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基于时频域特征融合与深度学习的液压支架压力信号预测模型
1
作者 余琼芳 孙成成 +2 位作者 杨艺 杨鹏飞 王珂一 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期20-31,共12页
液压支架压力信号的准确预测对于提升煤矿安全生产水平具有重要的理论意义与应用价值。然而,现有方法在处理压力信号中复杂的时频特性时仍存在一定局限。为此,提出了一种融合时频域分析与深度学习的压力信号预测框架——时频融合神经网... 液压支架压力信号的准确预测对于提升煤矿安全生产水平具有重要的理论意义与应用价值。然而,现有方法在处理压力信号中复杂的时频特性时仍存在一定局限。为此,提出了一种融合时频域分析与深度学习的压力信号预测框架——时频融合神经网络(time-frequency Transformer network,TF-TransNet)。首先,采用高斯移动均值滤波对原始压力信号进行去噪处理,并利用格兰杰因果分析筛选出最具预测价值的特征变量。在特征表示阶段,引入通道注意力机制以动态调整特征权重,并设计特征融合模块以增强变量间的交互建模能力。模型核心为创新性的时频融合编解码结构,结合快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)、长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)与概率稀疏自注意力(probabilistic self-attention,PSA)机制,实现对压力信号多维度时频特征的深度挖掘。FFT提供频域全局信息,揭示信号隐含的周期性模式;LSTM有效捕捉长时序依赖关系;PSA机制则引导模型关注关键的时频特征信息。以山东枣庄付村煤矿实际液压支架压力数据为基础,分别与传统LSTM及Transformer模型进行了对比,并通过消融试验验证了各模块对模型性能的贡献。试验结果表明,在12步长预测任务中,TF-TransNet在均方根误差上较LSTM和Transformer分别降低约28.10%和20.48%,平均绝对误差分别降低约33.62%和24.00%,R^(2)指标分别提升0.482 6和0.301 0。 展开更多
关键词 液压支架压力信号 深度学习 时频域分析 快速傅里叶变换(FFT) 特征融合 概率稀疏注意力(PSA)机制
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基于振动信号的鱼类摄食活跃度监测装置研究
2
作者 龙涛元 宋国翠 蒋俊杰 《科学技术创新》 2026年第5期205-208,共4页
针对水下视觉监测鱼摄食强度因水体浑浊、鱼群遮挡等导致精确度降低问题,提出基于振动信号分析的监测方法。设计了摆杆式机械放大机构,振动传感器安装在水体上方的摆杆末端,用杠杆放大效应提高了传感器对鱼摄食引发振动的灵敏度,传感器... 针对水下视觉监测鱼摄食强度因水体浑浊、鱼群遮挡等导致精确度降低问题,提出基于振动信号分析的监测方法。设计了摆杆式机械放大机构,振动传感器安装在水体上方的摆杆末端,用杠杆放大效应提高了传感器对鱼摄食引发振动的灵敏度,传感器不接触水体解决了传统水下传感器易受环境干扰及密封性要求高的难题。系统用STM32处理器实现信号处理,包含滤波、基线校准及ADC转换,用FFT算法提取振动信号的幅值、频率分布特征,用Zigbee无线通信模块实时传输特征数据至投喂控制器。实验表明,鱼群摄食振动信号集中在0.5~5 Hz低频段,不同饥饿程度下摄食引起振动信号的频率和能量分布不同,可有效表征摄食活跃度。本装置可为封闭式养殖环境的精准投喂提供决策依据,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 水下监测 摄食强度 振动传感器 FFT 精准投喂
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低轨卫星捕获算法的优化与FPGA实现
3
作者 杨虹 杨天昊 +7 位作者 郑斌 曾令昕 马壮 谭红涛 周海洋 李颖 黎淼 赵汝法 《现代电子技术》 北大核心 2026年第1期21-26,共6页
与北斗卫星融合的低轨卫星通导一体化系统能够有效提高我国卫星系统的导航定位和通信能力,但低轨卫星终端的高速运动会导致多普勒频偏较大,增加信号捕获的难度,因此,为了快速且准确地捕获通信导航一体化信号,文中以低轨卫星高动态引起... 与北斗卫星融合的低轨卫星通导一体化系统能够有效提高我国卫星系统的导航定位和通信能力,但低轨卫星终端的高速运动会导致多普勒频偏较大,增加信号捕获的难度,因此,为了快速且准确地捕获通信导航一体化信号,文中以低轨卫星高动态引起的大多普勒频偏信号为研究对象,通过Matlab工具分别仿真验证了PMF-FFT算法结合补零法和加窗法的优化效果,优化后的结构能使捕获峰值提高64.7%。通过确定窗函数和补零个数优化传统的PMF-FFT捕获算法,并对FFT模块进行改进,使其具有可重构性以适应补零个数不同的情况。文中使用Verilog HDL硬件描述语言对优化后的PMF-FFT算法进行硬件实现,Vivado仿真波形和实验结果均证实了算法优化后的正确性和有效性,为低轨卫星捕获提供了理论支持。 展开更多
关键词 低轨卫星 通导一体化 多普勒频偏 PMF-FFT 加窗 补零 可重构FFT FPGA实现
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千米级跨度高速铁路桥成桥线形偏差波长成分分析
4
作者 韩若愚 苑仁安 梅大鹏 《桥梁建设》 北大核心 2026年第1期36-43,共8页
为分析千米级跨度高速铁路桥成桥线形偏差,以满足轨道不平顺验收要求,从无应力状态法原理出发,以代表性的千米级跨度高速铁路斜拉桥和悬索桥为背景,采用通用快速傅里叶变换(FFT)算法分析重量误差、刚度误差以及钢桁梁制造误差对成桥线... 为分析千米级跨度高速铁路桥成桥线形偏差,以满足轨道不平顺验收要求,从无应力状态法原理出发,以代表性的千米级跨度高速铁路斜拉桥和悬索桥为背景,采用通用快速傅里叶变换(FFT)算法分析重量误差、刚度误差以及钢桁梁制造误差对成桥线形偏差的波长成分的影响,进而分析其对桥上轨道线形偏差的影响。结果表明:重量误差、刚度误差引起的成桥线形偏差幅值大,但200 m以下波长成分幅值仅为2.2 mm和5.1 mm,对行车性能影响很小;通过构建不同周期的钢桁梁制造误差工况,最不利工况下钢桁梁制造误差引起的斜拉桥和悬索桥成桥线形偏差200 m以下波长成分幅值达37 mm和32 mm,是影响行车性能最主要的因素;各项成桥线形偏差可通过容许范围内的道砟厚度调整至仅包含200 m以上波长成分,可满足轨道长波高低不平顺验收要求。 展开更多
关键词 高速铁路桥 千米级跨度 成桥线形偏差 波长成分 FFT算法 无应力状态法 有限元法
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10800阶地形球谐系数模型构建的FFT块对角最小二乘法
5
作者 邢志斌 李姗姗 +4 位作者 田苗 孟瑶 杨娜 李倩 常品要 《测绘学报》 北大核心 2026年第1期36-45,共10页
针对10800阶地形球谐系数模型构建中最小二乘法计算量大、法方程不易构建与解算等问题,本文利用三角函数的正交性构建了解算地形球谐系数的块对角最小二乘平差模型,推导了计算法方程自由项的快速傅里叶变换技术(FFT)表达式,构建了FFT块... 针对10800阶地形球谐系数模型构建中最小二乘法计算量大、法方程不易构建与解算等问题,本文利用三角函数的正交性构建了解算地形球谐系数的块对角最小二乘平差模型,推导了计算法方程自由项的快速傅里叶变换技术(FFT)表达式,构建了FFT块对角最小二乘平差模型,推导了构建地形球谐系数模型的FFT调和分析表达式。引入了X-数法计算完全规格化缔合勒让德函数(fnALFs),实现了次数m固定、阶数n变化计算球谐系数,降低了计算机内存的占用率。仿真试验表明,FFT块对角最小二乘法在计算精度上优于FFT调和分析法。本文利用Earth2014_TBI全球地形数据,通过块对角最小二乘法构建了10800阶的地形球谐系数模型LS_10800.shc。试验表明:LS_10800.shc模型在全球范围的精度达到了9.31 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型10.15 m的精度,在我国及周边地区的精度达到了18.79 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型20.69 m的精度;与2000个GPS点相比,LS_10800.shc模型精度达到32.85 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型34.38 m的精度。 展开更多
关键词 地形球谐系数 FFT块对角最小二乘法 FFT调和分析法 正交性
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基于FFT谱变换和功率谱分析的气象卫星遥感信号地面捕获方法
6
作者 张小雪 张作君 刘玉莲 《微型电脑应用》 2026年第1期212-216,共5页
随着星载仪器灵敏度的增加,获取气象中微弱信号的可能性有所提升,但由于地表发射辐射的时间变化对信号存在较大干扰,在气象卫星遥感信号地面捕获时存在一定误差,为此,提出基于快速傅里叶变换(FFT)谱变换和功率谱分析的气象卫星遥感信号... 随着星载仪器灵敏度的增加,获取气象中微弱信号的可能性有所提升,但由于地表发射辐射的时间变化对信号存在较大干扰,在气象卫星遥感信号地面捕获时存在一定误差,为此,提出基于快速傅里叶变换(FFT)谱变换和功率谱分析的气象卫星遥感信号地面捕获方法。利用感知矩阵对原始气象信号进行观测,并将经度与纬度转换为横纵梯度,分别确定信号在2个方向中的变换权重系数。基于FFT谱变换对气象卫星遥感信号图像进行区域划分,在虚实计算中细化气象信号连续频率区间。应用速率方程进行遥感信号功率谱分析,转换功率谱的周期与带宽,完成气象卫星遥感地面信号的捕获。实验选择2种类型的气象遥感图像作为测试对象,以图像中的风场信号作为验证对象。实验结果表明,所提出的方法能够实现精准的信号捕获,具有应用价值。 展开更多
关键词 气象卫星 遥感信号 地面捕获方法 FFT谱变换 功率谱分析
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基于FPGA直升机振动信号监测系统设计
7
作者 王玉磊 龚强 +1 位作者 时富斌 赵雪悦 《集成电路与嵌入式系统》 2026年第1期20-25,共6页
直升机因优越的灵活性和机动性在军事、民用和民生领域得到广泛使用,并且在特定领域具有不可替代的地位。文中针对传统直升机故障检测虚警率高问题,基于EP4CE系列FPGA芯片利用12位8通道模/数转换芯片ADC128S022实现对直升机振动数据的... 直升机因优越的灵活性和机动性在军事、民用和民生领域得到广泛使用,并且在特定领域具有不可替代的地位。文中针对传统直升机故障检测虚警率高问题,基于EP4CE系列FPGA芯片利用12位8通道模/数转换芯片ADC128S022实现对直升机振动数据的实时采集,将采集数据进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)并提取特征值分析。实验结果表明,系统对直升机故障检测报警准确率高达99%以上。 展开更多
关键词 FPGA 振动数据 ADC FFT 故障检测
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基于红外光谱改进技术的成品油快速检测方法
8
作者 杨莹 《粘接》 2026年第2期572-575,共4页
传统成品油检测多依赖实验室化验法,存在流程繁琐、耗时较长、难以满足实时检测需求等缺点,对检测设备和人员专业水平要求高,成本较高,难以满足现代成品油检测的要求。红外光谱技术具有快速、无损、操作简便等显著优势,可实现成品油性... 传统成品油检测多依赖实验室化验法,存在流程繁琐、耗时较长、难以满足实时检测需求等缺点,对检测设备和人员专业水平要求高,成本较高,难以满足现代成品油检测的要求。红外光谱技术具有快速、无损、操作简便等显著优势,可实现成品油性质的高效检测。提出了一种基于离散小波变换(DWT)与快速傅里叶变换(FFT)的红外光谱成品油快速检测方法。该方法首先对待测及校正集成品油样本光谱进行预处理,再经DWT处理获得近似分量,对其进行FFT并确定关键系数个数,基于此选取相似样本建立偏最小二乘模型,以预测待测样本性质。通过实例验证,与常规偏最小二乘模型相比,所提方法有效降低了总体标准偏差(RSD),提高了检测精度,为成品油性质的快速精准检测提供了新途径。 展开更多
关键词 红外光谱法 成品油检测 FFT DWT 偏最小二乘
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基于常规X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)技术的透明柔性导电膜薄膜厚度表征 被引量：2
9
作者 张少鸿 莫家媚 苏秋成 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第1期118-125,共8页
X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD... X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD主要利用晶体对X射线的衍射测定材料的晶体结构;同时可利用材料表面、界面对X射线的反射,研究材料的物性,包括密度、厚度、粗糙度等。利用实验室常规的XPS和XRD联合表征多层薄膜厚度;结合两者各自的优势,通过简单、便捷的方法实现多层薄膜的结构表征。通过XRD测试多层薄膜的反射干涉条纹,运用快速傅里叶变换(FFT)方法得到其厚度信息;通过XPS深度剖析得到膜层组分及其纵向分布的信息,从而完整表征了多层薄膜的结构。所表征的样品为组成和结构未知的透明柔性导电膜。结合XPS和XRD分析得到结果:薄膜为三层复合膜结构,首层由SnO_(2)、In_(2)O_(3)、TiO_(2)和ZnO组成,厚度为42.6 nm;中间为19.2 nm Ag纳米线;靠近基底层由ZnO、In_(2)O_(3)和TiO_(2)组成,厚度为59.0 nm。建立的方法完全避免了建模的繁杂过程和不确定性,方便、快速地得到薄膜结构组成,包括:每层薄膜厚度、组成成分、层间堆叠顺序等。方法在薄膜研究、生产过程质量控制等方面应用都有十分重要意义。 展开更多
关键词 X射线光电子能谱(XPS) X射线衍射(XRD) 薄膜厚度 深度剖析 X射线反射率(XRR) 快速傅里叶变换(FFT)
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基于柴油机曲轴瞬时转速信号EEMD分解的失火故障诊断 被引量：2
10
作者 黄英 李准 +2 位作者 王健 刘辰 胡博睿 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期384-390,共7页
对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸... 对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸失火和双缸失火这三个工况区间.通过多循环平均方法对三个工况区间数据进行预处理,并通过集合经验模态分解方法分解,该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数.通过集合经验模态分解得到每个本征模态函数幅值的异常波动,确定包含故障信息的本征模态函数,为了进一步提取特征,需对该本征模态函数进行快速傅里叶变换,根据主频分量的幅值,得到故障特征.最后在多个转速工况下进行上述诊断流程,得出各个转过速工况的诊断准确率,实现了诊断算法的转速工况敏感性分析.实验结果表明该方法能有效提取故障特征,实现了十缸柴油机基于多个瞬时转速的失火故障诊断. 展开更多
关键词 柴油机 失火故障诊断 集合经验模态分解(EEMD) 曲轴瞬时转速 特征提取 本征模态函数(IMFs) 快速傅里叶变换(FFT)
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基于EMD和FFT的自适应X射线脉冲星信号降噪方法 被引量：1
11
作者 王璐 张爽 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期381-394,共14页
X射线脉冲星导航是一种具有发展潜力的深空探测技术,其导航精度主要受X射线脉冲信号到达时间精度影响;X射线脉冲星信号降噪技术有望为X射线脉冲星导航提供良好的信号支撑。在有效抑制噪声的基础上,如何最大限度保留X射线脉冲星信号细节... X射线脉冲星导航是一种具有发展潜力的深空探测技术,其导航精度主要受X射线脉冲信号到达时间精度影响;X射线脉冲星信号降噪技术有望为X射线脉冲星导航提供良好的信号支撑。在有效抑制噪声的基础上,如何最大限度保留X射线脉冲星信号细节信息,一直是X射线脉冲星信号降噪处理中的难点。在经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)阈值降噪中,混叠内蕴模态分量的个数、阈值函数和阈值是影响降噪效果的三个主要因素。本文利用快速傅里叶变换对混叠内蕴模态分量进行分析,据其频域稀疏度筛选出含噪声的高频混叠内蕴模态分量;针对阈值函数和阈值的选择问题,提出了利用复合评价指标选择出阈值函数和阈值估计方法的最优组合,并通过数值仿真验证了该方法的有效性。仿真和测试结果表明本文方法在脉冲星导航方面可能具有应用前景。 展开更多
关键词 脉冲星 经验模态分解(EMD) 快速傅里叶变换(FFT) 复合评价指标(CEI) 信号降噪
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基于FFT的北斗信号快速并行捕获算法研究 被引量：2
12
作者 张涛 《成都工业学院学报》 2025年第1期44-49,共6页
为研究如何捕获北斗卫星信号,对捕获信号的整个过程进行仿真。通过逆快速傅里叶变换(IFFT)对传统快速傅里叶变换(FFT)信号捕获算法进行改进,利用傅里叶变换系数X_(k)与C_(k)^(*)相乘再作IFFT,在时域内对信号x_(n)进行频率补偿,再做FFT... 为研究如何捕获北斗卫星信号,对捕获信号的整个过程进行仿真。通过逆快速傅里叶变换(IFFT)对传统快速傅里叶变换(FFT)信号捕获算法进行改进,利用傅里叶变换系数X_(k)与C_(k)^(*)相乘再作IFFT,在时域内对信号x_(n)进行频率补偿,再做FFT就等效于循环移位完成。通过在MATLAB仿真环境中对北斗信号各阶段的频谱进行分析,比较改进FFT算法与传统FFT算法的信号捕获误码率。结果表明,改进后的FFT算法的北斗信号频谱变化稳定,与传统FFT算法相比信号捕获精度和灵敏度更高。在90%捕获概率下,改进FFT算法可使接收机的灵敏度提高2 dB。 展开更多
关键词 卫星导航系统 北斗信号 FFT捕获算法 改进
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基于FPGA的大点数脉压模块设计与实现
13
作者 刘国满 刘雨玄 +3 位作者 付琦允 冯易 汪奕 王俊岭 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第5期539-546,共8页
针对雷达系统长脉宽信号的大点数脉冲压缩内存占用过大、计算过程复杂的问题,提出一种可避免数据转置的脉冲压缩处理流程及一种适用于FPGA的实现方法和延时计算模型,并以此为基础设计和实现了支持128K点窗长的脉冲压缩模块.实验结果表明... 针对雷达系统长脉宽信号的大点数脉冲压缩内存占用过大、计算过程复杂的问题,提出一种可避免数据转置的脉冲压缩处理流程及一种适用于FPGA的实现方法和延时计算模型,并以此为基础设计和实现了支持128K点窗长的脉冲压缩模块.实验结果表明,模块处理延时低于1700μs,可支持最大脉宽4 ms、带宽10 MHz的信号,与传统IP核方法相比,减少至少50%处理延时和至少40%内存资源消耗,仅适度增加了乘法器资源消耗,提高了大点数脉压算法在FPGA中的可实现性. 展开更多
关键词 脉冲压缩 FPGA 大点数FFT FFT级联
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频率和空间特征融合的轻量级多尺度遥感图像场景分类网络
14
作者 王威 孙钰洁 王新 《吉林大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第10期3361-3371,共11页
针对遥感图像分类任务中土地覆盖物尺寸和空间组合多种多样、类间相似性高和类内差异性大的问题,从特征的有效提取和多尺度特征的充分融合出发,设计了一种频率和空间特征融合的轻量级多尺度遥感图像场景分类网络(FS-LMFFNet)。首先,为... 针对遥感图像分类任务中土地覆盖物尺寸和空间组合多种多样、类间相似性高和类内差异性大的问题,从特征的有效提取和多尺度特征的充分融合出发,设计了一种频率和空间特征融合的轻量级多尺度遥感图像场景分类网络(FS-LMFFNet)。首先,为了结合卷积神经网络(CNN)和Transformer的优点,实现局部和全局特征的充分提取,提出了一种频率和空间多层感知机模块(FS-MLP),该模块通过引入频域分析,补充了传统空间操作在提取全局高频纹理特征方面的不足。其次,针对遥感场景图像的多尺度特性,提出了一种轻量级多层特征融合模块(LMFF),该模块采用轻量级卷积块对前3个阶段的多尺度特征进行有效的融合。最后,基于FS-MLP和LMFF模块构建的FS-LMFFNet在3个公开数据集UC_Merced、RSSCN7和AID上进行实验,准确率分别达到99.10%、96.60%和95.48%。实验结果表明,本文提出的FS-LMFFNet能更好地提取和融合多尺度特征,从而取得优于其他先进模型的性能。 展开更多
关键词 遥感图像 深度学习 卷积神经网络(CNN) 快速傅里叶变换(FFT) 多尺度特征融合
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基于快速学习图卷积网络的滚动轴承故障诊断研究
15
作者 宁少慧 董振才 +1 位作者 戎有志 周利东 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期53-59,共7页
图神经网络跨层的递归邻域扩展为训练大型密集图带来时间方面的挑战,导致轴承故障诊断的训练效率不高。针对此问题,提出一种基于快速学习图卷积网络方法并将其应用于滚动轴承故障诊断中。利用快速傅里叶变换(FFT)将采集的轴承故障时域... 图神经网络跨层的递归邻域扩展为训练大型密集图带来时间方面的挑战,导致轴承故障诊断的训练效率不高。针对此问题,提出一种基于快速学习图卷积网络方法并将其应用于滚动轴承故障诊断中。利用快速傅里叶变换(FFT)将采集的轴承故障时域信号转化为频域数据,再利用K近邻(KNN)算法将频域信号转换为图数据,以图数据显示频域特征,极大丰富了输入信息;引入快速学习图卷积网络(Fast-GCN)模型,通过重要性采样对故障特征进行学习;最后,利用Log-Softmax函数输出最终分类结果,从而实现滚动轴承单一故障的分类。实验结果表明:所提模型在保证故障分类准确率的前提下,诊断速度显著提升,甚至比图卷积神经网络(GCN)的诊断速度增加了约1倍,且所提方法具有良好的半监督诊断性能与泛化能力。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 K近邻(KNN)算法 快速傅里叶变换(FFT) 快速学习图卷积网络(Fast-GCN)
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基于STM32的辨音识键奏乐系统设计
16
作者 张凯 梁明亮 +1 位作者 杨鲜鲜 王云飞 《电子制作》 2025年第18期20-26,共7页
本系统采用STM32F407ZGT6微控制器,该芯片内置硬件浮点运算单元(FPU)和DSP指令集,界面切换操作通过4×4矩阵键盘进行,显示功能由LCD12864液晶屏显示实现。在音频采集与处理模块中,系统通过麦克风采集声音信号,并将其转换为电压信号... 本系统采用STM32F407ZGT6微控制器,该芯片内置硬件浮点运算单元(FPU)和DSP指令集,界面切换操作通过4×4矩阵键盘进行,显示功能由LCD12864液晶屏显示实现。在音频采集与处理模块中,系统通过麦克风采集声音信号,并将其转换为电压信号,送入微控制器的ADC模块进行采样。主控通过FFT(快速傅里叶变换)算法对采集到的数据进行频谱分析,完成对不同杯子敲击声的特征学习与识别。由JQ8900语音模块实现播放乐曲和对应音调,完成奏乐功能。本系统能够运行在人多嘈杂的环境,经测试完成各项功能,性能良好。 展开更多
关键词 FFT算法 音频检测 3D打印
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动车组牵引电机匝间短路故障诊断方法研究 被引量：3
17
作者 马杰 都业林 +1 位作者 金涛 朱忠焕 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期144-151,共8页
动车组牵引电机定子匝间短路故障隐匿性强,准确的诊断可以避免进一步扩展为相间和对地短路故障。牵引电机一般采用电流闭环的控制方式,与恒压频比的开环控制方式不同,定子频率动态变化。应用全相位时移相位差频谱矫正法计算动车组牵引... 动车组牵引电机定子匝间短路故障隐匿性强,准确的诊断可以避免进一步扩展为相间和对地短路故障。牵引电机一般采用电流闭环的控制方式,与恒压频比的开环控制方式不同,定子频率动态变化。应用全相位时移相位差频谱矫正法计算动车组牵引电机的三相电流和零序电压的基波分量,以三相电流基波频率、幅值、相位差及零序电压基波幅值为故障特征,以随机森林为模型诊断牵引电机定子匝间短路故障。设计能量互馈的动车组牵引电机定子匝间短路故障模拟试验平台,通过匝间短路故障模拟试验获取试验电机的无故障和匝间短路故障样本。以试验样本为基础训练和测试随机森林模型,故障诊断模型在训练数据集上的准确率为100%,在测试数据集上的准确率为94.79%,该模型在检测定子匝间故障的同时,也可以定位匝间短路的故障相。 展开更多
关键词 牵引电机 匝间短路 故障诊断 全相位FFT 随机森林
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无人机任务载荷运行环境实时监测系统设计 被引量：2
18
作者 李毅松 王代华 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期117-121,共5页
针对当前无人机机载数据采集系统占用带宽过大,地面难以实现对机上状态实时监控的问题,设计了一种基于FPGA的无人机机上环境参数实时监测系统。系统采用三轴振动传感器和高精度ADC完成振动信号的采集和本地存储。通过在硬件上实现的FIR... 针对当前无人机机载数据采集系统占用带宽过大,地面难以实现对机上状态实时监控的问题,设计了一种基于FPGA的无人机机上环境参数实时监测系统。系统采用三轴振动传感器和高精度ADC完成振动信号的采集和本地存储。通过在硬件上实现的FIR与FFT算法,完成对采集信号的关键参数提取。仅将提取参数通过地空链路回传地面控制站,在占用极少带宽的情况下,实现对机上运行环境的实时监测。经振动试验验证:该系统能够实时采集、分析、处理振动信号,满足对无人机任务载荷运行环境的低带宽实时监测需求。 展开更多
关键词 机载 监测系统 振动信号 FIR FFT FPGA
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多相滤波器组技术在低频全天总功率测量实验中的应用
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作者 王兴涛 刘雄伟 +3 位作者 王伟华 吴亚军 余赟 杨小龙 《天文学进展》 北大核心 2025年第2期300-308,共9页
作为探测宇宙再电离时期的重要方法之一,低频全天总功率实验的核心目标是在频谱为50~200 MHz的全天总功率谱中寻找宇宙再电离时期极其微弱的中性氢21 cm信号。目前通常使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)来计算功率谱,其... 作为探测宇宙再电离时期的重要方法之一,低频全天总功率实验的核心目标是在频谱为50~200 MHz的全天总功率谱中寻找宇宙再电离时期极其微弱的中性氢21 cm信号。目前通常使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)来计算功率谱,其存在的频谱泄漏问题,使得射频干扰(radio frequency interference, RFI)无法彻底剔除,从而严重干扰了微弱的宇宙再电离信号的提取。多相滤波器组(polyphase filter bank, PFB)是一种将信号按频率均匀划分的技术,可以替代FFT计算功率谱。介绍了PFB的基本原理及基于统一计算架构(compute unified device architecture, CUDA)的实现,并且通过仿真比较了PFB和FFT的性能,还比较了不同阶数的PFB性能差异。结果表明,PFB技术具有更平坦的带通响应、更窄的过渡带、更好的带外抑制。最后,对天马望远镜的观测数据及低频总功率实验产生的数据进行处理,验证了PFB技术的优越性,为全天总功率实验的频谱分析提供了一种有效的解决方法。 展开更多
关键词 CUDA PFB技术 GPU并行计算 信号处理 多相滤波器 FFT运算
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一种基于TLC改进的抖动分解算法
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作者 张振声 赵同刚 高子昂 《电子测量技术》 北大核心 2025年第17期73-80,共8页
抖动是限制电路系统性能上限的重要原因之一,对抖动的各个成分进行分解很有必要。传统的时间延迟相关抖动分解算法在分解结果的准确性、稳定性以及运算的时效性上均存在不足。本文结合最小二乘法提出了一种拟合方法,能够有效地从受到随... 抖动是限制电路系统性能上限的重要原因之一,对抖动的各个成分进行分解很有必要。传统的时间延迟相关抖动分解算法在分解结果的准确性、稳定性以及运算的时效性上均存在不足。本文结合最小二乘法提出了一种拟合方法,能够有效地从受到随机性抖动成分影响的TLC函数中提取出抖动分量信息,从而避免了随机性数据对方程组的影响,增强了算法的稳定性。同时,引入FFT算法,使TLC算法能够更准确、高效地分解出抖动分量的频点信息,减少了算法的运行耗时。为验证改进算法的有效性,本文设计实验将所提出的改进算法与已有的改进算法进行对比。实验结果表明,改进的TLC算法分解出的抖动参数结果更准确,稳定性大约提升了41%~54%,时效性大约提升了52%~68%。 展开更多
关键词 TLC 抖动分解 最小二乘法 FFT
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