基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断 被引量：44

1

作者 胡桥 何正嘉 +2 位作者 张周锁 訾艳阳 雷亚国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期16-22,共7页

为了解决机电设备早期故障难以正确识别的问题,有效地提高分类的准确率,提出一种基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断新方法。首先,该方法采用提升策略构造基于冲击故障信号特征的双正交小波,借助提升小波包变换提取... 为了解决机电设备早期故障难以正确识别的问题,有效地提高分类的准确率,提出一种基于提升小波包变换和集成支持矢量机的早期故障智能诊断新方法。首先,该方法采用提升策略构造基于冲击故障信号特征的双正交小波,借助提升小波包变换提取信号的敏感频带特征,从而通过对敏感频带中的小波包系数进行包络解调分析检测出故障特征频率。其次,通过距离评估技术从原始信号和小波包系数的统计特征中选取最优特征集。最后,将最优特征输入到集成支持矢量机中,实现对不同故障类型的识别。将该方法应用于滚动轴承的早期故障诊断中,测试结果表明,该方法能够有效地提取故障特征,具有比单一支持矢量机更好的分类性能,故障诊断准确率更高。 展开更多

关键词 提升小波包变换 特征提取 集成支持矢量机 早期故障诊断

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基于提升小波包变换的发动机缸盖振动信号特征提取 被引量：18

2

作者 曹建军 张培林 +1 位作者 张英堂 任国全 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期34-37,共4页

为了从发动机缸盖振动信号中快速提取反应故障状态的特征参数,给出了提升小波包变换算法及其移频算法,依据信号时频特性,定义了标准化相对能量,并给出了特征向量提取方案。方案同时选取多个完整工作循环数据进行提升小波包分解,将各频... 为了从发动机缸盖振动信号中快速提取反应故障状态的特征参数,给出了提升小波包变换算法及其移频算法,依据信号时频特性,定义了标准化相对能量,并给出了特征向量提取方案。方案同时选取多个完整工作循环数据进行提升小波包分解,将各频带内系数进行阈值量化,利用各频带系数直接求取标准化特征向量,同时做到了消除波动影响、降噪、使故障特征更加敏感。通过实例验证了方法的有效性与优越性。 展开更多

关键词 缸盖振动信号 短时傅里叶变换 提升小波包变换 特征提取 故障诊断

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基于提升小波包和神经网络的结构损伤检测 被引量：15

3

作者 陈换过 江金寿 +2 位作者 李剑敏 田莉 张利绍 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期116-121,169-170,共6页

提出一种提升小波包分解、多传感器特征融合和神经网络模式分类相结合的结构损伤诊断方法。首先,对多个传感器采集的振动响应信号进行提升格式小波包分解,定义标准化相对能量并计算每个频带上的相对能量;然后,把这些传感器信号的小波包... 提出一种提升小波包分解、多传感器特征融合和神经网络模式分类相结合的结构损伤诊断方法。首先,对多个传感器采集的振动响应信号进行提升格式小波包分解,定义标准化相对能量并计算每个频带上的相对能量;然后,把这些传感器信号的小波包相对能量融合作为神经网络分类器的输入特征向量,实现损伤的诊断和评价。数值仿真结果表明,提升小波包分解的频带能量分布能够较好地反映结构的损伤特征;特征融合能够使不同传感器的信息相互补充,减小了损伤检测信息的不确定性,使诊断信息具有较高的精度和可靠性。 展开更多

关键词 损伤检测 特征向量 提升小波包变换 特征融合 神经网络 频带能量

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提升小波包最优基分解算法及在振动信号降噪中的应用 被引量：12

4

作者 曹建军 张培林 +1 位作者 任国全 张英堂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期114-116,共3页

提升小波包最优基分解,是影响提升小波包应用效果和效率的关键。提出了一种先序分解后序搜索的提升小波包最优基分解算法,该算法提升小波包先序分解和最优基后序搜索同时进行,只保留当前发现最好基下的分解系数,及时释放冗余存储空间,... 提升小波包最优基分解,是影响提升小波包应用效果和效率的关键。提出了一种先序分解后序搜索的提升小波包最优基分解算法,该算法提升小波包先序分解和最优基后序搜索同时进行,只保留当前发现最好基下的分解系数,及时释放冗余存储空间,具有更高的空间效率,更适于信号在线处理。对算法进行了描述,并与自上而下完全分解、自下而上搜索算法进行了比较。将其应用于发动机缸盖振动信号降噪,取得了满意的效果。 展开更多

关键词 提升小波包变换 最优基 振动信号 降噪 故障诊断

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基于蚁群参数优化的LightGBM辐射源个体识别 被引量：5

5

作者 顾楚梅 曹建军 +1 位作者 王保卫 徐雨芯 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期85-94,共10页

为提升辐射源个体识别正确率和运算效率,提出了一种基于蚁群参数优化的LightGBM辐射源个体识别方法。运用提升小波包变换对辐射源信号数据进行特征提取并构建特征参数体系,对得到的特征数据集进行Z-score标准化处理;以最大分类正确率和... 为提升辐射源个体识别正确率和运算效率,提出了一种基于蚁群参数优化的LightGBM辐射源个体识别方法。运用提升小波包变换对辐射源信号数据进行特征提取并构建特征参数体系,对得到的特征数据集进行Z-score标准化处理;以最大分类正确率和最小特征子集规模为目标,建立了LightGBM参数优化和特征选择的数学模型;采用蚁群算法优化LightGBM的6个参数(最小叶子节点数据量、决策树的数量、学习率、L_(1)正则化项的权重、L_(2)正则化项的权重和最小叶子节点样本权重和);根据优化后的LightGBM得到每个特征的重要性值并使用序列后向搜索策略进行特征选择;最后通过LightGBM分类器实现对辐射源信号的分类识别。实验结果表明,所提方法在无噪声、信噪比为10 dB和信噪比为5 dB信号的数据集上的识别正确率优于对比特征选择方法GBDT、XGBoost和LightGBM的,同时特征维数的减少也提升了辐射源个体识别的运算效率。 展开更多

关键词 辐射源个体识别 提升小波包变换 蚁群算法 LightGBM 特征选择

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发动机缸盖振动信号特征提取与优化选择算法 被引量：5

6

作者 曹建军 张培林 +1 位作者 张英堂 任国全 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期1199-1202,1206,共5页

为了从发动机缸盖振动信号中提取出完备的、高质量的状态特征,并选择出最优特征子集进行分类,建立了缸盖振动信号集成特征提取模型,提出了一种基于样本分散度的最优特征子集选择算法。集成特征提取模型选取多个完整工作循环数据处理,用... 为了从发动机缸盖振动信号中提取出完备的、高质量的状态特征,并选择出最优特征子集进行分类,建立了缸盖振动信号集成特征提取模型,提出了一种基于样本分散度的最优特征子集选择算法。集成特征提取模型选取多个完整工作循环数据处理,用提升小波包对其进行快速变换,消除波动影响和噪声,求取所构造特征集的各特征值,得到包含完备发动机状态信息的特征向量;最优特征子集优化选择算法,建立了基于样本分散度的特征选择模型,解决了冗余分类信息的消除问题,结合分类器选择出最优特征子集,使其规模与分类效果综合最优,用欧氏距离分类法和支持向量基分类器进行测试,所有40个特征输入分类器正确率分别为67.86%和70%,优化选择后特征个数分别降低为6个和5个,而分类正确率提高到了90.71%和90%。 展开更多

关键词 缸盖振动信号 特征提取 特征选择 提升小波包变换

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提升小波包变换技术在工程爆破远程测振系统中的应用研究 被引量：3

7

作者 谢全民 曲广建 +3 位作者 钟明寿 朱振海 曹宏安 高英 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第3期17-21,30,共6页

为适应工程爆破精细化、数字化要求,建立了具有完善信号采集功能的工程爆破远程测振系统。为提升该系统对爆破振动实测数据的信号分析能力引入了提升小波包变换技术。在算法基本原理的基础上,通过算法复杂度分析表明其相对传统小波算法... 为适应工程爆破精细化、数字化要求,建立了具有完善信号采集功能的工程爆破远程测振系统。为提升该系统对爆破振动实测数据的信号分析能力引入了提升小波包变换技术。在算法基本原理的基础上,通过算法复杂度分析表明其相对传统小波算法运算速度提高约100%,运算速度快。通过提升小波包算法在爆破振动实测信号能量、时频特征提取中的应用研究表明,基于插值细分的提升小波SGW(6,6)占用资源少、分析精度高,能够满足数字爆破测振及高精度信号分析的需求。 展开更多

关键词 提升小波包变换 数字爆破 远程测振系统 特征分析

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提升小波包渐变式阈值选择与量化降噪方法 被引量：3

8

作者 曹建军 张培林 +2 位作者 邵衍振 张英堂 任国全 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第24期2991-2994,3023,共5页

为了实现移动装备发动机缸盖振动信号的在线处理,提出一种基于提升小波包变换的渐变式阈值降噪方法。分析了移动装备发动机缸盖振动信号的时频特性,介绍了插补细分提升小波包变换算法。提出一种渐变式阈值选择与量化策略,以适应信号与... 为了实现移动装备发动机缸盖振动信号的在线处理,提出一种基于提升小波包变换的渐变式阈值降噪方法。分析了移动装备发动机缸盖振动信号的时频特性,介绍了插补细分提升小波包变换算法。提出一种渐变式阈值选择与量化策略,以适应信号与噪声特点。引入基于类可分离性测量的降噪效果评价标准,实现了复杂实测信号降噪效果的量化评价。应用实例表明,渐变式阈值与量化策略,能在全频带内很好地消除噪声并保留有用信息,具有更好的降噪效果。 展开更多

关键词 提升小波包变换 振动信号 阈值 降噪 特征提取 故障诊断

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提升小波包在滚动轴承故障特征提取中的应用 被引量：2

9

作者 魏永合 申世英 《沈阳理工大学学报》 CAS 2013年第5期78-82,共5页

为从滚动轴承振动信号中提取出故障状态信息的特征,针对信号的特点和提升小波包变换性质,采用提升小波包最优分解法获得故障敏感特征频带,对各频带进行标准化向量特征构造,提取出各个频带的故障特征。结果表明,滚动轴承故障信号的敏感... 为从滚动轴承振动信号中提取出故障状态信息的特征,针对信号的特点和提升小波包变换性质,采用提升小波包最优分解法获得故障敏感特征频带,对各频带进行标准化向量特征构造,提取出各个频带的故障特征。结果表明,滚动轴承故障信号的敏感特征频带能量集中明显,故障特征得以有效的提取出来。 展开更多

关键词 滚动轴承 提升小波包变换 最优分解 标准化向量 特征提取

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提升小波包变换及在振动故障诊断中的应用 被引量：2

10

作者 邵衍振 曹建军 +1 位作者 王艳霞 张培林 《科学技术与工程》 2008年第15期4095-4098,共4页

对内燃机进行快速准确故障诊断,可以提高内燃机维修的时效性,减少停机时间。提出一种基于提升小波包变换的故障诊断方法。给出了内燃机故障诊断模型,对内燃机进行等角度采样,在线获取振动信号,实现信号获取与工作转速同步。给出了提升... 对内燃机进行快速准确故障诊断,可以提高内燃机维修的时效性,减少停机时间。提出一种基于提升小波包变换的故障诊断方法。给出了内燃机故障诊断模型,对内燃机进行等角度采样,在线获取振动信号,实现信号获取与工作转速同步。给出了提升小波包变换公式,并给出了移频算法,选择合适的小波进行提升小波包变换,提取状态特征向量,分析了不同状态特征向量的差异。采用支持向量机作为分类器实现故障诊断。通过实例分析比较,验证了该故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 内燃机 故障诊断 提升小波包变换 支持向量机

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基于提升小波包最优基的电能质量数据压缩

11

作者 杨文娟 潘文霞 《江苏电机工程》 2009年第3期18-21,共4页

在小波压缩技术的基础上,使用提升小波包最优基的方法解决电能质量信号的数据压缩问题。利用先分解后搜索的提升小波包最优基分解信号,再对最优基下小波包系数作阈值处理,消除幅值较小的系数,达到压缩的目的,最后对压缩后的数据进行重构... 在小波压缩技术的基础上,使用提升小波包最优基的方法解决电能质量信号的数据压缩问题。利用先分解后搜索的提升小波包最优基分解信号,再对最优基下小波包系数作阈值处理,消除幅值较小的系数,达到压缩的目的,最后对压缩后的数据进行重构,并将其与小波变换、最佳小波包变换的数据压缩方法进行仿真比较。结果证明,提升小波包最优基变换的方法,在电能质量数据压缩中取得了满意的效果。 展开更多

关键词 提升小波包变换 最优基 数据压缩 电能质量

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基于LWPT-DTW的间歇过程不等长时段数据同步化 被引量：1

12

作者 王建林 刘伟旻 +2 位作者 邱科鹏 张维佳 于涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2866-2872,共7页

间歇过程不等长时段数据直接影响数据驱动的多元统计分析时段建模精度,导致间歇过程的监控性能降低。针对间歇过程不等长时段数据问题,提出一种基于提升小波包变换(LWPT)和动态时间规整(DTW)算法的间歇过程不等长时段数据同步化方法。... 间歇过程不等长时段数据直接影响数据驱动的多元统计分析时段建模精度,导致间歇过程的监控性能降低。针对间歇过程不等长时段数据问题,提出一种基于提升小波包变换(LWPT)和动态时间规整(DTW)算法的间歇过程不等长时段数据同步化方法。该方法引入LWPT对间歇过程不等长时段数据轨迹进行高低频的多级分解,充分提取数据轨迹的所有时频域信息;采用DTW算法对不同频段的系数矩阵进行同步化,并利用提升小波包逆变换对同步化后的系数矩阵进行合成,降低吉布斯现象对数据轨迹合成的影响,获得等长的时段轨迹,实现了间歇过程不等长时段数据同步化。青霉素发酵过程仿真实验表明,所提出的方法运算速度快、稳定,不等长时段数据的同步化结果具有较高的准确性,为间歇过程时段建模提供了可靠的过程数据。 展开更多

关键词 不等长时段数据 同步化 提升小波包变换 动态时间规整 间歇过程

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加窗提升小波包变换及其在故障测距中的应用 被引量：1

13

作者 张翠娟 洪明学 +3 位作者 陈前宇 华成军 池建飞 王昕 《电气自动化》 2020年第1期108-111,共4页

在输电线路故障测距中,为了从信号的时域中快速、准确地定位奇异发生时刻,提出了一种基于加窗提升小波包变换的双端行波测距法。首先设计窗函数,将采样数据与窗函数相乘,通过滤去低频分量来加快计算速度,最后通过模极大值点的检测实现... 在输电线路故障测距中,为了从信号的时域中快速、准确地定位奇异发生时刻,提出了一种基于加窗提升小波包变换的双端行波测距法。首先设计窗函数,将采样数据与窗函数相乘,通过滤去低频分量来加快计算速度,最后通过模极大值点的检测实现故障发生时刻的检测。由于提升格式能有效保留信号的局部信息,因此对采集到的行波信号加窗后进行提升小波包变换。通过设计预测算子和提升算子,获取信号的局部特征,即高频突变点,从而准确刻画故障行波到达测量端的时刻,提高运算速度。MATLAB仿真结果表明,采用加窗提升小波包变换的行波测距能够准确地提取行波信号的波头位置,大大提高了计算速度。与加窗小波算法和加窗小波包相比,在具有较高测距精度的情况下,有较高的计算速度,能明显缩短查找故障点的时间。 展开更多

关键词 故障测距 行波法 双端法 提升小波包变换 KAISER窗

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基于提升小波包变换的谐波电能计量

14

作者 金挺波 徐勇 +1 位作者 吴金华 朱小燕 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1050-1052,1109,共4页

为了克服加窗插值傅里叶算法无法准确计量非稳态谐波的缺陷,实现同时对电力系统稳态、非稳态信号的谐波电能进行准确计量,提出了基于提升小波包变换的谐波电能计量方案,详细阐述了其原理,提升分解、重构步骤。给出了整数次谐波、非整数... 为了克服加窗插值傅里叶算法无法准确计量非稳态谐波的缺陷,实现同时对电力系统稳态、非稳态信号的谐波电能进行准确计量,提出了基于提升小波包变换的谐波电能计量方案,详细阐述了其原理,提升分解、重构步骤。给出了整数次谐波、非整数次谐波功率计算公式,并通过仿真实验证明了该方法的准确性、可行性。对该算法进行优化,并进行DSP算法仿真实验,并估算该算法运行时占用空间大小及耗费时间,结果表明该算法能有效节省内存空间及运行时间。 展开更多

关键词 谐波电能 非稳态谐波 提升小波包变换 DSP算法

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基于提升小波包变换集成特征提取模型

15

作者 梁淑宝 张培林 曹建军 《兵工自动化》 2010年第4期4-6,共3页

为了从发动机缸盖振动信号中快速提取出反应完备状态信息的特征,针对信号特点和提升小波包变换的性质,建立了适于在线提取的缸盖振动信号特征参数体系。总结了提升小波包变换的3个性质—不相关性、可逆性和保序性,利用3个性质将降噪、... 为了从发动机缸盖振动信号中快速提取出反应完备状态信息的特征,针对信号特点和提升小波包变换的性质,建立了适于在线提取的缸盖振动信号特征参数体系。总结了提升小波包变换的3个性质—不相关性、可逆性和保序性,利用3个性质将降噪、特征提取和消除波动集成到一次提升小波包分解与重构过程,建立了发动机缸盖振动信号集成特征提取模型,给出了集成消除波动的特征计算公式和特征值标准化公式。通过实例,对集成特征提取模型的工作过程进行了说明。 展开更多

关键词 提升小波包变换 缸盖振动信号 集成 特征提取 降噪 故障诊断

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基于蚁群优化的提升小波包渐变式阈值降噪方法

16

作者 梁淑宝 张培林 +1 位作者 曹建军 任国全 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第16期1964-1969,共6页

为进一步改进提升小波包渐变式阈值选择与量化降噪方法的降噪性能,提出了基于蚁群优化的提升小波包渐变式阈值降噪方法。用深度优先合并树作为同一状态信号的提升小波包分解树,建立了以特征可分离性最优的渐变式阈值优化数学模型,模型... 为进一步改进提升小波包渐变式阈值选择与量化降噪方法的降噪性能,提出了基于蚁群优化的提升小波包渐变式阈值降噪方法。用深度优先合并树作为同一状态信号的提升小波包分解树,建立了以特征可分离性最优的渐变式阈值优化数学模型,模型对深度优先合并树的各叶子节点的阈值进行同步优化。针对模型特点,设计了求解模型的基于平移搜索窗的蚁群算法,搜索窗从最差可行解区域开始,根据蚁群搜索结果,逐步向解的优良区域平移。仿真实验表明,基于蚁群优化的渐变式阈值降噪方法,从最优化的角度进一步增强了提升小波包渐变式阈值降噪方法的降噪效果。 展开更多

关键词 提升小波包变换 蚁群优化 振动信号 阈值 降噪

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基于提升小波包最优基变换的缸盖振动信号降噪研究

17

作者 郝大海 《科学技术与工程》 2008年第6期1557-1559,共3页

给出了一种基于提升小波包最优基变换的发动机缸盖振动信号降噪方法,给出了提升小波包变换公式,介绍基于最佳基分解的阈值降噪方法,并介绍了阈值的具体选择方法。将信号通过提升小波快速分解,对小波包系数进行阈值量化,用阈值量化后的... 给出了一种基于提升小波包最优基变换的发动机缸盖振动信号降噪方法,给出了提升小波包变换公式,介绍基于最佳基分解的阈值降噪方法,并介绍了阈值的具体选择方法。将信号通过提升小波快速分解,对小波包系数进行阈值量化,用阈值量化后的系数对原信号重构,达到降噪的目的。通过计算仿真和实验,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 缸盖振动信号 提升小波包变换 阈值选择 降噪 故障诊断

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基于边缘导向视觉测量图像的LWP-SPIHT精确编码

18

作者 刘俊杰 杨学友 叶声华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2795-2801,共7页

为实现对视觉测量图像更加有效地稀疏表示,尽可能地捕捉图像本身的几何特性,该文首先提出一种基于灰度梯度方向预测边缘走向的方法,精确定位图像边缘,并在此基础上运用方向提升格式小波包(LWP)变换与普通提升小波包变换相结合的方式,对... 为实现对视觉测量图像更加有效地稀疏表示,尽可能地捕捉图像本身的几何特性,该文首先提出一种基于灰度梯度方向预测边缘走向的方法,精确定位图像边缘,并在此基础上运用方向提升格式小波包(LWP)变换与普通提升小波包变换相结合的方式,对整幅测量图像进行分解。其次,采用的各个子带能量信息与方向信息和的代价函数,有效地保持边缘信息的完整性。最后完善并解决了小波包变换在SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees)编码中产生的父子节点间的冲突问题。通过对视觉测量中的远、近景图像、局部放大图像以及靶标图像的测试证实,基于边缘导向的提升格式小波包多级树集合分裂(LWP-SPIHT)的视觉测量图像压缩算法,更好地保留了压缩后视觉测量图像的边缘信息,改善了图像的重构质量和精度。 展开更多

关键词 图像处理 图像编码 灰度梯度方向 方向提升小波包变换 父子节点冲突

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