The invention discloses a signal processing method of an adaptive spectral kurtosis, which belongs to the field of digital signal processing. The present invention by converting the signal into the frequency domain, find the maximum value of the amplitude spectrum in the frequency domain, according to the maximum design filter, and then from the time domain signal and get a series of functions, finally calculate kurtosis value function. According to the characteristics that the spectral kurtosis is susceptible to noise and signal amplitude, the present invention filters the larger amplitude signal components first, and the calculated kurtosis values can better reflect transient components in the signal.
【技术实现步骤摘要】
一种自适应谱峭度信号处理方法
本专利技术涉及一种非平稳信号处理的方法,具体地涉及一种自适应谱峭度的信号处理方法,属于数字信号处理领域。
技术介绍
工程实践中存在着大量的非平稳信号,谱峭度就是一种处理非平稳信号的方法。谱峭度的概念最早是由Dwyer等人在1983年提出,Antoni等人于2006年详细介绍了谱峭度的定义、算法及其应用条件,并先后提出了基于短时傅里叶变换(STFT)的谱峭度法以及谱峭度的快速算法。谱峭度是在峭度基础上发展而来的。峭度是归一化的四阶中心矩,它是一个反映信号分布特性的数值统计量。峭度指标对冲击信号十分敏感,特别适用于设备早期的故障诊断。但是,峭度是对信号的一个全局性描述,不能准确定位冲击信号。谱峭度是能量归一化的四阶谱累积量,可以度量一个过程在某一频率上的概率密度函数的峰值大小,对非平稳信号非常敏感,能够对时频分解后的各个频带逐个进行分析,找到谱峭度值最大的频带。谱峭度可以实现对冲击信号等瞬态成分的准确定位。目前,STFT法、滤波器组法和小波变换法及其改进方法是实现谱峭度的主要方法,比如:基于Wigner-Ville分布的谱峭度法、小波变换与EMD相结合的谱峭度法、EEMD谱峭度与EMD相结合的谱峭度法等。但是,这些方法缺乏自适应性。2011年,Wang等人提出了一种以最大谱峭度为准则,不断外扩给定窗函数的自适应谱峭度方法(WangYX,LiangM.Identificationofmultipletransientfaultsbasedontheadaptivespectralkurtosismethod,JournalofSou ...
【技术保护点】
一种自适应谱峭度信号处理方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤1,对给定的信号进行FFT变换,将信号从时域变换到频域,得到信号的幅值谱;步骤2,利用步骤1的幅值谱,在幅值谱上寻找极大值点,并标记出来;经过步骤1的FFT变换,将信号从时域变换到频域上,然后在信号的频域上寻找极大值并标记出来;步骤3,在步骤2的基础上,对每一个极大值点添加一个窗函数;步骤4,对步骤3的窗函数进行合并;步骤5,对步骤4得到的合并后的窗函数,设计带通滤波器;所述的带通滤波器,其上、下截止频率是根据对应的窗函数计算得到的;步骤6,利用步骤5设计的带通滤波器对信号进行滤波处理,得到带通子信号;所述的对信号进行滤波,根据步骤4设计的带通滤波器从时域对信号进行滤波处理;步骤7,从滤波前的信号中减去带通滤波得到的子信号,得到剩余信号;步骤8,在步骤6和步骤7的基础上,计算带通滤波得到的子信号的峭度值和剩余信号的峭度值;步骤9,找到下一个待处理窗函数,对剩余信号重复步骤5至步骤8的处理,得到每一个子信号和对应剩余信号的峭度值,进而得到自适应的谱峭度值。
【技术特征摘要】
1.一种自适应谱峭度信号处理方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤1,对给定的信号进行FFT变换,将信号从时域变换到频域,得到信号的幅值谱;步骤2,利用步骤1的幅值谱,在幅值谱上寻找极大值点,并标记出来;经过步骤1的FFT变换,将信号从时域变换到频域上,然后在信号的频域上寻找极大值并标记出来;步骤3,在步骤2的基础上,对每一个极大值点添加一个窗函数;步骤4,对步骤3的窗函数进行合并;步骤5,对步骤4得到的合并后的窗函数,设计带通滤波器;所述的带通滤波器,其上、下截止频率是根据对应的窗函数计算得到的;步骤6,利用步骤5设计的带通滤波器对信号进行滤波处理,得到带通子信号;所述的对信号进行滤波,根据步骤4设计的带通滤波器从时域对信号进行滤波处理;步骤7,从滤波前的信号中减去带通滤波得到的子信号,得到剩余...
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