[发明专利]一种机械振动信号的源数估计方法

摘要

本发明提供一种机械振动信号的源数估计方法，该方法：采用单一通道传感器采集本底振动源数不确定的被测物体的机械振动信号；利用小波包分解法对被测物体的机械振动信号进行小波包分解，得到分解子信号，将分解子信号与机械振动信号构成虚拟多通道信号；采用奇异值分解法分解虚拟多通道信号矩阵，得到该虚拟多通道信号矩阵的奇异值；采用聚类方法对虚拟多通道信号矩阵的奇异值进行聚类分析，得到虚拟多通道信号矩阵的奇异值的聚类结果；聚类结果中最大的奇异值所在的类的奇异值数量，即为本底振动源数估计值。本发明针对单测点信号进行分析，因此测点明确，有利于后续分析的进行。

主权项

1.一种机械振动信号的源数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用单一通道传感器采集本底振动源数不确定的被测物体的机械振动信号；所述采用单一通道传感器采集本底振动源数不确定的被测物体的机械振动信号的具体方式为：将振动加速度传感器贴于被测物体表面，将振动加速度传感器连接至采集卡，采集卡连接上位机，通过上位机控制采集的时间、采集频率，将采集信号储存于上位机中等待数据分析使用；所述采集信号为数字信号，每秒钟采集的信号点数取决于采集频率；步骤2：利用小波包分解法对被测物体的机械振动信号进行小波包分解，得到分解子信号，将分解子信号与机械振动信号构成虚拟多通道信号；所述利用小波包分解法对被测物体的振动信号进行小波包分解，得到分解子信号的具体方法为：根据得到的分解子信号数不少于被测物体的本底振动源数预估值确定小波包分解层数，根据确定的小波包分解层数对被测物体的振动信号进行小波包分解，得到分解子信号；步骤3：采用奇异值分解法分解虚拟多通道信号矩阵，得到该虚拟多通道信号矩阵的奇异值；步骤4：采用聚类方法对虚拟多通道信号矩阵的奇异值进行聚类分析，得到虚拟多通道信号矩阵的奇异值的聚类结果；步骤5：聚类结果中最大的奇异值所在的类的奇异值数量，即为本底振动源数估计值，并且通过得到的奇异值的数值分析能够获得被测点振动的构成情况。