基于盲分离技术的机械噪声分离法的研究

基于互信息最小原理，详细推导了自然梯度法的盲信号处理的计算方法，并通过一个仿真实例说明运用该方法对噪音分离的可行性，从而为机械设备的故障诊断和监测提供了一个新的方法。     

小波消噪和盲源分离在转子故障信号分析中的应用方法

针对转子振动信号不可避免地受噪声污染问题,提出了一种基于小波消噪和盲源分离相结合的信号分析方法.该方法首先利用小波滤波器对测试信号进行消噪处理,再利用信号的二阶统计量(SOS)来分离盲源信号.仿真和实验结果表明, 相对于直接对测试信号进行盲源分离的方法,本方法可更有效地提取出转子振动的本质信号特征.     

单通道旋转机械复合故障信号分离及诊断

针对单通道条件下旋转机械复合故障信号分离和故障类别诊断难以有效实现的问题,采用总体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法构建虚拟多通道和线性局部切空间排列(linear local tangent space alignment,LLTSA)维数约减方法解决单通道盲源分离的欠定问题,并通过完备字典训练和稀疏分解提取故障信号稀疏特征,最后利用支持向量机对该诊断方法进行分类评估,并将其运用在滚动轴承故障诊断实验中,实现了单通道旋转机械复合故障信号的有效分离和故障类型的正确诊断。     

基于小波特征提取和概率神经网络的机械故障诊断

论述了基于离散小波变换系数的特征提取和概率神经网络在机械故障诊断中的应用。该方法利用离散小波获取振动信号各有效频带的能量作为故障参数,用概率神经网络构建设备运行状态模型,根据历史数据确定故障值并设置故障参数。实验结果从应用程序对轴承故障诊断表明,相比传统方法,该方法能够有效地提取测试信号内在的重要信息内容,并增加机械整体故障诊断的准确性,在机械设备故障处理系统中有良好的应用前景。     

基于小波分析的盲源分离

提出一种新盲源（BSS）分离算法是在独立分量分析（ICA）算法中引入离散小波变换技术分解出有用信号．ICA是一种线性非高斯统计方法,不仅能够使研究对象相互独立或尽可能独立,而且能突出源信号的本质结构．笔者采用的新盲源算法能够将时-频ICA相结合,实现了较好的盲源分离．     

小波降噪方法在电动机故障信号特征提取中的应用

针对油田电动机运行环境恶劣、结构复杂、故障信号中噪声干扰多的特点,采用基于小波变换的降噪方法对电动机故障信号进行特征提取,克服了传统滤波方法的缺陷,为提高电动机故障诊断的精度提供了一个有效工具。同时给出了一个应用实例。     

基于小波变换和KICA算法的图像盲分离

盲源分离技术在污染图像恢复与重构中起着重要的作用。近年来出现了多种盲分离算法,在无噪声的情况下,KICA(核独立分量分析)的分离方法最好。但在有噪声的情况下,传统的方法对于有噪混合图像的分离效果不佳。针对这一问题,提出了小波去噪与KICA相结合的算法对有噪混合图像进行去噪分离。仿真实验结果表明这种方法能有效地降低噪声的影响,能较好地实现了图像的分离。     

改进盲源信号处理的集成动力装置故障诊断

针对高速集成动力装置中振动信号相互耦合严重而普通方法无法进行有效分离的问题,提出一种改进的盲源信号处理方法.该方法在传统盲源分离方法的基础上,通过故障机理获得的先验知识确定源的数量和频率特征,从而有效地提升故障信号源的分离效果.试验验证结果表明,采用改进的盲源信号处理方法处理后的信号与实际系统的故障特征吻合度很高,该方法能够有效地应用于高速集成动力装置的故障诊断并提高诊断精度.     

基于Volterra级数和ULSP的机械隐含故障特征提取

针对提取机械原始振动信号中的隐含故障特征,提出了一种结合Volterra级数及冗余提升小波包(ULSP)的信号处理方法.先用二阶Volterra模型对信号进行延拓、预测,然后用冗余提升小波包对信号进行分解.对仿真信号的处理结果表明:分解得到的信号在边界没有振荡,有利于微弱特征的提取.工程应用中,完整地提取出了往复注水泵活塞与液缸密封碰磨产生的微弱故障特征信号.     

基于Morlet小波变换与SVD的故障特征提取

针对Morlet小波变换结果中的特征提取问题,对连续小波变换得到的小波系数矩阵进行奇异值分解(SVD),分析了所获得的奇异值与Morlet小波变换结果中的特征信号以及噪声的对应关系.基于这种关系,通过选择合适的奇异值进行重构,清晰地提取到Morlet小波分解结果中的有效特征信息;进一步计算得到频率-能量谱,根据峰值位置能够提取冲击特征.将该方法应用于轴承振动信号的故障特征提取,并与其他方法进行了比较.结果表明,文中方法所获得的故障波形非常清晰,在低信噪比时具有较好的故障特征提取效果.     

基于盲信号分离的数字水印检测与提取

基于盲信号分离技术，提出了一种新的数字水印图像提取方法。该方法在一种较典型的基于小波变换的数字水印嵌入算法基础上，应用盲分离技术有效地检测和提取出了含在水印图像中的水印。经大量试验证明，所提出的方法对常用的图像处理方法有较强的抗攻击性能。     

应用连续小波变换提取机械故障的特征

针对机械信号的特征和小小变换的特点,论证了机械信号的连续小波可分解特性,提出了信号的时间－小波能量谱和尺度－小波能量谱的概念,同时,利用信号经连续Ｍｏｒｌｅｔ小波变换后在时间－尺度域内的不同能量分布特性,依据信号的尺度－小波能量谱分布特性,对螺杆泵减速器和滚动轴承这两类不同机械的信号进行了特征提取,结果表明,应用机械信号的尺度－小波能量谱进行特征提取,更好地利用了小波变换的恒Ｑ带通滤波器性质,可以     

一种基于时频分析的盲信号分离算法

利用模糊函数的时频分布特征选取时频点,提出一种新的时频域盲信号分离算法．与传统的维纳时频分布相比,不仅显著缩小了时频点的选择范围,而且不需要设定阈值．算法利用一种非正交联合对角化方法求取分离矩阵,在原始信号具有互相关的情况下也能达到良好的分离性能．仿真试验表明,该算法计算量小,分离精度高,可实现高斯源或相关源信号的盲分离．     

互累积量迫零法信号源盲分离

利用高阶累积量进行信号源盲分离的已有算法都需要进行复杂的矩阵代数运算,且这类算法不具备所希望的等变特性,对于病态混合矩阵的盲分离问题可能无法求解,通过利用迭代算法迫使经过非线性函数变换的混合信号互累积量矩阵对角化的方法,提出了一种新的基于高阶累积量的具有等变特性的信号源盲分离算法,该算法所采用的累积量矩阵对角化方法不依赖于混合矩阵,也不需要对累积量矩阵进行代数变换,并且所使用的迭代算法不需要对任何变量求导,因此非常简单,易于实现;同时算法还具有对未经去除均值的混合信号直接进行分离的能力。     

基于小波变换的单通道盲分离中源信号数目估计算法

推导了常用数字调制信号的小波变换幅度函数表达式,并给出了统一的近似表达式。在此基础上给出了单通道接收混合信号模型中小波变换幅度函数的近似表达式。通过充分利用与混合信号中奇异点有关的码元周期信息,给出一种基于小波变换的单通道接收条件下源信号数目估计算法,实现了在无先验知识的情况下对源信号数目的估计,并通过仿真验证了算法的可行性和有效性。     

采用PARAFAC的欠定盲分离中机械振源数估计方法

针对复杂机械系统振源数未知的欠定盲源分离(UBSS)问题,为提高欠定盲源分离的性能,提出一种基于平行因子分析(PARAFAC)和核一致诊断(CORCONDIA)的欠定盲源数估计算法.该算法利用二阶非平稳源分离的基本思想,将中心化传感器数据分成不重叠的数据块,计算各数据块的单一时延协方差矩阵并叠加成三阶张量,即平行因子模型.利用核一致诊断算法估计PARAFAC模型的最佳组分数,从而得到机械系统的振源数.仿真实验结果表明:该算法可从非平稳欠定混合信号中准确估计振源数目.将所提算法应用于多机振动源实验,结果进一步验证了该方法的有效性.