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基于频散补偿和分数阶微分的多模式兰姆波分离

倪龙 陈晓

基于频散补偿和分数阶微分的多模式兰姆波分离

倪龙, 陈晓
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  • 由于兰姆波的多模和频散特性,实际检测时在同一激发频率下存在多种模式的混合信号,而各模式信号有不同的频散特性,使得在时频混叠的情况下兰姆波的检测变得十分复杂.本文在频散补偿的基础上,通过时延函数建模,依靠不同模式频散趋势的差异性,将时频混叠信号的分离问题转化为部分模式混叠信号的分离问题.基于分数阶微分的理论,用信号幅值谱分数阶微分极大值和对应频率分别与微分阶次拟合多项式实现特征参数的提取并依靠特征参数重建幅值谱.结合相位谱重构时域信号以实现部分混叠信号中频散补偿后的模式的分离.最后恢复频散获得分离后的兰姆波信号.仿真和实验结果表明,本文方法不仅可以实现时频混叠多模式兰姆波信号的分离,更能保证分离精度,有助于复杂多模式频散信号的分离与处理的进一步研究.
      通信作者: 陈晓, chenxiao@nuist.edu.cn
    • 基金项目: 江苏省自然科学基金(批准号:BK20161536)、江苏省第十一批六大人才高峰高层次人才项目(批准号:DZXX-006)、江苏省333高层次人才培养工程和江苏高校优势学科建设工程资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-29
  • 修回日期:  2018-07-02
  • 刊出日期:  2018-10-20

基于频散补偿和分数阶微分的多模式兰姆波分离

  • 1. 南京信息工程大学, 江苏省气象探测与信息处理重点实验室, 南京 210044;
  • 2. 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 南京 210044;
  • 3. 南京信息工程大学, 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044
  • 通信作者: 陈晓, chenxiao@nuist.edu.cn
    基金项目: 

    江苏省自然科学基金(批准号:BK20161536)、江苏省第十一批六大人才高峰高层次人才项目(批准号:DZXX-006)、江苏省333高层次人才培养工程和江苏高校优势学科建设工程资助的课题.

摘要: 由于兰姆波的多模和频散特性,实际检测时在同一激发频率下存在多种模式的混合信号,而各模式信号有不同的频散特性,使得在时频混叠的情况下兰姆波的检测变得十分复杂.本文在频散补偿的基础上,通过时延函数建模,依靠不同模式频散趋势的差异性,将时频混叠信号的分离问题转化为部分模式混叠信号的分离问题.基于分数阶微分的理论,用信号幅值谱分数阶微分极大值和对应频率分别与微分阶次拟合多项式实现特征参数的提取并依靠特征参数重建幅值谱.结合相位谱重构时域信号以实现部分混叠信号中频散补偿后的模式的分离.最后恢复频散获得分离后的兰姆波信号.仿真和实验结果表明,本文方法不仅可以实现时频混叠多模式兰姆波信号的分离,更能保证分离精度,有助于复杂多模式频散信号的分离与处理的进一步研究.

English Abstract

参考文献 (25)

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