信号双谱分析

信号双谱分析

双谱估计算法

双谱(Bispectrum)是分析非线性、非高斯、非最小相位的平稳随机信号的有力工具，在雷达、声呐、生物医学、故障诊断等领域得到成功应用。双谱具有较好的抑制高斯噪声的能力，但对于非高斯噪声无能为力。随着计算机技术的发展，对于双谱和高阶谱的算法及应用研究已经越来越重视且深入。

设x(i)，i=0,1, …, N-1，是零均值平稳过程的一个样本，则三阶累积量估计为：

其中：

双谱密度函数估计为：

x(n)的1.5维谱定义为三阶累积量的对角切片c(i)=C(i,i)的一维傅里叶变换，即双谱切片谱，和双谱计算相比这样可以大大降低运算量。

参考文献

[1] 张贤达 著. 现代信号处理[M]. 北京 清华大学出版社，2002年10月第2版.

[2] 张严，王树勋. 非线性相位耦合的切片谱分析方法[J]. 电子学报，1998年，第26卷第10期，第104-109页.

双谱估计举例

使用多道信号分析软件，对仿真相位耦合信号进行双谱、双谱切片谱以及功率谱估计。

菜单操作：《分析》→《通用分析》→《双谱估计》；《分析》→《通用分析》→《双谱切片谱》；《分析》→《通用分析》→《功率谱估计》。

（1）例子1：二次相位耦合信号仿真x(n)：

其中f1=10, f2=13, f3=f1+f2=23, f4=7, f5=28, f6=f4+f5=35, 采样率：Fs=100Hz

a1, a2, a3, a4, a5, a6是相位，满足a3 = a1+a2, a6 = a4+a5。a1=pi/10, a2=pi/5, a3=3pi/10, a4=pi/2, a5=pi/4, a6=3pi/4。

原始信号：

信号双谱估计结果：

双谱切片谱估计结果：

功率谱估计结果

（2）例子2：第2个例子是x(t)=sin(2π10t/Fs-π/3) + sin(2π15t/Fs+π/4) + sin(2π25t/Fs+π/12), Fs=100Hz, t=0,1,…,N-1。

双谱估计结果：

双谱切片谱：

功率谱估计：

联系作者：chengbowork@163.com

相关文章

多道信号分析软件系统

生物医学信号处理与分析软件系统设计

多维特征参数机器学习算法

多维特征参数机器学习软件

Kohonen自组织特征映射神经网络(环形和球面形网络)

矩阵的三维图形显示软件

图片浏览软件工具

曲线拟合软件

离散小波变换用于信号滤波

主成分分析(K-L变换)与信号的分解与合成(滤波)

信号的样本熵序列计算