频率域盲信号分离理论研究
发布时间：2021-04-15 11:53
信号特征提取是机械故障诊断的基础,直接影响到机械故障诊断的正确性,它的理论发展与技术进步与信号处理相关学科的研究发展密不可分。本文在分析传统信号处理方法不足的基础上,展开了对盲信号分离（一种新的信号处理技术）的理论研究。本文首先在综述盲信号分离的发展史后,指出盲信号分离在应用中存在的两个主要难点,即源数估计以及相关源信号的盲分离,并提出了观测信号盲分离处理框架。为了全面了解盲信号分离的理论基础,本文介绍了盲信号分离理论中所涉及到的基本概念、求解的限制条件以及盲信号分离三种混合模型,着重阐述了线性瞬时混合三个经典算法的盲分离原理。针对独立源信号盲分离,本文在分析观测信号功率谱密度所包含的物理意义基础上,提出一种新的基于功率谱密度的算法。该算法最大的特点在于,当传感器数与源数关系不明确情况下（或大于、或小于、或等于）,根据观测信号的功率谱密度函数的比值,得到混合矩阵。通过所得的混合矩阵判定观测信号是完备混合、超定混合还是欠定混合,并由此进一步获得分离矩阵。该算法避免了一般经典算法难以处理的问题,即源信号的概率密度函数估计以及优化过程中解的收敛性和不稳定性问题。为了解决盲信号分离在应用中出现...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
机器内部振源信号混合于传感器采集信号中
其中振动传感器32个、热工传感器480个[23]。图1.3所示一台设备壳体上放置的若干传感器所检测的信号情况。图1.3 设备上各传感器所采集的检测信号情况
[22]做了如下实验，对盲信号分离算法的优选问题做了一定研究。他们实验传感器布置如图2.4所示。图中传感器1安装于大电机(2.2kw )壳体上，用于获取机体振动信号。显然，各机器同时运转时，由于零部件振动的冗余干扰及共同机座的耦合作用，减速箱和两干扰电机（均为750w）的振动将沿着联轴节、轴及机座传人传感器1观测中。对于其它位置的振动测量，情况亦如此。传感器2和3靠近齿轮箱输入轴，以获取轴承和主动齿轮振动。传感器4安置于齿轮箱顶盖位置。传感器5和传感器6，则分别用于获取两干扰电机的振动信号。图2.4 基于BSS干扰消除实验传感器布置图①大电机 ②齿轮减速箱 ③预留负载设备 ④干扰电机1 ⑤干扰电机2 ⑥加强筋实验过程是，先单独运行主机组（大电机一减速箱）、干扰电机2及干扰电机1，分别获取参考源分量s1(t)（由传感器1,2,3和4共同测得)、s2(t)（传感器5测得）及s3(t)（传感器6测得）。然后各设备同时运行
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非负矩阵分解的多聚焦图像融合研究[J]. 苗启广,王宝树. 光学学报. 2005(06)
[2]基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械特征提取中的应用[J]. 季忠,金涛,杨炯明,秦树人. 中国机械工程. 2005(01)
[3]非负矩阵分解:数学的奇妙力量[J]. 汪鹏. 计算机教育. 2004(10)
[4]独立分量分析在直升机齿轮箱故障早期诊断中的应用[J]. 陈仲生,杨拥民,沈国际. 机械科学与技术. 2004(04)
[5]独立分量分析基网络应用于旋转机械故障特征抽取与分类[J]. 杨世锡,焦卫东,吴昭同. 机械工程学报. 2004(03)
[6]可行方向算法与模拟退火结合的NMF特征提取方法[J]. 陈卫刚,戚飞虎. 电子学报. 2003(S1)
[7]应用JADE盲分离算法分离统计相关源[J]. 杨世锡,焦卫东,吴昭同. 振动工程学报. 2003(04)
[8]机械声源信号的带通滤波盲分离[J]. 焦卫东,杨世锡,吴昭同. 振动工程学报. 2003(03)
[9]一种基于ICA-SVM的故障诊断方法[J]. 郭明,谢磊,何宁,王树青. 中南工业大学学报(自然科学版). 2003(04)
[10]基于源数估计的旋转机械源盲分离[J]. 焦卫东,杨世锡,吴昭同. 中国机械工程. 2003(14)
博士论文
[1]基于局域波法和盲源分离的故障诊断方法应用研究[D]. 郝志华.大连理工大学 2005
[2]基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 焦卫东.浙江大学 2003
本文编号：3139285
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
机器内部振源信号混合于传感器采集信号中
其中振动传感器32个、热工传感器480个[23]。图1.3所示一台设备壳体上放置的若干传感器所检测的信号情况。图1.3 设备上各传感器所采集的检测信号情况
[22]做了如下实验，对盲信号分离算法的优选问题做了一定研究。他们实验传感器布置如图2.4所示。图中传感器1安装于大电机(2.2kw )壳体上，用于获取机体振动信号。显然，各机器同时运转时，由于零部件振动的冗余干扰及共同机座的耦合作用，减速箱和两干扰电机（均为750w）的振动将沿着联轴节、轴及机座传人传感器1观测中。对于其它位置的振动测量，情况亦如此。传感器2和3靠近齿轮箱输入轴，以获取轴承和主动齿轮振动。传感器4安置于齿轮箱顶盖位置。传感器5和传感器6，则分别用于获取两干扰电机的振动信号。图2.4 基于BSS干扰消除实验传感器布置图①大电机 ②齿轮减速箱 ③预留负载设备 ④干扰电机1 ⑤干扰电机2 ⑥加强筋实验过程是，先单独运行主机组（大电机一减速箱）、干扰电机2及干扰电机1，分别获取参考源分量s1(t)（由传感器1,2,3和4共同测得)、s2(t)（传感器5测得）及s3(t)（传感器6测得）。然后各设备同时运行
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非负矩阵分解的多聚焦图像融合研究[J]. 苗启广,王宝树. 光学学报. 2005(06)
[2]基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械特征提取中的应用[J]. 季忠,金涛,杨炯明,秦树人. 中国机械工程. 2005(01)
[3]非负矩阵分解:数学的奇妙力量[J]. 汪鹏. 计算机教育. 2004(10)
[4]独立分量分析在直升机齿轮箱故障早期诊断中的应用[J]. 陈仲生,杨拥民,沈国际. 机械科学与技术. 2004(04)
[5]独立分量分析基网络应用于旋转机械故障特征抽取与分类[J]. 杨世锡,焦卫东,吴昭同. 机械工程学报. 2004(03)
[6]可行方向算法与模拟退火结合的NMF特征提取方法[J]. 陈卫刚,戚飞虎. 电子学报. 2003(S1)
[7]应用JADE盲分离算法分离统计相关源[J]. 杨世锡,焦卫东,吴昭同. 振动工程学报. 2003(04)
[8]机械声源信号的带通滤波盲分离[J]. 焦卫东,杨世锡,吴昭同. 振动工程学报. 2003(03)
[9]一种基于ICA-SVM的故障诊断方法[J]. 郭明,谢磊,何宁,王树青. 中南工业大学学报(自然科学版). 2003(04)
[10]基于源数估计的旋转机械源盲分离[J]. 焦卫东,杨世锡,吴昭同. 中国机械工程. 2003(14)
博士论文
[1]基于局域波法和盲源分离的故障诊断方法应用研究[D]. 郝志华.大连理工大学 2005
[2]基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 焦卫东.浙江大学 2003
本文编号：3139285
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