[发明专利]一种离心泵弱信号调制特征提取方法

权利要求书

1.一种离心泵弱信号调制特征提取方法，其特征在于，所述弱信号调制特征提取方法包括以下步骤：

步骤1：信号的滤波预处理：对监测信号采用高通滤波滤除低频区域；

步骤2：构造二阶累积量矩阵；

根据步骤1中信号求解其二阶累积量：

式中，R₂(t,τ)为监测信号的二阶统计量，*为共轭运算符，s(t)为监测时序信号，τ为时间延迟量；

构建二阶累积量矩阵如下：

式中，RM_x(t,τ)为监测信号的二阶累积量矩阵，t₁,t₂,...,t_n为监测信号的瞬时时间，τ₁,τ₂,...,τ_m为二阶累积量的时间延迟；

步骤3：调制信号组分提取；

步骤3-1：根据步骤2中的二阶累积量矩阵进行协方差矩阵求解和特征值分解，获得其特征值及特征向量；

协方差函数为：RMC_cov＝cov(RM_x(t,τ))，

对所得到的协方差函数，利用特征值分解：[V,U]＝eig(RMC_cov)，

式中，V为矩阵分解的特征值矩阵，U为矩阵分解的特征向量矩阵；

步骤3-2：利用特征值的分布确定组分重构的数量，具体判据如下：

式中，λ_i表示特征值矩阵中的特征值，k表示选择的特征值总数，m表示分解的特征值总数；

步骤3-3：根据所确定的组分重构数量，进行调制信号组分的重构，实现调制信号组分的提取：

PMC_i(t)＝RM_x(t,τ)u_i，

式中，PMC_i(t)表示重构的调制信号主成分，u_i表示特征向量；

步骤4：弱调制特征提取：根据步骤3所得到的重构的调制信号主成分进行傅里叶变换频谱分析提取弱信号调制特征。