空間濾波轉(zhuǎn)速遙測系統(tǒng)的信號處理及其實現(xiàn)方法.pdf

1、轉(zhuǎn)速測量與工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)和科研等密切相關(guān)。基于空間濾波技術(shù)的轉(zhuǎn)速遙測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、非接觸、可以遙測的特點，有良好的應(yīng)用前景。在空間濾波轉(zhuǎn)速遙測系統(tǒng)中，從差分空間濾波傳感器輸出的準正弦信號中提取其中心頻率，再用中心頻率計算出轉(zhuǎn)速。從準正弦信號中瞬時準確地提取出中心頻率是該系統(tǒng)能準確遙測瞬時轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵。然而，空間濾波信號是窄帶非平穩(wěn)的，其幅度和相位都有一定的隨機性，這使得準確提取空間濾波信號的瞬時中心頻率很困難。
　　為解決該

2、難題，根據(jù)準正弦信號的特點和小波變換的時頻局部性，提出了基于復(fù)小波變換的中心頻率提取方法(WT方法)。在該方法中，先根據(jù)中心頻率的預(yù)測值構(gòu)造出有不同中心頻率的復(fù)小波，用復(fù)小波族對準正弦信號進行復(fù)小波變換并取其模值，以最大模值對應(yīng)的小波中心頻率作為信號的中心頻率。
　　為簡單有效地實現(xiàn)復(fù)小波變換，用高斯函數(shù)的m階和m+1階導(dǎo)數(shù)作為一對正交小波，用該對正交小波分別作為實部和虛部而構(gòu)成復(fù)母小波；用高斯函數(shù)任意階導(dǎo)數(shù)的頻譜經(jīng)離散傅里葉逆變

3、換得到復(fù)小波的時域序列，以高效地構(gòu)建出復(fù)小波。
　　用仿真實驗和空間濾波器信號，驗證了所提出的中心頻率提取方法及其性能。在仿真實驗中用WT方法提取已知頻率正弦信號的頻率，通過與快速傅里葉變換方法(FFT方法)、過零點周期方法(CZ方法)提取的正弦信號頻率比較，得出了WT方法能夠用于提取信號頻率的結(jié)論。在用實際空間濾波信號進行的實驗中，分別采用對稱實小波(包括奇、偶對稱實小波)和復(fù)小波進行了中心頻率的提取，通過和 FFT方法、CZ方