[發明專利]對密集頻譜進行快速高精度細化校正的方法

有效

• 申請號: 201410650449.2
• 申請日: 2014-11-16
• 公開（公告）號: CN104375111A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王季;韓少平;雷小亞;李貴子;朱琳;柴世文;賈德強;梁軍戰;朱月紅
• 申請（專利權）人: 甘肅省機械科學研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本發明屬于頻域信號處理技術領域，具體涉及一種對密集頻譜進行快速高精度細化校正的頻譜處理方法。

背景技術

由于復雜結構齒輪系統振動在電流信號中信息集成度高，存在有大量齒輪軸頻率及諧波、齒輪嚙合頻率及諧波，以及其復雜調制表現，電流特征成分異常復雜，即使在解調情況下提取出的單頻分量也會受到噪聲干擾，直接從頻譜上提取帶來了困難。為了滿足齒輪的電流譜分析要求，必須要求電流譜既要有高的頻率分辨率，又要有較寬的頻率范圍。

1999年，謝明、丁康等根據單頻率信號窗譜主瓣內的譜線在復平面內共線的特點，在比值法基礎上，通過數值搜索兩個頻率分量在復平面上的方位角將兩個密集頻率分開，達到了校正和識別的效果。Sarkar等提出了交叉CZT(Interlaced?chirp?Z?transform)方法，提高了CZT算法的效率，加快了計算速度。2007年，段虎明等提出頻率抽取校正法，通過從原始時域序列中不斷抽取諧波分量的方法對信號進行校正。

從以上研究來看，密集頻率的校正也只限于兩個臨近頻率成分的校正，未能深入到連續頻率成分頻譜的誤差和校正方法的研究。眾多學者研究的頻譜細化方法都建立在采樣點數增加的情況下，在很多客觀條件限制的情況下常常不可行，因此，具有密集頻譜的頻譜校正問題仍是目前頻譜校正技術最難解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的在于，為避免現有技術的不足，提供一種快速高精度頻譜細化校正方法方法。

針對復雜環境下進行密集頻譜細化校正過程中的實時性和精度問題，以實現快速、高精度頻譜細化校正為研究目的，提供了一種快速高精度頻譜細化校正方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種對密集頻譜進行快速高精度細化校正的方法，包括以下步驟：

(1)確定細化頻帶和輸出點數；

(2)將細化頻帶轉換為單位圓上的一段圓弧，確定線性調頻Z變換的路徑，確定起點、終點和間隔點的位置；

(3)在給定的路徑上，對信號進行線性調頻Z變換。

(4)根據細化頻段內頻率點位置和線性調頻Z變換(CZT)的結果，得到相應的細化譜；

(5)構成一個N點的漢寧窗；

(6)漢寧窗對自己求卷積，得到2N-1點的卷積窗；

(7)全相位法預處理；

(8)對細化后的頻譜采用全相位相位差法進行頻譜校正。

所述的對密集頻譜進行快速高精度細化校正的方法，所述的步驟(2)包括如下步驟：

(21).已知信號x(n)，其Z變換的定義為：

X(z)=Σn=0∞x(n)z-n---(1)]]>

式中：x(n)為采集的信號序列。s為拉普拉斯變量，為實數，圓頻率ω＝ΩT_s為一角度：