一种基于互补随机共振滤波器的微弱信号增强检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于互补随机共振滤波器的微弱信号增强检测方法，包括：(1)将预处理得到的长度为2N点信号对半拆分成两个子信号S1(t)和S2(t)，每个子信号的长度为N点；(2)构建互补随机共振滤波器；(3)计算主通道输出信号x(t)的加权谱峭度的值；(4)在6维的加权谱峭度矩阵中搜索最大值，其对应的输出信号x(t)即为互补随机共振滤波器最优滤波输出信号，对该信号做频谱分析，即可根据轴承故障特征频率判断轴承故障类型。本发明专利技术采用更先进的双通道互补随机共振滤波器，通过加权谱峭度指标自适应地调整合适的系统参数，利用互补通道相位差异噪声去增强主通道的微弱周期信号，实现轴承微弱故障特征频率增强，提高轴承故障诊断的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微弱信号增强检测
，具体涉及一种基于互补随机共振滤波器的微弱信号增强检测方法。
技术介绍
轴承是旋转机械的重要核心部件，轴承状态监测和故障诊断对于保证旋转机械的安全可靠运行具有极其重要的意义。振动信号分析方法常用于轴承故障诊断中。首先在轴承座上安装传感器采集振动信号，分析信号可以获得其时域、频域、时频域等特征，进一步分析这些特征可以获知轴承的运行状态。但在实际工况下，采集的振动信号容易受到环境背景噪声、机器运行噪声、采集设备电噪声等干扰，从而使得振动信号的信噪比降低，影响故障诊断的准确度。随机共振滤波器是一种能够利用噪声增强微弱周期信号的非线性滤波器，该类型滤波器已经被成功应用于轴承微弱特征信号提取、增强和故障诊断。对于确定的输入信号，可以通过调整合适的系统参数实现最优滤波。传统的随机共振滤波器都是基于经典的一维随机共振模型，该模型是个单输入单输出的系统，当输入信号的信噪比较低时，其滤波效果不够理想，不能很好地实现轴承微弱故障特征信号的检测，从而影响故障诊断的准确性，因此不适用于强噪声背景下的轴承微弱信号增强检测。从以上分析可知，对于现有的基于随机共振滤波器的微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互补随机共振滤波器的微弱信号增强检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤(1)、使用传感器采集轴承故障信号，对信号进行带通滤波和共振解调预处理，随后将预处理得到的长度为2N点信号对半拆分成两个子信号S1(t)和S2(t)，每个子信号的长度为N点，S1(t)和S2(t)分别如下式所示：式中A1和A2表示两个子信号的幅值，εx和εy为噪声强度值，dωx(t)和dωy(t)为独立维纳过程，f0表示两个同频率的微弱周期信号的频率，和分别为两个输入信号的相位；步骤(2)、构建互补随机共振滤波器，如下式所示：dx^=TR1{(x^-x^3+δ^1x^y^2)dt^+SR1S1(t...

【技术特征摘要】
1.一种基于互补随机共振滤波器的微弱信号增强检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤(1)、使用传感器采集轴承故障信号，对信号进行带通滤波和共振解调预处理，随后将预处理得到的长度为2N点信号对半拆分成两个子信号S1(t)和S2(t)，每个子信号的长度为N点，S1(t)和S2(t)分别如下式所示：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆思良，苏云升，赵吉文，王骁贤，刘方，刘永斌，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34