[發(fā)明專利]星載電子設(shè)備多余物及組件的識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210282939.2
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102830421A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟國富;陳金豹;王國濤;邢通;戚樂;陳蕊;劉貴棟;牛鵬飛;趙國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01N29/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種星載電子設(shè)備多余物及組件的識別方法，它基于四個聲音傳感器采集獲得的被測星載電子設(shè)備的振動聲音信號，被測星載電子設(shè)備四個側(cè)面的每個側(cè)面下半部中心位置分別設(shè)置一個聲音傳感器，所述四個聲音傳感器采集獲得的四組振動聲音信號分別經(jīng)小波變換消噪后進(jìn)行脈沖提取，獲得四組聲音信號的脈沖序列，其特征在于：它包括以下步驟：

步驟一：將每個聲音傳感器采集獲得的聲音信號的脈沖序列取絕對值后，求取每個聲音信號的脈沖序列平均值V_mean，設(shè)定能量門限T_h取值為：T_h=3V_mean，向前搜索門限T_ls和向后搜索門限T_le為：

T_ls=T_le=V_mean；

步驟二：由每個聲音信號的脈沖序列的起始點(diǎn)向終止點(diǎn)進(jìn)行搜索，若搜索到能量門限T_h信號，執(zhí)行步驟三；否則，執(zhí)行步驟四；

步驟三：由能量門限T_h信號點(diǎn)處向聲音信號的脈沖序列的起始點(diǎn)方向搜索向前搜索門限T_ls信號點(diǎn)，作為多余物或組件信號的起始點(diǎn)；由能量門限T_h信號點(diǎn)處向聲音信號的脈沖序列的終止點(diǎn)方向搜索向后搜索門限T_le信號點(diǎn)，作為多余物及組件信號的終止點(diǎn)，該起始點(diǎn)與終止點(diǎn)之間為多余物或組件信號；然后執(zhí)行步驟五；

步驟四：判定被測星載電子設(shè)備內(nèi)部不含多余物及組件，完成識別；

步驟五：將步驟三中搜索獲得的多余物或組件信號以被測星載電子設(shè)備的驅(qū)動振動加速度信號的波形周期T為單位進(jìn)行分割，獲得多個單位周期信號，剔除不含脈沖的單位周期信號，獲得多余物或組件的脈沖信號；

步驟六：將多余物或組件的脈沖信號中的每個單位周期信號的起始位置作為零相位0°，每個單位周期信號的終止位置作為末相位360°，計(jì)算每個單位周期信號中脈沖的起始位置θ_ls與脈沖的終止位置θ_le，將每個單位周期信號中脈沖的起始位置θ_ls與脈沖的終止位置θ_le之間置值為1，每個單位周期信號中位于脈沖的起始位置θ_ls與脈沖的終止位置θ_le之間以外的部分置值為0；

步驟七：將步驟六中處理后的每個單位周期信號進(jìn)行平移、疊加，并歸一化至[0,1]區(qū)間；

步驟八：計(jì)算步驟七中歸一化后的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；

步驟九：將步驟八中獲得的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)先由k-聚類算法確定的多余物或組件的聚類質(zhì)心相比較，計(jì)算獲得多余物或組件的脈沖信號所屬的類，判定被測星載電子設(shè)備內(nèi)部存在為多余物或?yàn)榻M件，若判定被測星載電子設(shè)備內(nèi)部存在組件，則完成識別；若判定被測星載電子設(shè)備內(nèi)部存在多余物，則執(zhí)行步驟十；

步驟十：通過數(shù)據(jù)融合、特征提取和支持向量機(jī)分類方法判斷獲得被測星載電子設(shè)備內(nèi)部多余物的材質(zhì)；完成識別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載電子設(shè)備多余物及組件的識別方法，其特征在于：所述步驟十中通過數(shù)據(jù)融合、特征提取和支持向量機(jī)分類方法判斷獲得被測星載電子設(shè)備內(nèi)部多余物的材質(zhì)的具體方法為：

十一）：將步驟三中獲得的四個多余物或組件信號分別取絕對值，然后分別計(jì)算該四個絕對值與其所在坐標(biāo)橫軸所圍成的面積S；

十二）：在四個多余物或組件信號中對應(yīng)出現(xiàn)脈沖的所有位置處，分別取每個對應(yīng)的四個脈沖中與其各自所在坐標(biāo)橫軸所圍成面積最大的脈沖作為多余物脈沖，將所有多余物脈沖中的噪聲信號消除后，拼接為單通道多余物連續(xù)脈沖；

十三）：計(jì)算單通道多余物連續(xù)脈沖中各脈沖的持續(xù)時間并取其平均值，得到時間特征量T；

十四）：計(jì)算獲得單通道多余物連續(xù)脈沖中各脈沖與其所在坐標(biāo)橫軸所圍成的面積值，求取單通道多余物連續(xù)脈沖中各脈沖的持續(xù)時間與其面積值的比值并取其平均值，得到時間面積比值特征量T_pp；

十五）：計(jì)算單通道多余物連續(xù)脈沖各脈沖的絕對值并取其平均值，得到脈沖特征量Mean；

十六）：計(jì)算單通道多余物連續(xù)脈沖在單位時間內(nèi)信號波形與其所在坐標(biāo)橫軸相交的次數(shù)，獲得脈沖過零率Zerorate；

十七）：對單通道多余物連續(xù)脈沖進(jìn)行傅里葉變換，得到脈沖頻域分布信號；

十八）：根據(jù)脈沖頻域分布信號計(jì)算獲得多余物頻域信號頻譜質(zhì)心，得到頻譜質(zhì)心特征量C；

十九）：將脈沖頻域分布信號歸一化后計(jì)算頻域數(shù)據(jù)序列標(biāo)準(zhǔn)差，得到標(biāo)準(zhǔn)差特征量A；

二十）：采用支持向量機(jī)，給分類器輸入時間特征量T、時間面積比值特征量T_pp、脈沖特征量Mean、脈沖過零率Zerorate、頻譜質(zhì)心特征量C和標(biāo)準(zhǔn)差特征量A，得到分類結(jié)果權(quán)值，判定被測星載電子設(shè)備內(nèi)部多余物的材質(zhì)。