基于壓縮感知的振動(dòng)數(shù)據(jù)修復(fù)方法
本文選題:數(shù)據(jù)修復(fù) 切入點(diǎn):壓縮感知 出處:《物理學(xué)報(bào)》2014年20期
【摘要】:為解決旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)丟失數(shù)據(jù)修復(fù)的問(wèn)題,提出一種基于壓縮感知原理的振動(dòng)數(shù)據(jù)修復(fù)方法.首先對(duì)采集到的不完整信號(hào)進(jìn)行處理,將無(wú)信息輸入時(shí)刻對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)用零元素填充得到有損信號(hào),以單位矩陣為基礎(chǔ),根據(jù)有損信號(hào)中零元素的位置信息,構(gòu)造對(duì)應(yīng)于壓縮感知框架下的觀測(cè)矩陣;再根據(jù)待修復(fù)信號(hào)的特點(diǎn)并結(jié)合先驗(yàn)知識(shí),構(gòu)造或選擇能夠?qū)φ駝?dòng)信號(hào)進(jìn)行稀疏表示的字典矩陣;然后使用高效且穩(wěn)定的追蹤算法,根據(jù)有損信號(hào)、觀測(cè)矩陣以及字典矩陣重構(gòu)原始信號(hào),實(shí)現(xiàn)丟失振動(dòng)數(shù)據(jù)的修復(fù).使用仿真數(shù)據(jù)檢驗(yàn)方法的有效性;使用實(shí)測(cè)的軸承振動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法對(duì)于振動(dòng)數(shù)據(jù)的適用性,并通過(guò)比較完整信號(hào)、有損信號(hào)和修復(fù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)域和頻域特征值來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)修復(fù)效果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的修復(fù),且從統(tǒng)計(jì)特征的角度來(lái)看,相比于有損信號(hào),修復(fù)信號(hào)能夠更為準(zhǔn)確地描述真實(shí)完整的振動(dòng)信號(hào).
[Abstract]:In order to solve the problem of data restoration of vibration signal loss in rotating machinery, a method of vibration data repair based on compression sensing principle is proposed. Firstly, the incomplete signals are processed. The data corresponding to the input time without information is filled with zero elements to obtain the lossy signal. Based on the unit matrix and the position information of the zero element in the lossy signal, the observation matrix corresponding to the frame of compression perception is constructed. Then according to the characteristics of the signal to be repaired and the prior knowledge, we construct or select the dictionary matrix which can sparse represent the vibration signal, and then use an efficient and stable tracking algorithm, according to the lossy signal, The original signal is reconstructed by the observation matrix and dictionary matrix, and the lost vibration data is repaired. The validity of the method is verified by using the simulation data, and the applicability of the method to the vibration data is verified by using the measured data of the vibration state of the bearing. By comparing the time domain and frequency domain eigenvalues of the complete signal, the lossy signal and the repair signal, the experimental results show that the proposed method can effectively repair the lost data. Moreover, compared with the lossy signal, the restoration signal can describe the real and complete vibration signal more accurately from the point of view of statistical characteristics.
【作者單位】: 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院 裝備綜合保障技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51375484,51205401)資助的課題~~
【分類號(hào)】:TN911.7
【參考文獻(xiàn)】
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3 馮丙辰;方晟;張立國(guó);李紅;童節(jié)娟;李文茜;;基于壓縮感知理論的非線性γ譜分析方法[J];物理學(xué)報(bào);2013年11期
4 寧方立;何碧靜;韋娟;;基于l_p范數(shù)的壓縮感知圖像重建算法研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年17期
5 高娃;查富生;宋寶玉;李滿天;;Fast filtering algorithm based on vibration systems and neural information exchange and its application to micro motion robot[J];Chinese Physics B;2014年01期
【共引文獻(xiàn)】
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3 劉平;劉曉曼;朱永貴;;基于K-SVD字典學(xué)習(xí)的核磁共振圖像重建方法[J];中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期
4 劉佶鑫;孫權(quán)森;;多尺度分形壓縮感知遙感成像方法[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);2013年06期
5 CAI Yun;LI Song;;Compressed data separation via dual frames based split-analysis with Weibull matrices[J];Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities(Series B);2013年04期
6 袁義明;孫晨;楊長(zhǎng)春;;基于迭代再加權(quán)最小二乘的地震資料稀疏反演方法[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2013年05期
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8 嚴(yán)奉霞;王澤龍;朱炬波;劉吉英;;壓縮感知理論與光學(xué)壓縮成像系統(tǒng)[J];國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期
9 林溱;;基于稀疏表示的MRI研究簡(jiǎn)介[J];電子世界;2014年09期
10 趙彥孟;宋建新;;一種基于壓縮感知全變差算法的圖像去噪方法[J];電視技術(shù);2014年05期
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2 劉運(yùn)松;Jian-feng Cai;占志芳;郭迪;葉婧;陳忠;屈小波;;壓縮感知MRI稀疏模型對(duì)比:分解型、綜合型和平衡型[A];第十八屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年
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4 仇樂(lè)樂(lè);無(wú)線傳感網(wǎng)中基于量化壓縮感知的圖像傳輸方法研究[D];安徽大學(xué);2013年
5 文首先;壓縮感知匹配追蹤算法的研究[D];安徽大學(xué);2013年
6 段世芳;壓縮感知中的圖像重構(gòu)算法研究[D];天津理工大學(xué);2013年
7 郭凱;模擬信號(hào)壓縮采樣的研究[D];天津理工大學(xué);2013年
8 袁媛;基于壓縮感知的圖像壓縮技術(shù)的研究[D];成都理工大學(xué);2013年
9 彭善華;基于徑向軌跡稀疏采樣的快速磁共振成像方法研究[D];湖南師范大學(xué);2013年
10 孫媛;基于壓縮感知的數(shù)字圖像可逆水印算法研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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2 陳濤;李正煒;王建立;王斌;郭爽;;應(yīng)用壓縮傳感理論的單像素相機(jī)成像系統(tǒng)[J];光學(xué)精密工程;2012年11期
3 黃洪鐘;對(duì)常規(guī)可靠性理論的批判性評(píng)述——兼論模糊可靠性理論的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用前景[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1994年03期
4 丁鋒;何正嘉;訾艷陽(yáng);陳雪鋒;曹宏瑞;譚繼勇;;基于設(shè)備狀態(tài)振動(dòng)特征的比例故障率模型可靠性評(píng)估[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年12期
5 郝樊華,胡廣春,劉素萍,龔建,向永春,黃瑞良,師學(xué)明,伍鈞;钚體源樣品γ能譜計(jì)算的蒙特卡羅方法[J];物理學(xué)報(bào);2005年08期
6 徐妙華;梁天驕;張杰;;利用韌致輻射診斷激光等離子體相互作用產(chǎn)生的超熱電子[J];物理學(xué)報(bào);2006年05期
7 王崇杰;包東敏;程松;張愛(ài)蓮;;核材料γ能譜指紋模糊識(shí)別機(jī)理研究[J];物理學(xué)報(bào);2008年09期
8 侯泉文;曹炳陽(yáng);過(guò)增元;;碳納米管的熱導(dǎo)率:從彈道到擴(kuò)散輸運(yùn)[J];物理學(xué)報(bào);2009年11期
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2 韓中合;海曠儒;朱霄~d;;3種預(yù)測(cè)模型在振動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)中的對(duì)比研究[J];汽輪機(jī)技術(shù);2013年03期
3 陳春良,高連華,羅健華;智能化便攜式振動(dòng)數(shù)據(jù)采集處理器的設(shè)計(jì)[J];測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào);1994年S1期
4 高潮;陳立;郭永彩;;一種用于振動(dòng)數(shù)據(jù)采集的AGC設(shè)計(jì)[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期
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6 劉自然;甄守樂(lè);顏丙生;余玉西;何園園;;基于TDMS的海量振動(dòng)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)和查詢虛擬系統(tǒng)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2013年09期
7 許加兵;振動(dòng)數(shù)據(jù)采集分析裝置中的DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2001年S2期
8 楊曉紅;楊曉靜;朱霄s,
本文編號(hào):1666645
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