Wigner谱理论及其在柱塞泵故障诊断中的应用

讨论了一种振动信号分析的新方法——Wigner谱。它与以往频谱分析方法相比,更适合于分析非平稳性信号。把Wigner谱分析应用于柱塞泵滑靴松脱故障诊断中,收到了较好的效果。

Wigner谱在往复式机械监测中的应用

本文讨论了一种时间一频率两维分布－Ｗｉｇｎｅｒ谱．指出Ｗｉｇｎｅｒ谱具有很好的跟踪时变信号的特性，适用于非平稳信号的分析，应用于往复式机械的状态监测，得到了较好效果．

Wigner谱及其在信号时频两维分析中的应用

Wigner谱直接定义为信号的时间一频率两维联合谱函数,适合于分析信号的非平稳特性。本文阐述了Wigner谱的基本性质和数字实现方法,并把它应用于单一成分和多成分信号的时频两维分析,文中给出了数字仿真实例。

基于混沌与Wigner谱的探干一体化波形设计

探测干扰一体化波形设计是提升雷达射频隐身性能的关键技术之一。本文提出了两种探干一体化波形复合编码方案,并联合Wigner谱分析所设计波形的干扰性能。首先,基于混沌理论给出频率编码、相位编码及两种复合编码波形的设计方案和信号模型。然后,利用模糊函数描述波形探测性能,利用基于Wigner谱的信息距离描述波形的干扰性能。仿真结果表明,设计的一体化波形能够有效提升波形的探测和干扰性能,同时验证了探干性能间存在折衷关系。

柴油机排气阀漏气故障的Wigner谱分析诊断研究

以135型柴油机为例介绍利用柴油机气缸盖表面振动信号采用Wigner谱分析法诊断气阀漏气故障的研究。阐述了Wigner港分析的方法，对柴油机排气阀漏气故障进行了模拟试验，分析了实测的柴油机表面振动信号，建立了诊断排气阀漏气故障的判据，为柴油机排气阀漏气故障的实际诊断提供了有效的方法。

地声信号的Wigner谱及其意义

地声是一种具有非稳态特征的地球物理信号，分析其谱特征时须有别于稳态信号．本文以位于郯庐断裂带中段上的深井中所捕捉到的地声信号为例，用Ｗｉｇｎｅｒ分布对地声信号作时－频谱分析．结果表明，地声信号的能量主要分布在１００．００～１７０．００Ｈｚ范围；临近破裂时，频率以高频为主，谱峰数增加；至破裂时频率降低，以低频为主，之后又以高频成份占优势．地声信号的谱特征与断裂所处的构造应力状态、断裂面岩性。

螺旋桨噪声的 Wigner 谱研究

就信号处理中的Ｗｉｇｎｅｒ方法及其螺旋桨噪声试验中的应用问题作了初步探讨。简要地介绍了Ｗｉｇｎｅｒ分布的基本概念及其物理意义，结合模型试验和数值计算给出了螺旋桨噪声的时－频联合分布及其在时域和频域中的能量分布。结果表明：Ｗｉｇｎｅｒ谱对于螺旋桨噪声的时域分析、线谱和非定常噪声的测试分析是十分有效的。

基于Wigner双谱对角切片的谱分解技术在油气检测中的应用

谱分解技术作为一种解释性处理技术得到了地质、地球物理工作者的广泛关注,如何有效地利用其分频显示功能进行油气检测也成为人们关注的一个焦点。利用Wigner高阶谱具有高时频聚集性的特点,提出了一种基于改进核函数的Wigner双谱对角切片的谱分解技术。即在分析指数型核函数与锥形核函数优缺点的基础上,给出了改进的新核函数,进而采用模糊域核函数滤波法抑制Wigner双谱对角切片的交叉项,并解决了Wigner双谱对角切片的模糊函数中心点校正问题。通过对新的核函数交叉项抑制能力的数值模拟,验证新的核函数对时延轴上的交叉项也能抑制。最后对实际地震数据进行了分频处理,在20Hz低频剖面内的油气有利区表现为强能量显示,与井的钻遇结果一致。

基于Wigner高阶谱的机械故障诊断的研究

Wigner高阶谱是Wigner-ville分布到高阶矩谱域的扩展,可同时从时域和频域描述信号的高阶谱特征,是分析时变的非高斯信号的有力工具。将Wigner高阶谱应用到机械故障诊断中,研究了交叉干扰项的消除和抑噪能力。仿真和试验结果表明该方法是有效的,得到了一些有价值的结论。

氮气-水两相流流型平滑Wigner三谱切片时频特征

将平滑Wigner三谱切片理论应用到混沌序列(Lorenz)、分形序列(Conway)和周期序列(Sin),检验了抗噪、抑制交叉性和能量集中性能力。结果表明:平滑Wigner三谱切片方法在这三方面性能上具有明显的优势,可以应用到现场采集到的波动信号上。在此基础上,对水力直径为1.15mm的矩形小通道内氮气-水两相流型的差压信号进行了研究。通过对流型差压信号平滑Wigner三谱切片、等高线以及二次切片的分析揭示了不同流型的演化规律,同时也为其他不同介质的多相流动特性分析与流型辨识提供了一个新的思路。

矢Wigner高阶谱在齿轮故障诊断中的研究

全矢谱技术能够有效的融合同源双通道的信息,融合后的信息无论从结构上还是能量上都能够真实的反映转子的实际运行状态。针对Wigner高阶谱只能处理单通道信息这一缺点,将全矢谱技术与Wigner高阶谱相结合,提出矢Wigner高阶谱分析方法,给出了其定义与算法,并将其应用到齿轮故障诊断中。仿真研究及实例验证结果表明,矢Wigner高阶谱能够克服基于单通道信息的Wigner高阶谱的片面性,并且该分析方法同时具备两者的优点,为齿轮故障诊断提供更可靠的依据。

基于Wigner对角切片谱的射频指纹特征提取

针对卫星导航欺骗干扰识别问题,提出了基于Wigner对角切片谱的特征提取算法。由于Wigner对角切片谱(DS-WB)存在交叉项及算法复杂度较高等不足,算法定义了基于Choi-Williams核函数的Wigner对角切片谱的分布熵、奇异值熵、均值及其对数和构成四维特征矢量,并通过支持向量机(SVM)实现欺骗干扰识别。算法具有特征矢量维数低,且在低信噪比条件下能达到较高识别率的优点。软件仿真与硬件实验相结合验证了算法的有效性与优越性。在信噪比分别为5dB和-4dB时,软件仿真与硬件实验的正确识别率可达90%以上。与基于双谱提取的特征向量相比较,基于DS-WB的特征向量具有更好的识别性能与鲁棒性。

基于局域均值分解和Wigner高阶矩谱的机械故障诊断方法的研究

结合局域均值分解(Local mean decomposition,LMD)方法和Wigner高阶矩谱,提出一种基于局域均值分解的Wigner高阶矩谱的机械故障诊断方法,该方法保留了LMD和Wigner高阶矩谱的所有优良性能,有效地抑制了Wigner高阶矩谱的交叉项的干扰。仿真结果表明,提出的方法优于直接Wigner高阶矩谱和Choi-Williams核滤波后的Wigner高阶矩谱。最后,将该方法应用到轴承故障诊断中,实验结果进一步验证了该方法的的有效性。

利用EMD-Wigner高阶矩谱的齿轮故障诊断方法

针对Wigner分布在分析故障信号时易受到交叉项干扰的问题,提出了一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Wigner高阶矩谱的齿轮故障诊断方法。给出了Wigner高阶矩边际谱的概念及其方法的原理和应用步骤,并对仿真和实际齿轮故障信号进行了时频分析和故障诊断。结果表明:该方法结合了经验模态分解和Wigner高阶矩谱的优点,有效地抑制了Wigner高阶矩谱的交叉项干扰;边际谱可提取反映齿轮故障模式的边频带结构,且所提取的边频结构更加清晰,为准确判断齿轮的故障状态提供了一种有效的方法。

平滑Wigner三谱切片在调速阀故障诊断中的应用

针对调速阀阀体振动时信号的时变性,建立了基于平滑伪Wigner-Ville分布的平滑Wigner谱、Wigner双谱和Wigner三谱模型。通过调速阀在不同工作状态下的数据进行试验研究,结果表明:不同工作状态下的调速阀阀体振动信号的平滑Wigner三谱切片有明显的差别,且平滑Wigner三谱切片相对于平滑Wigner双谱和平滑Wigner谱具有更强的抑制交叉项干扰和消除频率耦合的能力,能够明显的区分不同工作状态下调速阀特性。因此,利用平滑Wigner三谱切片对调速阀故障进行诊断是有效的、可行的。

切片Wigner高阶矩谱在故障诊断中的应用

为了更好地提取在设备状态监控中振动信号的故障特征,采用Wigner高阶时频分布的方法,研究了柴油机的缸套活塞在不同磨损情况下振动信号的平滑切片Wigner三谱。实验结果显示:从柴油机磨损初期阶段到后期阶段的过程中,爆燃阶段振动信号的平滑切片Wigner三谱清楚地说明信号的能量逐渐向宽频带范围扩散,且持续时间逐渐减小。在磨损程度和故障特征之间建立了映射关系,进一步说明通过Wigner高阶矩谱可以有效地对非平稳、非高斯振动冲击信号进行特征提取和检测,验证了该方法在故障特征提取中具有很好的应用潜力。通过该方法可以提取有价值的关于冲击信号的时间和谱特性的量化信息。

基于经验模式分解和Wigner高阶矩谱的轴承故障诊断

Wigner高阶矩谱由于交叉项的干扰而影响了对信号的时频分析,通过经验模式分解与Wigner高阶矩谱结合,有效地抑制了Wigner高阶矩谱的交叉项,通过仿真试验进行了验证,并在轴承内圈点蚀故障诊断中得到了应用。

矢Wigner三谱分析及其在齿轮故障诊断中的研究

Wigner高阶谱作为分析非高斯信号的重要工具,其实现了时域和频域的同时分析,能有效提取信号的非线性特性。但常规Wigner高阶谱以单通道信号为研究对象,不能全面反映转子的特征信息,并且基于同一截面不同通道信号的分析结果也会不一致。为解决这个问题,以全矢谱技术为基础,对同源双通道信息进行融合,给出了一种矢Wigner三谱切片分析方法,并完成了仿真分析,通过齿轮故障实例验证了所给出方法的有效性,为转子特征提取和故障诊断提供了一种可用方法。

基于矢Wigner高阶谱方法的研究

全矢谱技术是同源信息融合技术的一种,能够有效的融合同一个截面两个传感器通道的信号信息,并且准确的提取机械故障的特征信息。信号信息不同的时间和频率的能量的密度或者强度可以通过时频分析方法描述,然而Wigner高阶谱是Wigner-ville分布在高阶谱领域的扩展,能够非常有效的分析时变非高斯信号,但是它仅仅只能用来处理单通道信号信息,现针Wigner对高阶谱的这一缺点与全矢谱分析方法相结合,提出一种新的分析方法—矢Wigner高阶切片分析法,给出它的定义和算法,运用仿真实验和实例验证。

Wigner高阶矩谱在分析相控阵探地雷达数据中的应用

将一种改进的Wigner高阶矩谱应用于相控阵探地雷达数据分析,研究了不同时频方法、参数、相位对时频图的影响.实验结果表明利用Wigner高阶矩谱良好的时频特性解决了传统雷达数据信号分析方法要求信号分布是高斯的、平稳的、最小相位的问题,通过解析预处理和加核函数克服了其他时频分析方法时频集聚性差、分辨率低、频率混叠、交叉干扰的缺陷.说明该方法能有效分析相控阵探地雷达数据.