一种从饱和正弦信号中恢复原信号幅值与相位的方法.pdf

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1、第26卷第6期传感技术学报Vo1．26No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2013年6月Jun．2013AnAmplitudeandPhaseRecoveryMethodfromSaturatedSinusoidalSignalHUChao，FENGZhongqing，ZHANGZhihuan，QUWentai(1．InformationScienceandEngineeringCollege，NingboInstituteofTechnology，ZhejiangUniversity，NingboZhejian

2、g315100，China2．InformationScienceandEngineeringCollege，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiynan030051，China；3．MechanicalandEnergyEngineeringCollege，NingboInstituteofTechnology,zngUn&ersity。NzR曲oZhejiang315100，ChinaAbstract：Anamplitudeandphaseextractionmethodfromthesaturate

3、dsinusoidalsignalisproposedfortheelectro—magneticcouplingsensingsystem．Thismethodmakesuseofthecharacteristicsof“zero—crossing’’andsignalvariationofthesinusoidalsignals，SOastoextractthevalidsamplesamongthetotalsamplesincludingsaturatedandunsaturatedsamples．Thentheleastsquarefittin

4、gmethod(LSM)isappliedtolinearlycomputethesineandcosinecomponents，aswellastheamplitudeandphaseofthesigna1．Themethodisevaluatedbythesimulationscorrespondingtotheeffectsofthesaturationlevelontherecoveredamplitudeandphaseparameters．Theresultsshowthatifthereareenoughsamples，thismethod

5、canrecoverthesignalwithlargerange(10timesofthesaturatedleve1)ofthesaturationandachievehighsignalaccuracyandhighexecutionspeed．Thisprovidesthefoundationtoaccuratelyextractthesignalwithalargerangemeasurementevenwithhighsaturation．Keywords：sensorsignalprocessing；electro—magneticcoup

6、ling；saturatedsinusoidalsignal；amplitudeandphaseLSMrecoveryEEACC：7220；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．06．023一种从饱和正弦信号中恢复原信号幅值与相位的方法术胡超，冯忠晴，张智焕，屈稳太(1．浙江大学宁波理工学院信息学院，浙江宁波315100；2．太原科技大学信息学院，太原030051；3．浙江大学宁波理工学院机械与能源工程学院，浙江宁波315100)捅要：面向电磁耦合传感系统，提出一种从饱和正弦信号中估计原信号幅值与相位的方法。该方法利

7、用正弦信号具有大小变化和过零的特性，在饱和信号中提取未饱和部分信号样本；然后用基于最小二乘法拟合的线性矩阵计算，实现信号的正弦和余弦分量估计，计算得到信号幅值和相位。通过仿真考察饱和程度和噪声水平对恢复信号幅值和相位等参数的影响；结果表明，当满足足够的采样点数条件时，能在一定的噪声下完成大范围(十倍饱和界限)饱和信号的恢复，并能够保证较高的信号提取精确度和计算速度。这为大范围饱和情况下的信号准确提取和扩大测量量程提供了依据。关键词：传感信号处理；电磁耦合；饱和正弦信号；幅值与相位最小二乘恢复中图分类号：TP212．1；TN911．7文献标识码：A文章编号

8、：1O04一l699(2013)06—0871—07正弦激励电磁耦合系统如图1所