一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法技术

本发明专利技术公开了一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，涉及故障预测与健康管理(PHM)领域，包括：步骤1、获取一维的时间序列数据作为待处理信号X；步骤2、计算所述时间序列数据的一阶差分dX；步骤3、寻找所述时间序列数据中所有尖峰；步骤4、估算噪声幅值；步骤5、滤除较小尖峰，保留较大尖峰即为所求的信号尖峰。本发明专利技术对于非稳态信号的尖峰检测有效，抗干扰能力强，计算量小，易于工程化。

A Method for Finding Weak Peaks of Unsteady Time Series

The invention discloses a method for finding weak peaks in unsteady time series, which relates to the field of fault prediction and health management (PHM), including: step 1, acquiring one-dimensional time series data as signal X to be processed; step 2, calculating the first-order differential dX of the time series data; step 3, finding all peaks in the time series data; step 4, estimating the noise amplitude; Step 5. Filter out the smaller peaks and retain the larger peaks as the required signal peaks. The invention is effective for peak detection of unsteady signal, has strong anti-interference ability, small calculation amount and is easy to be engineered.

【技术实现步骤摘要】
一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法
本专利技术涉及故障预测与健康管理(PHM)领域，尤其涉及一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法。
技术介绍
数据预处理是成功建立故障预测模型的关键步骤之一。准确检测到时间序列中的尖峰(spike)是数据预处理的重要技术之一，其作用体现在以下两方面，其一，是准确的尖峰检测对于提高数据质量有帮助。由于工况变化、环境干扰、人为操作失误等影响，从机器中采集的原始信号通常有大量奇异点(outlier，指幅值远高于信号平均幅值的点)，而这些奇异点又往往是正的，表现为“尖峰”，准确检测到这些尖峰值是对这些奇异点进行处理的前提。其二，是准确的尖峰检测对于提取故障特征有重要作用。故障的表现形式往往是以尖峰的形式表现在信号中的。准确检测并定位这类尖峰，对于提取与某类所关心的故障直接相关的特征具有重要作用。综上，准确的尖峰检测对于故障预测建模有重要意义。现有的尖峰检测技术主要在航天、生理电信号分析等领域被广泛应用，其主要的方法主要有以下三种：1、时域检测方法：通常利用尖峰值幅值偏高的特点对信号进行检测。该类算法又包括能量算法，斜率算法及压缩算法等。该类算法的缺点是抗干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取一维的时间序列数据作为待处理信号X；步骤2、计算所述时间序列数据的一阶差分dX；步骤3、寻找所述时间序列数据中所有尖峰；步骤4、估算噪声幅值；步骤5、滤除较小尖峰，保留较大尖峰即为所求的信号尖峰。

【技术特征摘要】
1.一种寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取一维的时间序列数据作为待处理信号X；步骤2、计算所述时间序列数据的一阶差分dX；步骤3、寻找所述时间序列数据中所有尖峰；步骤4、估算噪声幅值；步骤5、滤除较小尖峰，保留较大尖峰即为所求的信号尖峰。2.如权利要求1所述的寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤31、初始化，设置flag＝1,cntr＝1，nextidx＝0，pidx＝空；步骤32、当flag＝1时，进行尖峰寻找操作。3.如权利要求2所述的寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，所述步骤32包括：步骤3201，从差分信号索引号最小开始，寻找差分信号(dX)中的大于0的点，赋值tempidx＝nextidx+(dX信号在nextidx之后第一个大于0的点的序号)；步骤3202，判断是否找到了差分信号大于0的点，如果没有找到尖峰，赋值flag＝0，结束尖峰寻找，否则进入步骤3203；步骤3203，如果找到了信号中存在的尖峰，赋值pidx的第cntr项＝nextidx，cntr＝cntr+1，并且回到所述步骤3201，查找下一个尖峰。4.如权利要求3所述的寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，所述步骤3202的判断依据是：判断tempidx是否为空，如果为空，说明没有尖峰；如果tempidx不为空，说明找到了信号中存在的尖峰。5.如权利要求1所述的寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，所述步骤4包括：步骤41、进行滑窗中位数滤波，步骤42、计算原始信号与滤波后信号的残差信号；步骤43、估算噪声幅值。6.如权利要求5所述的寻找非稳态时间序列微弱尖峰的方法，其特征在于，所述步骤41包括：步骤4101,、初始化：设置滑窗长度(window)，设置重叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：金超，
申请(专利权)人：北京天泽智云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11