【技术实现步骤摘要】
本申请涉及频谱分析，具体涉及一种频谱基底抬升检测方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、频谱分析在现代信号处理和通信系统中扮演着至关重要的角色。通过对信号频谱的分析，可以获取信号的频率成分、幅度信息以及其它特性，进而应用于通信、雷达、声纳、生物医学成像等各个领域。然而，在实际应用中，频谱基底抬升现象往往会对频谱分析的准确性和可靠性产生显著影响。
2、频谱基底抬升是一种常见的频谱失真现象，通常由外部干扰、仪器噪声、环境变化或被测对象本身的特性变化引起。它会导致频谱基线偏离零值，进而影响对目标信号的精确分析和检测。特别是在弱信号检测和精密测量场合，基底抬升的存在可能导致有价值的信息淹没在基线漂移之中，影响后续数据处理和决策。
3、传统的频谱基底抬升检测方法主要依赖于人工目视检查频谱图实现，这不仅耗时费力，而且难以保证一致性和准确性。此外，随着频谱分析技术的不断发展和应用需求的增加，自动化、智能化的频谱基底抬升检测显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种频谱基底抬升检测方法、装置、电子设备及存储介质。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种频谱基底抬升检测方法，包括：
3、获取机器设备的预设时长的待检测振动时序数据，将所述待检测振动时序数据转换为包含频率序列和幅值序列的待检测频谱；
4、基于预设的滚动窗口幅值差算法，计算得到所述待检测频谱对应的幅值差序列；
5、利用所述幅值差序列匹配预先确定的基
6、若所述疑似区间对应的抬升能量大于报警阈值，则将所述疑似区间确定为基底抬升区间。
7、一种可能的实现方式中，所述滚动窗口幅值差算法包括：
8、针对每一频谱，基于预设的频率精度和该频谱的频率序列差分均值确定滚动窗口，使所述频谱的幅值序列执行所述滚动窗口，计算每个所述滚动窗口内中间频率对应的幅值差，得到所述频谱对应的幅值差序列；
9、其中，所述频率序列差分均值是指频率序列的后一个值减去前一个值然后整体取平均得到的均值；
10、其中，所述幅值差是指滚动窗口中第一分位数减去第二分位数得到的幅值差，所述第一分位数大于所述第二分位数。
11、一种可能的实现方式中，所述滚动窗口的窗长width和步长step的计算公式如下：
12、width＝ceil(3*freq_precision/m)；
13、step＝ceil(freq_precision/m)；
14、其中，ceil为向上取整，freq_precision为频率序列差分均值，m为频率精度。
15、一种可能的实现方式中，所述基准值序列的确定过程如下：
16、获取机器设备在历史时间段内的振动数据，将所述历史时间段内的振动数据按照预设时长划分为多份振动时序数据；
17、将每份振动时序数据转换为包含频率序列和幅值序列的频谱；
18、针对每一所述频谱，基于预设的滚动窗口幅值差算法，计算得到所述频谱对应的幅值差序列；
19、基于预设的频率精度和所述频谱的最大频率生成所述频谱对应的标准频率序列；
20、采用最近邻法修正所述幅值差序列，使得所述标准频率序列中各个标准频率都有对应的幅值差，得到所述频谱对应的标准幅值差序列；
21、针对每个标准频率，基于标准幅值差序列将该标准频率对应的多个幅值差统计为直方图，得到标准频率及其对应的直方图构成的模板；
22、遍历标准频率序列，模板中每个标准频率对应的直方图计算基准值，基准值为直方图中最大的区间中心对应的幅值差，每个标准频率对应基准值构成基准值序列。
23、一种可能的实现方式中，所述抬升能量e的计算公式如下：
24、
25、
26、其中，xn为幅值差序列中序号为n的幅值差，tn为模板中序号为n的警诫值，en为序号i～j的区间中序号为n的功率，功率之和就是抬升能量；
27、其中，警诫值为直方图区间从小到大累积和达到99.5％的区间对应的幅值差，警诫值≥基准值。
28、一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
29、若所述疑似区间对应的抬升能量小于学习阈值，则根据设定的学习率将所述待检测频谱对应的幅值差序列与模板合并形成新的模板。
30、一种可能的实现方式中，所述根据设定的学习率将所述待检测频谱对应的幅值差序列与模板合并形成新的模板，包括：
31、遍历标准频率序列，若一标准频率对应的当前幅值差落在该标准频率的直方图的某区间，则执行直方图值更新公式；
32、所述值更新公式：新值＝旧值*(1-学习率)+当前幅值差*学习率；
33、如果更新模板时幅值差落在直方图外，则直方图新增一个值为0的区间再更新。
34、第二方面，本申请实施例提供了一种频谱基底抬升检测装置，包括：
35、数据处理模块，用于获取机器设备的预设时长的待检测振动时序数据，将所述待检测振动时序数据转换为包含频率序列和幅值序列的待检测频谱；基于预设的滚动窗口幅值差算法，计算得到所述待检测频谱对应的幅值差序列；
36、序列匹配模块，用于利用所述幅值差序列匹配预先确定的基准值序列，匹配出连续大于基准值且抬升能量最大的幅值差区间，将所述幅值差区间对应的频率区间记为疑似区间；
37、抬升判断模块，用于若所述疑似区间对应的抬升能量大于报警阈值，则将所述疑似区间确定为基底抬升区间。
38、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现如第一方面所述的方法。
39、第四方面，本申请实提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如第一方面所述的方法。
40、相较于现有技术，本申请提供的频谱基底抬升检测方法，获取机器设备的预设时长的待检测振动时序数据，将所述待检测振动时序数据转换为包含频率序列和幅值序列的待检测频谱；基于预设的滚动窗口幅值差算法，计算得到所述待检测频谱对应的幅值差序列；利用所述幅值差序列匹配预先确定的基准值序列，匹配出连续大于基准值且抬升能量最大的幅值差区间，将所述幅值差区间对应的频率区间记为疑似区间；若所述疑似区间对应的抬升能量大于报警阈值，则将所述疑似区间确定为基底抬升区间。与现有技术相比，本申请能够自动判断频谱中的基底抬升异常，减少频谱分析中的人力成本。
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1.一种频谱基底抬升检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚动窗口幅值差算法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滚动窗口的窗长width和步长step的计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准值序列的确定过程如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抬升能量E的计算公式如下：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据设定的学习率将所述待检测频谱对应的幅值差序列与模板合并形成新的模板，包括：
8.一种频谱基底抬升检测装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时以实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行
...【技术特征摘要】
1.一种频谱基底抬升检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚动窗口幅值差算法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滚动窗口的窗长width和步长step的计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准值序列的确定过程如下：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抬升能量e的计算公式如下：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：江全荣，瞿千上，庄焰，谭熠，蒋慧芳，
申请(专利权)人：硕橙厦门科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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