[发明专利]基于时间重排压缩变换的冲击类信号时频分析与重构方法

摘要

本发明公开了一种基于时间重排压缩变换的冲击类信号时频分析与重构方法，包括：1)计算待分析离散信号的短时傅里叶变换，得到相应的时频复矩阵Sx[n,k]；2)对时间变量与信号的乘积作短时傅里叶变换，得到时频复矩阵Stx[n,k]；3)计算群延时估计算子；4)对步骤1中得到的时频复矩阵Sx[n,k]仅沿时间方向重新排列，得到时间重排压缩变换后的时频矩阵Vx[m,k]；5)将时间重排压缩变换得到的时频矩阵Vx[m,k]的每一行元素相加，得到一维列向量，接着再对该列向量除以短时傅里叶变换所用窗函数的均值得到重构信号的频谱。本发明涉及的时间重排压缩变换对于分析冲击类信号，得到的时频图的聚集性比同步压缩变换更高，具有良好的抗噪性能。与传统时频重排相比，具有可重构，计算速度快的优点。

主权项

基于时间重排压缩变换的冲击类信号时频分析与重构方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)计算待分析离散信号x[n]的短时傅里叶变换，得到相应的时频复矩阵Sx[n,k]；(2)对时间变量与待分析信号的乘积作短时傅里叶变换，得到时频复矩阵Stx[n,k]；(3)计算群延时估计算子矩阵：将步骤(2)中得到的时频复矩阵Stx[n,k]的各元素除以步骤(1)中得到的时频复矩阵Sx[n,k]的对应元素，再对结果取实部，得到群延时估计算子矩阵；(4)利用步骤(3)中得到的群延时估计算子矩阵，对步骤(1)中得到的待分析信号的时频复矩阵Sx[n,k]仅沿时间方向重新排列，将每个时频点系数值叠加至群延时估计算子矩阵中的元素所指向的时间中心，得到时间重排压缩变换后的时频矩阵Vx[m,k]；(5)从时频域重构回频域：将时间重排压缩变换得到的时频矩阵Vx[m,k]的每一行元素相加，得到一维列向量，再对该列向量除以短时傅里叶变换所用窗函数的均值得到重构信号的频谱。