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A novel dense spectrum correction algorithm for extracting vibration signals in internal combustion engine and its application 被引量:3
1
作者 张志刚 鄂加强 张桂香 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第10期2810-2815,共6页
The algorithm of dense spectrum correction has been raised and proved based on the correction of discrete spectrum by fast Fourier transform.The result of simulation shows that such algorithm has advantages of high ac... The algorithm of dense spectrum correction has been raised and proved based on the correction of discrete spectrum by fast Fourier transform.The result of simulation shows that such algorithm has advantages of high accuracy and small amount of calculation.The algorithm has been successfully applied to the analysis of vibration signals from internal combustion engine.To calculate discrete spectrum,fast Fourier transform has been used to calculate the discrete spectrum by the signals acquired by the sensors on the oil pan,and the signal has been extracted from the mixed signals. 展开更多
关键词 fast fourier transform discrete spectrum correction dense spectrum correction signal extracting
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激光测速在线材速度测定中的应用及优化
2
作者 徐雷 吴海滨 +2 位作者 李梓霂 陈新兵 宋伟 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期278-285,共8页
本研究基于激光多普勒测速原理,采用快速傅里叶变换(FFT)+连续傅里叶变换(CFT)频率解算综合方法,提高了线材速度测量精度。该方法结合自相关检测、FFT频谱估计、CFT频谱细化和能量重心估计频谱校正,实现了有效降噪,并提升了信噪比和频... 本研究基于激光多普勒测速原理,采用快速傅里叶变换(FFT)+连续傅里叶变换(CFT)频率解算综合方法,提高了线材速度测量精度。该方法结合自相关检测、FFT频谱估计、CFT频谱细化和能量重心估计频谱校正,实现了有效降噪,并提升了信噪比和频谱分辨率,从而提高了线材速度测量的准确度。仿真和实验结果表明,经过一重自相关后,采集信号的信噪比得到提升,速度测量平均绝对误差低于0.01 m/s;与Welch频谱估计相比,本方法在不同速度条件下速度测量的绝对误差更小,准确度更高。生产现场测试表明,不同工段的速度测量均满足高速线材生产控制的要求,证实了该方法的实用性。 展开更多
关键词 激光技术 激光多普勒测速 快速傅里叶变换 连续傅里叶变换 线材 频谱细化与校正
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基于全相位FFT双谱线插值的频率估计算法
3
作者 廖仕杰 张红梅 《现代雷达》 北大核心 2025年第6期56-61,共6页
快速有效地估计正弦信号的频率在雷达信号处理、通信、电网谐波检测和电子对抗等领域有着重要的作用。现有的全相位内插迭代频率估计通常直接采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)谱中心线左右两侧半个频率分辨率的谱线插值,当插值谱线的频... 快速有效地估计正弦信号的频率在雷达信号处理、通信、电网谐波检测和电子对抗等领域有着重要的作用。现有的全相位内插迭代频率估计通常直接采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)谱中心线左右两侧半个频率分辨率的谱线插值,当插值谱线的频率离真实频率相差较大时,其谱线的幅值较小,导致其在低信噪比时估计误差较大。为此,文中提出了一种改进的全相位内插法,该方法利用apFFT频谱做双谱线插值,采用两根幅值最高的谱线做幅值比,推导出频偏和幅值比的关系,进而获得频率估值。仿真结果表明,相比于全相位内插迭代算法,所提方法在不同频偏下的估计均方根误差表现出了更好的平稳性及更小的误差,并且在高信噪比时,频率估计性能逼近克拉美-罗下界。 展开更多
关键词 全相位快速傅里叶变换 频率估计 双谱线插值 信号处理 频谱
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基于apFFT频谱校正和XGBoost的风电场集电线路单相接地故障测距 被引量:27
4
作者 彭华 朱永利 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期4931-4939,共9页
针对风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)频谱校正和极限梯度提升(XGBoost)的风电场集电线路单相接地故障测距方法。首先,搭建双馈风电场多分支混合线路的仿真模型,并通过apFFT频谱校正法... 针对风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出采用全相位快速傅里叶变换(apFFT)频谱校正和极限梯度提升(XGBoost)的风电场集电线路单相接地故障测距方法。首先,搭建双馈风电场多分支混合线路的仿真模型,并通过apFFT频谱校正法获取故障电压和电流的基波相量,以构建原始特征集;然后,采用XGBoost算法建立单端故障测距的回归模型,并计算获取故障特征的重要度及排序,直观地挖掘特征量与故障距离之间的关系;最后,应用XGBoost故障定位器根据现存模态完成对新输入模态的定位,获得故障点精确位置。PSCAD/EMTDC实验证明,该方法对风电场多分支、混合短线路测距具有明显优势,定位性能优于随机森林(RF)方法,且不受故障位置、过渡电阻的影响,可满足风电场对测距精度的需求。 展开更多
关键词 风电场集电线路 apfft频谱校正 极限梯度提升 单相接地故障 单端故障测距 特征重要度
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基于apFFT-AMD的密集频率谐波/间谐波检测 被引量:4
5
作者 孙曙光 田朋 +1 位作者 杜太行 王景芹 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期178-188,共11页
针对电力谐波信号中含有密集频率的谐波/间谐波问题,提出全相位快速傅里叶变换(apFFT)与解析模态分解法(AMD)相结合的检测方法.由于AMD在分解前需要确定信号中各个频率成分,应用apFFT对待分析信号进行频谱分析,得到频谱中各个频率的值;... 针对电力谐波信号中含有密集频率的谐波/间谐波问题,提出全相位快速傅里叶变换(apFFT)与解析模态分解法(AMD)相结合的检测方法.由于AMD在分解前需要确定信号中各个频率成分,应用apFFT对待分析信号进行频谱分析,得到频谱中各个频率的值;通过apFFT相位谱的平坦特性来判断信号中是否含有密集谱频率成分,获得密集频谱谐波/间谐波频率的大概位置,若含有密集频谱成分,对信号中的密集频段使用量子粒子群进行优化,寻找最佳的二分频率;通过各个频率成分之间的二分频率,利用AMD方法将电力谐波信号分解为一系列的单频信号分量,以完成含有密集频率的谐波测量.与希尔伯特-黄变换法(HHT)相比,该方法对于含有密集频率的谐波/间谐波信号分解效果更好.仿真和实验结果都表明了该方法的有效性和准确性. 展开更多
关键词 谐波 间谐波 密集频谱 全相位快速傅里叶变换(apfft) 量子粒子群 解析模态分解法(AMD)
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一种用于分析电网谐波的多谱线插值算法 被引量:55
6
作者 吴静 赵伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期55-60,共6页
以矩形窗为例,尝试在一定条件下以积分求和来求解离散傅里叶变换,所得表达式可直观反映非同步采样条件下频谱分析中的长、短范围泄漏效应。据此,不同于以往应用性能较好的窗函数来减小长范围泄漏效应的作法,提出一种能同时修正长、短范... 以矩形窗为例,尝试在一定条件下以积分求和来求解离散傅里叶变换,所得表达式可直观反映非同步采样条件下频谱分析中的长、短范围泄漏效应。据此,不同于以往应用性能较好的窗函数来减小长范围泄漏效应的作法,提出一种能同时修正长、短范围泄漏的多谱线插值新算法。针对长范围泄漏效应可被忽略和应被计及两种情况,将所提出新算法与已有加窗插值算法进行比较,发现已有算法是新算法的特例,而新算法具有更广泛的应用范围。以三种不同算法计算含有间谐波的信号参数,通过比较发现,新算法具有较高的准确度;利用新算法对含有高斯噪声的信号做仿真分析,结果表明其具有良好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 电力系统 谐波 快速傅里叶变换 离散傅里叶变换 插值 泄漏效应 多谱线插值新算法
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应用FFT进行FMCW雷达频谱分析的改进算法 被引量:8
7
作者 张杰 白然 张大彪 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第4期96-98,共3页
采用快速傅里叶变换(FFT)进行调频连续波(FMCW)雷达频谱分析时很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响分析结果。针对已有算法存在的问题,文中提出一种采样参数调整与频谱校正相结合的测量算法。该算法首先根据当前频... 采用快速傅里叶变换(FFT)进行调频连续波(FMCW)雷达频谱分析时很难做到同步采样和整周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响分析结果。针对已有算法存在的问题,文中提出一种采样参数调整与频谱校正相结合的测量算法。该算法首先根据当前频率值调整采样点数,以满足整周期采样的要求,然后对谱线进行精确校正。将该算法在Lab-VIEW环境下进行了测量实验。结果表明:改进后的算法可使频率测量精度提高100倍以上,同时具有较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 快速傅里叶变换 调频连续波雷达 频谱泄漏 校正 LabVIEW
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基于Labview的激光多普勒测速仪的频谱校正 被引量:6
8
作者 周健 龙兴武 魏国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期9-14,共6页
在激光多普勒测速仪中,为了减小由信号处理算法带来的测量误差,提出运用频谱校正算法对多普勒信号的频谱进行校正,详细阐述了能量重心法、比值法和相位差法3种离散频谱校正算法的基本原理,运用这3种算法对理想正弦信号进行仿真,并运用... 在激光多普勒测速仪中,为了减小由信号处理算法带来的测量误差,提出运用频谱校正算法对多普勒信号的频谱进行校正,详细阐述了能量重心法、比值法和相位差法3种离散频谱校正算法的基本原理,运用这3种算法对理想正弦信号进行仿真,并运用比值法对信号施加不同频率和信噪比的噪音下的正弦信号和实测的多普勒信号进行仿真及实验研究。结果表明:3种算法都可以使信号的频率更接近于真实值,其中能量重心法校正精度相对较低,比值法和相位差法精度较高,尤其是比值校正算法处理速度更快,校正的精度基本不受信噪比的影响。将比值法运用于激光多普勒测速系统,与光接收计数法测量结果进行比较,结果显示:校正后比较正前激光多普勒测速仪测量相对精度提高了2~3倍。 展开更多
关键词 信号处理 激光多普勒测速仪 离散频谱校正 快速傅里叶变换
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应用于电力谐波分析的改进相位差校正法 被引量:12
9
作者 吴超凡 陈隆道 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期158-164,共7页
传统的相位差校正法在应用于电力谐波测量时,由于频谱泄漏问题的存在,在窗函数的旁瓣衰减速度较慢时存在较大误差,而校正过程对频域解析式的依赖又限制了窗函数的选用。采用一种基于汉宁窗的改进相位差校正法,其原理是对非同步采样序列... 传统的相位差校正法在应用于电力谐波测量时,由于频谱泄漏问题的存在,在窗函数的旁瓣衰减速度较慢时存在较大误差,而校正过程对频域解析式的依赖又限制了窗函数的选用。采用一种基于汉宁窗的改进相位差校正法,其原理是对非同步采样序列的加窗快速傅里叶变换结果进行多项式变换,再依据变换所得的新频谱序列进行谐波参数的校正。将该方法和其他常用方法进行数值仿真对比,在基频随机变化的情况下进行10 000次仿真计算得到其标准误差,并缩短采样窗长以探究其实时性。结果表明,改进相位差校正法较其他常用方法有更高的精度;当基频在47~53 Hz范围内随机变化时,高次谐波的测量精度达到10-5次;在100 ms的采样窗长下,也能满足IEC 61000—4—7标准的精度要求。在兼顾计算精度的同时,该文校正公式由汉宁窗解析式推导得到,简便明了,所提方法是一种有实用价值的谐波参数检测算法。 展开更多
关键词 电力谐波 快速傅里叶变换 频谱泄漏 谱线校正
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基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法 被引量:7
10
作者 谭保华 张文宇 +2 位作者 黄程旭 郑焙天 何嘉奇 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1044-1050,共7页
电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法... 电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强. 展开更多
关键词 谐波检测 频谱泄露 全相位快速傅里叶变换 三谱线校正
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高动态环境下高阶双二进制偏移载波信号的精确捕获 被引量:9
11
作者 张天骐 袁帅 +1 位作者 刘董华 李群 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2728-2735,共8页
针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该... 针对高动态环境下双二进制偏移载波(DBOC)调制信号无法精确捕获的问题,该文提出一种基于部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)的捕获方法。又针对捕获过程中相关损失和扇贝损失引起的检测性能降低问题,提出一种改进的捕获方法。该方法首先利用离散多项式相位变换(DPT)去除接收信号的高阶动态项,然后针对DBOC信号重新设计PMF-FFT算法;最后利用频谱校正法对FFT后的功率谱最大值进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该方法将检测概率提高了2 dB左右,并且有效缩短了捕获时间。 展开更多
关键词 信号处理 高动态环境 双二进制偏移载波 离散多项式相位变换 频谱校正 部分匹配滤波-快速傅里叶变换
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移频信号解调算法研究与DSP实现 被引量:2
12
作者 何林 彭莉峻 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第9期202-206,共5页
随着我国高速铁路的快速发展,快速准确的检测列车自动控制系统中轨道电路移频信号参数成为了列车安全运行的重要保证。针对现有轨道电路移频信号检测算法在检测精度和检测时间上的局限,以及传统测试仪在智能化上的不足,对移频信号的频... 随着我国高速铁路的快速发展,快速准确的检测列车自动控制系统中轨道电路移频信号参数成为了列车安全运行的重要保证。针对现有轨道电路移频信号检测算法在检测精度和检测时间上的局限,以及传统测试仪在智能化上的不足,对移频信号的频谱特点进行了分析研究,基于频谱特点利用欠采样技术和汉宁窗频谱重心校正算法对移频信号参数进行了解算,并基于DSP搭建了实验平台对算法进行了移植和实测验证。实验结果表明,该算法能够快速准确地自动检测出移频信号的各项主要参数。 展开更多
关键词 轨道电路 移频信号 快速傅里叶变换(FFT) 频谱校正 数字信号处理(DSP) 信号解调
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能量重心法在机载选呼系统解码中的应用 被引量:3
13
作者 吕燚 《电讯技术》 北大核心 2015年第4期413-418,共6页
为提高机载选呼系统解码正确率,提出了基于能量重心法的机载选呼解码算法。通过能量重心法校正选呼信号频率及幅值的估值,降低频谱泄露及栅栏效应的影响,并设计解码状态机完成解码过程。通过对高噪声环境下的仿真和某型飞机实验室试验... 为提高机载选呼系统解码正确率,提出了基于能量重心法的机载选呼解码算法。通过能量重心法校正选呼信号频率及幅值的估值,降低频谱泄露及栅栏效应的影响,并设计解码状态机完成解码过程。通过对高噪声环境下的仿真和某型飞机实验室试验验证算法有效性和实用性,结果表明所提出算法连续长时间试验均成功解码,且频率估计值与理论值基本无误差,幅度值误差低于10%,因此基于能量重心的解码算法适用于机载选择呼叫系统。 展开更多
关键词 机载选择呼叫系统 能量重心法 离散频谱校正 解码算法 快速傅里叶变换
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基于DPSCT和频谱校正的窄带干扰CBOC信号捕获算法 被引量:4
14
作者 张天骐 赵健根 +1 位作者 张天 范聪聪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1614-1622,共9页
针对窄带干扰环境下组合二进制偏移载波(combined binary offset carrier,CBOC)信号难以被准确捕获的问题,提出了一种基于频域双相移组合陷波器(dual phase shift combination trap,DPSCT)结合批处理、频谱校正的捕获算法。该算法首先... 针对窄带干扰环境下组合二进制偏移载波(combined binary offset carrier,CBOC)信号难以被准确捕获的问题,提出了一种基于频域双相移组合陷波器(dual phase shift combination trap,DPSCT)结合批处理、频谱校正的捕获算法。该算法首先用陷波器对任意频点的窄带干扰进行抑制,再通过批处理提高处理速度,最后针对快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)过程中扇贝损失易导致捕获概率降低的问题,提出了基于部分匹配滤波器(partially matched filter,PMF)结合相位差+单点傅里叶变换频谱校正的捕获方法。仿真结果表明,该算法对在窄带干扰抑制后波形恢复和捕获概率等方面均有良好的性能,当信干比(signal to interference ratio,SIR)为-37 dB时,该算法较未校正之前捕获概率有4 dB的提高,并有效缩短了捕获时间。 展开更多
关键词 频域双相移组合陷波器 批处理 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换 相位差+单点傅里叶变换频谱校正
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感应电能供电技术下含间谐波的谐波信号重构 被引量:8
15
作者 辛国庆 董唯光 +1 位作者 高锋阳 吕晓强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4544-4552,共9页
采用感应电能供电(IPS)技术时,由于非同步采样造成频谱泄漏及栅极效应,采集的谐波信号包含间谐波信号。针对该现象,提出一种多谱线插值修正的谱投影梯度(SPG-LIC)算法对含有间谐波的谐波信号进行重构。首先针对短程频谱泄漏,采用加窗后... 采用感应电能供电(IPS)技术时,由于非同步采样造成频谱泄漏及栅极效应,采集的谐波信号包含间谐波信号。针对该现象,提出一种多谱线插值修正的谱投影梯度(SPG-LIC)算法对含有间谐波的谐波信号进行重构。首先针对短程频谱泄漏,采用加窗后的快速傅里叶变换抑制该现象,并使变换后的信号具有高稀疏度;然后引入多谱线插值修正算法抑制长频谱泄漏与栅极效应;最后,通过预估信号的稀疏度,利用谱投影梯度算法重构原始信号并与其他重构算法对比。仿真结果表明SPG-LIC算法相较于其他重构算法,具有更高的重构信噪比与精度,更短的重构时间。 展开更多
关键词 感应电能供电 间谐波 频谱泄漏 快速傅里叶变换 多谱线插值修正的谱投影梯 度算法
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基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶谐波分析 被引量:12
16
作者 黄少雄 黄星宇 +3 位作者 黄太贵 林济铿 徐凯 杨栋林 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期82-88,共7页
为了提高谐波和间谐波的参数估计精度,本文提出了基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶新算法。该方法首先将输入数据分为N段,每段数据加两次布莱克曼窗,然后对新形成的N点数据分段进行傅里叶变换;进而,利用全相位傅里叶和传统傅里叶的谱... 为了提高谐波和间谐波的参数估计精度,本文提出了基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶新算法。该方法首先将输入数据分为N段,每段数据加两次布莱克曼窗,然后对新形成的N点数据分段进行傅里叶变换;进而,利用全相位傅里叶和传统傅里叶的谱分析结果,对全相位谱分析结果进一步校正,从而得到精度更高的谐波及间谐波估计结果。相比于其他如加汉宁窗的方法,本文提出的新方法有更高的信号参数估计精度。因不受谐波及间谐波频率范围的影响,本文方法可以应用于同步相量测量设备中,实现对于所有谐波的准确检测。仿真结果验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 频谱泄漏 布莱克曼窗 全相位傅里叶 频谱校正 同步相量测量设备
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基于全相位频谱校正的TMBOC信号的捕获 被引量:1
17
作者 赵健根 张天骐 喻盛琪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期1858-1862,共5页
针对使用传统部分匹配滤波器(PMF)结合快速傅里叶变换(FFT)无法精确捕获时分复用二进制偏移载波(TMBOC)调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换(... 针对使用传统部分匹配滤波器(PMF)结合快速傅里叶变换(FFT)无法精确捕获时分复用二进制偏移载波(TMBOC)调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换(ap FFT)算法对多普勒效应进行补偿,最后结合全相位频谱校正技术对功率谱进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该算法比PMF-FFT加窗算法检测概率提高了3 d B左右,并有效缩短了捕获时间。该算法可比PMF-FFT加窗算法更精确捕获TMBOC信号。 展开更多
关键词 部分匹配滤波器 快速傅里叶变换 二进制偏移载波调制信号 频谱校正 全相位快速傅里叶变换
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一种偏移载波调幅信号的频域优选新方法
18
作者 管海清 《电讯技术》 北大核心 2016年第6期681-685,共5页
为了解决民航地空通信中机载电台接收到的多个偏移载波调幅信号互相干扰的问题,提出了一种在频域进行最佳载波搜索的优选方法。该方法采用能量重心法对接收信号的频谱幅度和频率进行校正,通过搜索频谱幅度的最大值,优选出一路载噪比最... 为了解决民航地空通信中机载电台接收到的多个偏移载波调幅信号互相干扰的问题,提出了一种在频域进行最佳载波搜索的优选方法。该方法采用能量重心法对接收信号的频谱幅度和频率进行校正,通过搜索频谱幅度的最大值,优选出一路载噪比最高的调幅信号进行解调,同时对其他调幅信号进行抑制。仿真实验和电台通信实验均表明该方法可以正确地实现多个偏移载波调幅信号的优选和解调,明显降低干扰,解调后话音的平均意见分提高了3分,具有实际工程应用价值。 展开更多
关键词 民航地空通信 偏移载波 快速傅里叶变换 能量重心法 频谱校正 优选方法
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