[发明专利]一种可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法及系统

权利要求书

1.一种可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算输入的测量信号的功率谱密度；

根据功率谱密度的信号特征选定产生信号畸变的频率区间；

选定小波基函数和信息代价函数；

根据测量信号的采样频率和频率区间进行确定小波包分解层数；

对测量信号进行小波包分解，根据小波包分解中每个节点的频段带宽和分解层数、采样频率的关系得到分解层数；

对小波节点重新排序；

根据选定的频率区间计算需要进行修改的小波节点，具体根据选定的产生信号畸变的频率区间确定需要修改的小波节点；

对选定的小波节点的小波系数进行修改，具体采用区间外的小波节点对选定小波节点的小波系数进行线性插值或自定义插值方法；

重新组装小波系数；

根据小波包重构得到修正后的气动荷载时程。

2.根据权利要求1所述的可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，所述计算输入的测量信号的功率谱密度采用时域或频域求解得到功率谱密度。

3.根据权利要求1所述的可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，所述选定小波基函数和信息代价函数，具体步骤包括：

选定DMeyer小波或Symlets小波作为小波基函数；

选定Shannon熵、p范数熵或阈值熵任一种作为信息代价函数。

4.根据权利要求1所述的可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，所述根据测量信号的采样频率和频率区间进行确定小波包分解层数，具体步骤包括：

令分解层数满足至少有3个小波节点的频段范围位于产生信号畸变的频率区间[f_min,f_max]内：f_max-f_min≥3Δf，其中Δf表示小波包分解中每个节点的频段带宽，f_max表示最高选定频率，f_min表示最低选定频率；

根据小波包分解中每个节点的频段带宽和分解层数、采样频率的关系得到分解层数：

Δf＝f_s/2^N+1；

其中N表示分解层数，f_s表示采样频率。

5.根据权利要求1所述可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，所述对测量信号x(t)进行小波包分解，具体步骤包括：

定义子空间是函数u_n(t)的闭包空间，序列{u_n(t)}为有基函数u₀(t)＝φ(t)确定的正交小波包，其中n为频率参数，u₀(t)表示函数u_n(t)在频率参数n＝0的情况，φ(t)为尺度函数；设则其中，表示小波节点系数，j为尺度参数，l表示小波包层数，t表示时刻值，表示测量信号x(t)带有小波分解的尺度参数j和频率参数n的表达形式；

小波包分解，根据得到与

其中k表示平移参数，h(*)和g(*)分别为小波包分解的高通和低通滤波器，具有正交关系；和分别为低通、高通滤波组下，小波包第l层内节点的小波包分解节点系数；表示小波节点系数的集合。

6.根据权利要求1所述的可用于欠定情况的高频底座天平动力校准方法，其特征在于，所述对小波节点重新排序按照频率从小到大编码排序。