本文關(guān)鍵詞：基于HHT的動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧振式傳感器作為一種分辨力高、重復(fù)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的新型傳感器,已經(jīng)在航空、航天、石油、化工、冶金、食品、氣象、計(jì)量等領(lǐng)域發(fā)揮了舉足輕重的作用。然而,目前諧振式傳感器的測(cè)頻方法和儀器普遍存在無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)頻率、動(dòng)態(tài)性差、沒(méi)有考慮實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。為了解決以上問(wèn)題,本文研究了一種基于希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform, HH T)的動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法,并實(shí)現(xiàn)了基于該方法的動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀器。在研究方法的過(guò)程中,首先,介紹了諧振式傳感器的需求和傳統(tǒng)HHT的理論。然后,通過(guò)MATLAB仿真分析,討論了作為動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法的傳統(tǒng)HHT在不同狀態(tài)下的優(yōu)勢(shì)和不足,并改進(jìn)了效率、邊界處理、停止條件等多個(gè)方面。最后,通過(guò)對(duì)比,驗(yàn)證了改進(jìn)后的動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法具有更高的精度和執(zhí)行效率。在實(shí)現(xiàn)儀器的過(guò)程中,首先,選取了嵌入式Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、ARM和Qt/E的軟硬件環(huán)境,并搭建了測(cè)頻儀的硬件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。然后,經(jīng)過(guò)劃分總體、優(yōu)化算法、詳述子部分等步驟,完成了測(cè)頻儀的軟件設(shè)計(jì)部分。最后,將軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀。最終通過(guò)一系列測(cè)試,驗(yàn)證了該動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀達(dá)到了預(yù)期的實(shí)現(xiàn)目標(biāo),解決了目前適用諧振式傳感器的測(cè)頻設(shè)備普遍存在的問(wèn)題,并且具備可動(dòng)態(tài)測(cè)量頻率、高精度、實(shí)時(shí)性、性價(jià)比高、可移植性好、界面友好等優(yōu)點(diǎn)。此外,本文的工作有助于推進(jìn)諧振式傳感器測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器的進(jìn)步,促進(jìn)諧振式傳感器在更廣闊的領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：諧振式傳感器 希爾伯特-黃變換 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng) MATLAB ARM
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 測(cè)頻方法的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 測(cè)頻儀器的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀12
• 1.3 預(yù)期目標(biāo)和內(nèi)容安排12-14
• 2 相關(guān)理論概述14-28
• 2.1 諧振式傳感器14-15
• 2.2 希爾伯特黃變換15-26
• 2.2.1 論提出15-16
• 2.2.2 瞬時(shí)頻率16-20
• 2.2.3 固有模態(tài)函數(shù)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解20-24
• 2.2.4 希爾伯特變換和邊際譜24-26
• 2.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)26-27
• 2.3.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)概念26-27
• 2.3.2 實(shí)時(shí)系統(tǒng)分類27
• 2.3.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法的分析28-38
• 3.1 準(zhǔn)備工作28
• 3.2 正常工作狀態(tài)仿真28-31
• 3.3 異常工作狀態(tài)仿真31-35
• 3.4 分析和總結(jié)35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 4 動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法的改進(jìn)38-62
• 4.1 效率改進(jìn)38-42
• 4.2 邊界處理改進(jìn)42-51
• 4.2.1 常用邊界處理方法42
• 4.2.2 選取邊界處理方法42-46
• 4.2.3 改進(jìn)邊界處理方法46-48
• 4.2.4 改進(jìn)前后的仿真對(duì)比48-51
• 4.3 插值方法51
• 4.4 IMF停止條件改進(jìn)51-52
• 4.5 改進(jìn)后EMD的流程及流程圖52-54
• 4.6 改進(jìn)后的驗(yàn)證54-60
• 4.6.1 改進(jìn)前后的精度對(duì)比54-58
• 4.6.2 改進(jìn)前后的效率對(duì)比58-60
• 4.7 本章小結(jié)60-62
• 5 動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀的實(shí)現(xiàn)62-86
• 5.1 硬件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)62-68
• 5.1.1 選擇實(shí)時(shí)操作環(huán)境62-63
• 5.1.2 選擇硬件環(huán)境63-67
• 5.1.3 選擇軟件環(huán)境67-68
• 5.1.4 搭建實(shí)現(xiàn)平臺(tái)68
• 5.2 軟件實(shí)現(xiàn)部分68-79
• 5.2.1 總體設(shè)計(jì)68-69
• 5.2.2 動(dòng)態(tài)測(cè)頻方法的優(yōu)化69-74
• 5.2.3 各子部分詳細(xì)設(shè)計(jì)74-79
• 5.3 動(dòng)態(tài)測(cè)頻儀的測(cè)試79-85
• 5.3.1 功能測(cè)試79-83
• 5.3.2 實(shí)時(shí)性測(cè)試83-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 6 結(jié)論和展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

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本文編號(hào)：259826