[发明专利]复合信号的电动振动台复现方法及振动复现系统

权利要求书

1.一种包含冲击信号和随机振动信号的复合信号的电动振动台复现方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤(S1)中：选择一组包含冲击信号和随机振动信号的复合信号作为复现的目标信号Q(t)，其中，Q(t)＝S(t)+C(t)，其中S(t)为目标信号中的随机成分，C(t)为目标信号中的冲击成分；

第二步骤(S2)中：通过离散小波变换将目标信号Q(t)中的随机成分S(t)和冲击成分C(t)分离；

第三步骤(S3)中：通过频域功率谱复现随机成分S(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的随机分量，其中，通过频域功率谱估计得到随机成分S(t)的功率谱，所述功率谱结合电动振动台的频响函数以得到驱动功率谱G_dd，所述驱动功率谱G_dd作为驱动信号的随机分量，其中，S(f)为随机成分S(t)的频谱；H(f)为电动振动台的频响函数；G_dd为驱动功率谱；

第四步骤(S4)中：通过时域波形再现冲击成分C(t)且结合电动振动台频响函数以得到驱动信号的冲击分量；

第五步骤(S5)中：将所述驱动信号的随机分量和驱动信号的冲击分量叠加以作为电动振动台的驱动信号，输入了所述驱动信号的电动振动台输出复合响应信号，所述复合响应信号经由离散小波变换分离随机成分和冲击成分；

第六步骤(S6)中：将所述复合响应信号的冲击成分和随机成分与所述目标信号的随机成分和冲击成分分别进行对比得出误差，判断误差是否满足精度要求，其中，所述复合响应信号的冲击成分与所述目标信号的冲击成分进行对比得出冲击误差，对所述冲击误差信号进行傅里叶变换，得到频域冲击误差信号，结合电动振动台的频响函数得到频域冲击误差修正信号，ΔX(f)＝[H(f)^-1][ΔC(f)]，其中，ΔX(f)为频域冲击误差修正信号；H(f)为电动振动台的频响函数；ΔC(f)为频域误差信号；

第七步骤(S7)中：如果误差尚未满足精度要求，电动振动台基于误差得到误差修正信号并补偿到原驱动信号上，得到新的驱动信号；

第八步骤(S8)中：重复步骤S5-S7，分别进行时域波形再现和频域功率谱复现的迭代，直到输出目标信号Q(t)或所述误差满足精度要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步骤(S2)中：离散小波变换中，选择Daubechies8小波为小波基函数，小波分解层数为9层，对目标信号Q(t)进行9层小波分解；然后进行高频小波阈值的量化，从第1层到第9层每层选择一个阈值进行阈值量化处理；根据小波分解的第9层的低频小波系数和经过量化处理后的第1层到第9层的高频小波系数进行小波的信号重构得到冲击成分C(t)，目标信号Q(t)去除冲击成分C(t)得到随机成分S(t)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步骤(S4)中：将冲击成分C(t)傅里叶变换，根据电动振动台的频响函数计算频域初始驱动信号，

X(f)＝[H(f)^-1][C_a(f)]

其中，X(f)为频域初始驱动信号；H(f)为电动振动台的频响函数；C_a(f)为冲击成分C(t)的频域冲击信号，将计算得到的频域初始信号X(f)逆傅里叶变换得到驱动信号的冲击分量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步骤(S3)中：驱动功率谱G_dd的驱动幅值谱X(k)通过公式获得，其中，N为采样点数；f_s为采样频率；G(k)为功率谱；X(k)为驱动幅值谱，驱动信号频谱D(k)作为驱动信号的随机分量，D(k)＝|X(k)|exp{Φ(k)}，其中，Φ(k)为随机相位谱。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第三步骤(S3)中：对驱动信号频谱D(k)进行加窗重叠的时域随机化，对长度为N点的伪随机序列x(n)进行随机抽头，依次重排后组成一系列的序列；用半正弦窗对重排后的序列进行加窗；将两个重排加窗后的序列相错1/2个周期进行叠加，最后生成用两个相邻的伪随机序列叠加而成的随机信号。