基于SVD的EMD模态混叠消除方法

为了改进EMD中模态混叠的缺陷,提出一种基于SVD的模态混叠消除方法。SVD有两个特性,一是每个频率成分对应两个大小相当的奇异值;二是各频率成分经分解得到的奇异值大小与该频率成分的振幅呈正相关。该方法根据信号中主要频率成分构造出一组与原信号频率相等、幅值与原信号振幅成整倍数的正弦信号,并与原信号叠加后对叠加信号进行SVD分解,然后成对选取分解得到的奇异值重构出一组信号,依次减去前面加入的对应频率的正弦信号即可得到分解结果。实验表明,对于EMD分解模态混叠现象严重的信号,该方法能够进行有效消除模态混叠。     

利用聚合经验模态分解抑制振动信号中的模态混叠

传统EMD易于造成分解模态的混叠,混叠后的IMF分量失去原有物理意义。聚合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD),是一种将噪声辅助分析应用于经验模态分解中的新方法,可以较好的抑制EMD分解中产生的模态混叠现象,将其应用于振动信号的模态提取中,取得较好的工程效果。     

机械振动信号非线性混叠的盲源分离

设备状态信号的处理是状态监测及故障诊断的基础.在实际运行环境中,通过传感器检测的信号有可能是振源信号的非线性混合、畸变信号.传统的振动信号处理方法对此种非线性混合信号处理效果并不理想.非线性盲源分离技术由于自身独特的盲处理优势,可以有效的去除外来干扰并分离出源信号,有助于提高诊断的准确性.针对直升机齿轮箱振动信号的非线性混叠进行盲源分离,分离出轴承故障振动信号,表明盲源分离技术是机械故障诊断领域的一个有效的信号处理方法.     

基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位

发动机表面振动信号分析是发动机状态监测和故障诊断的有效方法,但是由于时域信号中耦合了多种激励源的响应,而对信号进行准确的特征定位比较困难。本文从发动机平均基频概念出发,提出基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位方法,推导出曲轴转动时间与转角之间的对应关系,并将其应用于DA462型发动机表面振动信号分析中。应用BSWAVS302 USB便携式双通道声学振动分析仪,同步采集DA462型发动机曲轴相位信号和缸盖表面振动信号,以一、四缸上止点位置脉冲为初始时刻,根据配气相位计算各缸燃烧激励响应信号和气门响应信号,成功实现了对振动信号的时域定位,为发动机振动信号分析提供参考。     

基于ICA-GMM的混叠振动目标识别

提出一种基于独立分量分析的混叠振动目标盲分离和混合高斯模型识别相结合的混合模型振动识别方法。建立已知振动目标的GMM，然后实现混叠振动目标自适应盲源分离，提取了振动目标的线性预测系数作为目标识别的参数，产生了训练和识别所用的特征向量。识别阶段，通过解码判断振动目标的类别。仿真结果表明：新的混合模型识别系统在混叠振动目标识别中具有可行性。     

偏时域相干算法在自适应滤波器中的应用

在分析偏时域相干算法的基础上，提出了一种新的自适应滤波方法，该方法能够将复合信号中各信号分量进行分离，并自动调整输入信号的参数，使分离出来的信号误差达到最小的信号处理系统，它可以定量分离具有复杂频率成分且频带可互相重叠的信号分量，能对组成混合信号的各个信号分量进行定量的分析，而无论这些信号分量是有用信号还是噪声信号，并能够把组成混合信号的各信号分量进行分离。理论分析和计算机仿真均表明该算法具有较快的自适应跟踪能力和较好的稳态性能，可以很好地应用于信号分离系统中。     

消除经验模态分解中混叠现象的改进掩膜信号法

经验模态分解方法能在时频域上正确地描述非平稳非线性信号的局部特征。但由于模态混淆,当信号组合分量的频率太接近时,常不能得到正确的经验模态分解结果。针对这一情况,提出了消除经验模态分解中混叠现象的一种方法——改进的掩膜信号法,并将其应用于风机叶片振动信号的分析中。该方法以能量为基础对掩膜信号的选择进行改进,并通过掩膜信号结合EMD来达到消除模态混叠现象的效果。对风机叶片振动信号进行验证的结果表明,该方法简便易行,可有效分离混叠模态,提取有用信号,并且对白噪声也有削减效果。     

基于偏度的滚动轴承声信号故障分析方法

为了快速直接地对轴承故障进行诊断,且不受载荷和转速的影响,采用偏度作为时域分析的参数。首先,将声信号取绝对值,去掉信号的对称性,偏度便具有了诊断能力。其次,根据正态分布的特点,得到无故障轴承声信号偏度值的参考范围。最后,通过对仿真信号的研究得到了偏度与信噪比的拟合关系,从而初步判断轴承的故障程度。实验结果表明,偏度能准确地诊断出轴承是否有故障,而且在判断轴承故障程度上有良好表现。     

机械故障诊断技术中的信号处理方法：时域分析

应用信号处理方法对振动信号进行特征提取的技术是机械设备故障诊断领域的重要研究方向。常用的机械设备故障诊断领域的信号处理方法主要包括时域分析、频域分析和时频分析。针对常用的振动信号处理方法,总结多种算法的特征和优缺点。根据常见机械设备关键构件的振动特征,选择不同的信号处理和特征提取算法进行分析,以便提高多种构件、多类故障的特征提取精度和可靠性,从而为有效地实现机械设备的故障提供参考。     

基于AMD的经验模态分解含间断信号模态混叠消除方法

针对在经验模态分解筛选过程中间断信号引起的模态混叠问题,提出了一种基于解析模态分解的经验模态分解模态混叠消除新方法。利用第1个固有模态函数的瞬时频率特性得到其频率成分及二分频率,且能实现对间断信号的定位,然后再采用解析模态分解方法分离出间断信号,再对处理后的信号进行经验模态分解,从而消除该间断信号的影响。仿真分析和工程应用的结果表明,该方法能有效消除间断信号在经验模态分解过程中引起的模态混叠现象。     

非平稳随机振动信号的瞬时功率谱分析

本文研究了非平稳随机振动信号的瞬时功率谱.首先评述了现有瞬时功率谱的优缺点,然后提出了一种新的瞬时功率谱,并证明了这种新型瞬时功率谱的主要性质,最后通过一个例子对两种瞬时功率谱进行了对比分析.     

基于子带能量法的发动机振动信号分析研究

以DA462型发动机缸壁及缸盖外表面的振动信号为研究对象,对发动机振动诊断机理进行研究,在实验的基础上对实验测得的信号用子带能量法进行深入的计算和分析,验证将子带能量法应用到发动机的振动信号分析中,能够对发动机的故障进行较准确的诊断。     

基于气动信号小波分解的风机叶片裂纹扩展特征分析

叶片裂纹和断裂是风机中普遍存在的一种严重安全隐患,尽早检测出裂纹对于风机安全运行具有重要意义。对采集的无裂纹和具有不同长度裂纹叶片的气动信号分别进行小波分解,并对分解系数进行重构,获取各频带归一化能量作为特征向量进行分析。结果证明:随着叶片裂纹的扩展,气动信号频率向低频和高频拓展。这为叶片裂纹故障的识别提供依据。     

工频干扰振动信号的建模与分离处理

针对钻井泵振动测试过程中遇到的工频干扰，采用信号的基元分段方法进行测试信号的合理分段处理，结合最优频率匹配法实现分段后干扰信号的建模分析。在此基础上提出振动信号的匹配滤波法，实现干扰信号与钻井泵振动信号的匹配滤波分离。实践表明，最优频率匹配法可以实现各种信号的数学建模，是一种通用性的信号建模处理有效的新方法，而且建立在该方法基础上的匹配滤波法也可以较为完整、合理地分离各种时、频域混叠信号，是一种适应性强的信号滤波处理新方法。     

用1(1/2)维谱结合小波包能量提取地震动信号特征

针对车辆（轮式车、履带式车）引起的地震动信号中,具有非平稳、非高斯性特征相互重叠的实际情况,研究了地面活动目标产生的地震动信号特性;从理论上说明了1(1/2)维谱可消除车辆引起的地震动信号中的高斯白噪声或有色噪声,在将[112]维谱分析和小波包能量谱相结合的基础上,提出一种特征提取方法,以便区分不同的车辆目标。在时频域构建以[112]维谱和小波包能量谱作为地震动信号的联合特征向量,建立以训练误差为目标的BP神经网络模式分类器;然后对两类车辆信号进行识别。地震动信号的车辆实测数据表明,该方法能够准确和有效地识别车辆引起的地震动信号。     

基于瞬时频率估计阶比法的电机振动信号分析

电机转轴是电机中至关重要的精密零部件,运用信号分析的方法,可对电机转轴进行预估评价。为提高电机转轴的安全性,降低事故率,利用瞬时频率估计法与阶比法计算分析电机的振动信号,并进行电机实际缺陷情况下的验证试验。结果表明,基于瞬时频率估计阶比法能对信号进行有效降噪处理,准确地预测故障缺陷的具体位置。     

心电图信号的频域分析

提出了一种简便有效的、由心电图（ECG）曲线提取QRS-T复合波的新方法，从而获得P波（当房颤未发生时）或f波（当房颤时）；利用功率谱、自相关、互相关等信号处理技术，对它进行了处理和分析，特别是，比较了未房颤时和发生房颤时的相关信息的显著差别。     

压电加速度传感器Hn估计校准方法

针对压电加速度传感器灵敏度校准过程中噪声对校准结果的影响难以消除的问题,结合Hn估计方法,利用其多次求互相关函数并求平均值的特性对系统噪声进行抑制.用"半长法"进行互相关计算,对多组采样信号进行互相关计算后再用FFT法进行功率谱计算,可得到功率谱的无偏估计.实验结果证明,利用该方法可提高压电加速度传感器灵敏度校准结果的...     

摩托车发动机缸头异响的监测方法研究

针对摩托车发动机缸头异响振动信号,使用时域统计函数计算各个循环内的异响特征值;通过与正常发动机频谱对比,找到了异响的特征频率;利用阶次分析研究了正常与异响发动机振动信号的能量分布,以及它们各阶次的能量差异。分析结果表明,三种方法能够正确识别缸头异响。     

矩形共振腔截面纵横比对其共振频率影响研究

亥姆赫兹共振腔具有良好的低频消声性能,被广泛地应用于低频消声方面.在实际应用中,共振腔的使用往往受到安装空间的限制,有时候只能安装矩形腔.利用定体积定长度时的矩形共振腔模型,从理论上探讨了腔体纵横比对共振腔共振频率的影响.同时设计了发动机进气消声器性能测试专用实验台,从实验角度研究了腔体截面纵横比与共振频率之间的关系.理论与实验初步结果表明,在算例条件下截面纵横比对共振频率影响不大,在应用时可以不考虑纵横比问题.所讨论内容对其它条件下的研究有借鉴作用.