检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2025年第5期40卷 1628-1638页

作者：饶显杰徐忠林丁玉琴胡潇予周凯国网四川省电力公司成都供电公司成都610041 四川大学电气工程学院成都610065

为解决传统时频域反射法(TFDR)存在的时频分辨率低、交叉项干扰严重等问题,该文提出了一种基于短时分数阶傅里叶变换(STFRFT)与TFDR的电缆缺陷定位方法。首先,建立电力电缆的分布参数模型,研究TFDR参考信号的时频分布特征;然后,根据TFD... 详细信息

为解决传统时频域反射法(TFDR)存在的时频分辨率低、交叉项干扰严重等问题,该文提出了一种基于短时分数阶傅里叶变换(STFRFT)与TFDR的电缆缺陷定位方法。首先,建立电力电缆的分布参数模型,研究TFDR参考信号的时频分布特征;然后,根据TFDR参考信号的频率变化系数确定STFRFT的旋转角度,获取入射、反射信号的高分辨率时频分布;最后,通过入射、反射信号的时频互相关函数构建电缆的缺陷定位曲线,该曲线的局部峰值可指示电缆的缺陷位置。多分量参考信号的时频分布结果表明,该方法可以准确地获取入射、反射信号的高分辨率时频分布,并且不存在交叉项干扰。同时,500 m电缆模型与105 m的10 kV电力电缆的缺陷定位结果说明,该方法可以灵敏地定位电缆缺陷,且定位精度较高,相比于传统的正交匹配追踪-伪维格纳分布法、平滑伪维格纳分布法,具备更好的缺陷定位效果。

关键词：电力电缆缺陷定位时频域反射时频分布短时分数阶傅里叶变换

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短时分数阶傅里叶变换的基本性质

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数据采集与处理 2009年第B10期24卷 39-42页

作者：平殿发刘贤忠赵培洪海军航空工程学院电子信息工程系烟台264001

作为一种不会对信号时频结构在解线调时产生压缩扭曲的线性时频分析工具,短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)相比于分数阶傅里叶变换更适于处理多项式相位信号。证明了短时分数阶傅里叶变换的一些基本性质,例如:重构条件和帕塞瓦尔定理等。以... 详细信息

作为一种不会对信号时频结构在解线调时产生压缩扭曲的线性时频分析工具,短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)相比于分数阶傅里叶变换更适于处理多项式相位信号。证明了短时分数阶傅里叶变换的一些基本性质,例如:重构条件和帕塞瓦尔定理等。以chirp信号为例给出了STFrFT的窗函数和窗口参数的选择依据。本文结论为短时分数阶傅里叶变换的应用提供参考。

关键词：分数阶傅里叶变换短时分数阶傅里叶变换窗函数

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短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分辨能力

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电讯技术 2015年第7期55卷 773-778页

作者：栾俊宝邓兵海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析... 详细信息

调频信号的检测和参数估计一直是信号处理领域的研究热点之一。为深入挖掘短时分数阶傅里叶变换对调频信号的时频分析优势,从短时分数阶傅里叶变换的定义出发,推导了其时频分辨能力与信号参数的关系,并与短时傅里叶变换进行了对比分析。结论表明,短时傅里叶变换时频分辨能力与信号频率变化率有关,而短时分数阶傅里叶变换几乎不受调频率变化率影响。最后,通过对比仿真实验证明,对于频率变化率较小的信号,两者时频分辨效果差别不明显,对于频率变化率较大的信号,短时分数阶傅里叶变换的时频分辨效果更好。

关键词：调频信号检测参数估计短时傅里叶变换短时分数阶傅里叶变换时频分析

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基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析

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兵工学报 2015年第11期36卷 2104-2110页

作者：邓兵栾俊宝唐光胜海军航空工程学院电子信息工程系海军航空工程学院研究生管理大队 91599部队

信号的瞬时频率估计作为雷达信号处理的一项重要内容,对于目标的检测和识别起着重要作用。利用短时分数阶傅里叶变换具有更好时频分辨力的特点,分析了利用短时分数阶傅里叶变换对三次相位非线性调频信号进行瞬时频率估计的精度与窗函数... 详细信息

信号的瞬时频率估计作为雷达信号处理的一项重要内容,对于目标的检测和识别起着重要作用。利用短时分数阶傅里叶变换具有更好时频分辨力的特点,分析了利用短时分数阶傅里叶变换对三次相位非线性调频信号进行瞬时频率估计的精度与窗函数、窗长间的关系。结果表明:当采用高斯窗时能够获得最高估计精度,且最佳窗长L与时宽和带宽积σ_tσ_f和信号调频率变化率k满足L=(3σ_tσ_f/2k)^(1/3).通过仿真实验验证了结论。

关键词：信息处理技术参数估计短时分数阶傅里叶变换瞬时频率误差分析

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基于插值短时分数阶傅里叶变换-变权拟合的线性调频信号参数估计

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兵工学报 2020年第1期41卷 86-94页

作者：曹伟浩姚直象夏文杰闫肃海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033 国家海洋技术中心漳州基地筹建办公室福建厦门361000 91388部队广东湛江524000

针对低信噪比下线性调频(LFM)信号参数估计精度不高的问题,提出一种基于Rife插值短时分数阶傅里叶变换(STFRFT)-变权拟合(VWSF)方法。该方法利用STFRFT提高LFM信号的聚集性,实现对LFM信号瞬时频率的高精度估计,并通过VWSF进一步提高信... 详细信息

针对低信噪比下线性调频(LFM)信号参数估计精度不高的问题,提出一种基于Rife插值短时分数阶傅里叶变换(STFRFT)-变权拟合(VWSF)方法。该方法利用STFRFT提高LFM信号的聚集性,实现对LFM信号瞬时频率的高精度估计,并通过VWSF进一步提高信号初始频率和调频率的估计精度。推导得到了初始频率和调频率估计的克拉美-罗限(CRLB),分析了信号时长、滑窗次数等因素对CRLB的影响。仿真实验及海试结果表明,相比于传统基于短时傅里叶变换的估计方法,Rife插值STFRFT-VWSF方法具有更高的LFM信号参数估计精度。

关键词：线性调频信号参数估计短时分数阶傅里叶变换变权拟合 Rife插值克拉美-罗限

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基于短时分数阶傅里叶变换的间歇采样转发干扰辨识方法

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信号处理 2019年第6期35卷 1002-1010页

作者：杨小鹏韩博文吴旭晨龙腾卫星导航电子信息技术教育部重点实验室(北京理工大学)

基于数字射频存储的间歇采样转发干扰能够形成大量同时兼具压制和欺骗效果的假目标,难以被传统方法准确检测与识别。本文针对切片组合干扰和频谱弥散干扰这两种典型间歇采样转发干扰样式,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换的干扰辨识方... 详细信息

基于数字射频存储的间歇采样转发干扰能够形成大量同时兼具压制和欺骗效果的假目标,难以被传统方法准确检测与识别。本文针对切片组合干扰和频谱弥散干扰这两种典型间歇采样转发干扰样式,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换的干扰辨识方法。该方法首先通过角度遍历选取干扰信号的分数阶变换最优旋转角度;之后通过短时分数阶傅里叶变换,获得接收信号时频分布图像;再对时频图像进行二值化操作,提取干扰时频域特征参数,进而对干扰进行有效辨识。仿真结果证实了该方法的有效性与准确性。

关键词：间歇采样转发干扰频谱弥散切片组合短时分数阶傅里叶变换特征提取干扰辨识

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基于短时分数阶傅里叶变换的非线性调频类信号检测

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广西师范大学学报（自然科学版） 2015年第4期33卷 30-37页

作者：闫恒庄陈军汪飞周建江光电控制技术重点实验室河南洛阳471009 中国航空工业洛阳电光设备研究所河南洛阳471009 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

在复杂的电磁环境下,低截获概率(low probability of intercept,LPI)机载雷达能够有效地降低无源探测系统对作战飞机的作用距离及跟踪制导精度,从而能够有效地提高作战飞机的突防能力和生存能力。低截获概率机载雷达多使用宽带调制信号... 详细信息

在复杂的电磁环境下,低截获概率(low probability of intercept,LPI)机载雷达能够有效地降低无源探测系统对作战飞机的作用距离及跟踪制导精度,从而能够有效地提高作战飞机的突防能力和生存能力。低截获概率机载雷达多使用宽带调制信号,通过使用信号的能量在频域上展开,从而降低雷达辐射信号被敌方截获接收机截获的概率。低截获概率机载雷达信号中最常见的是线性调频类信号(包括线性调频信号和相位编码信号)和非线性调频类信号(包括Costas码信号和Barker码信号)。本文通过分析非线性调频类信号中的Costas码和Barker码信号的固有特征,采用短时分数阶傅里叶变换,探讨截获接收机对非线性调频类信号的检测方法。由于Costas码和Barker码信号分段可视为近似线性调频信号,而分数阶傅里叶变化是最适于线性调频信号检测的时频变换方法,所以本文利用短时分数阶傅里叶变换对非线性调频类信号的每个调频持续时间内的信号能量进行聚焦,从而对信号进行能量检测。由于常见的时频分析方法,如Choi-Williams时频分析,有对信号进行时频变化后信号能量不能集中的缺陷,所以短时分数阶傅里叶变换较Choi-Williams时频分析方法更有利于对非线性调频类信号进行能量聚集,从而有利于进行信号检测。仿真分析表明截获接收机对不同的非线性调频类信号具有不同的检测性能。

关键词：低截获概率非线性调频类信号短时分数阶傅里叶变换截获接收机 Costas码 Barker码

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基于短时分数阶傅里叶变换的时频散射卷积网络研究

基于短时分数阶傅里叶变换的时频散射卷积网络研究

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作者：郑佳斌哈尔滨工业大学

学位级别：博士

人工智能的超高速发展已经让全球步入了“智能+”时代,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)作为最广泛使用的深度学习神经网络框架,在二维特征提取上有着显著的优势。目前CNN的性能提升主要源于对网络架构的创新,但这些创... 详细信息

人工智能的超高速发展已经让全球步入了“智能+”时代,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)作为最广泛使用的深度学习神经网络框架,在二维特征提取上有着显著的优势。目前CNN的性能提升主要源于对网络架构的创新,但这些创新并未改变CNN数据驱动的本质,并且CNN网络缺乏明确的数学可解释性支持,无法给出参数设置和预测的理论推导依据,这些问题导致深度学习在许多行业中发展受限。基于信号分析的散射卷积网络一直致力于解决上述问题。散射卷积网络以预定义的滤波器作为卷积核,无需BP学习过程,具备数学可解释性,可抵抗平移、旋转及形变等干扰,在小样本识别中的准确率明显优于传统CNN。散射卷积网络已经在数字、纹理图像识别,医学图像分析以及金融时序分析等领域得到应用。但目前提出的小波散射卷积网络和时频散射卷积网络使用的信号滤波器受到线性时不变特性的限制,无法进行分数域分析,对非平稳信号识别效果不佳。所以本文提出了基于短时分数阶傅里叶变换的分数阶时频散射卷积网络,以解决非平稳小样本特征提取的问题,为此首先要定义空间变换的积分核,然后利用积分核构建空间变换的向量基标架,并基于标架来定义散射变换,最后根据散射变换来构建散射卷积网络,本文主要研究内容有以下几点:以适合分数阶时频分析的短时分数阶傅里叶变换(Short-Time Fractional Fourier Transform,STFRFT)为基础定义散射空间变换的积分核。由于现有STFRFT在局部特征表征及物理意义表示上的局限性,本文基于分数阶卷积和短时傅里叶变换定义提出了一种新型的STFRFT定义及其逆变换形式,并证明该变换不仅具备线性、时移等基本特性,而且可以使用分数域低通和带通滤波器两种形式实现。通过分析新型STFRFT的分数阶时频性质以及超高分辨率频谱图的分析对比实验,证明新型STFRFT在分数域对非平稳信号处理的优势。将基于新型STFRFT的分数阶低通和带通表示组合成向量基,构建分数阶时频散射标架,从而给出分数阶时频散射变换的定义。分数阶时频散射变换由分数阶时频散射特征算子和分数阶时频散射传播算子构成,前者通过分数阶低通方式提取,表示了信号的概貌特征,其对旋转、平移、形变等干扰具备抵抗能力,而后者通过分数阶带通方式提取,并利用取模运算实现降频效果,逐步迭代将高频成分降频至低频区,从而使高频成分也具备抗干扰性。所以分数阶时频散射变换的本质是将信号的所有分量转化为抗干扰的低频分量。通过分数阶时频散射变换和传统散射变换分别对平稳信号和非平稳信号进行对比实验,表明非平稳信号的部分能量集中在分数域,而分数阶时频散射变换就解决了传统散射变换无法分析分数域的问题,从而更好的提取非平稳信号的特征。以分数阶时频散射变换为核心定义了分数阶时频散射卷积网络,深入分析并数学证明分数阶时频散射卷积网络依然保留了传统散射网络能量守恒、非扩张性、形变稳定性及平移不变性的基本性质,并且是传统时频散射卷积网络的广义形式。这也说明分数阶时频散射卷积网络不仅具备小样本特征提取的高效性能及非监督学习特性,而且通过将信号散射到分数域,使其具备更广泛的应用潜力。提出新型STFRFT和分数阶时频散射卷积网络的离散模型及快速实现算法,并通过分析特征提取过程中各迭代层的能量占比,设计了分数阶时频散射卷积网络的简化结构。最后将分数阶时频散射卷积网络、传统散射卷积网络、新型MetaBaseline网络和CNN网络进行小样本图像分类对比实验,实验表明分数阶时频散射卷积网络通过对分数域的分析,使其在小样本图像分类中的准确率优于其他网络,特别是只有2个训练样本时,比传统散射卷积网络提高了近10%准确率,比近期的小样本模型提升近20%,比传统CNN提高了超30%准确率。

关键词：深度卷积神经网络散射卷积网络时频散射变换短时分数阶傅里叶变换小样本特征提取

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基于短时分数阶傅里叶变换的异步电机转子断条故障诊断

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武汉科技大学学报 2016年第2期39卷 145-149页

作者：宋秀尉宇武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081

分析了异步电机在启动、稳态、失电三种运行状态下的转子断条故障情况,根据电机启动过程中故障特征频率的特点,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)的转子故障诊断方法。采用STFrFT对定子启动电流信号进行时频分析,解决了故障信... 详细信息

分析了异步电机在启动、稳态、失电三种运行状态下的转子断条故障情况,根据电机启动过程中故障特征频率的特点,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)的转子故障诊断方法。采用STFrFT对定子启动电流信号进行时频分析,解决了故障信号和工频信号难以分离、不易提取的问题。实验结果表明,该方法不仅能有效检测出故障信号,而且能反映出故障特征频率的变化趋势。

关键词：异步电机转子断条故障诊断短时分数阶傅里叶变换启动电流频谱分析

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短时分数阶傅里叶变换时频分析方法研究

短时分数阶傅里叶变换时频分析方法研究

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北京力学会第二十八届学术年会

作者：高博张忠魏龙秦朝红郭静杨执钧王奔北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室

本文在分数阶傅里叶变换基础上,通过对信号加窗处理得到短时分数阶傅里叶变换方法,以此达到时频分布目的,并利用仿真手段分析了该方法与短时傅里叶变换的时频分辨能力与抗噪声能力。结果表面,短时分数阶傅里叶变换在处理非平稳信号中具... 详细信息

本文在分数阶傅里叶变换基础上,通过对信号加窗处理得到短时分数阶傅里叶变换方法,以此达到时频分布目的,并利用仿真手段分析了该方法与短时傅里叶变换的时频分辨能力与抗噪声能力。结果表面,短时分数阶傅里叶变换在处理非平稳信号中具有一定优势。

关键词：短时分数阶傅里叶变换时频分析时频分辨率抗噪声能力

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