[发明专利]一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法

权利要求书

1.一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法，其特征是依次采用如下步骤：

1)在计算机中将采集到的原始声发射信号进行预处理，包括前置放大、滤波、A/D转换处理；

2)对经过预处理的声发射信号进行基于经验模式分解，得到n个内蕴模式函数分量及一个剩余分量；

3)对每个内蕴模式函数分量进行希尔伯特变换，表示成解析信号形式，将信号的幅度在希尔伯特空间中表示为瞬时功率与时间的函数，即局域波时频谱；

4)将局域波时频谱平面等分为m个区域，分别计算每一区域的时频域局部能量，再将这m个局域波局部能量进行归一化处理后作为初始特征参数；

5)对初始特征参数进行遗传算法操作，包括生成初始遗传因子、计算适应度、经淘汰、交叉和变异运算；在多次迭代之后实现对初始特征参数的自动重组优化，将自动重组优化得到的最佳特征参数作为拉深件裂纹声发射信号的特征识别参数。

2.根据权利要求1所述的一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法，其特征是：步骤2)的具体方法是：

①提取声发射信号X(t)中的所有极值点；

②用三次样条插值法求取X(t)上下包络，极大值点、极小值点分别生成上、下包络；

③将上下包络的均值定义为m₁，X(t)与m₁的差值定义为分量h₁，h₁＝X(t)-m₁

④将第一次提取的h₁作为待处理数据，进行以下递推：

h₁₁＝h₁-m₁₁

h₁₂＝h₁₁-m₁₂

…

h_1k＝h_1(k-1)-m_1k

直至满足终止条件后得到第一个分量：C₁＝h_1k；

⑤从X(t)中分离出C₁：r₁＝X(t)-C₁，将r₁作为待处理数据进行如下递推：

r₂＝r₁-C₂

r₃＝r₂-C₃

…

r_n＝r_n-1-C_n

当极值点的个数小于等于2时，停止递推即得到X(t)=Σi=1nCi+rn.]]>

3.根据权利要求1所述的一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法，其特征是：步骤3)中，所述声发射解析信号形式为：a_j(t)是幅值，w_j(t)是瞬时功率；所述瞬时功率与时间的函数为：b_j为开关因子，当w_j＝w时，b_j＝1；当w_j≠w时，b_j＝0。

4.根据权利要求1所述的一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法，其特征是：步骤4)中，所述每一区域的时频域局部能量为：E_k＝∫∫H(t，w)d_wd_t，(k＝1，2，……，m)：所述初始特征参数的向量为：T＝{E₁/E，E₂/E，...，E_k/E}，

5.根据权利要求1所述的一种拉深件裂纹声发射信号的特征提取方法，其特征是：步骤5)包括对初始特征参数进行遗传编码，用基于树形图法的基因型表达特征参数方程：用分辨指数DI来定义适应度函数，DI为：μ₁、μ₂分别为所测拉深件裂纹两个状态的波形数据计算所得到的同一个特征参数的均值，σ₁、σ₂为所测拉深件裂纹两个状态的波形数据计算所得到的同一个特征参数的方差；适应度函数为：k为时间系数，t为进化到指定精度所需的学习时间。