴炜,黎涛,何小海;基于Gabor变换和支持向量机的车牌字符识别算法[J];四川大学学报(工程科学版);2005年05期 |
17 |
夏庆观,路红,陈桂;基于小波神经网络的零件图像特征提取和识别[J];仪器仪表学报;2005年S1期 |
18 |
王和勇;姚正安;李磊;;基于聚类的核主成分分析在特征提取中的应用[J];计算机科学;2005年04期 |
19 |
肖文定;张文栋;熊继军;;基于小波变换的被动声目标识别的研究[J];弹箭与制导学报;2005年S1期 |
20 |
程剑;应自炉;;基于二维主分量分析的面部表情识别[J];计算机工程与应用;2006年05期 |
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