針對信號分析處理過程中小波降噪質量傳統(tǒng)評估指標的局限性,提出了基于多元融合的綜合評估指標。該指標綜合分析信噪比變化量、均方根誤差變化量、平滑度、相關系數(shù)等單項指標,采用變異系數(shù)對歸一化后的指標進行權值分配并線性組合形成一種新的小波降噪質量評估指標,指標極大值代表降噪效果最佳,其對應參數(shù)即為小波降噪的最優(yōu)參數(shù)。取某變速箱振動信號進行實例驗證,結果表明,該評估指標可以很好地解決小波降噪過程中降噪質量評估問題,使小波函數(shù)與分解層數(shù)等降噪?yún)?shù)都得到了合理選擇,對采集的加速度信號進行小波降噪后,提取的特征頻率與原始頻率平均誤差僅為0.47%,效果顯著,具有工程應用價值。 

【文章來源】：兵器裝備工程學報. 2020,41(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

變速箱原始振動信號曲線

作T值及T1值變化趨勢曲線(圖2(a)與圖2(b))。分析圖2可知各小波函數(shù)下T值隨分解層數(shù)的增加先遞增后遞減，具有極大值，且當小波函數(shù)為sym8小波，分解層數(shù)為3層時T值最大，因此認為sym8小波函數(shù)3層分解降噪效果最佳。各降噪方法下傳統(tǒng)指標變化趨勢曲線如圖3所示，觀察圖3可知sym8小波函數(shù)2層和3層分解降噪的均方根誤差均較小，信噪比及相關系數(shù)均較大，但該3個參數(shù)均偏向于欠分解，綜合考慮平滑度的影響，作該兩種降噪方法降噪信號時域曲線及頻譜曲線，分別如圖4和圖5所示。從圖4可以看出2層分解降噪信號仍然存在部分噪聲，毛刺較多，而3層分解降噪信號消除噪聲更加徹底，信號更加平滑，但細節(jié)部分仍然保存比較完整，整體趨勢與原始信號也比較接近。觀察圖5可以發(fā)現(xiàn)3層分解降噪后的信號與2層分解降噪信號相比，更加有效地濾除了噪聲信號，信噪比得到較大的提高，同時保留了輸入軸轉頻(f1)、輸入軸與中間軸嚙合頻率(f2)、中間軸與1擋齒輪嚙合頻率(f4)以及這些頻率的倍頻等有用特征頻率。實測頻率與變速箱原始頻率的對比如表5所示，從表5中可以看出運用3層分解降噪后提取到的特征頻率與原始頻率平均誤差率僅為0.47%，驗證了通過該指標選取的sym8小波函數(shù)3層分解降噪在此狀態(tài)下降噪效果最優(yōu)，體現(xiàn)了綜合評估指標的合理性。圖3 各傳統(tǒng)指標變化趨勢曲線

各傳統(tǒng)指標變化趨勢曲線

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3637933