离散频谱分析校正理论与技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

离散频谱分析校正理论与技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概述1

1.1 研究离散频谱分析校正理论和技术的目的和意义1

1.2 离散频谱分析校正理论与技术的发展2

1.3 本书的写作目的和意义8

第2章 傅里叶变换与频谱分析10

2.1 连续傅里叶变换与频谱分析10

2.1.1 卷积与相关原理10

2.1.2 连续傅里叶变换27

2.1.3 几种典型信号的傅里叶变换37

2.1.4 傅里叶变换的性质43

2.1.5 频谱分析的定义和基本用途56

2.2 离散傅里叶变换与频谱分析57

2.2.1 连续信号的离散化57

2.2.2 离散傅里叶变换和频谱分析的定义与作法58

2.2.3 从连续傅里叶变换到DFT65

2.2.4 快速傅里叶变换70

2.3 窗函数与泄漏73

2.3.1 矩形窗74

2.3.2 Hanning窗与Hamming窗76

2.3.3 三种窗的旁瓣比较（幅值归一化对数谱）78

2.3.4 加窗后的恢复系数78

2.4 提高频谱分析精度的其他措施（多段平均和零均值化等）82

2.4.1 多段平均——降噪和求谱均值技术82

2.4.2 零均值化83

2.5 对称窗函数的频谱特征83

2.5.1 最大值特性83

2.5.2 主瓣特性84

2.5.3 衰减性和振荡性85

2.5.4 常见几种窗的验证87

2.5.5 对称窗函数性质小结88

第3章 离散频谱误差分析与谱线干涉现象89

3.1 离散频谱误差分析89

3.1.1 单频率谐波信号离散频谱误差的理论分析89

3.1.2 对单频率谐波信号分别加三种典型窗函数进行离散频谱分析时的误差分析93

3.2 窗长归一化的离散频谱95

3.3 频谱分析中谱线干涉现象97

3.4 小结98

第4章 单频率成分（间隔较远的多频率成分）离散频谱校正技术100

4.1 比值校正法（内插法）101

4.1.1 频率校正102

4.1.2 幅值校正103

4.1.3 相位校正103

4.1.4 几种典型窗函数的比值校正104

4.1.5 仿真计算109

4.1.6 比值校正法小结110

4.2 能量重心校正法111

4.2.1 常用窗函数的能量特性112

4.2.2 能量重心法校正频率、幅值和相位的原理113

4.2.3 常用窗函数能量重心校正法误差分析114

4.2.4 仿真计算117

4.2.5 能量重心校正法小结119

4.3 FFT＋FT连续细化傅里叶变换分析校正法119

4.3.1 用连续FT变换对FFT谱部分区间进行细化的算法120

4.3.2 仿真计算121

4.3.3 FFT＋FT连续细化傅里叶变换分析校正法小结122

4.4 相位差校正法122

4.4.1 时域平移校正法123

4.4.2 改变窗长法130

4.4.3 综合相位差校正法——时域平移＋改变窗长＋加不同窗函数法132

4.4.4 相位差校正法的通式及算法死点137

4.5 相位差＋单点FT通用离散频谱校正方法153

4.5.1 目前四种离散频谱校正方法对窗谱函数的依赖关系154

4.5.2 一种通用的、完全不依赖窗谱函数的精确离散频谱校正方法155

4.5.3 仿真验证156

4.5.4 小结157

4.6 离散频谱分析中谱峰单频率成分的判断识别与频谱自动校正157

4.6.1 加Hanning窗时谱线干涉的判定方法（离散频谱中单频率成分的判定方法）157

4.6.2 单频率成分（间隔较远的多频率成分）离散频谱的自动校正159

4.6.3 仿真计算160

4.7 噪声对校正精度的影响161

4.8 小结165

第5章 随机噪声对离散频谱校正技术频率估计精度的影响169

5.1 加性高斯白噪声背景下离散频谱分析的统计特性170

5.1.1 高斯白噪声序列统计特性170

5.1.2 高斯白噪声序列谱的统计特性171

5.2 随机噪声背景下离散频谱分析的统计特性176

5.2.1 离散频谱分析幅值和相位的分布176

5.2.2 满足精度要求的离散频谱分析条件178

5.2.3 谐波信号离散幅值谱最大值取错的概率180

5.2.4 仿真验证与分析182

5.3 高斯白噪声对比值校正法精度影响的理论分析和仿真计算184

5.3.1 高斯白噪声对加矩形窗比值校正法精度影响的理论分析185

5.3.2 高斯白噪声对加Hanning窗比值校正法精度影响的理论分析189

5.3.3 仿真分析192

5.3.4 讨论193

5.4 高斯白噪声对相位差校正法精度影响的理论分析和仿真计算193

5.4.1 高斯白噪声对平移相位差校正法精度影响的理论分析和仿真计算193

5.4.2 高斯白噪声对改变窗长相位差校正法精度影响的理论分析和仿真计算199

5.4.3 高斯白噪声对综合相位差校正法精度影响的理论分析和仿真计算204

5.5 小结211

第6章 密集频谱的细化与校正技术213

6.1 复解析带通滤波器214

6.1.1 FIR非递归带通数字滤波器及其特点214

6.1.2 FIR非递归复解析带通滤波器215

6.2 传统的复调制细化选带频谱分析原理与方法217

6.3 基于复解析带通滤波器的复调制细化选带频谱分析原理与方法223

6.3.1 基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法223

6.3.2 基于复解析带通滤波器的复调制细化选带频谱分析方法的特点227

6.3.3 仿真计算229

6.4 基于复解析带通滤波器的复调制细化选带频谱分析算法230

6.4.1 一级FIR复解析带通滤波器的设计230

6.4.2 二级FIR复解析带通选抽滤波器的设计234

6.4.3 仿真计算236

6.4.4 基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析小结237

6.5 密集频率成分的频谱校正方法238

6.5.1 密集频率成分的频谱校正方法238

6.5.2 密集频谱自动校正程序实现239

6.5.3 仿真计算239

6.6 ZFFT与FT连续细化傅里叶变换频谱分析的对比242

6.7 小结248

第7章 连续频率成分信号的频谱校正技术250

7.1 自由衰减振动响应连续频率成分信号离散频谱误差分析250

7.1.1 单自由度自由衰减振动响应信号连续谱及其参数分析250

7.1.2 多自由度有阻尼自由衰减振动响应连续谱分析253

7.1.3 幅值恢复仿真研究254

7.2 机械结构小阻尼的精确估计方法259

7.2.1 傅里叶变换法求结构小阻尼的原理与方法260

7.2.2 估计多自由度有阻尼振动系统阻尼的原理与方法261

7.2.3 传递函数法求结构小阻尼的方法261

7.2.4 仿真计算261

7.2.5 试验测试264

7.3 自由衰减振动响应信号特征参数的估计原理与方法265

7.3.1 校正频率和相位的原理与方法265

7.3.2 多自由度自由衰减振动响应信号特征参数估计的原理与方法267

7.3.3 仿真计算267

7.3.4 采样频率对于特征参数估计精度的影响269

7.3.5 特征参数对估计精度影响的仿真研究271

7.3.6 针对频率耦合影响提高估计精度的方法274

7.4 小结277

第8章 离散频谱校正技术在工程中的应用279

8.1 离散频谱校正技术在发动机扭振信号处理中的应用280

8.2 离散频谱校正技术在旋转机械振动信号分析中的应用285

8.3 频谱校正技术在电力系统电参量测试分析中的应用286

8.4 离散频谱校正技术在涡街流量计信号处理中的应用290

8.5 离散频谱校正技术在激光多普勒测速中的应用295

8.6 离散频谱校正技术在循环平稳解调分析中的应用296

8.7 离散频谱校正技术在电机谐波测试分析中的应用303

8.8 离散频谱校正技术在斜拉桥索力测试分析中的应用305

8.9 离散频谱校正技术在雷达测速中的应用310

8.10 离散频谱校正技术在转子动平衡中的应用314

8.11 离散频谱校正技术在悬臂梁结构裂纹参数识别中的应用319

参考文献324

附录 相关功能C语言程序集330

附录1 基2FFT子程序330

附录2 频谱分析程序334

附录3 FT频谱选带细化程序338

附录4 比值（内插）校正法、能量重心校正法、相位差校正法程序339

附录5 复解析带通滤波器程序345

附录6 基于复解析带通滤波器的复调制细化选带频谱分析程序346