基于改进阈值自适应冗余小波的振动信号去噪.pdf

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1、第31卷第11期计算机仿真2014年11月文章编号：1006—9348(2014)11—0192—06基于改进阈值自适应冗余小波的振动信号去噪魏振春，王婿．徐娟(合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230009)摘要：由电主轴动不平衡引起的振动信号在采集的过程中会混人大量强干扰噪声，引起机床主轴系统稳定性差。自适应冗余第二代小波的降噪方法可有效的去除噪声。针对上述方法中存在的传统阈值函数造成小波系数不连续或恒定偏差的问题，引入双变量改进阈值函数，提出了一种改进的自适应冗余第二代小波的振动信号消噪

2、方法。将改进的方法应用于仿真信号及实际采集的电主轴动不平衡振动信号消噪中，结果表明，改进方法融合了自适应冗余第二代小波信号和双变量改进阈值函数的优点，在低信噪比的仿真信号和振动信号消噪中，能很好的保留原信号的特征并且有效的去除噪声，消噪效果更优。关键词：自适应冗余第二代小波；双变量改进阈值函数；白化检验；动不平衡振动信号；消噪方法中图分类号：TN9l1．7；TP391．9文献标识码：BDenoisingMethodofVibrationSignalBasedonImprovedThresholda

3、ndAdaptiveRedundantSecondGenerationWaveletWEIZhen-chun，WANGXu，XUJuan(SchoolofComputer&Information，HefeiUniversityofTechnology，AnhuiHefei230009，China)ABSTRACT：Themethodofsignaldenoisingbasedonadaptiveredundantsecondgenerationwaveletcaneliminatenoiseeff

4、ectivelyfromimbMance—causingvibrationcausedbythedynamicunbalanceofspindlewhichispollutedbystronginterferencenoisesondataacquisitionprocess．Anewmethodonsignaldenoisingwhichintroducestheim—provedbivariatethresholdfunctionintothemethodonsignaldenoisingba

5、sedonadaptiveredundantsecondgenerationwaveletwasputforwardtoovercometheshortcomingsofsoftandhardthresholdfunctions．Thenewmethodwasap-pliedtotheanalysisofsimulationsignalfromMatlabandimbalance—causingvibrationfromtheactualcollection．Thetestshowsthatthe

6、newmethodcombinestheadvantagesofadaptiveredundantsecondgenerationwaveletandtheim—provedbivariatethresholdfunctionandcanreserveoriginalsignalcharacteristicsandeliminatenoiseeffectively，espe—ciallyforlowSNRsignaldenoising．KEYWORDS：Adaptiveredundantsecon

7、dgenerationwavelet；Improvedbivariatethresholdfunction；Verificationofwhitenoise；Imbalance—causingvibration；Methodofsignaldenoising1引言取特征信号的有效手段。在数控机床电主轴测试系统中，需要从采集的振动信号采集的电主轴振动信号不仅含有与转子同频率的动不中提取动不平衡量对不平衡的电主轴进行质量补偿。通过平衡特征信号，同时含有各次谐波、非整倍频分量、随机干扰测振传感器采集得到

8、的动不平衡振动信号往往受到噪声严信号等等。传统的最小二乘法、相关分析法、时域同步平均重的污染，特别是当不平衡量很小时，振动信号的信噪比差，法和相敏分析法对于非平稳信号的消噪效果不理想，现代的会导致动平衡的测试精度及稳定性降低。因此针对微弱周消噪方法如盲源分离⋯、Hilbert—huang变换和加hanning期振动信号进行消噪处理是从强噪声干扰的振动信号中提窗的转速跟踪分析理论在振动信号消噪中已有广泛应用。然而这些方法在对混有大量不同频率噪声的低信噪比的时基金项目：国家自然科学基金