[发明专利]基于波形冲击匹配的Lapalce小波基稀疏表示字典构造方法

摘要

本发明公开了一种基于波形冲击匹配的Lapalce小波基稀疏表示字典构造方法，其包括如下步骤：步骤1、设置Laplace小波支撑区间的初始值；步骤2、根据Laplace小波波形能量的3σ准则重新确定小波的支撑区间；步骤3、确定与轴承故障振动信号冲击波形匹配度最优的Laplace小波；步骤4、通过逐点时移方法构建波形冲击匹配后的Laplace小波基稀疏表示字典；步骤5、计算Laplace小波基稀疏表示字典中每个原子与轴承故障振动信号的相关系数，本发明克服了传统Lapalce小波相关滤波法只能通过大量先验知识和人为经验来选取合适小波相关参数的缺陷，该方法不仅适用于构造Laplace小波基字典，而且适用于构建Morlet小波等其他小波基字典，为稀疏分解理论中小波字典的构造开拓了一个新的方法。

主权项

1.一种基于波形冲击匹配的Lapalce小波基稀疏表示字典构造方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤1、根据传感器采集轴承故障信号所设置的各项参数指标，确定Laplace小波振荡频率和黏滞阻尼比的选取范围并设置Laplace小波支撑区间的初始值；步骤2、遍历Laplace小波振荡频率和黏滞阻尼比的选取范围，建立不同参数对应的不同波形Laplace小波基集合，根据Laplace小波波形能量的3σ准则重新确定小波的支撑区间；步骤3、根据单个Laplace小波支撑区间，建立轴承故障振动信号的Hankel矩阵，计算矩阵列向量与Laplace小波的相关系数，然后计算相关系数序列峭度。遍历Laplace小波基集合，得到最大峭度值对应的Laplace小波，将该小波确定为与轴承故障振动信号冲击波形匹配度最优的Laplace小波；步骤4、根据步骤3中选取最优Laplace小波的振荡频率和黏滞阻尼比以及轴承故障振动信号长度，通过逐点时移方法构建波形冲击匹配后的Laplace小波基稀疏表示字典；步骤5、计算Laplace小波基稀疏表示字典中每个原子与轴承故障振动信号的相关系数，绘制相关系数时域波形，通过包络解调分析识别轴承故障振动信号中故障冲击响应。