谱图小波阈值降噪及其在滚刀主轴振动信号分析中的应用

发布时间：2021-07-31 23:32

　　通过分析谱图小波变换在平面图像、三维实体分析中的应用,提出一种用于一维数字信号分析的谱图小波阈值降噪方法。该方法将一维数字信号定义到路图上,利用谱图小波变换将其分解成尺度系数和谱图小波系数,对谱图小波系数进行阈值过滤处理,再进行谱图小波逆变换得到降噪信号。首先,利用四种典型仿真信号进行降噪试验,并分析不同分解层数对降噪性能的影响;接着,将其与经典小波阈值降噪方法进行仿真对比;最后,采用该方法进行滚刀主轴振动信号降噪,并与经典小波阈值降噪方法对比。仿真及试验结果表明,该方法实现了一维数字信号的快速非迭代降噪,且降噪信号平滑度高、畸变小,优于经典小波阈值降噪方法。 

【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

路图

利用Gauss权值函数定义路图信号相邻节点间边的权值，然后基于谱图理论构建路图信号的邻接矩阵W、度对角矩阵D及拉普拉斯矩阵L，从而将一维数字信号的相关信息保存到路图信号的矩阵中。路图信号结构较简单，其邻接矩阵W和拉普拉斯矩阵L的形式也较简单，其中邻接矩阵W只有次对角元素有值，主对角元素和其余元素全为0；拉普拉斯矩阵L只有主对角元素和次对角元素有值，其余元素全为0。2.2 谱图小波核与尺度函数核定义

尺度函数核h由拉普拉斯特征值上界λm ax和参数K确定，满足，定义为式中，β=K/(0.6λmax)，通常取K=20；设置α是为了使h(0)等于谱图小波核g的最大值。

【参考文献】：
期刊论文
[1]三维模型匹配的谱图小波描述符[J]. 胡玲,李钦松,刘圣军,刘新儒.  浙江大学学报(工学版). 2019(04)
[2]排列熵优化改进变模态分解算法诊断齿轮箱故障[J]. 王志坚,常雪,王俊元,杜文华,段能全,党长营.  农业工程学报. 2018(23)
[3]基于堆叠降噪自编码的刀具磨损状态识别[J]. 王丽华,杨家巍,张永宏,赵晓平,谢阳阳.  中国机械工程. 2018(17)
[4]谱流形小波及其在三维几何处理中的应用[J]. 胡玲,汪政,郭啸.  湖南师范大学自然科学学报. 2018(04)
[5]基于谱图小波变换的图像压缩编码方法[J]. 王林,宋星.  计算机系统应用. 2018(05)
[6]基于变分模态分解的关联维数及相关向量机的刀具磨损状态监测[J]. 何志坚,周志雄,黄向明.  计量学报. 2018(02)
[7]交变冲击载荷下高速干切滚刀主轴系统振动响应特性研究[J]. 雷涛,曹华军,朱利斌,杨潇,李先广.  机械工程学报. 2017(11)
[8]空气耦合超声信号的小波阈值滤噪试验研究[J]. 刘奎,张冬梅,于光,刘卫平,周正干,马保全.  机械工程学报. 2015(20)
[9]匹配追踪算法在振动信号去噪中的应用[J]. 李建卓.  计算机与数字工程. 2013(12)
[10]基于内置传感器的大型数控机床状态监测技术[J]. 周玉清,梅雪松,姜歌东,孙挪刚,陶涛.  机械工程学报. 2009(04)



本文编号：3314389