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1、第二卷第理期? !年?月信号处理#%为间隔截取若干段,然后将所截得 的信号段 中对应的离散点相加后取算术平均1这样可以消除原信号中的随机千扰和非指定周期分量而保留指定的周期分量及其倍频分量。时域平均的基本原理如图?所示1经过 滤波后的原始信号,用适当的周期截取5万5万。656?11 1111 111 1 1 1?一5汀5汀。6色 急信号处理第二卷居叮 万。?。二。一第四个等于1 等等。5,即频率为了。,所以了一? 机床主轴转速为2: ;时的振动信号,经! 的低通滤波 器,再用二吕间隔进行离散采样,得到? 个数据,送人计算机用图所示程序,依 自相关系数在某一范 围内的最大值求得周期,再进行时域平
2、均,输出图形如图所示。其周期少/,频率为/。这样将一个频 率为 ,幅值为 2 5相对值6的正弦信号提取出来了。第2期信号时域平均原理和应用2?为 了进行对比,又将,/ 信号分析仪中,得到0 卯 卯勿扣朋即匆介8 0 )夕 八二 钾石八乙上娜 一?邵御劣和图?机 床振动信号时域平均夕刃 邓娜任?图 机床振动信号幅值谱的! !幅值谱如图 所示,从图 中可看到确实存在一个# %乃。:川川) + ,车床的低频噪声 图形图? ) + ,车床噪 声幅值谱利 用图8所示的计算程序进行时域平均,计算结果列于表?中。为了进行比较,又将原始信号在? 信号分析仪作! !谱分析,其幅值谱图示于 图? 中,表是从幅值谱
3、 图上读取的频率和相对幅值表?)+,车床时域平均计算结果一一个周期中的采样数数平均次数数侧、: : :频率率相对幅值值) %么 一一一一万 一一二万一丫一 一一万下一一一 一一万只不一一了二一一一一一一一一二一一一一任(口口刁一 .一 一一一一 匕 吻(口 ,户( 如口( 一叫月口( ( 口口 ( ( ( ( ( ( ( 口( ( ( ( ( (,(闷, (口(一( ( ( ( (口曰(州(卜 (一一 8 8 8: ?“ 2信号第二卷、井弃哥 石不军 二二宁二采三二于某不于若井二于井井事井二共二干不井二二井二二 二二二共共 二哥二 二井二不 井井 共共井 共共子 二一二千 二二一二二蕊不不不石
4、砚 井干不二二二二二二二二共 二二 二井二二二二 军益二二 二二衰圈? 幅值谱分析结果频频频率5 6 6 6相对幅值值? ? ? ? ?2?121? ?。2 2 2?。 ? ? ? ? ?1 。! 比较表?和表,时域平均和谱分析结果基本相同。其中 是工频电压引起的,?1?兄是机床主轴的固有频率, 是电机的旋转频率。?1飞行员 呼吸信号的时域平均设计一供氧装置,保证飞行员在飞行过程中按照呼吸过程的规律提供氧气,首先必须对飞行员的呼吸信号5单位 时 间内的吸气和吐 气量6进行统计分析,定出一个最佳周期。由于人的呼吸信号是准周期信号,每次呼吸的时间间隔不完全相同,呼吸信号也不是正弦信号。图;6,6是
5、两个飞行员的呼吸信号图形。如果对这样的图形进行频谱分析,频率分量较多,不易识别周期分量,难 以得出直观的统计平均的呼吸周期图形,而时域平均方法恰好能克服谱分析的不足,而得到直观的平均周期图形,见图? 6,6。图? 6和6分 别是图? ? 6和6呼吸信号的时域平均图形,是通过用自相关系数为最大方法在不等间隔的准 周期信号中确定最佳周期,然后以此周期截取信号 进行时域平均而得到的。图形上半部是吸气过 程,下半部是呼气过程。从图形 中很清楚地得到平均周期,呼吸曲线的变化情况,特别是吸气 曲线的变化率,都可从图形中容易地得到。这样为供氧装置可提供 多种参数,以达到灵佳设计。厂厂厂 厂厂 1了 5 5
6、5 5 56 6 6 + 6八,、勿八川了尸 才弓二尸图? ?飞行员呼吸信号图形图?呼吸信号时域平均图形四、结论时域平均 作为信号处理方法,有以下特点?、时域平均的结果是时域曲线或图形,直观、明了。、时域平均对于那些非正弦型的周期或准周期信号的处 理 比频谱分析更有效。?、时域平均方法具有频谱分析那种提取正弦周期分量的功能,是在时域内进行频率分板的理想方徐一第2期信号时域平均原理和应用2?最后,向对于本文工作作出积极贡献的西安交通 大学张 函坪、刘东升老师,向热情支持本工作并提供呼吸信号记录 的第四军 医大学张立藩、肖赞英、冯林华和 王兴邦老师表示衷心感谢0参考文献1_: ;,“ 94七: 4
7、七主/;一 / )4:/=乒74/:吕七9/3/;4 :8;冲?,494):;4)04;=)04七/;/ #;043/;4: 44 94;一(/;(;一 94;5;主 /七/;三4 :召主七6 丈4=/;4 :4?;4主74;七4七0 /=七。 4么: ,七: 4吕 0七)4:/=4 /;4;94 4宜4/乞4主)4;七1.4 : 4: 44:4 ;44/ :94=4/;/: 4七9;欢迎订阅 信号处理自动化技术杂志信号处理是中国电子学会、中国仪器仪表学会所属信号处理学会学报。本刊主要读者对象是从事信号处理工作的科学工作者、工程技术员及大专 院校师生。主要刊载?信号处 理5包括模态分析和图象处
8、理6的理论、方法,软、硬设备及其在各学科的应用,、国内外信号处理发展动态,、与发展信号处理科学有关的学术论文。全年四期,全年定价21元。自动化技术是我国出版单位正式批准的专业性 技术刊物。主要内容有传感器和各种工业自动化仪表及其检侧技术,自动化装置工业节能,自动控制理沦和自动控制系统,办公室自动化,计算机和微处理机的应用,计一 算机软件和硬件系统分析与信号处理,计算机仿真,国内外自动化学术动态 等。可供各行各业的工程 技术人员及大专院校师生参考。木刊为季刊,另有增刊两期,全年订费21元。以上两刊,单位订阅 可直接从银行信汇,个人订阅可从邮局汇款。请在信汇单一七写清通信地址,以上两刊编辑部地址0匕京鼓楼西大街以号开户银行北京市工商银行地安门分 理处帐号,? 噜争
