發(fā)布時(shí)間：2021-03-21 20:51

　　當(dāng)機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)一般都伴隨著振動(dòng)的變化,并且通過(guò)振動(dòng)和振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)對(duì)這些振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析可以提前預(yù)示和定位故障、了解故障原因及惡化程度并及時(shí)避免故障的發(fā)生。隨著機(jī)械設(shè)備朝智能化、精密化、高速化方向不斷發(fā)展,機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的頻譜也越來(lái)越寬,以傳統(tǒng)香農(nóng)-奈奎斯特采樣理論對(duì)其進(jìn)行采樣將帶來(lái)海量數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)和計(jì)算等一系列問(wèn)題。調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器（modulated wideband converter,MWC）是一種高效的模擬-信息轉(zhuǎn)換方案,突破了奈奎斯特采樣速率的限制,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的低速采樣和精確重構(gòu),同時(shí)還具有適用信號(hào)類(lèi)型范圍廣、計(jì)算量小、易于實(shí)現(xiàn)、硬件成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)MWC采樣系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)采樣進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）介紹了壓縮感知的基本理論,對(duì)比了經(jīng)典模擬-信息轉(zhuǎn)換（analog-toinformation,AIC）設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn),分析了MWC的工作原理。對(duì)單通道MWC采樣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、采樣結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了描述。建立信號(hào)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),探究了信號(hào)子帶個(gè)數(shù)、子帶帶寬、信噪比等因素對(duì)MWC信號(hào)重構(gòu)的影響,對(duì)比了單通道MW... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及研究意義
    1.2 本課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模擬-信息轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 MWC工作原理分析
    2.1 MWC采樣系統(tǒng)
        2.1.1 稀疏多頻帶信號(hào)模型
        2.1.2 MWC采樣結(jié)構(gòu)
        2.1.3 MWC工作原理分析
        2.1.4 MWC采樣參數(shù)的選取
    2.2 單通道MWC采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.2.1 單通道MWC采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
        2.2.2 單通道MWC采樣結(jié)構(gòu)
        2.2.3 單通道MWC頻域分析
    2.3 本章總結(jié)
第3章 MWC重構(gòu)算法的分析
    3.1 觀測(cè)向量模型
        3.1.1 單測(cè)量向量模型
        3.1.2 多測(cè)量向量模型
        3.1.3 無(wú)限測(cè)量向量模型
    3.2 CTF方法
    3.3 仿真實(shí)驗(yàn)及影響因素分析
        3.3.1 信噪比的影響
        3.3.2 子帶個(gè)數(shù)的影響
        3.3.3 子帶帶寬的影響
    3.4 單通道MWC信號(hào)重構(gòu)實(shí)驗(yàn)仿真
    3.5 本章總結(jié)
第4章 低信噪比下MWC信號(hào)重構(gòu)方法研究
    4.1 研究背景
    4.2 ICA方法
        4.2.1 ICA去噪原理
        4.2.2 基于ICA的MWC低信噪比信號(hào)重構(gòu)
    4.3 仿真試驗(yàn)及結(jié)果分析
        4.3.1 不同信噪比取值的仿真情況
        4.3.2 成功重構(gòu)信號(hào)所需采樣通道數(shù)和采樣速率對(duì)比
        4.3.3 重構(gòu)效果對(duì)比
    4.4 本章總結(jié)
第5章 基于MWC的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)
    5.1 基于MWC的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)的構(gòu)造思想及具體步驟
    5.2 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)分析
        5.2.1 軸承振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域圖與頻域圖
        5.2.2 軸承振動(dòng)信號(hào)頻譜的不同劃分方式
    5.3 信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 基于MWC的軸承振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)方法
        5.3.2 MWC采樣通道數(shù)對(duì)信號(hào)重構(gòu)的影響
        5.3.3 信號(hào)頻譜劃分方式對(duì)信號(hào)重構(gòu)的影響
    5.4 本章總結(jié)
結(jié)論與展望
    本文工作總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所撰寫(xiě)及錄用的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于獨(dú)立成分分析的全波核磁共振信號(hào)噪聲濾除方法研究[J]. 田寶鳳,周媛媛,王悅,李振宇,易曉峰.  物理學(xué)報(bào). 2015(22)
[2]用于調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器壓縮頻譜感知的重構(gòu)失敗判定方法[J]. 鄭仕鏈,楊小牛.  電子與信息學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]模擬-信息轉(zhuǎn)換器研究進(jìn)展[J]. 張弓,文方青,陶宇,劉蘇,賁德.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(02)
[4]一種面向信息帶寬的頻譜感知方法研究[J]. 張京超,付寧,喬立巖,彭喜元.  物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]基于Sub-Nyquist采樣的單通道頻譜感知技術(shù)[J]. 楊鵬,樊昀,黃知濤,柳征,姜文利.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]基于SVD與MUSIC的亞奈奎斯特采樣重構(gòu)算法[J]. 蓋建新,付平,付寧,劉冰.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(09)
[7]用于寬帶頻譜感知的全盲亞奈奎斯特采樣方法[J]. 蓋建新,付平,喬家慶,孟升衛(wèi).  電子與信息學(xué)報(bào). 2012(02)
[8]壓縮感知基本理論:回顧與展望[J]. 邵文澤,韋志輝.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]機(jī)械振動(dòng)信號(hào)描述與分析方法[J]. 張志森,符興昌,趙全軍.  四川文理學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]壓縮感知理論及其研究進(jìn)展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君.  電子學(xué)報(bào). 2009(05)

博士論文
[1]稀疏多頻帶信號(hào)壓縮采樣方法研究[D]. 張京超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于MWC的稀疏寬帶信號(hào)亞奈奎斯特采樣技術(shù)研究[D]. 蓋建新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)處理及特征提取方法研究[D]. 蘇文勝.大連理工大學(xué) 2010
[4]機(jī)械故障監(jiān)測(cè)診斷的若干新方法及其應(yīng)用研究[D]. 王衍學(xué).西安交通大學(xué) 2009
[5]基于Hilbert-Huang變換的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方法研究[D]. 程軍圣.湖南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于MWC的模擬信息轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 姚婷婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于隨機(jī)解調(diào)的模擬信息轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 宋平凡.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于小波變換和獨(dú)立分量分析的去噪方法研究[D]. 程嬌.復(fù)旦大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3093524