[發明專利]一種非平穩信號的頻率檢測方法和存儲介質

有效

• 申請號: 202010826885.6
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111912521B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 胡邊;萬元;譚丕成;朱紅平;曾輝斌;劉宇
• 申請（專利權）人: 湖南五凌電力科技有限公司;五凌電力有限公司近尾洲水電廠
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M13/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種非平穩信號的頻率檢測方法，其特征在于，包括：

計算所述非平穩信號的峭度，

根據所述峭度的大小選擇窗函數的類型，

分別用多個不同長度的所述窗函數對所述非平穩信號進行加窗短時傅里葉變換，以分別獲得多個加窗短時傅里葉變換表示，

對多個所述加窗短時傅里葉變換表示進行融合，以獲得所述非平穩信號的時頻分析結果，

根據所述時頻分析結果進行計算，以獲得所述非平穩信號的頻率隨時間變化的曲線作為檢測結果。

2.根據權利要求1所述的頻率檢測方法，其特征在于，在計算所述非平穩信號的峭度之前還包括：先將所述非平穩信號中的直流成分和高頻成分過濾掉，所述非平穩信號為振動信號。

3.根據權利要求1所述的頻率檢測方法，其特征在于，還包括：在將多個所述加窗短時傅里葉變換表示進行所述融合之前，采用多重匹配同步壓縮變換算法對多個所述加窗短時傅里葉變換表示分別進行多次算法迭代，得到多個優化的所述加窗短時傅里葉變換表示，

對多個優化的所述加窗短時傅里葉變換表示進行加權平均，以獲得加權平均值作為所述時頻分析結果。

4.根據權利要求1所述的頻率檢測方法，其特征在于，采用脊線提取算法對所述時頻分析結果進行計算。

5.根據權利要求2所述的頻率檢測方法，其特征在于，將所述非平穩信號中的直流成分和高頻成分過濾掉的步驟包括：

在采集所述非平穩信號后，對所述非平穩信號進行去均值操作，以過濾掉所述非平穩信號中的直流成分，

通過一個截止頻率為預設頻率的低通濾波器過濾掉所述非平穩信號的高頻成分。

6.根據權利要求5所述的頻率檢測方法，其特征在于，當所述峭度的值小于3時，選擇長度為N的布萊克曼窗進行一次卷積后的序列作為所述加窗短時傅里葉變換的窗函數，

當所述峭度的值大于或等于3時，選擇長度為N的漢寧窗和長度為N的漢寧窗進行卷積后的序列作為加窗短時傅里葉變換的窗函數。

7.根據權利要求6所述的頻率檢測方法，其特征在于，分別用長度為N和2N的所述窗函數對所述非平穩信號進行加窗短時傅里葉變換，以獲得兩個所述加窗短時傅里葉變換表示。

8.根據權利要求3所述的頻率檢測方法，其特征在于，所述多重匹配同步壓縮變換算法通過確定多重匹配瞬時頻率估計算子分別對多個所述加窗短時傅里葉變換表示進行頻帶壓縮，以分別優化所述加窗短時傅里葉變換表示，

確定所述多重匹配瞬時頻率估計算子的步驟包括：

根據各個所述加窗短時傅里葉變換表示，分別計算所述非平穩信號的瞬時頻率估計參量群延時估計參量和調頻率估計參量

根據所述瞬時頻率估計參量群延時估計參量和調頻率估計參量構造所述多重匹配瞬時頻率估計算子的計算公式為：

其中t為時間參量，ω為 數字域頻率參量。

9.根據權利要求4所述的頻率檢測方法，其特征在于，采用脊線提取算法對所述時頻分析結果進行計算的步驟包括：

將所述時頻分析結果分割成M個子塊，

分別對M個所述子塊運行脊線提取算法，以分別獲得各個所述子塊的瞬時頻率曲線，

根據所述時頻分析結果的能量分布和瞬時頻率變化曲線的光滑度將各個所述子塊對應的各個所述瞬時頻率曲線進行并接，以獲得所述檢測結果。

10.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質為可讀存儲介質，所述可讀存儲介質上存儲的計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至9中任意一項所述的頻率檢測方法。