基于带通滤波器的ZoomFFT算法研究
- 格式:pdf
- 大小:465.21 KB
- 文档页数:5
基于Zoom-FFT-CEEMD和小波包降噪的风电机组齿轮箱故障特征提取和诊断孟井煜枫;杨禄铭;张铖;吴博阳;徐国平;俞健【期刊名称】《微特电机》【年(卷),期】2024(52)4【摘要】基于信号处理的风电机组齿轮箱故障诊断是风力发电领域中的重要研究方向。
针对风电机组齿轮箱故障特征提取问题,提出了一种基于Zoom-FFT-CEEMD和小波包降噪的方法。
通过对在风电机组齿轮箱振动测点所采集到各个测点的振动加速度信号做RMS趋势分析,找出RMS趋势明显上升的测点和时间段。
利用小波包降噪技术对该测点的振动信号进行降噪处理,互补集合经验模态分解(CEEMD)得到的分量对振动信号进行多尺度分析,再使用Zoom算法对齿轮箱振动信号进行局部放大,以突出故障信号。
利用快速傅里叶变换(FFT)对放大后的信号进行频谱分析,以提高故障特征的提取准确性。
实验结果表明,与传统频谱分析法相比,该方法能够有效地提取风电机组齿轮箱的故障特征,具有较高的准确性和稳定性,为风电机组齿轮箱的早期故障诊断提供了一种有效的方法。
【总页数】6页(P28-32)【作者】孟井煜枫;杨禄铭;张铖;吴博阳;徐国平;俞健【作者单位】运达能源科技集团股份有限公司;浙江省风力发电技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TM307.1【相关文献】1.基于小波包与倒频谱分析的风电机组齿轮箱齿轮裂纹诊断方法2.基于EEMD结合二次小波包降噪的齿轮箱故障诊断3.基于HVD小波包降噪编码深度学习的风电机组智能诊断研究4.基于改进小波包的风电机组齿轮箱复合故障特征提取研究5.基于SCADA数据特征提取的风电机组偏航齿轮箱故障诊断方法研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
zoomfft原理
ZoomFFT是一种高效的快速傅里叶变换算法,它可以在较短的时间内对大量数据进行频谱分析。
ZoomFFT的原理基于分治算法和快速傅里叶变换算法,它将输入数据分成多个小块,然后对每个小块进行快速
傅里叶变换,最后将这些小块的结果合并起来得到整个数据的频谱分
析结果。
ZoomFFT的优点在于它可以处理大量数据,并且具有较高的计算效率和精度。
它可以应用于多种领域,如音频处理、图像处理、信号处理等。
在音频处理中,ZoomFFT可以用于音频信号的频谱分析和滤波处理;在图像处理中,ZoomFFT可以用于图像的频域滤波和特征提取;在信号处理中,ZoomFFT可以用于信号的频谱分析和滤波处理。
ZoomFFT的实现过程包括以下几个步骤:
1.将输入数据分成多个小块,每个小块的大小为2的整数次幂。
2.对每个小块进行快速傅里叶变换,得到小块的频谱分析结果。
3.将所有小块的频谱分析结果合并起来,得到整个数据的频谱分析结果。
ZoomFFT的实现过程中,需要注意以下几点:
1.输入数据的大小必须是2的整数次幂,否则需要进行补零操作。
2.快速傅里叶变换算法的实现需要考虑计算效率和精度的平衡。
3.合并小块的频谱分析结果时,需要进行加权平均,以保证整个数据的频谱分析结果的精度。
总之,ZoomFFT是一种高效的快速傅里叶变换算法,它可以应用于多种领域,具有较高的计算效率和精度。
在实际应用中,需要根据具体的需求和数据特点进行合理的参数设置和算法优化,以达到最佳的效果。
基于复解析带通滤波器的ZOOM-FFT算法的分析和实现佚名
【期刊名称】《空间电子技术》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】文章介绍了基于复解析带通滤波器的ZOOM-FFT算法原理;讨论了该算法的核心部分:等波纹复解析带通滤波器的设计方法,从而能有效地控制滤波器的通带和阻带特性。
通过判断是否需要调整细化中心频率(如果需要,调整中心频率)-构造复解析带通滤波器-选抽滤波-若中心频率未经调整,移频—FFT的流程,在TMS320DM6437 DSP上实现了ZOOM-FFT算法,从而对信号频谱进行了细化。
【总页数】5页(P63-67)
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
【相关文献】
1.基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析的算法研究 [J], 谢明;丁康
2.基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法 [J], 丁康;谢明;张彼德;赵玲;张晓飞
3.基于MATLAB复调制ZOOM-FFT算法的分析和实现 [J], 王力;张冰;徐伟
4.基于复解析带通滤波器的ZOOMFFT法应用于齿轮故障诊断 [J], 孙伟;王细洋;徐英帅
5.基于复解析带通滤波器的固有频率自适应提取原理和方法 [J], 王兴国;黄少锋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Zoom FFT研究(zfft)1.信号平移设原始频率为f。
原始信号点乘exp(j*2*pi*f0*t),这里原始信号平移了f0。
运算后会产生实部波形和虚部波形。
f0为负数就是向左平移,为正数则是向右平移。
如果实部或虚部直接各自去做FFT的话,FFT结果是左右对称的,平移后频谱会产生2个频率:f-f0和f+f0。
如果实部和虚部一起去做FFT的话,FFT结果是左右不对称的,平移后频谱也会产生2个频率:f-f0和原始频谱对称的频率(=fs-f)-f0。
也就是整体频谱左移了f0。
是循环左移,即左移到负频率的部分回移动到频谱尾部。
实际关心的频率应该是某个频率段,如f1~f2,设fe=(f1+f2)/2,则把fe移动到零频率处(f0=-fe)。
2.低通滤波,为后面的下采样做准备,防止抽样后频率混叠信号平移后,是个复数,即2个序列。
对这个复数的低通滤波,该怎么设计还不清楚,实数序列和虚数序列滤波器设计是否一样?而且关心频率的中心位置在0频率处,这样平移后,会有负数频率,然后这个负数频率会折叠到高频部分吗。
如果折叠到高频的话,低通滤波是否仍然有效?有一种办法是先进行带通滤波,然后再平移,可以把带通滤波的左边截止频率移动到0频率处,而不是fe。
用matlab测试滤波,发现filter函数对复数的滤波结果和单独用实部和虚部分别滤波,且实部和虚部滤波用一样的系数,结果是相同的。
还发现把fe移动到零频率处再用低通效果是不错的,应该和频率搬移前用带通滤波效果一样。
比如设置低通的截止频率为fL,那么滤波结果应该是小于-fL和大于fL的频率成分都将被截止。
3.抽样为了减少运算量,其实不用全部数据低通滤波之后再抽样。
可以把滤波和抽样结合,因为很多数据是要被抽样掉的,并不需要滤波。
4.FFT对抽样后的数据进行FFT,如果数据量不够,可以进行补0处理。
对FFT计算结果重新排序。
对于重采样(抽样)所得的是一个复值序列,在进行FFT 计算时,全部数据都是有用的信息。
zoomfft原理ZoomFFT原理是一种用于信号处理的算法,它被广泛应用于音频、图像和视频处理等领域。
本文将介绍ZoomFFT的原理及其在信号处理中的应用。
ZoomFFT是一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的算法。
FFT是一种高效的信号处理工具,用于将时域信号转换为频域信号。
ZoomFFT通过对FFT算法的改进,实现了在频域上对信号进行精确的放大和缩小的功能。
ZoomFFT的原理是基于FFT算法对信号进行频谱分析的基础上进行的。
它通过对输入信号进行FFT变换,得到信号的频谱表示。
然后,ZoomFFT根据用户的需求对频谱进行放大或缩小的操作。
ZoomFFT的放大操作是通过对频谱进行插值实现的。
插值是一种通过已知数据点来推算未知数据点的方法。
ZoomFFT使用插值算法对频谱进行插值,以便在频域上放大信号。
这样,用户可以更清晰地观察信号的频谱特征。
ZoomFFT的缩小操作是通过对频谱进行抽取实现的。
抽取是一种从已知数据中选取部分数据的方法。
ZoomFFT使用抽取算法对频谱进行抽取,以便在频域上缩小信号。
这样,用户可以更详细地观察信号的频谱细节。
ZoomFFT还具有多种参数调节功能,例如频谱平滑、频谱增益等。
这些参数可以帮助用户更好地调整信号的频谱表示,以满足不同的应用需求。
在音频处理中,ZoomFFT可以用于音频的频谱分析和音频效果处理。
例如,用户可以使用ZoomFFT放大音频信号的特定频段,以便更清楚地听到细节。
同时,ZoomFFT还可以用于音频的降噪、均衡器等音频效果的实现。
在图像处理中,ZoomFFT可以用于图像的频域滤波和图像增强。
例如,用户可以使用ZoomFFT对图像的频谱进行放大,以便更清晰地观察图像的细节。
同时,ZoomFFT还可以用于图像的去噪、锐化等图像增强的操作。
在视频处理中,ZoomFFT可以用于视频的频域分析和视频特效处理。
例如,用户可以使用ZoomFFT对视频的频谱进行缩小,以便更好地观察视频的频谱特征。
基于DFT滤波器组实现zoom—FFT算法分析
李玉柏
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2000(16)B12
【摘要】本文介绍了一种基于DFT滤波器组实现zoom—FFT算法,该算
法是利用DFT滤波器组将待分析的信号带宽分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT运算。
分析表明:该算法运算效率高,能实现运算量和运算精度的折衷;与Yip级连zoom—FFT算法比较,该算法有更大的适应性,Yip无修
正级边zoom一FFT算法是该算法的一种特例,利用基于DFT滤波器组实
现zppm一FFT算法可推导出Yip无修正级边zoom一FFT算法的通用修正公式;与复调制zoom一FFT算法比较,在保证同样精度的情况下,该算法运算量为复调制zoom-FFT算法运算量的1/M(M为子带细化倍数).【总页数】6页(P122-127)
【关键词】DFT波波器组;zoom-FFT算法;数字信号;信号分析
【作者】李玉柏
【作者单位】电子科技大学通信学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.6
【相关文献】
1.基于多相结构的均匀DFT滤波器组的设计与实现 [J], 郎非
2.基于DFT滤波器组的低时延FPGA语音处理实现研究 [J], 薛一鸣;陈鹞;何宁宁;胡彩娥;王建平
3.FFT、PFT和多相位DFT滤波器组瞬态响应的比较 [J], John Lillington
4.基于DFT波波器组实现zoom—FFT算法分析 [J], 李玉柏
5.基于复解析带通滤波器的ZOOM-FFT算法的分析和实现 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2019.32科学技术创新运输,电网系统,电信和移动通信系统,航空航天,武器制导等。
其定时、导航和定位功能为经济,社会和国防等息息相关的各个领域给予不可或缺的支持。
由于地面卫星导航系统频率很弱,使用卫星导航的设备对无线电干扰也很敏感。
并且无线电设备可以抑制和欺骗无人机,也会对其他相关设备造成有害干扰,同时引出一些无法预知的安全风险。
此外,大功率的无线电干扰也有可能制约其他合法性的无线电服务项目的正常使用。
由于欠缺具体的工作法律依据和运行成果经验,管理部门必须在充分分析和评估的基础上采取适当的控制措施作出决策,以最大先决条件地提升管控电子设备的可靠性和质量,减少控制范围以此来规避管控过程中的各类风险。
结束语无人机管理涉及大量管理部门,使用技术手段协助控制无人机应由无线电管理部门负责。
无线电管理部门可以改良无人机无线电接收器控制机制,探寻高效无人机管控技术,保持无人机的无线电控制,并尽量减少对周围电磁环境的影响。
主管部门准确压制和有效控制各类违规无人机,有助于维护无线电波,以充分保护国家社会保障。
参考文献[1]董旭雷.基于MAPX 的无人机地面站地图软件的设计与实现[D].天津:天津大学,2017.[2]邹明普,邹磊.无人机飞行管控系统的设计与实现[J].北京测绘,2015(01):75-79.[3]周钰哲.无人机无线电管控技术研究[J].数字通信世界,2018(S1):31-34.[4]汪庭霁,黄伟宁,范振雄,武迎兵.无人机侦测技术方法研究[J].中国无线电,2017(11):57-58.[5]吴成富,冯,马松辉.一种改进的基于红外传感器的无人机姿态测量方法[J].计算机测量与控制,2013,21(4):883-885.[6]崔建鹏,巩冠峰,王刚,等.无人机光电与射频探测综合传感器系统综述[J].电光与控制,2013,20(3):49-52.[7]张,鲜斌,殷强,等.基于ARM 处理器的四旋翼无人机自主控制系统研究[J].中国科学技术大学学报,2012,42(9):753-760.基金项目:本研究受到2018年四川省科技计划重点研发项目“基于分布式光电红外复合传感的无人机自主管控技术研究”资助(编号:2018GZ0216)。
基于ZOOM-FFT的雷靶监测信号处理方法侯代文; 张虹; 邓磊明【期刊名称】《《电子设计工程》》【年(卷),期】2019(027)017【总页数】6页(P38-42,47)【关键词】鱼雷试验; 信号检测; FFT; Zoom-FFT【作者】侯代文; 张虹; 邓磊明【作者单位】91439部队辽宁大连116041【正文语种】中文【中图分类】TN306在鱼雷性能检测时,对鱼雷发现、跟踪和攻击目标等作战能力的检验以及制导作用距离等战术技术指标的考核,一般通过开展海上实航试验,对鱼雷攻击声靶的实现情况进行分析处理进行。
试验中,如果出现鱼雷未捕获跟踪声靶的情况,由于鱼雷和声靶功能出现异常的可能性同时存在,故障原因定位困难。
此时,靶场一般使用雷靶信号监测系统,记录并分析试验过程中鱼雷及声靶的接收、发送信号,为雷靶工作过程复盘及问题查找提供数据支撑[1]。
受浅海多途效应明显、背景噪声大等多种因素的影响,试验过程中雷靶信号监测系统接收到的鱼雷自导信号和声靶回波信号存在较强的混叠现象,在时域上难以区分,即使采用FFT方法转换到频域,在低信噪比条件下也难以有效识别[2,3]。
为此,本文采用Zoom-FFT方法,将感兴趣的频段移动到原点附近,进行低通滤波避免频率混叠,通过重采样降低采样频率,在不增加采样点数的情况下提高频率分辨率,实现雷靶信号的有效监测。
1 FFT雷靶信号监测方法1.1 雷靶工作过程鱼雷主动方式攻击声靶时,先向声靶发出寻的信号,声靶接收该信号后模拟被攻击目标的反射过程回复该信号,鱼雷接收应答信号并据此捕获、跟踪、攻击声靶,整个过程的顺利完成表示鱼雷攻击功能正常。
具体过程如图1所示。
在鱼雷攻击声靶过程中,经常发生鱼雷不能正常攻击声靶的情况。
造成这种情况的原因有多种,既可能是鱼雷未正常发出寻的信号或未正常接收应答信号,也可能是声靶未接收到寻的信号或未正确应答该信号。
此时,需要通过雷靶工作过程分析确定故障出现的原因。
基于Zoom-FFT的改进Rife正弦波频率估计算法赵强;侯孝民;廉昕【期刊名称】《数据采集与处理》【年(卷),期】2017(032)004【摘要】Rife算法是正弦波频率估计的一种经典算法,但其根本缺陷在于低信噪比且被估计频率接近量化频率点时估计性能差.本文通过分析Zoom-FFT的基本原理,验证了其具有可控的局部频谱放大功能,进而提出了一种改进的Rife频率估计算法.通过对信号进行Zoom-FFT处理实现以被估计频率为中心的较窄频段频谱的大幅度细化和放大,然后利用Rife算法进行精确频率估计.仿真结果表明,该算法具有高于传统Rife及其改进算法的估计精度和抗噪声性能,且对真实频率与量化频率点的位置关系不敏感,但计算复杂度有一定增加.%Rife algorithm is a classical algorithm for frequency estimation of sine wave.Its drawback is that the estimation performance is poor when the true frequency is close to the frequency quantization points or the SNR is low.After analyzing the theory of Zoom-FFT,its amplification function for spectrum isverified.Furthermore,an improved frequency estimation algorithm based on Zoom-FFT is proposed.After the Zoom-FFT process,spectrum of a narrowband centered on true frequency is amplified,and then Rife algorithm is used to finish the accurate estimation of signal frequency.Simulation results indicate that the improved Rife algorithm has higher estimation accuracy and better anti-noise performance than Rife algorithm and some other improved algorithms.Moreover,it is insensitiveto the position of the true frequency in the spectrum.However,to a certain extent,the computation load is improved.【总页数】6页(P731-736)【作者】赵强;侯孝民;廉昕【作者单位】装备学院光电装备系,北京,101416;装备学院光电装备系,北京,101416;装备学院光电装备系,北京,101416【正文语种】中文【中图分类】TN971.6【相关文献】1.基于Rife算法和相位差法的频率估计算法 [J], 谢胜2.基于ⅡN算法和Rife算法的正弦波频率估计算法 [J], 周龙健;罗景青;房明星3.正弦波频率估计的改进Rife算法 [J], 王宏伟;赵国庆4.基于幅值-相角判据的修正Rife正弦波频率估计算法 [J], 孙宏军;王小威5.基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现 [J], 王旭东;刘渝;邓振淼因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Zoom-FFT的改进、频谱反演与时-频局部化特性
罗利春
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2006(34)1
【摘要】回顾了经典连续分段序列Zoom-FFT方法.定义了时间分段序列的占空比Rms.分析了在实际应用中对Rms<1的时间分段序列的Zoom-FFT处理的需求并建立了处理这种序列的新方法.提出并证明了Rms为任意值的Zoom-FFT频谱反演回实际频谱的理论公式和修正公式.给出了对跳频信号进行Rms=1的Zoom-FFT处理和对话带信号进行Rms<1的Zoom-FFT处理并反演回实际频谱的例子.证明Zoom-FFT方法对解决信号快速搜索和粗分析与信号细节分析的矛盾有实用价值,间断分段序列的Zoom-FFT进一步提高了分析效率.最后讨论了Zoom-FFT 具有类似于小波变换的时-频局部化特性问题.
【总页数】6页(P77-82)
【作者】罗利春
【作者单位】北京947信箱,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.基于CZT和Zoom-FFT的频谱细化分析中能量泄漏的研究 [J], 李天昀;葛临东
2.一类具有时一频局部化的含参量窗函数 [J], 陈桂章;杨守志
3.基于Zoom-FFT频谱细化的水声目标螺旋桨轴数提取技术 [J], 张振华;王海宁;张中戈
4.错频叶轮的振动局部化特性分析 [J], 查宏
5.错频叶轮的振动局部化特性分析 [J], 查宏
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。