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吉林大学学报（信息科学版） 2012年第4期30卷 347-354页

作者：杨澜赵祥模惠飞史昕王润民长安大学信息工程学院西安710064

为了从车辆复杂噪声背景中实时提取陀螺仪的有效振动信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对自适应滤波算法处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种适用于FPGA(Field Programmable Gata Ar-ray)的自适应步长LMS(Least Mean Squ... 详细信息

为了从车辆复杂噪声背景中实时提取陀螺仪的有效振动信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对自适应滤波算法处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种适用于FPGA(Field Programmable Gata Ar-ray)的自适应步长LMS(Least Mean Square)算法。该算法通过建立步长和误差信号相关值之间的非线性关系,使步长仅与输入有用信号相关,降低算法对噪声的敏感度。实验以收敛速度和计算复杂度两个指标对该算法与其他改进算法进行比较,并以真实车辆振动信号提取结果分析验证该算法对车载环境噪声和陀螺仪自身噪声都有较好抑制。在用算法计算基础上,以FPGA平台提出并实现一种可扩展滤波器结构。设计采用一阶滤波单元重用方式完成多阶累加计算,在目前最大规模FPGA芯片上实现8～256阶滤波器。实验表明,该设计充分利用芯片内逻辑资源,处理速度快,可靠性高,并适用于车辆中低速行驶姿态测量系统。

关键词：车辆振动信号强背景噪声信号提取 LMS算法变步长 FPGA实现

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基于车辆振动信号的桥梁振型识别方法

基于车辆振动信号的桥梁振型识别方法

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作者：杨永斌李智王志鲁刘珍杨铭 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

本发明公开了一种基于车辆振动信号的桥梁振型识别方法，包括如下步骤：步骤一：将传感器布置在测量车车轴的中央位置或布置在位于测量车车轴中央正上方的车厢上；步骤二：采用牵引车引导测量车匀速驶过待测桥梁，在测量车在待测桥梁上... 详细信息

标准号: CN116698316A

本发明公开了一种基于车辆振动信号的桥梁振型识别方法，包括如下步骤：步骤一：将传感器布置在测量车车轴的中央位置或布置在位于测量车车轴中央正上方的车厢上；步骤二：采用牵引车引导测量车匀速驶过待测桥梁，在测量车在待测桥梁上行驶过程中，记录传感器检测得到的竖向加速度响应；步骤三：构建车辆和桥梁的平衡方程，求解得到测量车的竖向加速度响应的解析式；步骤四：通过竖向加速度响应得到待测桥梁的固有频率范围；步骤五：基于桥梁固有频率范围，利用零相位滤波方法从测量车的竖向加速度响应中分离得到的桥梁模态分量；步骤六：利用希尔伯特变换提取桥梁各阶模态分量的瞬时幅值：步骤七：修正瞬时幅值，得到免疫桥梁阻尼影响的桥梁振型。

关键词：桥梁测量车加速度响应竖向固有频率模态分量振型车辆振动信号希尔伯特变换传感器布置记录传感器车轴中央平衡方程行驶过程引导测量阻尼影响车轴解析式零相位牵引车构建滤波求解车厢修正检测

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一种基于车辆振动信号的桥梁支承弱侧端快速检测方法

一种基于车辆振动信号的桥梁支承弱侧端快速检测方法

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作者：杨永斌王志鲁 400044 重庆市沙坪坝区正街174号

一种基于车辆振动信号的桥梁支承弱侧端快速检测方法,本发明所涉及的检测技术为“间接测量法”，仅需将传感器安置于过桥车辆(测量车)之上，无需将传感器安置于桥梁之上，其能大幅提高检测效率，且不会干扰正常交通。本发明提出了一种... 详细信息

标准号: CN115165267A

一种基于车辆振动信号的桥梁支承弱侧端快速检测方法,本发明所涉及的检测技术为“间接测量法”，仅需将传感器安置于过桥车辆(测量车)之上，无需将传感器安置于桥梁之上，其能大幅提高检测效率，且不会干扰正常交通。本发明提出了一种基于过桥车辆振动信号的桥梁支承弱侧端检测方法，其能够快速、准确筛查出左右支承不一致的桥梁，判别出桥梁支承弱侧端，为桥梁支承的定点精细化人工核检提供参考依据。本发明检测方法可以排除路面不平整度的影响，可以排除车体自身振动干扰，对桥梁弱支承端敏感。

关键词：支承桥梁侧端车辆振动信号传感器过桥检测路面不平整度间接测量法参考依据检测技术快速检测振动干扰正常交通不一致测量车精细化支承端安置车体敏感

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基于车辆振动信号的桥梁振型修正系统

基于车辆振动信号的桥梁振型修正系统

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作者：杨永斌李智王志鲁刘珍杨铭 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

本发明公开了一种基于车辆振动信号的桥梁振型修正系统，包括现场测量系统、数据分析处理平台和数据输出及显示终端；现场测量系统包括测量车系统、数据采集模块、数据转换模块、数据通信模块和数据存储模块；测量车系统包括测量车和牵... 详细信息

标准号: CN116678576A

本发明公开了一种基于车辆振动信号的桥梁振型修正系统，包括现场测量系统、数据分析处理平台和数据输出及显示终端；现场测量系统包括测量车系统、数据采集模块、数据转换模块、数据通信模块和数据存储模块；测量车系统包括测量车和牵引车，测量车可绕一转轴相对于牵引车转动、并可沿一滑轴相对于牵引车移动；测量车车轴的中央位置或位于车轴中央上方的车厢上安装有一个传感器；数据采集模块采集传感器测量得到的竖向加速度响应，数据转换模块进行数据转换，数据通信模块将数据传输至数据存储模块进行存储；数据分析处理平台用于根据采集得到的竖向加速度响应数据进行桥梁振型识别；数据输出及显示终端用于实时输出和显示数据分析处理平台的计算结果。

关键词：测量车牵引车数据采集模块数据存储模块数据分析处理数据通信模块数据转换模块现场测量系统加速度响应数据输出显示终端竖向振型车辆振动信号采集传感器车轴车轴中央分析处理实时输出数据传输数据转换显示数据修正系统传感器桥梁滑轴转轴转动车厢测量存储采集移动

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基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法

基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法

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作者：刘大同牛广行唐奕刘旺彭宇彭喜元 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法，属于车辆性能监控领域，本发明为解决采用性能参数监测、油液分析监测方法实现对车辆的运行状态监测，需要针对不同车辆来选择不同的监测参数的问题。本发明包括主控制器、信号采集调理... 详细信息

标准号: CN105510049B

基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法，属于车辆性能监控领域，本发明为解决采用性能参数监测、油液分析监测方法实现对车辆的运行状态监测，需要针对不同车辆来选择不同的监测参数的问题。本发明包括主控制器、信号采集调理单元和TF卡；上位机根据车辆运行工况监测模块提供的车辆振动信号样本构建模型，该模型构建了车辆振动信号的特征值与工况类型的对应关系，该模型下载到主控制器中等待调用；设置在车辆上的加速度传感器采集车辆的振动信号；处理理后信号进行时域分析、频域分析和变换域分析，来获取该车辆振动信号的特征值；并调用模型来判断当前车辆振动信号对应的工况类型，实现对车辆运行工况的在线监测。

关键词：车辆振动信号车辆运行工况监测模块主控制器调用信号采集调理单元加速度传感器性能参数监测运行状态监测振动信号分析车辆性能监测参数监控领域模型构建模型下载频域分析时域分析油液分析在线监测振动信号变换域上位机构建样本采集监测分析

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基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法

基于振动信号分析的车辆运行工况监测模块及方法

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作者：刘大同牛广行唐奕刘旺彭宇彭喜元 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

标准号: CN105510049A

关键词：车辆振动信号车辆运行工况工况监测模块振动信号主控制器特征值调用信号采集调理单元加速度传感器性能参数监测运行状态监测振动信号分析采集车辆车辆性能当前车辆构建模型监测参数监测方法监控领域模型构建模型下载频域分析油液分析在线监测变换域进行时上位机样本对应分析等待获取判断设置选择处理解决需要

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基于FPGA的双轴倾角计信号提取方法研究

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计算机应用与软件 2012年第4期29卷 89-93页

作者：杨澜赵祥模惠飞史昕张建阳长安大学信息工程学院陕西西安710064

为从车辆复杂噪声背景下实时提取双轴倾角计的有效信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对LMS算法在处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种对噪声敏感度较低的变步长LMS算法,基于FPGA平台设计实现一种采用一阶滤波单元重用方... 详细信息

为从车辆复杂噪声背景下实时提取双轴倾角计的有效信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对LMS算法在处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种对噪声敏感度较低的变步长LMS算法,基于FPGA平台设计实现一种采用一阶滤波单元重用方式实现多阶LMS滤波器的可扩展滤波器结构。试验首先通过收敛速度评价指标验证算法的优越性;其次利用滤波后的双轴倾角计信号的频谱分析证明算法对其自身噪声与车载环境噪声有较好抑制;最后对比5种不同硬件平台实现结果的差异,试验表明FPGA实现方案在执行时间、功耗和硬件占用率方面具有明显的优势。

关键词：车辆振动信号强背景噪声信号提取 LMS(Least Mean Square)算法变步长 FPGA实现

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交通事故振动信号检测与识别研究

交通事故振动信号检测与识别研究

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作者：徐涵战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

我国交通发展日新月异,车辆保有量与高速公路里程均位列世界第一,层出不穷的交通事故对经济社会发展带来巨大损失,对交通事故处置能力提出了更高要求,因此研究高速交通事故的有效监测方法对及时疏导交通和挽救伤者生命具有重要的现实意... 详细信息

我国交通发展日新月异,车辆保有量与高速公路里程均位列世界第一,层出不穷的交通事故对经济社会发展带来巨大损失,对交通事故处置能力提出了更高要求,因此研究高速交通事故的有效监测方法对及时疏导交通和挽救伤者生命具有重要的现实意义。本文分析了现有的道路监测方法的不足,提出了一种基于车辆行驶产生的振动信号进行事故判别的方法。设计并实现了振动信号采集系统,并进行了振动信号识别算法的研究,实现了对车辆行驶振动信号的检测与识别。主要工作有以下几点:1、车辆振动信号检测系统实现。对车辆行驶振动信号的传播模型进行了分析,按实验需求对传感器进行了对比,以CT1500L加速度传感器为核心,结合数据采集卡,设计并实现了振动信号采集系统。2、基于时域统计特性的车辆振动信号识别研究。针对车辆行驶振动信号非线性非平稳的特性,采用自适应分解算法对信号进行处理,在信号分解效果以及计算复杂度方面对EEMD、CEEMD、LMD、VMD几种算法进行了对比,仿真证明VMD算法优于其它几种自适应分解算法。对车辆行驶振动信号使用VMD进行分解并以互相关系数为指标对分量进行筛选,对筛选所得的分量矩阵使用KICA算法进行主成分提取,进一步消除环境噪声。通过降噪后的分量对信号进行重组,突出信号的时域统计特征。研究车辆正常行驶与发生碰撞两种状态下振动信号在最大值、峰值、峭度、脉冲、均方根、裕度、均值、斜度等八个时域统计参数上的差异,构建基于时域统计的特征向量,使用基于遗传算法优化的支持向量机构建识别模型,实验表明该方法对车辆行驶状态的准确率可得到95.5%。3、基于时频分析的车辆振动信号识别。基于广义S变换生成车辆振动信号的时频图像,使用HOG算法对时频图像进行了特征提取,实现了基于时频分析的车辆振动信号识别。在时频聚焦度上对STFT、WT、ST和GST四种时频分析方法进行了对比,证明了GST在处理非平稳信号方面优于其它几种算法。使用广义S变换对实际车辆振动信号处理得到时频图,对所得时频图通过HOG算法提取图像特征构建特征向量,使用基于遗传算法的支持向量机构建识别模型,实验表明该方法的识别准确率可以达到92.7%。

关键词：交通事故识别车辆振动信号 VMD 时域统计特征 GST 时频分析

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分布式光纤传感车辆振动识别及车速算法研究

分布式光纤传感车辆振动识别及车速算法研究

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作者：叶彬浙江大学

学位级别：硕士

智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成并建立的实时综合交通运输管理系统。智能交通系统的实现,离不开实时交通信息的支持,... 详细信息

智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成并建立的实时综合交通运输管理系统。智能交通系统的实现,离不开实时交通信息的支持,要实现交通信息应用的爆发式增长,关键在于如何获取原始车辆交通数据并处理成精确的交通信息。针对上述需求,感应线圈检测器、地磁检测器、雷达、红外、超声波、视频检测等方式相继被提出,一定程度上满足了车辆检测的实时性和可靠性。然而上述检测方式存在安装维修不便、使用成本偏高、存在检测盲点和受天气影响大等限制。对此,本文提出了一种基于分布式光纤传感(Distributed Optical Fiber Sensing,DOFS)系统的车辆识别算法,利用光纤对地面振动的感应能力获取地面振动信号,结合多种信号处理方式,识别车辆振动,并获得常用的交通信息。本文首先研究了车辆产生的地面振动特性和传播特性,分析了光纤传感系统的振动感应原理,并明确光纤传感系统应用到识别车辆振动中的可行性。并在此基础上对地面振动信号进行信号采集,并初步分析其信号特性。信号处理和数据分析是设计车辆识别方法的基础。本文从振动信号特征出发,根据车辆振动信号非线性、非平稳的特征,介绍了车辆等地面目标识别的预处理方法和特征提取方法,分析了基于时频分析的信号处理方法,并根据处理结果提取多种信号特征。根据所得特征,进一步对其进行筛选和降维工作,最终获得通过振动信号识别车辆的有效特征库。为提高车辆识别算法的效率和准确性,本文介绍并分析了常用模式识别方法,在得到车辆信号的识别特征库后,本文通过对振动数据的分析获得车辆识别结果,并将提取的特征送入合适的模式识别器中。进一步地,本文提出了道路断面双向车辆速度估计方法,以及基于光纤传感信号的交通信息提取算法,用以获得较为精确的行车速度、方向、位置等交通数据。根据上述车辆识别算法步骤,本文通过对光纤传感下的行车实验采集的数据进行了信号预处理,信号分析和特征提取,特征筛选,验证了车辆识别算法的可靠性;进一步训练特征样本,验证模式识别方法性能;最后处理获得光纤振动数据得到交通数据,对比实际数据,验证本文车速测量算法的实用性和可靠性。

关键词：智能交通系统分布式光纤传感车辆识别特征提取车辆振动信号车速测量算法

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牵引车动力传动系振动测试系统及建模与仿真

牵引车动力传动系振动测试系统及建模与仿真

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作者：仲兴华上海交通大学

学位级别：硕士

根据车辆振动信号的测量要求，本文在分析传统的车辆垂向振动信号采集与处理方法缺点的基础上，基于虚拟仪器的相关软硬件技术，设计了集成化的试验测试装置，并利用LabVIEW（实验室虚拟仪器工程平台）在测控领域的优势，以LabVIEW7 Exp... 详细信息

根据车辆振动信号的测量要求，本文在分析传统的车辆垂向振动信号采集与处理方法缺点的基础上，基于虚拟仪器的相关软硬件技术，设计了集成化的试验测试装置，并利用LabVIEW（实验室虚拟仪器工程平台）在测控领域的优势，以LabVIEW7 Express作为硬件的底层驱动软件及开发平台，构建了车辆垂向振动信号采集与数据处理系统。\n 整个测试系统结构合理、应用方便，满足了实车测试的各项要求,并应用本文构建的测试系统完成了对SZG4032型行李牵引车垂向振动信号的测量及数据分析工作，为牵引车的进一步牵引动力特性理论研究和整车牵引性能改进提供了测试及分析平台。\n 为了从理论上对测试系统所采集的试验数据作进一步的验证与分析，本文最后部分对SZG4032牵引车动力传动系进行了建模，并用MATLAB/SIMULINK对上述模型进行了仿真计算，从理论上对试验结果作了分析。

关键词：牵引车动力传动虚拟仪器车辆振动信号

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