一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法技术

本发明专利技术提供一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，首先根据原始信号进行硬阈值带通滤波，提取信号趋势部分，再利用Hilbert变换提取信号瞬时相位，利用线性插值和信号中间位置估计初始相位，降低信号边界“吉布斯”效应对估计结果的影响。本发明专利技术全过程只有一个特征频率参数，提高了相位估计算法鲁棒性；涉及的FFT、IFFT、Hilbert变换等均有快速算法，满足在线处理，可有效应用于故障诊断、设备健康管理等实时工业监测情景；通过滤波提高指定特征频率处信噪比，降低其它非特征频谱对初始相位估计的干扰；通过滤波信号长度一半附近位置估计初始相位，避免因为“吉布斯效应”产生的信号边界震荡带来的计算误差，提高了该方法的适用场景。提高了该方法的适用场景。提高了该方法的适用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法


[0001]本专利技术涉及测量测试
，具体涉及一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法。

技术介绍

[0002]传统的机械故障诊断技术以前主要依靠现场有工作的经验的人通过人耳和触摸设备仪器进行分析，这个方式需要有大量工作经验的积累，依靠专家经验的积累并不能很好的进行推广，其次存在人的主观因素和客观因素，故障诊断结论人为干扰性大。在设备诊断及预测性维护中，基于振动信号分析是应用最广泛的故障监测方法之一。其主要技术都是通过时域图和频域图来分析设备的特征频率来对应不同的故障类型。
[0003]时域波形反应信号幅值及相位随时间变化的特征，时域波形一般可以通过对信号滤波和放大等处理方式采集到设备的信号，时域信号可以很直观的表现在不同时刻下设备的运行状态及其参数量，此时收集的振动波形可以反映出设备的健康状态，通过直观的观看振动信号波形，可以得到振动信号在不同时刻的变化。一般机械设备的振动信号都是非平稳的信号，其振动的波形是由设备多个部件旋转产生的
[0004]由于时域波形在设备故障分析中，比较单一，设备部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，其特征在于：将原始信号f(t)进行FFT后采用硬阈值带通滤波得到滤波后信号将所述滤波后信号进行Hilbert变换提取瞬时相位将所述瞬时相位利用线性插值法和信号中心位置得到初始相位值2.根据权利要求1所述的一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、傅里叶变换：将所述原始信号f(t)进行FFT后得到频谱F(ω)；S2：硬阈值带通滤波：将所述频谱F(ω)进行硬阈值带通滤波得到变换后频谱再将所述变换后频谱进行IFFT得到所述滤波后信号S3、Hilbert变换：将所述滤波后信号进行Hilbert变换得到希尔伯特变换信号将所述希尔伯特变换信号解析后提取所述瞬时相位S4、线性插值法：构造解析信号z(t)并利用线性插值法将所述瞬时相位解析，再根据所述信号中间位置估计得到所述初始相位值3.根据权利要求2所述的一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，其特征在于：步骤S4中，所述解析信号z(t)为：其中所述解析信号z(t)的极坐标为：A(t)为所述原始信号f(t)的包络；A(t)的表达式为：4.根据权利要求2所述的一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，其特征在于：步骤S4中，所述瞬时相位为：5.根据权利要求2所述的一种鲁棒的振动信号初始相位估计方法，其特征在于：步骤S4中，根据所述信号中间位置估计得到所述初始相位值的具体方法为：计算信号长度一半附近的索引ind并判断所述索引ind是否为整数，若判断为是，则ind∈[t1，t2，t3...，t
L
]，记ind＝t
k
，k＝L...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇，彭六保，曾志生，荆云砚，
申请(专利权)人：航天智控北京监测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：