[发明专利]一种用于列车轴承轨边声学故障检测的声源分离方法

权利要求书

1.一种用于列车轴承轨边声学故障检测的声源分离方法，其特征在于：使用安装在铁轨两侧的麦克风采集列车高速通过时轮对轴承发出的故障声音信号，作为轨边检测信号x(t)，实现步骤如下：

步骤1：构建过完备参数化多普勒调制谐波原子库Datom：

Datom＝{S₀(i),i＝1,2,…,n}；其中S₀(i)为原子集合，i为每个原子对应序号；

步骤2：将轨边检测信号x(t)在步骤1中构建的Datom中进行稀疏分解得到投影原子库Datom2：

Datom2＝{S₁(j),j＝1,2…m}；其中S₁(j)为分解信号得到的原子集合；

及每个投影原子对应的投影矩阵系数：

C＝{C(j)^opt,j＝1,2,…,m}

其中C(j)^opt为投影系数集合，j为投影迭代次数；

及每个投影原子对应的参数集合：

Γ^opt＝{r^j,X₀^j,V^j,f_c^j},j＝1,2,...,m；其中r^j,X₀^j,V^j,f_c^j分别为匹配分解得到符合麦克风距离声源纵向距离集合、麦克风距离声源初始横向距离集合、声源初始速度集合、匹配分解得到的声源振动频率集合，j为投影迭代次数；

步骤3：根据麦克风到轮对轴承的横向距离和纵向距离从步骤2中得到的投影原子库Datom2中筛选符合要求的原子Datom3：

Datom3＝{S₂(k),k＝1,2…N1}，其中S₂(k)为符合麦克风到轮对轴承的横向距离和纵向距离要求原子集合，k为筛选后符合要求的原子对应的序号；

并进行线性叠加后得到重构信号sig：

其中N1为从原子库Datom2中筛选符合要求的原子Datom3原子个数，C(k)^opt为筛选后符合要求的投影系数的集合，S₂(k)为符合麦克风到轮对轴承的横向距离和纵向距离要求原子集合，real、imag分别为集合实部和虚部，k为筛选后符合要求的原子对应的序号。