冗余小波变换零相位分解实现方法及应用研究

发布时间：2021-09-19 02:34

　　为消除正交小波非对称性引起的非线性相位对分解结果的不利影响,结合零相位滤波原理与冗余小波变换,提出了一类具有零相位特性的冗余小波分解算法——零相位冗余小波变换。该小波变换不仅克服了Mallat算法中隔点采样环节造成的平移可变与频率折叠等诸多缺陷,也消除了传统冗余小波变换分解结果出现移位与畸变的不足,非常适合于微弱特征提取。通过实例分析证明了该算法用于轴承微弱故障特征提取的有效性与优势所在。 

【文章来源】：电光与控制. 2020,27(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

冗余小波变换分解算法

选用db10小波,利用非抽样分解算法和Mallat分解算法对单位冲击信号进行3层分解的分解结果频谱如图2所示。图2中显示的实质上为db10小波滤波器在各层 的幅频响应。由图2可以看出,尽管都是选择db10小波,但利用非抽样分解算法时,db10小波在各频带的幅频响应要比利用Mallat分解算法时平坦一些,而且频率截止特性更陡峭,频率窗宽度明显要窄。因此,选择同样小波的前提下,在非抽样分解算法中小波在各频带的滤波器幅频特性明显比在Mallat分解算法中更好,频带分离能力与微弱瞬态特征提取能力也就明显更强。

为克服冗余小波变换分解算法中正交小波基的非对称性带来的不利影响,本文利用零相位滤波原理[13-14],结合冗余小波变换分解算法基于滤波器组的递归分解实现方法,提出如下零相位冗余小波变换分解算法:在进行第j层分解时,当用小波高通滤波器G(z2j-1)获得Wj(k)后,再将Wj(k)通过滤波器G(z-2j-1),就可得到消除非线性相位影响的小波系数,记为 W ～ j (k) ;当用小波低通滤波器H(z2j-1)获得Sj(k)后,再将Sj(k)通过滤波器H(z-2j-1)就可得到消除非线性相位影响的近似系数,记为 S ～ j (k) 。零相位冗余小波变换分解算法基于滤波器组的递归分解实现方法如图3所示。3 实例分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非抽样小波的多阈值去噪[J]. 靳士利,赵志刚.  青岛大学学报(自然科学版). 2009(04)
[2]基于提升模式非抽样小波变换的滚动轴承故障诊断方法研究[J]. 万书亭,吕路勇,何玉灵.  振动与冲击. 2009(01)



本文编号：3400833