一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法技术

本发明专利技术公开一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法，该方法首先用频率切片小波变换对振动信号时频分解获得其时频分解矩阵；然后，在每一尺度分别抽取该尺度每个给定的子时频空间对应的子矩阵，按时间方向求取各个子矩阵的时域均值，把该时域均值作为该子时频空间信号分量幅值随时间变化的趋势，用该时域均值的幅值平方谱峭度按照尺度—频带排列，得到信号的谱峭度尺度—频带平面图，即时频幅值谱峭度图，用颜色深度表示谱峭度的大小，峭度值越大对应谱平面区域的颜色越深，颜色最深的区域对应的频带为特征频带；可用于提取故障特征。

A method of realizing amplitude spectrum kurtosis based on time-frequency decomposition of signal

The invention discloses an amplitude frequency spectrum of signal decomposition based on the realization method of kurtogram, this method first uses frequency slice wavelet transform of vibration signal time-frequency decomposition of time-frequency decomposition matrix; then, when the corresponding sub matrix in frequency space of each scale separately from the scale between each given, according to the time the direction for each sub domain from the matrix, the domain as the sub frequency space signal amplitude trends over time, according to the kurtosis scale band arranged by the time-domain mean square of amplitude spectrum by spectral kurtosis scale - band planar diagram of signal, time-frequency amplitude spectrum kurtogram. Said the spectral kurtosis with the size of the color depth, the greater the value of the corresponding spectral kurtosis plane area becomes darker, the deepest color region of the corresponding band as the feature band can be used to extract fault features; Sign.

【技术实现步骤摘要】
一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法
本专利技术属于机械设备信号处理领域，具体涉及一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法。
技术介绍
基于峭度色度图确定特征频带提取损伤特征频率是轴承、齿轮等零部件故障诊断的方法之一。文献[1]提出一种谱峭度图构造方法，采用一对互补的滤波器组，对原始信号采用二进塔式分解，在每一分解尺度得到一系列分量，再求这些分量的峭度，然后把每个尺度的各个峭度按频带映射到尺度—频带平面图上；为了改善上述方法的尺度分辨率，文献[1]还提出一种滤波器组的1/3二进分解树的改进方法，在更多的尺度上分解以得到更加细致的子频带划分，这些子频带的信号分量改善了二进塔式分解的尺度—频带平面图分辨率；文献[2]用互补的滤波器组分解得到分量信号的包络幅值平方的频谱峭度指标代替文献[1]的峭度指标，构造另一种称之为Inforgram的尺度—频带平面图，用来检测信号中的重复冲击信号特征。文献[3]采用小波包分解方法构造谱峭度图，利用各个尺度上小波包分解得到的小波包分量来求峭度，再按小波包频带进行映射，得到尺度—频带平面图。上述方法改进了文献[4]的计算效率，在应用过程中存在以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法，其特征在于，该方法首先用频率切片小波变换对振动信号时频分解获得其时频分解矩阵；然后，在每一尺度分别抽取该尺度每个给定的子时频空间对应的子矩阵，按时间方向求取各个子矩阵的时域均值，把该时域均值作为该子时频空间信号分量幅值随时间变化的趋势，用该时域均值的幅值平方谱峭度按照尺度—频带排列，得到信号的谱峭度尺度—频带平面图，即时频幅值谱峭度图，用颜色深度表示谱峭度的大小，峭度值越大对应谱平面区域的颜色越深，颜色最深的区域对应的频带为特征频带；其中：所述的频率切片小波变换是一种时频分解方法，振动信号变换之前，需要选择频率切片函数，变换结果为二维时频矩阵；所述...

【技术特征摘要】
1.一种基于信号时频分解的幅值谱峭度图的实现方法，其特征在于，该方法首先用频率切片小波变换对振动信号时频分解获得其时频分解矩阵；然后，在每一尺度分别抽取该尺度每个给定的子时频空间对应的子矩阵，按时间方向求取各个子矩阵的时域均值，把该时域均值作为该子时频空间信号分量幅值随时间变化的趋势，用该时域均值的幅值平方谱峭度按照尺度—频带排列，得到信号的谱峭度尺度—频带平面图，即时频幅值谱峭度图，用颜色深度表示谱峭度的大小，峭度值越大对应谱平面区域的颜色越深，颜色最深的区域对应的频带为特征频带；其中：所述的频率切片小波变换是一种时频分解方法，振动信号变换之前，需要选择频率切片函数，变换结果为二维时频矩阵；所述时域均值是按照矩阵的行或列求所有行元素或列元素的平均值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体实现方...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晨东，张彦宁，徐先峰，高强，刘义艳，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61