基于非负矩阵分解的单通道故障特征分离方法

摘要

针对单通道振动信号的多特征分离问题，提出了一种基于正交非负矩阵分解的故障特征提取方法。首先，采用短时傅里叶变换，利用时频分布来描述信号中的局部故障特征，通过核心一致性指标评估子空间维数；然后，在幅值谱矩阵分解的基础上，通过正交性约束实现低维嵌入分量信息的分离，获取局部特征的准确描述；最后，采用相位恢复理论重构出特征波形，对仿真信号和滚动轴承故障数据进行了测试。结果表明，所提出的方法能利用单通道信号有效地分离出微弱的局部故障特征，为机械状态的早期故障诊断识别提供了一种有效手段。