[发明专利]一种故障信号的包络解调方法及包络解调系统

说明书

本发明公开一种故障信号的包络解调方法及包络解调系统。本发明利用信号的上、下包络，通过简单的代数运算实现调制信号的解调，可以直接从原始信号中解调出调制的故障信号，不受原始信号低频分量的干扰。本发明提供的故障信号的包络解调方法及包络解调系统，所针对的原始信号可以是宽带信号，也可以是窄带信号。本发明的方法能够有效的解调出被调制的故障信号，简单实用，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及故障信号的特征提取领域，特别是涉及一种故障信号的包络解调方法及包络解调系统。

背景技术

随着工业化的不断推进，现代工程技术系统正朝大规模、复杂化方向发展，生产机械日益高速化、精密化、大型化、集中化和自动化，机械设备的可靠性、维修性、安全性日益受到重视。故障诊断在设备的正常运行中发挥着越来越重要的作用。故障诊断在很大程度上依赖于提取的故障特征。

一些故障信号通常以调制信号的形式出现，例如滚动轴承的许多低频故障信号以边频的形式出现在高频段。包络检测或包络解调能够解调出调制信号，已成为故障诊断中常用的方法。

目前主要有两种方法来获得信号包络。一种方法是在全频带信号上提取包络。但这不能通过解析信号求取信号包络进行解调，因为利用解析信号求取的信号包络只对窄带信号有物理意义。另一种方法是对信号滤波后再求取包络。由于滤波的不同会导致滤波后信号有所差异，这又会影响得到的包络。而且，滤波器的选择也是一个问题。

因此，如何提供一种可靠的故障信号的包络解调方法及包络解调系统，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种故障信号的包络解调方法及包络解调系统，利用简单的代数运算实现调制信号的解调，可以直接从原始信号中解调出调制的故障信号，不受原始信号低频分量的影响，具有广阔的工业应用前景。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种故障信号的包络解调方法及包络解调系统，所述的包络解调方法包括：

获取表征设备故障的时域信号；

对获取的时域信号进行处理；所述的对时域信号进行处理，是指可以选择对获取的时域信号进行滤波处理，也可以不选择对获取的时域信号进行滤波处理；所述的滤波处理可以是高通滤波，也可以是带通滤波；

计算得到信号的上包络和下包络；所述的信号，若之前选用了滤波处理，那么所述的信号是指滤波后的信号，否则就是指获取的表征设备故障的时域信号；所述的上包络，其获取过程为：找出所述信号的局部极大值，对局部极大值进行插值，得到信号的上包络；所述的下包络，其获取过程为：找出所述信号的局部极小值，对局部极小值进行插值，得到信号的下包络；

将信号的上包络减去信号的下包络，得到上、下包络的差值；所述的包络差值，该差值包含了解调出的调制故障信号；

进行Fourier变换；所述的Fourier变换，是对所述的包络差值进行Fourier变换，并对原信号进行Fourier变换，将他们转换到频域，得到幅值谱和相位谱；所述的原信号，若之前选用了对时域信号进行滤波处理，原信号就指滤波后的信号，否则就是指获取的表征设备故障的时域信号；

将原信号幅值谱减去包络差值的幅值谱；

绘制谱图；所述的绘制谱图是指画出包络差值的幅值谱，为了便于比较画出原信号的幅值谱，并画出原信号幅值谱与包络差值幅值谱相减的结果；

峰值标注；所述的峰值标注，是从绘出的谱图上标出若干峰值的信息。

一种故障信号的包络解调系统，所述包络解调系统包括：

信号获取模块，用于获取表征设备故障的时域信号；