针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将t时空域非平稳信号转变为t~2时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到t时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。

由于实际工程表面多为粗糙表面,这里研究了粗糙表面对微动接触中压力和切向应力的影响。研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,其算法核心是利用共轭梯度法(CGM)计算微动接触中的表面压力及切向应力并使用快速傅里叶变换(FFT)加快计算速度。然后,在验证算法正确的基础上,分析正弦和非高斯粗糙表面接触的压力和切向应力的分布,通过对光滑与粗糙表面的研究对比,表明(1)在正弦表面接触切向应力分布呈现尺寸效应;(2)在非高斯表面接触中,切向应力分布跟光滑表面形状类似;同时由于粗糙峰存在,粗糙表面下的切向应力比光滑表面下的要大,研究粗糙表面微动接触对实际工程具有重要意义。

在讨述了用于测量物体位移（平移）的频谱分析的理论依据基础上，提出了用于实测物体位移的测量原理。介绍了为实现该原理运用ＣＣＤ及计算机组成的实测硬件系统及其软件编制思想。给出了物体平移运动的实测数据，并分析了形成该方法测量误差的主要原因。通过实验表明该方法是十分可行的。

扫描相机标定数据处理中的一个关键问题是如何准确确定脉冲信号的位置,实验数据的信噪比和脉冲信号位置的定义方法都会对标定结果的准确性产生影响。采用了取半高宽的方法来确定扫描相机标定脉冲信号的位置,在信噪比比较高（大于100）的情况下,该方法确定标定信号的位置可以达到亚像素水平。对于信噪比比较低（小于10）的实验数据,先采用快速傅里叶变换方法对其进行滤波,通过滤波可以极大地抑制噪声信号的影响,然后采用“半高宽法”确定脉冲信号的位置,最后得出可信的标定结果。当扫描相机定在0.3 ns的扫描档时,通过该方法得到的扫描速度为0.214 ps/pixel,扫描不确定度为0.002 9 ps/pixel,拟合线性相关系数为0.999 7。

提出基于频域分析的色散补偿方法,对光学相干显微镜的干涉信号进行快速傅里叶变换,得到频率幅值极大值对应的平均波数,将提取的解包裹后的相位以平均波数为中心做多项式拟合,得到二阶色散系数。实验中,通过在参考臂中插入不同厚度的色散介质来引入两个干涉臂色散介质的光程差,并求得相应的二阶色散系数。通过最小二乘线性拟合,证实了二阶色散系数和色散介质的相对厚度具有很好的线性关系。根据该线性关系,可以在参考臂中插入适当厚度的色散介质来完全补偿干涉系统的二阶色散。

为了研究涡街流量计实际流量信号的能量分布情况，提出了一种基于功率谱幅度的涡街流量计信号能量的表征方法．在此基础上，定义了涡街信号的功率谱能量比，定量讨论实际流量信号在整个涡街流量计输出信号中的能量变化规律．结果表明，涡街信号的功率谱能量比分散性较大；当被测介质为水和空气时，其值分别介于38％～96％和10％～65％；并且在靠近发生体的地方功率谱能量比的值较大，涡街信号强、易于检测．因此，功率谱能量比可作为优化选择涡街流量计检测元件位置的参数之一．

介绍了一款基于TMS320F2812和ADS8365的WPE-0603电能质量分析仪的总体设计,对仪器的硬件电路及其各项监测功能的实现原理进行了详细的分析,采用了数字滤波技术,提高了测量精度,简化了硬件电路.现场运行结果表明,该仪器能对电能质量进行有效的监控,为供电网的安全和可靠性提供保障.

本文介绍一种以数字信号处理器(DSP)为核心、具有谱分析功能的涡街流量计信号处理系统。它采用周期图谱分析方法对涡街流量计中传感器的信号进行数字处理，准确计算出信号的频率，测出准确的体积流量。它抗干扰能力强，保证现场测量精度，扩大量程比，现场显示，并适用于不同口径和测量不同流体的一次仪表。它采用了DSP，保证了处理的实时性。

为解决基于PCI卡的数据采集方案安装不方便、传输速度慢、受限于计算机插槽数量和中断资源，可扩展性差等问题，提出了基于USB-6281的高速数据采集系统的设计方案。系统以USB-6281高速数据采集卡为硬件平台，借助NI—DAQmx驱动软件，采用VC＋＋高级语言编程对USB-6281进行硬件驱动和控制，实现了数据高速采集、传输和存储。实验结果表明，该系统在高采样率下也能保持高精度，模拟输出最大速率达2．8MS／s（2路），系统测量精度（满量程）约0．01％。系统的扩展性好，应用面广，可实现对工业生产中诸如温度、压力等各种物理量的测量和显示。

为了减少级联结构FFT处理器对缓冲存储器需求量,提出一种基于FPGA用基-16和基-2、基-4、基-8组合的混合基算法实现FFT处理器的设计方案。在1 024点FFT处理器的实现过程中,用优化的基-4蝶形运算核搭建了级联结构的基-16蝶形运算核,并将对同一个地址进行读和写的双端口RAM和乒乓结构的单端口RAM结合使用,从而在不增加逻辑单元使用和保证运算速度的情况下,大大减少了存储单元的使用量。