基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法技术

技术编号:19693562 阅读:43 留言:0更新日期:2018-12-08 11:37
本发明专利技术提供的是一种基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法。一:将小波滤波器系数归一化;二:小波滤波器系数归一化后,将归一化的滤波器系数作为鸡群中的个体,实现鸡群算法的初始化,构造代价函数后,利用鸡群算法依据个体适应度对小波滤波器进行寻优;三:将步骤二所得到的滤波器组作为序列二次规划方法的初值进行二次迭代寻优,代价函数与步骤一致;四:利用步骤二和三构造的小波滤波器组对柴油机缸压信号进行三层小波包变换,提取高频压力振荡信号。本发明专利技术计算量比现有的小波改进方法大幅降低;能够构造频域特性非常接近理想截止的小波滤波器组,使小波包变换过程中的频率混淆和幅值失真现象大幅减少。

【技术实现步骤摘要】
基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法
本专利技术涉及的是一种主要用于柴油机高频压力振荡信号提取的方法。
技术介绍
通过对柴油机高频压力振荡信号的提取与分析,可以实现柴油机的状态监测以及燃烧噪声估计。而高频压力振荡信号存在于缸压信号中,故为了提取高频压力振荡信号特征,需要对缸压信号进行分解。因此,有效的信号提取技术对于高频压力振荡信号的分析至关重要。小波包变换是应用最为广泛的一种信号特征提取方法。但传统的小波包变换存在着严重的频率混淆,因此许多改进的小波包变换方法被提出,其中《基于改进小波算法的反应堆中子噪声频谱计算方法》和《一种基于改进小波包的管道泄漏特征向量提取方法》的专利文件中,利用FFT与IFFT的方法来消除混淆的频率带。此外,焦新涛在论文《小波分析及其在齿轮箱故障诊断中应用研究》中提出小波包补偿算法,该方法不仅可以消除小波包变换的频率混淆,还能降低幅值失真现象。但是若将这两种方法应用于柴油机工作循环数较多时的高频压力振荡信号提取,对应的计算量和计算程序复杂度均非常大。事实上,小波包变换存在这些问题的主要原因在于小波滤波器频域的非理想截止,因此构造频域特性接近理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法,其特征是:步骤一:将小波滤波器系数归一化;步骤二:小波滤波器系数归一化后,将归一化的滤波器系数作为鸡群中的个体,实现鸡群算法的初始化,构造代价函数后,利用鸡群算法依据个体适应度对小波滤波器进行寻优;步骤三:将步骤二所得到的滤波器组作为序列二次规划方法的初值进行二次迭代寻优,代价函数与步骤一致;步骤四:利用步骤二和步骤三构造的小波滤波器组对柴油机缸压信号进行三层小波包变换,提取高频压力振荡信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法,其特征是:步骤一:将小波滤波器系数归一化;步骤二:小波滤波器系数归一化后,将归一化的滤波器系数作为鸡群中的个体,实现鸡群算法的初始化,构造代价函数后,利用鸡群算法依据个体适应度对小波滤波器进行寻优;步骤三:将步骤二所得到的滤波器组作为序列二次规划方法的初值进行二次迭代寻优,代价函数与步骤一致;步骤四:利用步骤二和步骤三构造的小波滤波器组对柴油机缸压信号进行三层小波包变换,提取高频压力振荡信号。2.根据权利要求1所述的基于改进小波包变换的柴油机高频压力振荡信号提取方法,其特征是步骤一具体包括:对小波滤波器系数进行归一化,定义hk为小波低通滤波器的系数,长度为N的序列{hk}用一个长度为N/2-1的序列{θk}表示出来,即其中,E(z)=VN′-1(z)VN′-2(z)···V1(z)V0(z),N′=N/2,并且1≤l≤N′-1,此外θl∈[0,2π],1...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜敬涛陈曦明刘龙
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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