【技术实现步骤摘要】
一种基于独立性的振动信号去噪方法及系统
本专利技术涉及振动信号分析领域，特别是涉及一种基于独立性的振动信号去噪方法及系统。
技术介绍
振动信号监测是机械设备状态监测与故障诊断的主要技术之一，其基本方法是通过测量机器设备上一些特殊部位的振动信号，对振动信号进行分析处理，从中提取反映故障的特征信息，根据故障特征信息对故障类型、部位、程度及其发展趋势做出诊断。提取振动信号特征需要对信号进行分析处理，去除与特征信号不相关的噪声信号是其中尤为关键的步骤之一。独立成分分析是利用源信号统计独立特性仅通过传感器观测信号进行信号分离的一种信号处理方法，是盲源分离方法的一个重要分支。在无线通信、语音、图像、地震信号处理、生物医学等领域具有很大的应用潜力。振动信号中既包含与机械设备状态相关的特征信息，即振动源发生的信号，可将其称为源信号；也包含不利于判断振动特征的干扰信号，可将其统称为噪声信号。强噪声背景下，振动信号的去噪和振动特征的提取成为关键问题。利用噪声和源信号的统计独立性、噪声与噪声之间统计相关性，可应用独立成分分析将统计相关的噪声分离出来，其中采样通道越多，噪声分离性能越好。...
【技术保护点】
1.一种基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述方法包括：选取N路测量信号，所述每路信号包含多个点，并随机选取一路信号作为基准信号，将剩余N‑1路信号作为比对信号；获取信号的相位标记起始点位置和标记长度参数；根据所述基准信号、所述相位标记起始点位置创建基准数据；根据所述比对信号、所述相位标记起始点位置和所述标记长度参数创建移相数据集；对所述基准数据和移相数据集中的数据分别采用独立成分分析法进行处理，得到过程分离信号；获取所述过程分离信号的相位标记因子矩阵；根据所述相位标记因子矩阵的异常值信息确定相位信息；根据所述相位信息调整比对信号相位，与基准信号共同构造得到调整数据...
【技术特征摘要】
1.一种基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述方法包括：选取N路测量信号，所述每路信号包含多个点，并随机选取一路信号作为基准信号，将剩余N-1路信号作为比对信号；获取信号的相位标记起始点位置和标记长度参数；根据所述基准信号、所述相位标记起始点位置创建基准数据；根据所述比对信号、所述相位标记起始点位置和所述标记长度参数创建移相数据集；对所述基准数据和移相数据集中的数据分别采用独立成分分析法进行处理，得到过程分离信号；获取所述过程分离信号的相位标记因子矩阵；根据所述相位标记因子矩阵的异常值信息确定相位信息；根据所述相位信息调整比对信号相位，与基准信号共同构造得到调整数据集；对所述调整数据集采用独立成分分析法进行处理，得到最终分离信号；根据所述最终分离信号的时频特征确定去噪信号。2.根据权利要求1所述的基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述标记长度参数通过公式m≥FS/Fmax确定，其中，m为标记长度参数，FS为信号采样周期，Fmax为信号能量最大的波形的周期。3.根据权利要求1所述的基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述根据所述基准信号、所述相位标记起始点位置创建基准数据；根据所述比对信号、所述相位标记起始点位置和所述标记长度参数创建移相数据集，具体包括：根据公式S＝X0(t+τ0)创建基准数据，根据公式创建移相数据集，其中，X0为基准信号，S为截取的基准数据，X为移相数据集，{X1,...,Xn-1}为N-1路比对信号上截取的数据，τ0为相位标记起始点位置，τi为第i个相位标记点。4.根据权利要求1所述的基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述对基准数据和移相数据集中的数据分别采用独立成分分析法进行处理，具体包括：对基准数据S和移相数据集中数据Xj(t+τ0+τm)进行独立成分分析，得到两路过程分离信号S’ji和X’ji。5.根据权利要求1所述的基于独立性的振动信号去噪方法，其特征在于，所述获取所述过程分离信号的相位标记因子矩阵，具体包括：计算所述过程分离信号S’ji和X’ji的相位标记因子kji；将所述相位标记因子进行排列，得到相位标记因子矩阵6....
【专利技术属性】
技术研发人员：孟宗，李晶，殷娜，潘作舟，樊凤杰，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13
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