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《振动与冲击》 2015年21期
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基于极值点概率密度和听觉模型的瞬态信号提取方法研究

李允公  张金萍  戴丽  
【摘要】:零件间的碰撞会诱发瞬态振动信号成分,所以发现和提取瞬态信号有助于设备故障的识别。人类听觉系统对于突发声音具有本能的敏感性,因此,基于听觉系统的运行机制提出了一种瞬态信号提取方法。提出了信号极值点幅值概率密度曲线中存在小幅值局部波动这一含瞬态成分信号的重要特征,并结合频带连续性和起始同步性做为瞬态信号提取的线索。基于三种线索,首先对信号进行Gammatone带通滤波、相位调整和极值点提取,继而计算各滤波信号极值点的幅值概率密度,并判断各滤波信号中是否存在瞬态成分,根据判断结果提取可能与瞬态成分有关的极值点,但因背景信号和干扰噪声的影响,所提取到的极值点会有一部分与瞬态成分无关,因此,将无关点分为四类并设计了相应的筛选方法。最终,利用筛选后所得极值点生成瞬态信号。数值仿真和实测数据验证的结果表明,所提方法对于瞬态信号提取具有良好的性能,且在干扰噪声和背景信号较强时也可实现较好的提取效果。
【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院;沈阳化工大学机械工程学院;
【关键词】听觉模型 听觉注意 瞬态信号 时频分解 概率密度
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51275080)
【分类号】:TH113.1;TH165.3
【正文快照】:
瞬态信号[1_3]是一种常见的振动信号类型,多由设备的短时动力行为所致,尤以零件间的碰撞冲击为 主要诱因,因此,在信号中发现并提取瞬态信号成分对于设备的状态识别和故障诊断具有较强的实际意义。目前,在瞬态信号提取方面,已有众多学者进行了深人研究,并提出了多种方法。总体

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李允公;张金萍;戴丽;张占一;;基于听觉神经同步振荡网络的时频结构描述方法[J];机械工程学报;2012年05期
2 ;Auditory-model-based Feature Extraction Method for Mechanical Faults Diagnosis[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2010年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 李允公;张金萍;戴丽;;基于极值点概率密度和听觉模型的瞬态信号提取方法研究[J];振动与冲击;2015年21期
2 李允公;于良会;叶利丽;戴丽;;一种基于同步性的听觉滤波信号关联度分析方法[J];东北大学学报(自然科学版);2014年11期
3 翟慧强;张金萍;王丹;赵艳春;;听觉模型综述[J];机械工程师;2014年03期
4 李允公;戴丽;张金萍;;一种双耳听觉模型及其在轴心轨迹分析中的应用[J];振动与冲击;2012年18期
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6 姚红良;韩清凯;李凌轩;闻邦椿;;基于谐波分量的转子系统碰摩故障定量诊断方法[J];机械工程学报;2012年05期
7 李允公;张金萍;戴丽;张占一;;基于听觉神经同步振荡网络的时频结构描述方法[J];机械工程学报;2012年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 ;Auditory-model-based Feature Extraction Method for Mechanical Faults Diagnosis[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2010年03期
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