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关联维数在齿轮箱振动信号特征提取中的应用 被引量:10
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作者 谢向荣 陈洪峰 +1 位作者 朱石坚 刘树勇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第6期102-107,共6页
论述了关联维数的基本概念和性质,给出了定量描述分形特征的重要参数———关联维数的计算方法,分析了齿轮箱故障时振动的特点.通过对试验获取的齿轮故障振动信号进行分析计算,确定了关联维数与齿轮箱故障程度之间的联系.结果表明,齿轮... 论述了关联维数的基本概念和性质,给出了定量描述分形特征的重要参数———关联维数的计算方法,分析了齿轮箱故障时振动的特点.通过对试验获取的齿轮故障振动信号进行分析计算,确定了关联维数与齿轮箱故障程度之间的联系.结果表明,齿轮箱的不同运行情况对应的关联维数有明显不同.因此,可用关联维数作为区分齿轮箱工作状态的特征参数. 展开更多
关键词 关联维数 小波包降噪 齿轮箱 特征提取
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基于小波包去噪与EMD的故障电弧检测算法研究 被引量:32
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作者 王志斌 曹红伟 刘佳佳 《电测与仪表》 北大核心 2019年第6期117-121,共5页
经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法是一种被广泛应用于故障诊断领域的信号处理方法,但是分解的结果容易受到高频噪声的干扰。因此本文提出利用小波包去除噪声,同时利用EMD分解进行故障电弧信号处理的研究方法。... 经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)方法是一种被广泛应用于故障诊断领域的信号处理方法,但是分解的结果容易受到高频噪声的干扰。因此本文提出利用小波包去除噪声,同时利用EMD分解进行故障电弧信号处理的研究方法。首先根据国标GB/T 31143-2014搭建故障电弧实验平台,采集故障电弧信号,利用小波包去除信号中的噪声,然后利用EMD方法对正常电弧和故障电弧进行分解得到一系列本征模态分量,通过计算求出这些分量的能量熵并进行归一化处理得到特征向量,最后进行支持向量机(SVM)训练,进而诊断得出故障电弧的故障类型。实验结果表明该方法可以有效准确地对故障电弧进行判断。 展开更多
关键词 故障电弧 小波包去噪 经验模态分解 故障诊断 支持向量机
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小波分析和小波包分析在轴承故障诊断中的对比分析 被引量:16
3
作者 于岩 许继秀 +1 位作者 张梦超 石浩 《煤矿机械》 北大核心 2019年第12期170-173,共4页
结合轴承故障振动特点,以轴承滚动体故障为例,对比了小波分析和小波包分析在应用时的相同和不同之处。利用MATLAB仿真软件作为分析工具,通过定量分析和定性分析比较了它们在轴承故障信号降噪时的效果,通过计算功率谱、绘制功率谱图的方... 结合轴承故障振动特点,以轴承滚动体故障为例,对比了小波分析和小波包分析在应用时的相同和不同之处。利用MATLAB仿真软件作为分析工具,通过定量分析和定性分析比较了它们在轴承故障信号降噪时的效果,通过计算功率谱、绘制功率谱图的方式比较了它们在轴承故障诊断方面的能力。结果表明,使用相同小波基和相同分解层数条件下,在降噪和故障诊断方面,小波包分析都优于小波分析,为选择合适的轴承故障诊断方式提供了参考。 展开更多
关键词 小波分析 小波包分析 降噪 故障诊断
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基于小波包分解与主流形识别的非线性降噪 被引量:13
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作者 苏祖强 萧红 +1 位作者 张毅 罗久飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1954-1961,共8页
为解决工程实际中强噪声、非线性且频率成分复杂的振动信号降噪问题,提出了基于小波包分解和主流形识别的非线性降噪方法。采用小波包分解将原始振动信号正交无遗漏地分解到各频带范围内,根据各子频带中信噪空间分布,分别采用相应参数... 为解决工程实际中强噪声、非线性且频率成分复杂的振动信号降噪问题,提出了基于小波包分解和主流形识别的非线性降噪方法。采用小波包分解将原始振动信号正交无遗漏地分解到各频带范围内,根据各子频带中信噪空间分布,分别采用相应参数对小波包分解系数进行相空间重构;采用局部切空间排列(local tangent space alignment,LTSA)主流形识别方法在高维相空间中实现信号与噪音的分离,并重构出降噪后的一维小波包分解系数,最后进行小波包分解重构得到降噪后的振动信号。通过仿真实验和实例应用对本文所提方法的有效性进行了验证,试验结果表明本文方法具有良好的非线性降噪能力。 展开更多
关键词 小波包分解 相空间重构 流形学习 非线性降噪
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基于CEEMD与自适小波阈值组合降噪在OPAX方法的应用 被引量:13
5
作者 陈克 张晓冬 李宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期192-198,共7页
针对如何从降噪的角度去提高扩展工况传递路径分析(OPAX)方法的分析精度,提出运用互补集合经验模态分解(CEEMD)与自适小波阈值相结合的降噪方法。采用样本熵将分解后信号的本征模态分量划分为噪声、含噪和信号分量。剔除噪声分量,将不... 针对如何从降噪的角度去提高扩展工况传递路径分析(OPAX)方法的分析精度,提出运用互补集合经验模态分解(CEEMD)与自适小波阈值相结合的降噪方法。采用样本熵将分解后信号的本征模态分量划分为噪声、含噪和信号分量。剔除噪声分量,将不同含噪分量的样本熵归一化后作为调参参数并应用于新构造的小波阈值函数,通过含噪情况调整阈值函数来提高降噪效果,并将降噪后的含噪分量跟信号分量一同重构得到完整信号,运用仿真计算验证上述方法能最大程度保留原始信号的完整性。应用到OPAX模型中,对其工况数据(时域振动信号)进行降噪,与其他降噪方法一同对比发动机二阶情况下目标点的计算的合成响应与实测响应,发现CEEMD与自适小波阈值组合降噪改进的OPAX方法吻合程度较高,效果较优。 展开更多
关键词 扩展工况传递路径分析(OPAX)方法 样本熵 互补集合经验模态分解(CEEMD) 自适小波阈值降噪
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改进小波包降噪与RSSD的滑动轴承声音诊断方法 被引量:5
6
作者 汪思梦 田中旭 鲁洪江 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期121-125,共5页
针对滑动轴承故障特征在声音信号中体现非常不明显,且成分复杂、受干扰严重的问题,提出改进小波包降噪与共振稀疏分解的滑动轴承声音诊断方法。利用改进小波包降噪方法对滑动轴承声音信号进行降噪。利用共振稀疏分解分离出故障冲击成分... 针对滑动轴承故障特征在声音信号中体现非常不明显,且成分复杂、受干扰严重的问题,提出改进小波包降噪与共振稀疏分解的滑动轴承声音诊断方法。利用改进小波包降噪方法对滑动轴承声音信号进行降噪。利用共振稀疏分解分离出故障冲击成分。对低共振分量进行包络分析,确定滑动轴承的故障特征频率。实验结果表明,文中方法能够实现利用声音信号进行滑动轴承的故障诊断,为滑动轴承的故障诊断提供了新的思路。 展开更多
关键词 声音信号 滑动轴承 小波包降噪 阈值 共振稀疏分解 故障诊断
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基于LP与小波包的复杂机电系统监测序列混沌降噪方法 被引量:8
7
作者 谢军太 冯龙飞 +2 位作者 高建民 高智勇 高旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1-7,共7页
针对流程工业生产系统监测数据存在强噪声和混沌性的特点,提出了一种局部投影方法(Local Projection Method)与小波包方法相结合的信号降噪方法。该方法先利用局部投影方法从动力学系统嵌入流形的角度进行多次迭代降噪,并根据关联维数... 针对流程工业生产系统监测数据存在强噪声和混沌性的特点,提出了一种局部投影方法(Local Projection Method)与小波包方法相结合的信号降噪方法。该方法先利用局部投影方法从动力学系统嵌入流形的角度进行多次迭代降噪,并根据关联维数来判定迭代终止;再利用小波包方法从频率的角度进行降噪,抑制高频噪声的干扰,取得了较好的降噪效果。用Lorenz时间序列进行仿真验证,对仿真时间序列加入不同程度的噪声,对比分析小波包、局部投影与该方法降噪后的相空间、SNR值和最大Lyapunov指数,证明了该方法对于中高强度噪声具有更好的降噪效果。并将该方法用于某压缩机组的实际监测数据降噪,评估三种方法的降噪效果,进一步验证了该方法的优越性。 展开更多
关键词 局部投影 小波包变换 关联维数 降噪
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基于小波变换与小波包变换的降噪方法比较 被引量:6
8
作者 曾宪伟 赵卫明 许晓庆 《地震地磁观测与研究》 2010年第4期14-19,共6页
在模拟地震记录信号中加入信噪比为17的高斯白噪声,然后分别采用小波降噪和小波包降噪方法,对含噪信号进行降噪处理。在不同降噪阈值下,比较降噪后信号的信噪比。结果表明:在同一降噪阈值下,小波包降噪后信号的信噪比高于小波降噪后信... 在模拟地震记录信号中加入信噪比为17的高斯白噪声,然后分别采用小波降噪和小波包降噪方法,对含噪信号进行降噪处理。在不同降噪阈值下,比较降噪后信号的信噪比。结果表明:在同一降噪阈值下,小波包降噪后信号的信噪比高于小波降噪后信号的信噪比,而且采用wbmpen方法给定的阈值明显可以提高降噪后信号的信噪比。 展开更多
关键词 小波变换 小波包变换 地震子波 降噪
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基于二次相关加权阈值的滚动轴承声发射信号小波包降噪算法研究 被引量:7
9
作者 王之海 伍星 柳小勤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期175-178,199,共5页
针对滚动轴承疲劳损伤初期声发射信号微弱而易湮没于噪声中难以有效检测的问题,提出一种基于二次相关加权阈值的声发射信号小波包降噪算法。通过计算原始信号各小波包分解成分自相关函数与噪声自相关函数的互相关系数(二次相关),对&quo... 针对滚动轴承疲劳损伤初期声发射信号微弱而易湮没于噪声中难以有效检测的问题,提出一种基于二次相关加权阈值的声发射信号小波包降噪算法。通过计算原始信号各小波包分解成分自相关函数与噪声自相关函数的互相关系数(二次相关),对"3σ"阈值加权得到小波包分层阈值,实现对声发射信号的降噪。仿真分析与实测声发射信号分析表明,该方法能够有效去除干扰噪声,凸显声发射冲击信号。 展开更多
关键词 滚动轴承 声发射 小波包降噪 二次相关
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基于EEMD-WPT的温室环境数据优化处理研究
10
作者 吴伟斌 杨柳 +4 位作者 吴维浩 吴贤楠 沈梓颖 张方任 罗远强 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期397-407,共11页
【目的】解决温室系统中的数据采集传感器容易受到多种环境因素的干扰,从而导致数据中存在噪声的问题。【方法】提出一种集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)与小波包自适应阈值(Wavelet packet adaptive thr... 【目的】解决温室系统中的数据采集传感器容易受到多种环境因素的干扰,从而导致数据中存在噪声的问题。【方法】提出一种集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)与小波包自适应阈值(Wavelet packet adaptive threshold,WPT)算法联合的数据降噪处理方法,并采用卡尔曼滤波与自适应加权平均算法对降噪后的数据进行融合。【结果】将EEMD-WPT算法应用于含噪温、湿度数据的降噪处理,相较于降噪前的数据,信噪比提升了73.08%。该算法相较于传统WPT算法具有更好的降噪效果,处理后的数据信噪比提升了40.31%,均方根误差降低了84.75%。【结论】该算法能解决数据跳动、冗余和丢失等问题,并为温室控制系统提供了有效的参数,具有较大的实际应用价值。 展开更多
关键词 EEMD 小波包 自适应阈值 降噪 温室 数据融合
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基于小波包与改进EMD的轮轨力信号降噪 被引量:6
11
作者 张绪景 雷晓燕 刘庆杰 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第5期104-107,143,共5页
地下列车的轮轨力应变信号在采集过程中,会受到城市上部各种交通车辆、噪声,以及列车车轮磨耗、轨面不平顺等诸多因素的影响。采集的轮轨力信号将失去其准确性。针对轮轨力应变信号中存在的随机白噪声,以及在EMD分解过程中出现模态混叠... 地下列车的轮轨力应变信号在采集过程中,会受到城市上部各种交通车辆、噪声,以及列车车轮磨耗、轨面不平顺等诸多因素的影响。采集的轮轨力信号将失去其准确性。针对轮轨力应变信号中存在的随机白噪声,以及在EMD分解过程中出现模态混叠的问题,提出一种改进的信号处理方法,该方法是一种小波包降噪算法与EMD解相关算法相结合的数据处理方法,能够同时有效抑制模态混叠现象和消除噪声干扰。运用改进的信号处理方法对仿真信号和实测的地下列车轮轨力信号进行处理分析。研究结果表明:该改进的数据处理方法能有效地消除轮轨力在采集过程中随机白噪声的干扰和抑制模态的混叠。对有效地识别轮轨力真实信号具有重要的实际意义。 展开更多
关键词 声学 轮轨力 小波包 EMD 降噪 白噪声
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连拱隧道中导洞不同起爆位置振动效应研究
12
作者 严志豪 高文学 +3 位作者 汪艮忠 胡宇 张声辉 张小军 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期141-148,共8页
为研究隧道掘进爆破炮孔不同起爆位置振动效应,在连拱隧道中导洞开挖过程中开展相关试验研究,并基于CEEMDAN-小波包对监测到的爆破振动信号进行降噪处理。研究表明:1)采用CEEMDAN-小波包法对爆破振动信号进行去噪,重构,能有效保留爆破... 为研究隧道掘进爆破炮孔不同起爆位置振动效应,在连拱隧道中导洞开挖过程中开展相关试验研究,并基于CEEMDAN-小波包对监测到的爆破振动信号进行降噪处理。研究表明:1)采用CEEMDAN-小波包法对爆破振动信号进行去噪,重构,能有效保留爆破振动信号真实信息;2)炮孔不同起爆位置质点峰值振速,反向起爆>中间起爆>正向起爆;振动频率大小范围,正向起爆>反向起爆>中间起爆,其中正向起爆的频率分布更广,且具有多个峰值,有利于能量朝高频转移;3)对重构后的爆破振动信号进行Hilbert变换,发现隧道掏槽段爆破瞬时能量关系为:反向起爆>中间起爆>正向起爆;随着雷管段别的增加,反向起爆和正向起爆波形较宽、质点峰值振速较大,中间起爆振动波形较窄、质点峰值振速较小;4)对比分析炮孔不同起爆位置破岩块度,反向起爆更为均匀,效果最佳。 展开更多
关键词 隧道爆破 不同起爆位置 CEEMDAN-小波包 信号降噪 爆破振动效应
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基于改进EMD-小波包的爆破振动信号降噪方法研究
13
作者 闫鹏 张云鹏 +2 位作者 侯善营 张为为 杨曦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期264-271,287,共9页
针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)存在模态混叠和降噪效果不佳的问题,依据分解—正交—聚类—降噪—重构的思想,提出了改进EMD-小波包的爆破振动信号降噪方法。该方法融合了核主成分分析的正交性、K-means算法的聚... 针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)存在模态混叠和降噪效果不佳的问题,依据分解—正交—聚类—降噪—重构的思想,提出了改进EMD-小波包的爆破振动信号降噪方法。该方法融合了核主成分分析的正交性、K-means算法的聚类特性以及小波包的降噪优势,不仅可以消除EMD的模态混叠,也具有良好的降噪效果。研究结果表明:与自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise analysis, CEEMDAN)和EMD方法相比,在模拟信号降噪试验中,改进EMD-小波包方法的信噪比(7.9 dB)最大,均方根误差(2.96)最小。在实测爆破振动信号降噪中,改进EMD-小波包方法降噪后的信号与原始信号相关系数最大为0.91。改进EMD-小波包和CEEMDAN方法的降噪效果相对理想,且改进EMD-小波包方法对10~60 Hz低频信号能量保存效果较好,对60 Hz以上中高频噪声的滤除效果最好。 展开更多
关键词 爆破振动信号 经验模态分解(EMD) 核主成分分析(KPCA) K-MEANS算法 小波包 降噪
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藏语语音信号降噪算法研究 被引量:5
14
作者 顿珠次仁 《西藏大学学报(社会科学版)》 CSSCI 2010年第5期61-65,共5页
藏语语音在识别过程中会受到各种信号的干扰,从而影响语音识别的质量。在进行语音识别预处理过程中,语音信号的降噪技术是一个关键的环节。文章通过分析各种降噪手段,重点研究了藏语语音信号降噪方法,提出了符合藏语语音信号降噪的小波... 藏语语音在识别过程中会受到各种信号的干扰,从而影响语音识别的质量。在进行语音识别预处理过程中,语音信号的降噪技术是一个关键的环节。文章通过分析各种降噪手段,重点研究了藏语语音信号降噪方法,提出了符合藏语语音信号降噪的小波包降噪算法。其研究结果为进一步的藏语语音识别技术的研究提供了基础。 展开更多
关键词 小波包 降噪 藏语语音 算法
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基于小波包变换的自适应混沌信号降噪算法 被引量:1
15
作者 刘云侠 贝广霞 +2 位作者 蒋忠贇 孟强 时慧喆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3676-3684,共9页
为了更好地体现混沌系统的内在特征,该文提出一种基于小波包变换的自适应混沌信号降噪算法。首先,该算法根据不同分解尺度小波包系数的相关性不同,确定了最佳分解层数;以对数能量熵为代价函数,得到了最优小波包基。然后,在局部邻域内对... 为了更好地体现混沌系统的内在特征,该文提出一种基于小波包变换的自适应混沌信号降噪算法。首先,该算法根据不同分解尺度小波包系数的相关性不同,确定了最佳分解层数;以对数能量熵为代价函数,得到了最优小波包基。然后,在局部邻域内对近似系数进行投影分析,利用神经网络梯度下降法对细节系数进行自适应选择。通过最小化损失函数,最大限度降低噪声对混沌信号的影响。最后,通过对来自Rossler混沌模型的状态变量进行仿真分析,证实了该算法对混沌信号降噪的优越性。 展开更多
关键词 小波包 局部投影 神经网络 混沌 降噪
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自适应控制中的Hartley块算法及实验
16
作者 柴凯 刘树勇 +1 位作者 高伟鹏 朱石坚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期174-184,共11页
针对小波包自适应控制子频带内包含大量卷积和相关运算导致算法收敛速度慢的问题,提出基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法。将快速Hartley变换引入块算法,实现频域内快速卷积和相关运算;在子频带内应用Hartley块算法生成控制信号,... 针对小波包自适应控制子频带内包含大量卷积和相关运算导致算法收敛速度慢的问题,提出基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法。将快速Hartley变换引入块算法,实现频域内快速卷积和相关运算;在子频带内应用Hartley块算法生成控制信号,通过重叠保留法提出基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法;通过仿真和实验研究了定频和扫频两种工况下的隔振性能和控制效果。结果表明,基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法不仅可以大幅缩短收敛时间,还能显著提高控制精度,且鲁棒性和稳定性良好,能够很好地应用在工程实际中。 展开更多
关键词 小波包 自适应控制 滤波最小均方算法 HARTLEY变换 减振降噪
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CEEMDAN和小波包方法在地震信号降噪中的应用
17
作者 梁阿全 高双玲 《地震地磁观测与研究》 2023年第5期29-36,共8页
地震信号是典型的非平稳随机信号,容易受到场地条件和周边环境的影响,产生噪声干扰。采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法,对地震数据进行分析预处理,将地震信号分解成一系列具有不同特征时间尺度的固有模态函数(IMF);对各... 地震信号是典型的非平稳随机信号,容易受到场地条件和周边环境的影响,产生噪声干扰。采用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法,对地震数据进行分析预处理,将地震信号分解成一系列具有不同特征时间尺度的固有模态函数(IMF);对各IMF分量进行自相关计算,筛选含噪IMF分量,使用软阈值小波包方法进行去噪处理,与无噪分量进行重构,从而降低噪声干扰,提高数据质量。 展开更多
关键词 CEEMDAN 小波包 降噪
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CEEMDAN-小波包联合降噪的优化方法 被引量:4
18
作者 王海龙 李帅 +1 位作者 赵岩 王晟华 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期48-53,共6页
针对实测隧道爆破振动信号降噪效果不理想的问题,引入多尺度排列熵的概念,用来筛选含噪明显的本征模态分量,并结合SG(savitzky-golay)平滑滤波方法提出了一种完备的自适应噪声经验模态分解(CEEMDAN)和小波包联合降噪的优化方法,通过信噪... 针对实测隧道爆破振动信号降噪效果不理想的问题,引入多尺度排列熵的概念,用来筛选含噪明显的本征模态分量,并结合SG(savitzky-golay)平滑滤波方法提出了一种完备的自适应噪声经验模态分解(CEEMDAN)和小波包联合降噪的优化方法,通过信噪比(SNR)、均方根差(RMSE)、相关系数、自相关系数对仿真实验和实测信号处理结果进行对比分析。结果表明,CEEMDAN-小波包联合降噪优化方法提高了信号降噪效果,且有效保留了原始信号中的特征信息,可以应用到类似爆破振动信号的降噪处理中。 展开更多
关键词 隧道爆破振动信号 CEEMDAN分解 小波包分析 多尺度排列熵 SG平滑滤波 降噪
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超高层建筑振动信号降噪算法研究 被引量:3
19
作者 陈实 熊春宝 庞红星 《导航定位学报》 CSCD 2022年第1期135-139,共5页
针对超高层建筑振动信号往往被噪声干扰而导致真实位移难以显现,而常用的小波包软硬阈值函数,由于存在一定的缺陷无法较好地提取有用信号等问题,提出一种考虑调整系数的新阈值函数,该阈值函数介于软硬阈值函数之间。通过对仿真模拟信号... 针对超高层建筑振动信号往往被噪声干扰而导致真实位移难以显现,而常用的小波包软硬阈值函数,由于存在一定的缺陷无法较好地提取有用信号等问题,提出一种考虑调整系数的新阈值函数,该阈值函数介于软硬阈值函数之间。通过对仿真模拟信号与天津117大厦全球卫星导航系统(GNSS)实时动态差分(RTK)实测振动信号进行降噪处理,结果表明:小波包新阈值函数的信噪比、均方根误差、相关系数均优于软、硬阈值函数的降噪结果,并且117大厦实测信号的噪声也得到有效的抑制。 展开更多
关键词 超高层建筑 全球卫星导航系统 振动监测 改进小波包阈值函数 降噪算法
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基于MATLAB信号降噪方法对比研究 被引量:2
20
作者 何会新 姚欢 《建材世界》 2020年第2期71-74,83,共5页
在如今信息高速发达的时代,信号处理成为热点领域。文中分别介绍了小波分解(Wavelet Decomposition)、经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)信号处理方法的发展和理论,再分别利用这两种方法对仿真信号进行降噪。对于降噪效果... 在如今信息高速发达的时代,信号处理成为热点领域。文中分别介绍了小波分解(Wavelet Decomposition)、经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)信号处理方法的发展和理论,再分别利用这两种方法对仿真信号进行降噪。对于降噪效果,采用信噪比和均方差评价指标来分析比较各方法的优劣。 展开更多
关键词 小波变换 小波包变换 经验模态分解 降噪
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