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1、t 诗量与测试技拳)2 0 0 5 年第3 2 誊摹2 粕基于M A T L A B 的小波分析在侵彻加速度存储测试信号分析中的应用B a s e do nM AT L A BW av e l e tA n a l y t i c a lM e t h o dA p p l i c a t i o ni nP e n e t r a t i o nA c c e l e r a t i o nS t o r a g e t e s t i n gA n a l y s i s常旭青马铁华(中北大学电子工程系，山西太原0 3 0 0 5 1)摘要：在利用传感器进行动态测量时，为了得到精确的测量结
2、果，需要对传感器进行动态校准，校准环节可以通过系统辨识得到。对于侵彻加速度存储测试曲线，利用小波分析的方法可以先进行滤波消噪，再使用特定的命令读出其频谱分量，将不同频谱分量的信号从原始数据中提取出来；同时针对曲线频率分布的特点，用小波分析法提取相应频率段的信号，以便对存储测试信号所包含的信息有更多更清楚的认识。关键词：传感器；侵彻；存储；小波分析1 小波分析简介小波分析是近年来非常活跃的一个研究领域，是继傅立叶分析后的又一重大进展。它属于时频分析的一种，解决了傅立叶变换不能解决的许多问题，在时频两域都具有表征信号局部特征的能力，窗口大小固定不变但形状可改变，即时间窗和频率窗都可以改变的时频局部
3、化分析方法，能有效地从信号中提取信息，通过伸缩和平移等运算对函数或信号进行多尺度细化分析。利用连续小波变换进行动态系统故障检测与诊断具有良好的效果。小波分析尤其适合于瞬态突变信号的分析。此外，小波变换满足能量守恒方程，将信号施以小波变换其信息不会有损失。小波分析法的应用主要集中在以下几个方面：(1)数学上的应用，诸如方程的求解；(2)信号处理中的应用，包括信号检测、目标识别以及去除噪声等；(3)图像处理，如数据压缩、模式识别、指纹鉴别等。2 实测曲线的分析2 1 利用k a i s e r 窗进行滤波处理利用k a i s e r 窗设计了适合于侵彻过程数据处理的滤波器。选用阻带衰减最大的凯泽
4、(k a i s e r)窗，其特性如表l 所示。表1 凯泽(k a i s e r)窗的滤波特性一般4 口 3 2 2 1 d B艿2 2 1 d B(2)0 1 2(艿2 8 7)，艿2、f 5 0 d B去除噪声的阈值选用了m a t l a b 提供的默认值，去除噪声后的信号曲线如图2 所示，由此可见，信号的高频噪声得到了有效的抑制，有利于从信号中获取更为准确的测试值。图1原始信号曲线图2去除噪声后的信号曲线2 2 对滤波后曲线积分处理对滤波后的曲线进行积分，得到弹丸在混凝土中侵彻过程的速度和位移变化曲线，如图3 所示。，全弹道侵彻积分位移曲线v 0=5 3 5 m s厂、。|图3 侵
5、彻速度曲线(左)乏位移曲线(打)侵彻过程中，弹丸初始速度为5 3 5 m s，撞击靶板的=，II(替代J J G 7 0 59 0)于2 0 0 2 年8 月实施，新规程在输液系统，检定条件，检测器性能的检定及检定方法等方面做了一些修改，(1)检定设备中，增加了游标卡尺。将原来的玻璃温度计改为：测量范围为(0 1 0 0)的数字温度计。(2)检定环境条件要求中，温度变化由原来8 小时内不超过3(示差折光率检测器温度变化不超过2)，改为检定过程中温度变化不超过3。C(示差折光率(3)梯度误差符号由原来的T c 改为G c，柱箱温度(4)定性，定量重复性检定的测量次数由原来的8 次(5)在输液系统
6、的检定中，3 个流动相的收集时间由柱箱温度设定值误差T s+一柱箱温度稳定性k+一3 检黼性 基线噪声+ii基线漂移+二二最小检测浓度+二二波长示值误差和重复性+二一无梯度洗脱装置和无柱温箱的仪器，此项目不检定。紫外一可见光；二级管阵列和荧光检测器检定此项目示差折光率(7)检定方法的变化：对梯度误差的检定，明确了B 溶剂经过5 个阶梯(每个阶梯变化2 0)从0 变到1 0 0。最小检测浓度的检定改为动态法。(8)最小检测浓度的检定改为动态法紫外一可见光检测器，最小检测浓度所用标准物质由原来的4 1 0 _ 8 9 m L 奈甲醇溶液改为1x1 0 7 9 m L 奈甲醇溶液。荧光检测器，删去了
7、灵敏度检定；最小检测浓度所用标准物质由原来的5 1 0 叫o g m L 硫酸奎宁高氯酸水溶液改为1X1 0-9 9 m L 硫酸奎宁高氯酸水溶液示差折光率检测器，删去厂灵敏度检定。参考文献【1 赵敏J J G 7 0 5 9 0(液相色谱仪检定规程)，北京：中国计量m 版社1 9 9 0 2】赵敏J J G 7 0 5 2 0 0 2(液相色谱仪检定规程，北京：中国计鞋“j 版社，2 0 0 2 作者简介：赵玉琴，女工程师。工作单位：哈尔滨市计量检定测试所，通讯地址：1 5 0 0 3 6 哈市香坊区珠江路5 号。盂庆生韩崧，哈尔滨市计量检定测试所(哈尔滨15 0 0 3 6)。收稿时间：2
8、 0 0 4 1 2 0 3参考文献【1 胡昌华，张军波，夏军，张伟基于M A T I A B 的系统分析与没汁一小波分析西安：电子科技大学出版社，1 9 9 9【2 飞思科技产品研发中心M A T I，A B 6 5 辅助小波分析与应圳北京：电子工业出版社，2 0 0 3 1 3 刘贵忠，邸双亮小波分析及其应，H 西安：电予科技大学版社，1 9 9 2 1【4 黄文梅信号分析与处理一M A T I A B 语言硬应刚北京：国防科技大学出版社，2 0 0 0 5 陈桂明。张明照应用M A T I。A B 语言处理数字信号与数字图像北京：科学出版社，2 0 0 0 6 孙贵青，杨德森小波变换在瞬
9、态信号检测中的应用哈尔滨工程大学学报，1 9 9 8，1 9(1)作者简介：常旭青，女。硕士，助教。主要从事测试计嶝技术及仪器 0 研究。工作单位：中北大学电子工程系。通讯地址：1 1 3 0 0 5 1J I 州省太原市。马铁华中j E 大学电子工程系(太原0 3 0 0 5 1)。收稿时间：2 0 0 0 5 一O l 一2 5 万方数据基于MATLAB的小波分析在侵彻加速度存储测试信号分析中的基于MATLAB的小波分析在侵彻加速度存储测试信号分析中的应用应用作者：常旭青，马铁华作者单位：中北大学电子工程系,山西,太原,030051刊名：计量与测试技术英文刊名：METROLOGY&MEASUREMENT TECHNIQUE年，卷(期)：2005,32(2)参考文献(6条)参考文献(6条)1.孙贵青;杨德森 小波变换在瞬态信号检测中的应用期刊论文-哈尔滨工程大学学报 1998(01)2.陈桂明;张明照 应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像 20003.黄文梅 信号分析与处理-MATLAB语言及应用 20004.刘贵忠;邸双亮 小波分析及其应用 19925.飞思科技产品研发中心 MATLAB6.5辅助小波分析与应用 20036.胡昌华;张军波;夏军;张伟 基于MATLAB的系统分析与设计-小波分析 1999 本文链接：http:/