基于小波包分析木材声发射信号消噪处理

由于目前的滤噪技术在检测木材声发射信号时还存在一定的缺点,本文根据木材声发射信号的特征,基于小波包分析研究了利用信号的小波包分析、计算和最佳小波包基的选取.采用默认阈值方法处理小波系数,通过小波包重构得到消噪后的木材损伤声发射信号,噪声得到较好的抑制.结果表明用小波包变换进行消噪处理,噪声消除彻底,提高了损伤缺陷检测的准确性.     

木材缺陷声发射信号的小波包分析处理

在简要介绍小波包分析的分解和重构算法基础上,通过木材声发射实验采集声发射信号;利用小波包分析技术对三种不同缺陷类型的木材试件的原始数据进行消噪预处理,然后对信号进行分解,并对分解的信号进行小波包重构;运用“小波包-能量”法提取木材声发射信号特征值,实现了木材缺陷状态和声发射信号特征向量之间的映射关系。结果表明：用小波包分析确定木材缺陷程度是一种有效的方法。     

基于小波包分解的虹膜识别算法

特征提取是虹膜识别的关键技术;由于虹膜图像具有丰富的纹理,提出了基于小波包分解的虹膜识别算法。小波包分解不仅包含了图像的低频部分而且还保留了高频部分,它能够有效地提取虹膜纹理特征,并按hamming距离对虹膜进行匹配。实验结果表明,该算法具有良好的鲁棒性。     

小波包分析在刀具声发射信号特征提取中的应用

分析了刀具的切削状态,介绍了刀具的声发射信号检测系统和小波、小波包分析技术,以及小波包频带能量分解方法,提出了小波包分解功率监测特征量提取技术.通过在刀具声发射的一个实例信号中的应用,有效地区分了刀具的两种切削状态,验证了小波包分解功率监测特征量提取方法的可行性.     

基于小波包分解及模糊支持向量机的红虫识别

水源中的红虫随输送管道进入给水系统,其在给水处理系统中繁殖并进入管网,对水质感官指标造成了重要影响。针对红虫特点提出了一种小波包分解与模糊支持向量机相结合的红虫图像识别方法。该方法采用多层小波包分解提取子图像的能量特征,同时结合生物图像颜色特征构造特征向量,然后选择模糊支持向量机作为分类器进行识别。通过对红虫、猛水蚤、剑水蚤等水厂中主要出现的浮游生物样本进行分类实验证明,该方法能够有效地识别红虫,为水厂的红虫防治提供有效依据。     

煤岩声发射信号识别研究

针对煤岩破裂的声发射信号难以在复杂的噪声环境中识别的问题,提出了一种基于小波包分析和小波特征能谱系数分析的煤岩声发射信号识别方法。选取Symlets小波作为煤岩声发射信号分析的小波基函数,采用混合阈值算法对该信号进行去噪处理,提取出有用声发射信号,并采用Matlab软件分别对有用声发射信号和噪声信号的小波包分解进行仿真,得到两者的小波特征能谱系数和小波包特征向量。仿真结果表明,有用声发射信号特征向量的各级能量变化程度较大,噪声信号特征向量的能量变化较为稳定,从而可实现煤岩声发射信号的识别。     

基于奇异值分解和小波包分解的故障检测

根据真空泵在故障和正常模式下工作时,其振动信号在频域的能量分布的差异性,设计基于奇异值分解(SVD)和小波包分解(WPD)的真空泵故障检测方法。首先用SVD对采集到的信号进行去噪,再使用小波包对去噪后的信号进行分解,对分解得到的各层系数进行重构并提取需要的各频域段的能量。将提取的能量向量作为支持向量机(SVM)的输入样本,对SVM进行训练。最后使用实验数据对SVM的可靠性进行验证。实验结果表明,采用SVD和WPD结合的方法能较好地识别出真空泵的故障。     

小波包分解在虹膜识别中的应用研究

小波包分解是从小波变换延伸而来的一种更精细的信号分析算法,具有分析高频特征信息的优势。文中结合小波包分解的特点,提出了一种基于小波包分解的虹膜识别算法。该算法首先对虹膜图像实行分窗小波包分解,并对各窗口的子带图像作筛选处理;然后通过奇异值分解对筛选后的各子带图像作进一步的特征提取和压缩,得到虹膜识别特征;最后利用加权欧氏距离分类器进行识别。实验结果表明了该算法的有效性。     

基于声信号小波包分析的故障诊断

为了避免传统的基于振动信号的内燃机主轴承磨损故障诊断中安装传感器以及提取故障特征频率的麻烦,提出了一种基于内燃机工作声信号小波包图像处理的方法.通过该方法,可以得到含有内燃机主轴承间隙磨损状态的时频信息,定义出各个标准故障状态的时-频分布图,建立了基于图像匹配技术的内燃机主轴承磨损故障诊断模型.通过比较待诊断时频分布图与所有故障模式时频分布图的欧氏距离,可以判断出轴承的间隙磨损状态.结果表明此方法简单有效、状态信息利用充分．     

不同充放电倍率下的锂电池声发射信号分析

锂离子电池充放电倍率是影响电池老化的主要外部应力之一,充放电倍率过大可能使电池内部电流分布不均,导致锂沉积或电极活性材料结构疲劳变形。基于声发射方法研究了不同充放电倍率下的电池状态。通过设计锂离子电池声发射信号试验平台,采集了不同充放电倍率下的电池声发射信号。对声发射信号进行参数与波形分析,发现声发射信号主要存在两个突发型的波形,且充电与放电的声发射信号波形的初次穿越阈值的采样点符号相反。锂离子电池声发射信号的幅度和波形时间间隔都与电池的充放电倍率相关,电池充放电倍率越大,声发射信号幅度越高,波形时间间隔越小。     

基于小波包分解和EMD-SVM的轴承故障诊断方法

针对轴承振动信号具有的非平稳和故障诊断样本数据难以按需获取的问题,设计了一种基于小波包分解和EMD SVM的故障诊断方法;首先,采用Mallat塔式算法对信号进行降噪,实现信号的小波分解,获得重构后的故障诊断子频带信号;然后,在经典的EMD算法的基础上定义了改进的EMD算法,采用改进的EMD算法对经过小波包降噪的故障诊断子频带信号进行特征提取,从而获得故障诊断特征向量;最后,采用适合小样本分类的SVM进行故障诊断,将经过小波包降噪和EMD特征提取的样本数据用于训练SVM,得到用于故障诊断的多个二分类SVM故障诊断模型,通过投票机制来确定样本数据最终对应的故障诊断类别:在Matlab环境下对轴承故障诊断进行实验,实验结果证明了文中基于小波包和EMD-SVM的方法一种适用于小样本的故障诊断方法,且与其它方法相比,具有诊断效率高和精度高的优点.     

基于小波变换和支持向量机的人脸识别方法研究

考虑到人脸识别的非线性和小样本的特点,利用小波变换对人脸图像进行预处理,保留图像的低频段,有效地降低了图像维数并去除冗余噪声.采用奇异值分解的方法提取特征,然后利用支持向量机的方法设计人脸分类器,最后利用ORL人脸数据库进行验证,实验结果证明了该方法的有效性.     

运动想象脑电信号特征提取与分类算法研究

针对运动想象脑电信号特征提取困难;分类正确率低的问题;提出了利用小波熵进行特征提取并采用支持向量机（SVM）来分类的算法。计算运动想象脑电信号的功率;通过理论分析选择小波包尺度;对信号功率进行小波包分解并计算其小波包熵（WPE）;提取C3、C4导联的小波包熵插值组成特征向量;将特征向量作为分类器的输入送入支持向量机进行分类。采用国际BCI竞赛2003中的Graz数据进行验证;算法的最高分类正确率达97.56%。算法特征向量维数低、数据量小、分类正确率高;对运动想象脑电信号特征提取及分类的任务可以提供参考方法。     

城轨车辆辅助逆变器IGBT状态识别研究

提出一种基于小波包分解和马氏距离的IGBT状态识别方法,并应用于地铁车辆辅助逆变电路。首先建立Matlab电路模型,分别对该电路的不同故障临界状态和正常状态进行仿真分析,提取输出电流信号进行小波包分解得到信号特征向量,作为特征样本。利用特征样本计算各临界故障与正常情况下的马氏距离,作为识别阈值。实际应用时,将待测电路与正常状态做马氏距离,对比阈值区间完成电路状态识别。实验表明,此方法能简单有效检测区分软硬故障,实现IGBT状态识别。     

基于小波包Tsallis熵和RVM的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障难以识别等问题,提出一种基于小波包Tallis熵和多分类相关向量机(Rele-vance Vector Machine,RVM)的模拟电路故障诊断方法.该方法采用脉冲信号仿真模拟电路,应用小波包变换对采集到的故障响应信号进行分解,通过提取不同频带内的Tsallis熵作为故障特征值,利用相关向量机对各种状态下的特征向量进行分类决策,实现模拟电路的故障定位.实验结果表明,提出的故障诊断方法相较于现有的故障诊断方法能较好地提取故障特征,极大地提高模拟电路故障诊断的效率.     

换流站阀水冷系统主泵轴承故障诊断方法研究

对换流站阀水冷系统主泵轴承的故障诊断方法进行了比较研究.采用支持向量机作为分类工具,分别利用时域特征值和小波包分解取样本熵作为样本训练,比较分类准确率,并择优用于换流站阀水冷系统主泵的轴承故障诊断.首先,利用轴承故障试验台的数据,对采用时域特征值和小波包分解取样本熵作为样本训练的分类准确率进行了比较,结果表明小波包分解取样本熵值比时域特征参数更适合用于特征故障分类.然后将小波包分解取样本熵值用于换流站阀水冷系统主泵的轴承故障诊断,结果显示分类准确率达98％,完全满足工程运用需求.     

基于融合能量代价函数的水声信号识别算法

提出了融合能量代价函数的概念及基于代价函数的小波包能量法,并将其应用于水声信号的识别。新算法以融合能量代价函数为标准,在整个小波库中构造最优小波包基,从小波包基上提取信号最有价值的特征值。由于从分类最佳的角度选择特征,所以与固定尺度小波包能量法相比,算法对分类特征模糊的信号有较好的识别效果。     

基于脑电信号的情绪特征提取与分类

情绪作为人脑的高级功能,对人们的个性特征和心理健康有很大的影响,利用网上公开的脑电情绪数据库(Deap数据库),根据心理较价和激励唤醒度等级进行情绪划分,对压力和平静两种情绪进行研究分析。在利用db4小波分解与重构算法分解信号的基础上,根据左右脑脑电在产生情绪时脑电信号非对称性的特点,提出一种新的情感特征提取方法,通过计算右侧导联的微分熵值除以左、右对称导联的微分熵之差与右侧导联的微分熵值除以左、右对称导联的微分熵之和,提取出脑电信号的不对称熵特征。利用遗传算法优化的支持向量机对情绪分类识别,平均识别率为88.625%,对比传统特征的分类识别率,利用不对称熵特征的分类识别率有明显提高。     

单向阀的小波包核主元分析故障检测

高压活塞隔膜泵是管道输送的最重要动力源,为了解决其内部单向阀故障的在线监测问题,提出一种基于声发射信号的小波包时频及核主元分析(KPCA)的检测方法。首先采用小波包对声发射数据进行处理,求出信号各频率段的能量值;然后采用KPCA方法对能量值在高维空间进行分解建立特征模型,利用特征模型中的SPE和T2统计量对故障信号进行检测;最后对GEHO型隔膜泵单向阀的声发射数据进行实验验证。通过与主元分析方法的比对,表明所提方法能够快速、准确地对单向阀故障进行在线检测,在高压活塞隔膜泵无损故障检测领域具有良好的应用前景。