[發明專利]一種偽周期信號周期檢測的擴展抗噪方法

有效

• 申請號: 201911107070.6
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110987432B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 樊薇;武子乾;許楨英
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種偽周期信號周期檢測的擴展抗噪方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、用故障信號x(t)對噪聲信號y(t)進行測量和建模,其中背景噪聲∈(t)～N(0,θ²)，噪聲信號y(t)＝x(t)+∈(t)；

步驟S2、在原噪聲信號y(t)的基礎上，構造新的周期信號f_T(t)，并對其進行分段和平均運算；

步驟S3、在新的周期信號分段和平均運算的基礎上，提出了相關函數C(T)：

其中：m＝[Γ/Τ]表示分離噪聲信號y(t)后的段數，Γ是信號y(t)的時間長度；T為周期，θ²為正態分布的方差，

步驟S4、在相關函數C(T)的基礎上提出一個穩健的相關函數Q(T)：

其中：是故障信號x(t)的平均功率；

步驟S5、假設噪聲信號y(t)是周期性信號，對于y(t)而言，由于幾乎不可能確保一個包含數百個周期的信號子集是近似周期的，但是可能有一個包含幾個周期的信號子集是近似周期的，假設周期信號被正確地分成一系列的信號子集，使得它們具有近似的周期性，在n個連續的信號段中，在一個噪聲信號y(t)子集上定義新信號

其中，y_k(t)＝y(t+kT),0≤t≤nT，為新的噪聲信號；f_T^k(t-[t/T]T)為t-[t/T]T時刻的y_k(t)新的子集周期信號；

步驟S6、根據Q(T)中相關方法的定義，我們定義了一個關于的相關函數C^k(T):

其中，這里，x_k(t)＝x(t+kT),0≤t≤nT,為新的故障信號；

步驟S7、然后根據S^k(T)的平均值定義一個相關函數C^*(T):

其中，b＝[m/n]且為新的周期離散信號，C^kn(T)為關于新的相關函數；

步驟S8、引入一個類似于Q(T)的消除干擾因素的函數V^k(T)；

步驟S9、定義一個關于新信號的新的相關函數Q^k(T)：

是信號x_k的平均功率；

步驟S10、對Q^k(T)求和：

其中，為信號x_kn的平均功率；P_x(bnT)為信號x(t)的平均功率；

現在開發了兩個相關函數C^*(T)和Q^*(T)，用于從偽周期信號中檢測出故障周期，改善偽周期信號的有效性和敏感性；

步驟S11、由于實際中信號數據有限，因此使用n個連續段來計算C^*(T)和Q^*(T)的相關函數，以增強其魯棒性，即關于C^*(T)和Q^*(T)的相關函數為:

2.根據權利要求1所述的一種偽周期信號周期檢測的擴展抗噪方法，其特征在于，步驟S2中，構造新的周期信號f_T(t)，并對其進行分段和平均運算得到：

其中：[t/T]表示小于t/T的最大整數；f_T(t-[t/T]T)為t-[t/T]T時刻的新的周期信號。

3.根據權利要求1所述的一種偽周期信號周期檢測的擴展抗噪方法，其特征在于，步驟S8中，引入一個類似于Q(T)的消除干擾因素的函數為: