[发明专利]一种以频谱峭度为优化指标的自适应多普勒矫正方法

摘要

本发明公开了一种以频谱峭度为优化指标的自适应多普勒矫正方法，可应用于高速列车轴承轨边声学检测领域，具体来说是一种以重采样信号的频谱峭度指标为优化指标，通过寻优计算自动识别多普勒矫正所需要的以下参数：列车运行速度v、麦克风到轴承声源运动轨迹所在直线之间的纵向垂直距离r、信号零时刻轴承声源距离麦克风的横向距离x，基于以上自动识别的参数可以实现轨边信号自适应多普勒畸变矫正。本发明提出的自适应多普勒矫正方法除麦克风之外不需要任何外部转感器，与传统的基于时频分析的参数提取方法相比在抗噪能力方面更有优势，同时计算效率也得到了提高，可用于高速列车轴承轨边声学在线检测。

主权项

1.一种以频谱峭度为优化指标的自适应多普勒矫正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对麦克风采集的信号X(t)做带通滤波处理得到去除背景噪声的信号x(t)；步骤2：高速列车轨边参数集U{r,v,x}初始化，包括参数范围和步长设定，其中各参数定义为：v—列车运行速度；r—麦克风到轴承声源运动轨迹所在直线之间的纵向垂直距离；x—信号零时刻轴承声源距离麦克风的横向距离；步骤3：取参数集U{r,v,x}中的一组参数组合{r_m，v_m，x_m}来进行三次样条插值采样和幅值还原，得到信号sig_m；步骤4：对sig_m进行快速傅里叶变换得到Y_m，并计算Y_m的峭度Ku；步骤5：重复步骤3、步骤4计算参数集U{r,v,x}中所有参数组合下对应的峭度，得到H＝L*E*Z个峭度值，其中：L—参数集U{r,v,x}中参数r的总数；E—参数集U{r,v,x}中参数v的总数；Z—参数集U{r,v,x}中参数x的总数；H—参数集U{r,v,x}中所有参数组合下对应的峭度值总数；步骤6：选取步骤5得到的峭度值中最大值对应的参数组合{r_kumax,v_kumax,x_kumax}作为最优轨边参数，并使用最优轨边参数对x(t)进行三次样条插值采样和幅值还原，消除多普勒效应。