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《基于信号的正交小波构造及其在电机故障特征提取中的应用分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、·42·现代机械2009年第2期文章编号:1002-6886(2009)02-0042-03基于信号的正交小波构造及其在电机故障特征提取中的应用分析12滕忠佩,勾轶(11鞍山市产品质量监督检验所,辽宁鞍山114000;21沈阳工业大学,辽宁沈阳110023)摘要:本文讨论了小波变换的基本理论及小波函数与信号的相关系数对信号去噪效果的影响。在此基础上提出了基于信号的正交小波构造方法:根据信号的频域特征,对各频带系数进行加权处理,确定多尺度分析的生成元,从而构造L2空间的正交小波函数。应用不同小波函数提取7
2、50W整数槽化纤电机的振动信号的故障特征,实验结果表明采用此方法构造的小波函数能更加有效地从强噪声中提取故障特征,从而实现对电机故障的精确诊断。关键词:小波变换相关系数小波构造特征提取中图分类号:TP391.5文献标识码:AOrthogonalWaveletConstructBasedonSignalFeatureandApplyitstoFeatureExtractionofMotorFaultSignalTENGZhongpei,GOUYiAbstract:Beginningwiththedescr
3、iptionofthetheoryofwavelettransform,theaffectionofthecorrelationcoefficientbetweenwaveletfunctionandsignalonnoiseeliminationisdiscussedinthepaper1Amethodofconstructingwaveletfunctionisdevisedwhichbasedontheconclusionabove-mentioned1Anorthogonalwaveletfun
4、ctioninL2spaceisconstructedbasedonthesignalfrequencyfeature1Thecreationelementofthewaveletareobtainedbyfrequencybeltcoefficientmultipliedacoefficientbasedonthesignalfrequencyfeature1Themethodisusedinaexampleof750welectromotor,theresultsshowthattheconstru
5、ctedwaveletfunctioncanbemostusefultoextractsignalfaultfeaturefromnoisedsignal1Keywords:wavelettransform;correlationcoefficient;waveletconstruct;featureextraction2设ψ(x)是允许小波,则在L上信号f(x)的积分小波0引言变换定义为:由于电机的结构特点、安装条件和负载工况等因素往往∞-1/2(Wψf)(b,a)=a∫-∞f(x)dx(2)会使得电
6、机信号中含有大量的噪声,有时候噪声会使得有用[1]式中a,b∈R且a≠0。a,b分别称为小波变换的平移因子信号无法识别。小波分析由于其基函数的自动伸缩和平和伸缩因子。式(2)表明,小波变换在下述时频窗之内提移特性,能将信号在时频空间有效的分解,并能有效的提炼出[2,3]供了函数f(x)相同的信息:有用信息。3333ω1ω1但是小波分析中所用到的小波基函数具有不唯一性,即[b+at-aΔψ,b+at+aΔψ]×[a-aΔψ^,a+aΔψ^]小波基函数ψ(t)具有多样性。小波分析在信号特征提取中,(3)一个
7、十分重要的问题就是最优小波基的选择问题,因为用不在L2上的空间序列{V}的任一空间V的基可由其中jt同的小波基分析同一个问题有时会产生完全不同的两种结另一空间Vj的基经过简单的伸缩变换得到。[4]果,这也成为制约小波变换应用于工程实际中的主要因素。因此若{φ(x-n)}n∈Z是V0的一组Riesz基,则:本文根据小波变换的基本理论和信号的频域特征,提出j{φ(2x-n)}n∈Z是Vj的基。我们称φ为该多尺度分析了一种基于信号的正交小波构造方法。[5]的生成元,同一多尺度分析可以有许多不同的生成元。1小波
8、理论2正交小波的构造2小波母函数是函数空间L(R)中满足下述条件的一个函211正交小波的构造方法数或信号ψ(x):要构造一个L2空间中的正交小波基,关键要找到它2ψ(ω)的相应的多尺度分析的生成元φ有限区间内多尺度分析Cψ=dω<∞(1)∫R3ω中具有紧支集的多尺度分析的生成元,可由下式得出:3式中R=R-{0}表示非零实数全体。式(1)称为相容性Nφ(t)=∑hnφ(2t-n)(4)条件。n=0作者简介:滕忠佩(1949-),男,辽宁鞍山
