小波包时频分析及其特性

在两种典型的非平稳信号分析方法--小波包变换与短时傅里叶变换的基础上,综合两种方法的优点,提出了小波包时频方法.建立了相应的小波包时频分量谱、小波包时频分量幅度谱、小波包时频谱、小波包时频幅度谱等概念.证明了小波包时频分析的能量守恒性,形成了一套较完善的分析体系.算例表明,该分析方法在诊断奇异、检测信号深层次细节等方面具有一些独特性质.     

小波分析技术在复合材料损伤检测中的应用

小波分析是一种时变信号时-频两维分析方法,具有多分辨分析的特点,而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力.介绍了小波技术基本理论,回顾了小波技术在复合材料损伤检测中应用及其发展,提出了存在的问题,并对小波技术在复合材料损伤检测的应用进行了展望.     

基于多分辨时频分析方法实现睡眠脑电图信号的自动分阶

详细介绍了睡眠分阶规则,并在分析比较多种时频分析方法的基础上,应用基于小波包变换和短时傅里叶变换的多分辨率时频分析方法来实现睡眠脑电图的自动分阶分析.在采用虚拟仪器技术研制的虚拟式脑电图记录分析仪上进行了实验,结果表明,上述方法可以获得较好的睡眠分阶分析结果.     

基于构件的小波变换信号分析仪的研发

本文介绍了一种基于构件的软件体系结构，结合小波分析方法和理论，提出了构件化小波变换信号分析仪的总体设计框架和开发模型。以滑杆构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程，以连续小波变换和离散小波变换功能构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程。最后通过系统构架组建了构件化小波变换信号分析仪，并通过实例验证仪器的正确性。     

四种典型时频分析方法研究与仿真

介绍了短时傅立叶变换、威格纳-威利分布、小波变换和希尔伯特-黄变换四种典型时频分析方法,指出了这些分析方法的数学定义式、特点、存在问题和应用范围,并对它们的时频局部性能进行了仿真分析和比较。     

基于SSWPT汽轮机轴承油膜失稳故障诊断

针对时频分析方法在转子油膜失稳诊断方面的不足,提出采用同步压缩小波包变换（synchro-squeezed wave packet transform,简称SSWPT）对汽轮机运行过程中非平稳多分量信号进行连续小波变换,对不同种类信号选取不同主频率小波,得到信号时频图,通过算法可由时频图对原始信号进行重构,并与现有时频方法的精度进行对比。以某电厂1 000 MW机组为研究对象,针对调试过程中出现的轴系振动大问题,运用SSWPT方法进行了转子油膜振荡故障诊断分析。利用现场汽轮机诊断管理（turbine diagnosis managment,简称TDM）系统采集数据,进行小波包变换得到小波变换系数,以及故障中非平稳信号的瞬时频率,最后在瞬时频率尺度下对小波包变换系数进行压缩,得到更为准确的频率成分组成。结果表明,该方法对现场非平稳信号的特征提取具有优越性,能够精准判断故障发生的位置和类型,为机组后期故障处理提供可靠依据。     

瞬变信息提取与机器诊断

机器的二次信号往往因机器故障产生大量的冲击、摩擦以及运行转速的不稳定、负荷的变化导致非平稳信号的产生.对非平稳信号分析,付氏变换效果不佳,需要研究这类信号的局部时频特征,提取瞬变信息方能准确地诊断.本文介绍处理非平稳信号的新型工具——小波分析、短时付氏变换两种时频分析方法.最后用小波分析、短时付氏变换和付氏变换对机器的实测振动信号进行分析.说明了小波分析、短时付氏变换作为时频分析方法对处理非平稳信号比付氏变换优越.     

基于小波分析与Wigner分布的对旋风机轴承故障诊断

利用小波信号重构和Wigner时频分布对矿用对旋风机轴承进行了故障诊断,介绍了分析方法。结果表明：基于小波信号重构和Wigner时频分布的故障诊断方法具有较高的时频分辨率,能够在时域上更加合理地判断偶发性故障信号和真实故障信号的区别,更加准确地给出频率分量的分布,从而正确地判断轴承的早期故障。     

自由曲面数控加工中刀具破损的小波分析

介绍了小波变换的特点,并将其与傅立叶变换及快速傅立叶变换进行了对比,结合刀具破损信号,分析了快速小波变换——Mallat算法.对自由曲面数控加工中主轴电机电流信号的提取技术进行了分析,指出了霍尔电流传感器是行之有效的方法.鉴于刀具破损电机电流信号的瞬时性,采用小波分析方法给出了提取刀具破损信息特征的成功应用实例.研究表明,多分辨(多尺度)分析的方法,对于刀具破损这种突变信号不但具有精确的时-频定位作用,还具有易于监测的优点,说明这种方法能够有效地应用于刀具破损监控的信号处理.     

局域波多分辨分析及其在振动信号分析中的应用

本文根据Hilbert-Huang变换的原理,推导出其内蕴模式函数的递推表达式,给出了希尔伯特谱的最高频率分辨率和自适应频率多分辨分析原理和方法,从而完善了局域波分析的理论.局域波多分辨分析有比小波分析有更高的时频多分辨率,特别适合分析非平稳数据,为实际设备振动信号分析与故障诊断提供了一种新的分析方法.     

基于小波包分解的时变谐波分析

针对时变谐波的分析,提出了一种基于小波包分解的时-频分析的新方法,该方法利用共轭正交滤波器组所具有的功率互补性,对信号进行小波包变换频域等间隔分解,再将各子带输出交错组合,使得所测各次谐波均落入各自相应的频带内,从而达到对各次时变谐波测量与时频分析的目的。     

基于时频奇异谱和RVM的柴油机故障诊断研究

提出一种基于双树复小波包时频奇异谱和关联向量机的柴油机故障诊断方法,针对连续小波时频分布计算量大,分析速度慢,运用双数复小波包分解提取柴油机缸盖振动信号中的时频分布特征,并进行奇异值分解,结合柴油机运行的时域特点,通过特征优选,形成组合特征集,输入关联向量机多类分类器,从而实现柴油机的故障诊断.试验结果表明,该方法分析...     

基于时频分析的设备故障特征提取方法研究

本文分析了三种典型的时频分析方法的特点,搭建故障诊断平台,设计试验方案,获取试验数据,以快速傅里叶变换为基础,采用短时傅里叶、连续小波和S变换三种时频分析方法分别对原始数据进行预处理。     

基于小波理论的小电流单相接地故障分析

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的运行特点,提出了一种利用一维小波离散变换(多分辨分析)和小波包分析的故障选线、定位方法,在Matlab 6.5环境下,通过Simulink中的电力系统仿真库,建立了相关模型,并进行了仿真验证.仿真结果表明,利用小波分析方法进行系统选线及故障定位,不仅快速、准确,而且适用于多种中性点接地方式,因而具有较为广泛的应用前景.     

广义参数化同步压缩变换及其在旋转机械振动信号中的应用

广义参数化时频分析通过构造匹配的参数化变换核,能够有效提高强调频信号的时频能量聚集性。然而,受短时傅里叶变换中窗函数结构的影响,利用该方法获得的时频能量分布在真实瞬时频率附近始终存在能量扩散现象。同步压缩变换利用同步压缩操作可将短时傅里叶变换处理后的时频能量压缩至真实瞬时频率位置,然而,同步压缩变换仅适用于分析频率成分恒定的纯谐波信号。以短时傅里叶变换为纽带,将两种时频分析方法相结合,提出了广义参数化同步压缩变换。考虑到旋转机械振动信号多为多分量信号,通过迭代处理的方式,依次获取各单分量信号的时频能量分布,对其进行叠加得到最终的时频能量分布。通过数值仿真以及变转速下转子不对中、滚动轴承外圈故障模拟试验验证了所提方法的有效性。     

高精度时频分析方法研究

时频分析在非平稳信号处理中占有重要的位置,它的主要任务是表述信号的频率成分随时间变化的规律。本文在时频分析的基础上,重点研究了一种新的高精度时频分析方法-希尔伯特黄变换(HHT),并将改进HHT算法与典型时频分析方法(短时傅立叶变换、WD)进行比较,阐述了HHT的应用及优点。     

小波包在管道漏磁信号分析中的应用

叙述了小波包分析的基本理论,并将时频分析理论引入管道漏磁信号的分析中,通过对实测信号的小波包分析,表明了小波包分析作为时频分析方法的一种,在漏磁信号的分析中具有独特的优越性.     

小波包分解算法研究及其在机械故障诊断中的应用

基于小波包的多分辨率特性,研究了B样条小波的小波包分解算法.小波包分析能够为信号提供一种更加精细的分析方法,它将频带进行多层次划分,对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解,从而提高了频率分辨率.并且基于上述算法,对齿轮传动系统的振动加速度信号进行了小波分解,建立了一套基于小波包能量分布的机器运行特征和诊断特征参数,并给出了实验数据及分析结果.     

小波包分解算法研究及其在机械故障诊断中的应用

基于小波包的多分辨率特性,研究了B样条小波的小波包分解算法.小波包分析能够为信号提供一种更加精细的分析方法,它将频带进行多层次划分,对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解,从而提高了频率分辨率.并且基于上述算法,对齿轮传动系统的振动加速度信号进行了小波分解,建立了一套基于小波包能量分布的机器运行特征和诊断特征参数,并给出了实验数据及分析结果.     

基于Wigner-Ville分布和Wavelet时间尺度的飞机非平稳抖杆背景声分析

飞机黑匣子中舱音记录器记录的舱音主要是由话语音、噪声和具有不同物理意义的背景声组成的复杂混合体,增加了舱音分析的难度,用传统的辨听和分析方法难以解决舱音特征等技术难题.以舱音记录器记录的抖杆背景声为例,针对传统Fourier变换的一次型时间/频率和短时Fourier变换的二次型能量在舱音辨听、分析的不足,将Wigner-Ville时频和Wavelet时间尺度引入到飞机舱音分析中,扩展了舱音分析方法.对比分析结果表明:平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)及其时频分布的重排具有高的时频分辨率、时频凝聚性,而且没有交叉项干扰,适合分析非平稳舱音背景声;同时,离散小波变换的时间尺度分析技术确定抖杆背景声基频频率及位置,为获得非平稳舱音背景声特征提供一种值得借鉴的途径.