[發明專利]一種旋轉機械振動信號降噪方法

在審

• 申請號: 201710388055.8
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107247931A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 隋秀凜;高安澤;葛江華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種旋轉機械振動信號降噪方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟（1）：對原始采集信號進行EEMD分解，獲得n個IMF分量；

步驟（2）：通過改進的遺傳算法對廣義形態學的結構元素進行最優選取；

步驟（3）：將n個IMF分量分別通過改進的廣義形態學濾波器進行信號降噪，并對降噪后的信號進行重構。

2.根據權利要求1所述一種旋轉機械振動信號降噪方法，其特征在于，所述步驟（2）還包括：為了解決傳統形態濾波器中存在的輸出統計偏倚的問題，采用不同形狀的結構元素級聯而成，構造了一種由2個不同結構元素構成的開—閉和閉—開的廣義形態濾波器；

設f(n)是待處理信號和分別是2種不同的結構元素，且由此可得廣義形態濾波器的表達形式：

通常對兩種濾波器進行組合，其組合后的表達式為:

為了滿足降噪響應速度快、降噪效果好等要求，采用直線形和圓盤形兩種不同的結構元素；因為直線形結構元素具有運算量小，響應快等特點；圓盤形結構元素對振動信號的降噪效果最優等特點；

通過改進的遺傳算法對兩種不同的結構元素進行最有解選取，具體定義如下：

定義函數f（x）在區間[a,b]范圍內，a、b為整數；

求出區間（a,b）的中點c,并計算出f(c)；

比較f(a)、f(b)的大小，其中大的一組定義為α、f(α)；

比較f(c)與f(α)的大小，其中大的一組重新賦值給α、f(α)；

判斷是否達到最優值;

若達到最優值，即不再有可取的整數x值；否則，重復步驟—步驟；

結構元素參數的選取，通過信噪比來衡量，信噪比越大，則選取的結構元素參數越好；公式如下：

式中，y₁為原始信號的平方和，y₂為噪音信號的平方和，y為信噪比。