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题名等效采样与移动拟合结合的超声测厚方法
被引量：5
- 1
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作者
王选择
张瑜灿
王爱辉
翟中生
冯维
王浩伟
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机构
湖北工业大学机械工程学院
湖北省现代制造质量工程重点实验室
中国特种飞行器研究所结构腐蚀防护与控制航天科技重点实验室
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2022年第9期101-107,113,共8页
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文摘
针对高频超声回波信号需要高频采样频率采集的问题,提出了一种应用常规采样频率采集高频超声回波信号的方法,弥补了满足采样定理需要高频数据采集的局限性。主要是通过设计等效采样方法,把多周期的采样信号重构排序至单周期内,提高等效采样频率。针对超声回波信号关联被测工件厚度的包络特点,应用模拟乘法器降低采样信号衰减的基础上,提出FFT的粗估与移动正弦拟合算法精确提取包络相位信息的超声测厚方法,解决了传统通过峰值点位置特征直接计算工件厚度精度低的缺陷问题。实验对20 mm以内的钢板厚度检测表明:该方法绝对误差小于0.01 mm,重复性测量标准误差小于0.003 mm。
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关键词
超声信号
等效采样
移动正弦拟合
乘法器
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Keywords
ultrasonic signal
equivalent sampling
moving sine fitting
multiplier
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分类号
TH878
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名象限判别与移动拟合结合的信号频率估计方法
被引量：1
- 2
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作者
王选择
张瑜灿
王爱辉
翟中生
冯维
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机构
湖北工业大学机械工程学院
湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《电子测量技术》
北大核心
2022年第5期68-74,共7页
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文摘
正弦信号的频率估计广泛应用于通信、雷达和声呐等领域,针对正弦信号频率精确估计,提出了一种基于象限判别与移动拟合的正弦信号频率估计方法,首先采用象限判别法对采样序列数据进行周期或相位步距的初步估计,再利用初估参数对序列数据进行正弦移动拟合,最后直接根据移动拟合的各序列点的相位精确计算信号周期或频率。与现有的3种基于离散傅里叶变换(DFT)插值算法进行的仿真精度对比,其结果表明,在设计信噪比分别为-5,0,5 dB,测量频率为11.432 Hz左右6个离散频率,采样频率为2 222.22 Hz以及数据量为5 112个的条件下,该方法的频率估计均方根误差(RMSE)平均值分别为2.048×10^(-3),1.290×10^(-3),0.870×10^(-3)Hz,平均绝对误差(MAE)的平均值分别为1.823×10^(-3),1.209×10^(-3),0.687×10^(-3)Hz,低于其他3种算法的误差,具有更高的精度,更加接近克拉美罗界(CRLB),而且对频率取值范围不敏感,性能稳定。
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关键词
象限判别
移动正弦拟合
频率估计
克拉美罗界
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Keywords
quadrant discriminant
moving sine fitting
frequency estimation
Cramer-Rao lower bound
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分类号
TN911.23
[电子电信—通信与信息系统]
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题名一种高精度解包络超声波测距方法
被引量：7
- 3
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作者
邬文俊
陈泽远
马丹
程斌
王选择
翟中生
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机构
湖北工业大学机械工程学院
现代制造质量工程湖北省重点实验室
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2019年第8期122-126,共5页
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基金
国家自然科学基金(51405143,51575164)
湖北省教育厅重点项目(D20161406)
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文摘
基于超声波渡越时间法的测距原理,提出一种新的渡越时间处理方法。采用三段式正反向交替的瞬态脉冲激励方式,得到具有振动反向的过渡谷点特征的超声接收信号。对该信号进行移动正弦拟合,提取出包络曲线,并通过包络曲线上找过渡谷点,根据过渡谷点的位置与实际距离之间的线性关系,计算测量距离。介绍了以单片机实现该方法的超声测距系统。结果表明:采用这种测距处理方法可以明显提升测量精度,在3~800 mm范围内测量精度优于1 mm。
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关键词
超声波测距
渡越时间法
包络曲线
移动正弦拟合
过渡谷点
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Keywords
ultrasonic ranging
time of flight (TOF) method
envelope curve
moving sinusoidal fitting
transitional valley point
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于振动信号精确主频求解实现发动机转速测量的研究
被引量：3
- 4
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作者
王爱辉
王选择
张瑜灿
尹晋平
翟中生
王浩伟
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机构
湖北工业大学机械工程学院
中国特种飞行器研究所
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第6期115-120,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(32071457)。
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文摘
基于振动信号实现发动机转速测量的系统,关键在于如何从高噪声与谐波环境精确提取振动信号的主频。为此,设计了一种基于线性移动正弦拟合进行主频信号提取的方法,对传感器采集的振动信号首先使用快速傅里叶变换(FFT),获取粗估主频周期,然后利用粗估主频周期对信号进一步采用线性移动正弦拟合,并得到振动信号的逐点包裹相位与解包裹相位,最后利用首尾零点或极点的解包裹相位实现频率的精确求解。实验完成了对标准振动信号的测量,频率误差小于0.1%,实际测试表明:该方法在现场噪声背景较大的条件下,仍能保证转速的测量精度达到0.4%。
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关键词
发动机转速
移动正弦拟合
相位解包裹
平差法
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Keywords
engine rotation speed
moving sine-wave fitting
phase unwrapping
translational subtraction algorithm
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分类号
TH39
[机械工程—机械制造及自动化]
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