基于分段波形的信号瞬时频率计算方法
基于DSP的通信信号瞬时频率时域提取
基于DSP的通信信号瞬时频率时域提取许燕萍【摘要】通信信号瞬时频率的提取是许多调制识别方法正确识别频率调制信号和相位调制信号的基础,绝大多数瞬时频率提取方法计算复杂、硬件实现难度大.提出一种信号瞬时频率的时域提取新方法,直接从正交分量和同相分量估计通信信号瞬时频率,结合DSP阐述了该方法的特性.利用Matlab软件对6种调制信号进行算法仿真,表明该方法的可行性,且不仅适合DSP硬件实现,而且计算简便、效果良好.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)024【总页数】3页(P178-180)【关键词】数字信号处理器;调制识别;瞬时频率;时域提取【作者】许燕萍【作者单位】苏州工业职业技术学院,江苏,苏州,215104【正文语种】中文【中图分类】TN761 引言随着通信技术的发展，无线通信环境日益复杂，通信信号在宽频上采用不同调制参数的各种调制样式。
通信信号的调制识别技术是实现非合作化通信任务的关键内容，是信号确认、干扰识别和频谱监测等无线电管理工作的前提，在军用领域，它在软件无线电侦察接收机等方面有广泛应用[1,2]。
许多调制识别方法利用频率特征参数识别频率调制信号和相位调制信号。
虽然传统调制识别中提取频率特征参数的方法很多，但绝大多数方法硬件实现难度很大。
近几年来，人们又将神经网络技术、小波变换技术、高阶谱分析技术与调制识别技术相结合，提出了很多新的调制识别算法[3]，但其计算量大，计算复杂度高，硬件实现困难。
基于此，本文提出一种基于DSP的通信信号瞬时频率特征参数提取方法。
2 通信信号瞬时频率瞬时提取2.1 原理框图设待识别的通信信号表示为：s(t)=s1(t)+kn(t)(1)其中n(t)为均值为0，方差为σ2的高斯白噪声。
通过调整k来调整信噪比。
FM，PM，2FSK，4FSK，2PSK，4FSK(信号幅度已归一化)表示如下：sFM(t)=cos[2πfct+Kfx(τ)dτ+θ](2)sPM(t)=cos[2πfct+Kpx(t)+θ](3)(4)(5)其中，fc为载波频率；θ为初始相位；Tb=1/fb为码元宽度。
基于WVD的雷达信号瞬时频率提取方法研究
第１ 期
张 静， 等： 基于 ＷＶ Ｄ的雷达信号瞬时频率提取方法研究
３ ９
Ｊ 一∞ Ｊ 一∞
Ｉ Ｉ ｏ － （ ｘ ， ｙ ） ａ （ 一 ） ｅ ｆ ２ 。 ｄ ｙ ｄ ｘ
Ｃ
∞ Ｊ 一∞ Ｃ
多不同类 型的时频分布． 虽然 Ｗｉ ｇ ｎ ｅ ｒ — Ｖ ｉ ｌ ｌ ｅ 分布 具 有许 多期 望 的优 良数 学 性 质 而倍 受 学 界 推崇 ，
之 一 ．
雷达 回波 中的多普勒频率是 目标 的重要信 息， 它描述了 目 标径向运动的情况． 瞬时频率可以
更好地 反 映信号 频 率 随 时 间 的变 化情 况 ， 本文 分 析 了噪 声 情 况 下 多 普 勒 信 号 的能 量 谱 分 布 ， 将 ＷＶ Ｄ用 于雷 达 回波信号 的 瞬时频 率提 取 ， 并 比较
鲁东大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｌ ｕ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
基 于 ＷＶ Ｄ的 雷达 信 号 瞬 时频 率提 取 方 法研 究
信号由于呈现较强 的非平稳特性 ， 传统方法对其 难以实现有效的信噪分离． 时频分析是近年来兴起 的用于非平稳信号分
速． 由于实际 目 标不可能是单独的理想点 ， 通常把 尺寸远小于脉 冲宽度 所对应 长度的 目标近似为 “ 点”目 标． 实际目标可视为众多散射点的集合 ， 因 而接收信号 应为多个子 回波 的叠 加． 由于子 回波 问 的延迟时间差远小于脉冲包络的宽度 ， 因而接收信 号可 以近似看成具有相 同包 络 的载波叠加 ｊ ． 假设 目标为二维的， 目标的散射分布 函数为 Ｏ ｒ （ ， Ｙ ） ， 雷达射线与 轴重合 ， 则在距离 处， 一 小段 Ａ ｘ （ 设 Ａ ｘ一 ０ ）的 目标 切 片 散 射 系 数
基于分段波形的信号瞬时频率计算方法
湖
南
大
学
学
报 （自 然 科 学Ｎｏ １
ＮＯＶ ２ ０ １ ． １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃｓ ｏ ｒ ａ ｎ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅ） ｏ Ｓ
障振 动 信 号的瞬 时频 率 ， 与其他 方 法求得 的 瞬 时频 率进 行 了对 比． 果表 明 ， 文方 法 非 并 结 本 常适合 求取信 号 的瞬 时频率 ． 关键 词 ： 障检测 ； 故 局部 均值 分解 ； 乘积 函数 ； 纯调频 信 号 ； 时频 率 ； 瞬 分段 波 形
中图分 类号 ： Ｎ９ １７ Ｔ １ ． 文献标 识码 ： Ａ
ｔ ｅｉｓａ ｔ ｎ ｏ ｓｐ ａ ｅｏ ａ ｈ ｆ ｌ ｗａ ｅ ｗａ ｅｉ ｅ ｙ ａ ｓ ｔｏ ｎ ｔ ｎｃｉ ｃｅ ｓｎ ｒ ｓｎ ｕ ｃｉ ｎ ． ｈ ｔｎ ａ ｅ ｕ ｈ ｓ ｆｅ ｃ ｕ ｌ ｖ ｓ ｄ ｆ ｄ ｂ ｅ ｆｍｏ ｏ ｏ ｉ ｎ ｒ ａ ｉｇ ａ ｃ ｉｅ ｆ ｎ ｔ ｓ ｎ ｎ ｏ
Ａ ｅ ｅｗｉｅＢａ ｅ ｉｎ １Ｉ ｓ ａ ｔ ｎ ｏ ｓ Ｐｉｃ － ｓ ｓ ｄ Ｓ ｇ ａ ｎ ｔ ｎ ａ ｅ ｕ
Ｆｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｐ ｔｎ Ｉ ｔ ｒ ｕ ｎ ｙ Ｃｏ ｅ Ｙ ｍ ｕ ｉ ｇ Ｍ ｅｈ ， ｌ Ｉ Ｖ ｏ ｑ ｄ
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基于递归希尔伯特变换的振动信号解调和瞬时频率计算方法
基于递归希尔伯特变换的振动信号解调和瞬时频率计算方法胡志祥;任伟新【摘要】Accurately extracting instantaneous amplitude and instantaneous frequency is important in structure parametic identification and health monitoring.Hilbert transformation is one of the most commonly used methods for signal demodulation and instantaneous frequency computation.However,it may cause larger errors when vibration signals do not satisfy the conditions of Bedrosian prodact theorem.Aiming at this problem,a recursive Hilbert transformation method was proposed.With this method,a pure frequency modulation signal derived in the previous step was taken as a new signal, it was modulated using Hilbent transformation recursively.The theoretical analysis showed that the recursive HirBert transformation can converge rapidly.The proposed method was compared with Hilbert transformation,the empirical AM-FMdecomposition,and Teager energy method for simulated signal demodulation and instantaneous frequency computation. The results showed that the recursive Hilbert transformation.%精确地提取振动信号的瞬时幅值和瞬时频率对结构的参数识别和健康监测有重要作用。
基于分段波形的信号瞬时频率计算方法
基于分段波形的信号瞬时频率计算方法张亢;程军圣;杨宇;邹宪军【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(038)011【摘要】To address the computing instantaneous frequency of the product function (PF) in local mean decomposition (LMD) , a new instantaneous frequency of a signal computing method was introduced. This method is piece-wise wave based. Firstly, a signal was separated to a number of full waves. Then, the instantaneous phase of each full wave was defined by a set of monotonic increasing arcsine functions. Therefore, the instantaneous frequency of a signal was obtained. Theoretically, the instantanoues frequency obtained in this method was positive, stable and could guarantee the characteristic information of signal integrity. This method was applied to compute the instantaneous frequency of simulated signals and actual gear fault vibration signals, and the results were compared with those obtained in other methods. It has been shown that this method is quite suitable for extracting the instantaneous frequency of a signal.%针对局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)中乘积函数(Product Function,PF)分量的瞬时频率计算问题,引入了一种新的信号瞬时频率计算方法.该方法基于分段波形,先将信号分成若干个全波段(full wave),然后以一组递增的反正弦函数定义每个全波段的瞬时相位,进而得到信号的瞬时频率.由该方法得到的瞬时频率理论上是正的、稳定的并且能够确保信号局部特征信息的完整.应用该方法计算了仿真信号和实际齿轮故障振动信号的瞬时频率,并与其他方法求得的瞬时频率进行了对比.结果表明,本文方法非常适合求取信号的瞬时频率.【总页数】6页(P54-59)【作者】张亢;程军圣;杨宇;邹宪军【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TN911.7【相关文献】1.基于递归希尔伯特变换的振动信号解调和瞬时频率计算方法 [J], 胡志祥;任伟新2.我国基础养老金计算方法的优化路径——基于传统计算方法和分段计算方法之比较 [J], 张仲涛;程志3.基于多信号瞬时频率捕捉血压信号特定点的研究 [J], 何佳英;张珣4.基于多尺度线调频基信号稀疏分解的信号分离和瞬时频率估计 [J], 罗洁思;于德介;彭富强5.基于分段最小二乘拟合的瞬时频率估计方法 [J], 孔庆鹏;宋开臣;陈鹰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
瞬时频率的一种估计方法
瞬时频率的一种估计方法
张海勇
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2002(024)009
【摘要】为了得到在物理上有意义的瞬时频率,必须把基于信号全局性的限制条件修改为局部的限制条件,并且把这些条件转换成物理上可实现的步骤.首先讨论了用希尔伯特变换定义的瞬时频率的定义,然后介绍了一种新的瞬时频率估计方法.该方法利用局域波分解方法,把复杂的信号分解成有限个基本模式分量,从而使由希尔伯特变换定义的瞬时频率具有实际物理意义.由于该方法是基于信号局部特征的,因此适用于非线性、非平稳信号的处理.最后指出了这一方法研究的有关问题.
【总页数】3页(P5-6,26)
【作者】张海勇
【作者单位】大连舰艇学院指控信息系,辽宁,大连,116018
【正文语种】中文
【中图分类】TN919
【相关文献】
1.一种新的估计瞬时频率的方法-经验包络法 [J], 郑近德;程军圣;杨宇
2.一种新的估计多项式相位信号瞬时频率的参数化时频分析方法 [J], 方杨;彭志科;孟光;杨扬
3.一种新的线性调频信号的瞬时频率估计方法 [J], 崔华
4.一种新的瞬时频率估计方法及其应用 [J], 田梅;杨育霞
5.一种多分量调频信号瞬时频率估计方法 [J], 苏小凡;肖瑞;朱明哲
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一种基于DSP的小波包变换对瞬时频率的测量
一种基于DSP的小波包变换对瞬时频率的测量
周增建;范文晶;王海
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2009(000)009
【摘要】文章研究了一种基下小波包变换对信号的瞬时频率测量方法,利用小波包变换的特性,把输入信号分解成各个单一频率分量信号,然后对分解后的信号做Hilbert变换,得到分解后信号的瞬时频率,最后综合得出输入信号的瞬时频率.文章给出了信号频率测量的硬件系统设计结构,和关键的电路原理图,同时给出了该方法对各种信号的实验结果,试验结果表明该方法在本文所设计的硬件系统上能够有效地测量单目标,及多日标信号的瞬时频率.
【总页数】4页(P1-3,9)
【作者】周增建;范文晶;王海
【作者单位】西安电子科技大学测控技术与仪器系,陕西,西安,710071;西安电子科技大学测控技术与仪器系,陕西,西安,710071;西安电子科技大学测控技术与仪器系,陕西,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.一种基于TS201的瞬时频率测量平台设计 [J], 郑胜峰;王海;楼梅燕;周曾建;范文晶
2.一种基于DSP的相量测量装置测量单元的实现 [J], 徐化东;井实
3.基于DSP Builder的电压闪变测量的数字化设计 [J], 李杰;王爱民;董利科
4.基于DSP平台的电压闪变测量及其误差校正 [J], 袁帅;黄润长;佟为明;郭奕
5.基于DSP信号处理的变栅距光栅位移测量系统设计 [J], 左胜广;冯进良;张桂源;张荣;张尧禹
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基于连续小波变换的瞬时频率提取在光电编码器速度测量中的应用
基于连续小波变换的瞬时频率提取在光电编码器速度测量中的应用
作者：李静王楠
来源：《光学仪器》2018年第06期
摘要：提出一种新的光电编码器速度测量方法，根据编码器角度测量误差信号中高频分量的漸进特性，通过对角度误差信号进行时频分析，提取编码器的旋转速度。
利用功能强大的连续小波变换非平稳信号分析工具，提取角度误差分量的特征。
基于连续小波变换，实现了一种称为迭代算法的小波脊提取方法，用于瞬时频率估计。
实验结果表明，经过适当的时频分析处理后，角度误差的高频分量可以有效地用于光电编码器的速度测量。
该方法能够有效减弱噪声和干扰对测量精度的影响。
关键词：光电编码器; 连续小波变换; 瞬时频率
中图分类号： TN 215文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2018.06.004。
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基于分段波形的信号瞬时频率计算方法
作者：张亢,程军圣,杨宇,邹宪军
来源：《湖南大学学报·自然科学版》2011年第11期
摘要：针对局部均值分解（Local Mean Decomposition，LMD）中乘积函数（Product Function，PF）分量的瞬时频率计算问题，引入了一种新的信号瞬时频率计算方法.该方法基于分段波形，先将信号分成若干个全波段（full wave），然后以一组递增的反正弦函数定义每个全波段的瞬时相位，进而得到信号的瞬时频率.由该方法得到的瞬时频率理论上是正的、稳定的并且能够确保信号局部特征信息的完整.应用该方法计算了仿真信号和实际齿轮故障振动信号的瞬时频率，并与其他方法求得的瞬时频率进行了对比.结果表明，本文方法非常适合求取信号的瞬时频率.
关键词：故障检测；局部均值分解；乘积函数；纯调频信号；瞬时频率；分段波形
中图分类号：TN911.7 文献标识码：A
A Piece-wise Based Signal Instantaneous
Frequency Computing Method
ZHANG Kang, CHENG Jun-sheng, YANG Yu, ZOU Xian-jun
(State key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hunan Univ, Changsha，Hunan 410082,China)
Abstract:To address the computing instantaneous frequency of the product function (PF) in local mean decomposition (LMD), a new instantaneous frequency of a signal computing method was introduced. This method is piece-wise wave based. Firstly, a signal was separated to a number of full waves. Then, the instantaneous phase of each full wave was defined by a set of monotonic increasing arcsine functions. Therefore, the instantaneous frequency of a signal was obtained. Theoretically, the instantanoues frequency obtained in this method was positive, stable and could guarantee the characteristic information of signal integrity. This method was applied to compute the instantaneous frequency of simulated signals and actual gear fault vibration signals, and the results were compared with those obtained in other methods. It has been shown that this method is quite suitable for extracting the instantaneous frequency of a signal.
Key words: fault detection;local mean decomposition; product function; pure frequency modulated signal; instantaneous frequency; piece-wise wave。