[發明專利]一種發動機特征參數的降噪方法及降噪系統

有效

• 申請號: 201910579815.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110287921B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 宋業棟;張振京;王洋;倫智梅
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

本申請公開了一種發動機特征參數的降噪方法及降噪系統，其中，所述發動機特征參數的降噪方法首先利用經驗模態分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)法對時間序列進行了分解，以獲得發動機特征參數的本征模態分量和趨勢分量；此后分別對本征模態分量和趨勢分量進行重采樣，以使本征模態分量和趨勢分量離散化；最后針對離散化后獲得的本征模態矩陣和趨勢分量矩陣進行數據重構，以去除時域數據變量之間的相關性，去除發動機特征參數之間的信息冗余，從而完成特征參數的去噪聲和重構。另外，所述發動機特征參數的降噪方法特別適用于處理例如重型柴油發動機等發動機特征參數信噪比較大的情況。

技術領域

本申請涉及車輛工程技術領域，更具體地說，涉及一種發動機特征參數的降噪方法及降噪系統。

背景技術

發動機整機性能參數(或稱特征參數)在使用過程中為一組多源離散的時間序列數據。在機動車輛的運行過程中，發動機特征參數通過傳感器探測，并向機動車輛的控制器傳輸，以使控制器根據獲取的發動機特征參數進行數據分析，指導機動車輛的正常運行。

但由于傳感器工作狀態和數據傳輸過程中存在的不穩定因素，使得機動車輛的控制器獲取的發動機特征參數存在一定數量的噪聲，使用這種攜帶不確定噪聲的特征參數進行數據分析時，很容易導致數據分析結果不準確，甚至完全背離實際帶來錯誤的指導。

因此，有必要提供一種發動機特征參數的降噪方法，實現對發動機特征參數的噪聲抑制的目的。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請提供了一種發動機特征參數的降噪方法及降噪系統，以實現對發動機特征參數的噪聲抑制的目的。

為實現上述技術目的，本申請實施例提供了如下技術方案：

一種發動機特征參數的降噪方法，包括：

獲取發動機特征參數的時間序列；

利用經驗模態分解法對所述時間序列進行分解，獲得所述發動機特征參數的本征模態分量和趨勢分量；

對所述本征模態分量和趨勢分量進行重采樣，獲取本征模態分量的多個離散時間序列和趨勢分量的多個離散時間序列，并根據所述本征模態分量的多個離散時間序列和趨勢分量的多個離散時間序列分別構成本征模態矩陣和趨勢分量矩陣；

對所述本征模態矩陣進行歸一化，以獲得歸一化后的本征模態矩陣；

根據歸一化后的本征模態矩陣，計算歸一化后的本征模態矩陣的協方差矩陣，并對所述協方差矩陣進行特征值分解，以獲得所述協方差矩陣的特征值矩陣和特征向量；

根據預設的累計貢獻率確定所述協方差矩陣的特征值個數，并根據確定的特征值個數確定所述協方差矩陣的特征值矩陣和特征向量；

根據確定的所述協方差矩陣的特征值矩陣和特征向量，確定重構后的本征模態矩陣；

根據所述趨勢分量矩陣和重構后的本征模態矩陣表示所述發動機特征參數。

可選的，所述根據歸一化后的本征模態矩陣，計算歸一化后的本征模態矩陣的協方差矩陣，并對所述協方差矩陣進行特征值分解，以獲得所述協方差矩陣的特征值矩陣和特征向量包括：

根據歸一化后的本征模態矩陣，利用第一預設公式，計算歸一化后的本征模態矩陣的協方差矩陣；

利用第二預設公式，對所述協方差矩陣進行特征值分解，以獲得所述協方差矩陣的特征值矩陣和特征向量；

所述第一預設公式為：其中，∑表示所述協方差矩陣，C^*表示歸一化后的本征模態矩陣，C^*^T表示歸一化后的本征模態矩陣的轉置矩陣，n表示每個離散時間序列中的元素個數；