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。

电力参数是一组多变量、相关性较强的电路参数,传统的模拟指示仪表功能单一,而具有微处理器的数字式工频有效值多用表由于采用锁相环倍频电路及外部A/D转换器采集数据,并通过快速傅里叶变换FFT计算谐波分量等量值,数据采集点受到限制,谐波分量及波形不能独立显示，动态检测性不够。

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。

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。

人体脉搏与疾病尤其是心血管类疾病有着密切的关系，设计采用ADI公司BF533高性能DSP芯片，通过间接测量法实现对人体脉搏的实时监测。依靠DSP强大的运算能力，实现了脉搏周期提取和识别，并给出基于FFT频谱分析。脉搏波测试仪能够实现多模式数据存储，上位机监控，数据回放等功能，并具有处理速度快、功能齐全，工作稳定可靠等特点。脉搏波测试仪不仅在医院和研究所，同时在社区医疗和家庭医疗中也必将有广阔的应用前景。

现代飞行器机翼柔性大,几何非线性问题不可忽略。基于动响应数据样本,基于谐波平衡和快速Fourier变换对结构动力学方程中的非线性刚度系数进行识别,建立非线性结构降阶模型。引入位移残量基模态,进行柔性机翼大变形的位移恢复。结合曲面涡格法和三维曲面插值方法搭建大柔性机翼几何非线性气动弹性分析框架。相比传统基于静力学数据回归分析的几何非线性结构降阶方法,该方法需要的载荷集数目小,提高了分析效率。计算结果表明与非线性有限元方法相比,非线性结构降阶模型准确度高,能够有效应用于大柔性机翼几何非线性静气动弹性分析,而传统的线性计算方法与非线性方法相比结果差异较大。

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。

针对采用线性调频信号的宽带雷达系统,完成单通道高速数据采集和数字脉冲压缩系统的工程实现。系统使用ADS5500完成14位6、0 MSPS的数据采集,使用FPGA实现1 024点的数字脉冲压缩。脉冲压缩模块采用快速傅里叶变换IP核进行设计,可以在脉冲压缩的不同阶段对其进行复用,分别完成FFT和IFFT运算,从而使硬件规模大大减少。系统采用块浮点数据格式以提高动态范围,同时减小截断（或舍入）误差对输出信噪比的影响。