基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计

王洪希; 杨卫东; 田伟

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2014.11.013

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基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计

学术论文 | 更新时间：2025-07-16

- 基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计
- Roll Eccentricity Harmonic Parameter Estimation Based on Root-MUSIC of HOC and Prony Method
- 电子学报 2014年42卷第11期页码：2213-2218
- 作者机构：
  
  1. 北京科技大学自动化学院,北京,100083
  2. 北华大学电气信息工程学院,吉林,吉林,132021
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  北京市重点学科建设项目 (No.XK100080537)
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2014.11.013
  中图分类号： TM333.7
- 纸质出版：2014
- 稿件说明：
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王洪希, 杨卫东, 田伟. 基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计[J]. 电子学报, 2014,42(11):2213-2218.

WANG Hong-xi, YANG Wei-dong, TIAN Wei. Roll Eccentricity Harmonic Parameter Estimation Based on Root-MUSIC of HOC and Prony Method[J]. Acta Electronica Sinica, 2014, 42(11): 2213-2218.
王洪希, 杨卫东, 田伟. 基于高阶累计量Root-MUSIC法和Prony法的轧辊偏心谐波参数估计[J]. 电子学报, 2014,42(11):2213-2218. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2014.11.013.

WANG Hong-xi, YANG Wei-dong, TIAN Wei. Roll Eccentricity Harmonic Parameter Estimation Based on Root-MUSIC of HOC and Prony Method[J]. Acta Electronica Sinica, 2014, 42(11): 2213-2218. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2014.11.013.

摘要

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中含有多次谐波的复杂高频周期信号

以及FFT(Fast Fourier Transform)法对轧辊偏心信号分析的局限性

研究了一种基于四阶累积量的Root-MUSIC(Multiple Signal Classification)法和Prony法相结合的轧辊偏心信号估计新方法.利用基于四阶累积量的Root-MUSIC法准确估计出偏心谐波的频率及谐波的个数

同时由Root-MUSIC 求得的根直接使用Prony方法估计出偏心信号的各次谐波幅值和相位.仿真结果和实验结果也验证了结合方法的可行性和有效性

在信噪比较低的情况下仍具有较高的频谱分辨率和估计精度

能准确地同时估计出偏心谐波的频率、幅值及相位

尤其在频率分辨率和抗噪声上具有FFT法无法比拟的优越性.

Abstract

The roll eccentricity signal was complex high frequency periodic signal which is mixed in a variety of random disturbance.As the method of FFT(Fast Fourier Transform) is limitations for analyzing the roll eccentricity signal

in this article a new method is presented that is the combination of Root-Multiple Signal Classification (Root-MUSIC) based on higher-order cumulans (HOC) and Prony method.Using Root-MUSIC of HOC accurately estimate the harmonic frequencies and harmonic number in the meantime the roots which were obtained by the Root-MUSIC directly estimate the harmonic amplitude and phase by using Prony method.The simulation results and experimental results showed that the method is feasibility and effectiveness.In the case of low SNR it still has high spectral resolution and estimation accuracy and can estimate eccentric harmonic frequency amplitude and phase.The advantages of this approach is outstanding than FFT in the frequency resolution and restraining noise.

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