[發明專利]一種信號相關性應用中共振辨識和消除方法及裝置

在審

• 申請號: 201810083684.4
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108344501A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 高艷;徐成;張雙江;楊軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

1.一種信號相關性應用中共振辨識和消除方法，所述方法包括：

在待測系統上布置兩個傳感器，拾取兩個目標信號并計算其互功率譜密度函數，采用廣義互相關ROTH方法加權計算兩目標函數的頻響函數；分析頻響函數的幅值和相位，若其幅值中存在共振峰，且對應頻率的相位存在π的整數倍的偏移，則判斷存在共振，讀取共振峰對應的兩個固有頻率；針對兩個固有頻率計算拾振器的兩個頻響函數；將頻域加權的互譜密度函數乘以拾振器的頻響函數的比值來消除共振，再對其進行傅里葉逆變換計算廣義互相關函數；根據互相關函數的主峰值，輸出與主峰值對應的時延估計。

2.根據權利要求1所述的信號相關性應用中共振辨識和消除方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1)在待測系統上布置兩個傳感器，拾取目標信號分別為x_k(t),k＝1,2，計算其互功率譜密度函數：

其中，*表示共軛；X₁(ω)、X₂(ω)分別表示x1(t)、x2(t)的傅里葉變換；| |表示幅值，φ(ω)表示相位；

步驟2)采用廣義互相關ROTH方法對互譜密度進行頻域加權，得到兩目標函數的頻響函數，可表示為：

其中，S₁₁(ω)分別表示目標信號x₁(t)的自功率譜密度；

步驟3)分析頻響函數的幅值和相位，若其幅值中存在共振峰，且對應頻率的相位存在π的整數倍的偏移，則判斷存在共振，讀取共振峰對應的頻率記為固有頻率ω₁和ω₂；

步驟4)針對每個固有頻率，設置固有頻率以及阻尼比，計算拾振器的頻響函數為：

其中，ζ為阻尼比；ω為角頻率；

步驟5)將頻域加權的互譜密度函數乘以拾振器的頻響函數的比值來消除共振，再對其進行傅里葉逆變換計算廣義互相關函數；

目標信號在去除共振后的相關函數表示為：

步驟6)根據互相關函數的主峰值，輸出與主峰值對應的時延估計。

3.根據權利要求1所述的信號相關性應用中共振辨識和消除方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1)在待測系統上布置兩個傳感器，拾取目標信號分別為x_k(t),k＝1,2，計算其互功率譜密度函數：

其中，*表示共軛；X₁(ω)、X₂(ω)分別表示x1(t)、x₂(t)的傅里葉變換；| |表示幅值，φ(ω)表示相位；

步驟2)采用廣義互相關ROTH方法對互譜密度進行頻域加權，得到兩目標函數的頻響函數，可表示為：

其中，S₂₂(ω)表示目標信號x₂(t)的自功率譜密度；

步驟3)分析頻響函數的幅值和相位，若其幅值中存在共振峰，且對應頻率的相位存在π的整數倍的偏移，則判斷存在共振，讀取共振峰對應的頻率記為固有頻率ω₁和ω₂；

步驟4)針對每個固有頻率，設置固有頻率以及阻尼比，計算拾振器的頻響函數為：

其中，ζ為阻尼比；ω為角頻率；

步驟5)將頻域加權的互譜密度函數乘以拾振器的頻響函數的比值來消除共振，再對其進行傅里葉逆變換計算廣義互相關函數；

目標信號在去除共振后的相關函數表示為：

步驟6)根據互相關函數的主峰值，輸出與主峰值對應的時延估計。