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《機電工程》雜志,月刊( 詳細... )

中國標準連續出版物號 ISSN 1001-4551 CN 33-1088/TH
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基于多分辨率同步提取變換的多分量非平穩信號時頻分析

作者:牟令,覃英杰,易燦燦 日期:2024-06-27/span> 瀏覽:931 查看PDF文檔

基于多分辨率同步提取變換的多分量非平穩信號時頻分析*
牟令1,覃英杰2,易燦燦2*

(1.湖北能源集團 新能源發展有限公司,湖北 武漢 430069;
2.武漢科技大學 冶金裝備及其控制教育部重點實驗室,湖北 武漢 430081)


摘要:對多分量非平穩信號進行時頻分析可以獲得信號特征隨時間的變化規律,揭示信號的瞬時頻率、能量分布和頻譜演化。采用傳統的時頻方法處理多分量信號時,受制于自身算法缺陷,無法對信號進行高分辨率時頻表達。逐步衍生出的改進的時頻方法,如同步壓縮變換(SST)等,在處理噪聲干擾下的強時變調頻多組分信號時的效果仍然欠佳。調頻變換(CT)相對于其他方法,在處理非平穩弱幅值分量時具有較強的適應性與噪聲魯棒性。針對非平穩弱特征信號的時頻表示弱這一問題,對CT算法進行了研究。首先,對基于CT衍生出的多分辨率調頻變換(MRCT)進行了理論分析;然后,為了進一步提高MRCT的時頻分析能力,基于同步提取變換(SET)的原理對MRCT進行了優化,引入了同步提取算子(SEO),并提出了多分辨率同步提取調頻變換(MRSECT);最后,為了驗證MRSECT在處理復雜振動信號時的有效性,利用MRSECT對數值模擬信號與實驗軸承故障數據進行了分析。研究結果表明:MRSECT能夠有效提取非平穩信號的時頻特性,Renyi熵值在模擬信號處理中提高了25%,其在處理實際軸承故障信號中提高了15.6%。相比于其他時頻算法,MRSECT具有更高的時變特征信息提取能力。

關鍵詞:同步壓縮變換;調頻變換;多分辨率調頻變換;同步提取變換;同步提取算子;多分辨率同步提取調頻變換

中圖分類號:TH17文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)06-1116-11


本文引用格式:

牟令,覃英杰,易燦燦.基于多分辨率同步提取變換的多分量非平穩信號時頻分析[J].機電工程,2024,41(6):1116-1126.

MOU Ling, QIN Yingjie, YI Cancan. Time-frequency analysis of multi-component nonstationary signals based on MRSECT[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):1116-1126.


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