谐波小波

摘要： 针对大型泵站水泵机组运行时振动信号易受多种因素影响产生随机误差、噪声干扰,进而影响机组健康状态评价结果的问题,对水泵机组振动信号滤波方法进行分析研究。以南水北调东线某泵站水泵机组运行时机泵联轴器处的振动信号为例,分别使用巴特沃斯滤波器、基于汉宁窗的FIR滤波器以及基于谐波小波的滤波器3种滤波方法对水泵机组振动信号进行滤波处理并进行对比分析。结果表明:巴特沃斯滤波器和基于汉宁窗的FIR滤波结果中存在时域波形的时延和轴心轨迹的连线,滤波不完全,而基于谐波小波的滤波几乎能够完全滤除干扰;对于特定频段的滤波,基于谐波小波的滤波在频段范围比较小的时候优势更加明显。

摘要： 为了提高分形维数提取碰摩故障特征的区分度和稳定性,提出了一种基于改进谐波小波和分形的算法。采用高斯包络改进的谐波小波对旋转机械信号进行处理,运用G-P关联维数计算分形维数。在Bently转子实验台上分别采集正常工况、单点碰摩、不平衡激励的碰摩三种数据,计算得出改进谐波小波处理后的关联维数能够很好的识别出故障,保真性较高,稳定性相比原始信号以及谐波小波处理信号高29.17%、14.81%以上。结果表明,改进谐波小波和分形能够更准确稳定得诊断碰摩故障信息,优于传统的关联维数算法。

摘要： 声发射技术可以实时监测复合材料的损伤状态,而损伤状态识别的准确性依赖于声发射信号的处理和提取。提出了一种基于谐波小波功率谱和能量谱分析的声发射信号处理方法,以实现含分层缺陷的叶片复合材料损伤状态的识别。首先,对有无分层缺陷的叶片复合材料层合板试件进行单轴拉伸试验,记录损伤过程中的声发射信号参数。然后,依据谐波小波包分解法比较分析声发射信号的功率谱与能量谱特征,识别出含分层缺陷的叶片复合材料不同损伤模式对应的频率范围。与传统小波分析相比,谐波小波分析法能够准确有效地检测出含分层缺陷叶片复合材料的不同损伤特征和损伤模式,这对于实际工程中在役叶片的运行状态检测有一定的借鉴意义。

摘要： 本文提出了一种基于可闻声波信号分析的配电变压器内部绝缘缺陷识别方法.首先对配电变压器内部绝缘缺陷放电产生的可闻声波信号采用谐波小波变换进行多尺度分解,再提取各尺度信号的高阶累积量组合成轨迹矩阵进行奇异值分解,选择奇异值序列矩阵的最大值和奇异熵作为特征参数,最后将特征参数组合成特征向量输入到支撑向量机分类器中进行缺陷类型识别.通过实验室内模拟配电变压器内部绝缘缺陷放电故障验证了本文提出方法的有效性,且识别准确率不会在高斯白噪声干扰的情况下降低.

摘要： 依据第三次全国水资源调查评价大纲要求,对甘肃省14条重点流域河流1956—2016年系列降水、蒸发及天然径流量进行分析统计。通过ArcGIS构建降水、蒸发及径流等值线,量算得出河流自产水资源量、出境、入境水量。并利用谐波与小波相结合的方法,对未来短期重点流域地表水资源变化趋势进行预测研究。

摘要： 依据第三次全国水资源调查评价大纲要求,对甘肃省14条重点流域河流1956-2016年系列降水、蒸发及天然径流量进行分析统计.通过ArcGIS构建降水、蒸发及径流等值线,量算得出河流自产水资源量、出境、入境水量.并利用谐波与小波相结合的方法,对未来短期重点流域地表水资源变化趋势进行预测研究.

摘要： The goal of this paper is to find an excellent adaptive window function for extracting the weak vibration signal and high frequency vibration signal under strong noise. The relationship between windowing transform and filtering is analyzed first in the paper. The advantage of adjustable time-frequency window of wavelet transform is introduced. Secondly the relationship between harmonic wavelet and multiple analytic band-pass filter is analyzed. The coherence of the multiple analytic band-pass filter and harmonic wavelet base function is discussed, and the characteristic that multiple analytic band-pass filter included in the harmonic wavelet transform is founded. Thirdly, by extending the harmonic wavelet transform, the concept of the adaptive harmonic window and its theoretical equation without decomposition are put forward in this paper. Then comparing with the Hanning window, the good performance of restraining side-lobe leakage possessed by adaptive harmonic window is shown, and the adaptive characteristics of window width changing and analytical center moving of the adaptive harmonic window are presented. Finally, the proposed adaptive harmonic window is applied to weak signal extraction and high frequency orbit extraction of high speed rotor under strong noise, and the satisfactory results are achieved. The application results show that the adaptive harmonic window function can be successfully applied to the actual engineering signal processing.%本文研究的目标在于寻找一个自适应的优秀窗函数,来提取强噪声下微弱振动信号和高频段的振动信号.首先分析了加窗变换与滤波的关系,介绍了小波变换具有可变时频窗的优势.其次分析了谐波小波与复解析带通滤波器的关系,指出了复解析带通滤波器与谐波小波基函数的一致性,发现了谐波小波变换对复解析带通滤波器的包含性.然后对谐波小波变换进行拓展,提出了不需要进行分层分解的自适应谐波窗的概念与理论表达式.通过与汉宁窗对比,分析了自适应谐波窗极其优秀的抑制泄漏能力,和时频窗分析中心自由移动和任意改变尺度的优秀特性.最后将所提出的自适应谐波窗应用到高速转子的强噪声下微弱周期信号的频率提取,和高频轴心轨迹的提取中,取得了满意的效果.该应用效果显示出自适应谐波窗函数能够成功应用于实际工程信号处理中.

摘要： 矿山提升机的变速箱主要依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力,在实际运转过程中内部的齿轮容易发生故障.变速箱的内部结构相对来说较为复杂,单单凭借普通的分析方法无法依照振动信号准确地判断故障的位置.因此本文先介绍矿山提升机的故障和工作原理,将振动信号定位逐一分析,最后运用谐波小波分析法找到故障的位置.

摘要： 地震动时频局部特性很强,在不同的时刻及不同的频率段,其能量差别很大.本文根据谐波小波的时频特性,通过地震动的多尺度小波变换,可以得到的不同频段的时变能量表达式,最后通过分析一实际的时频非平稳明显的强震记录,得到结果表明：低频的地震能量较小,且分布在整个时段内,能量衰减也不明显；中频的初始时段的地震能量较大,其衰减较快；高频的地震能量最大,且分布在初始的时段内,能量衰减很快.结果为能量法进行结构设计的提供了基础.

摘要： 强噪声背景中单频信号和谐波族信号的检测具有重要的实用价值。为获得更好的检测性能，基于谐波小波及其变换方法，建立了两种新方法用于微弱信号的特征提取。谐波小波变换系数相位补偿的方法，利用信号的相位信息和时间积累效应;谐波族变换方法利用谐波族信号的综合形式进行变换，保留了信号相位信息，并可大幅降低计算量。模拟计算结果表明，两种方法对白噪声中的单频信号和谐波族信号具有较好的检测能力。

摘要： 本文介绍了谐波小波变换原理的优良特性及其实现方法。相比基于二进分解的小波方法和傅里叶分析方法有较好的精度和提取能力，对工程应用有重要意义。

摘要： 转炉耳轴的回转速度很慢，其轴承属低速重载轴承，采用通常方法不能诊断出低速重载轴承的故障，需研究专门的故障诊断方法。文中首先分析了低速重载轴承的故障特点，当轴承某一元件表面出现损伤时，在受载运行过程中损伤点要撞击其它元件表面而产生冲击力。由于轴承转速很低，故障冲击时间较长，其冲击能量随频率增高而迅速降低。因此，不能采用自振频率很高的普通振动传感器作为谐振器。研制了一种专用的低频振动传感器作为低速重载轴承故障诊断的谐振器，该传感器的自振频率只有20～30Hz，可利用增减传感器壳体内阻尼油的多少来调整传感器的自振频率。提出了一种基于谐波小波变换的共振解调算法。该方法把低频重复冲击信号转换为重复出现的高频自由衰减振动，然后再变换成幅值和延续时间均得到放大的低频信号，实现轴承的故障诊断。该技术已应用于某炼钢厂250t转炉，准确判断出转炉悬挂齿轮箱耳轴轴承故障及其发展趋势，避免了设备事故。

摘要： 采用小波-时频方法对某双转子发动机地面实测数据进行了分析,根据其振动能量的时频特征,发现在不同的频率区间内含有不同的冲击成分,可以判断系统故障的存在;在此基础上采用谐波小波对不同的频带进行谐波小波包分解,得到了振动的频带成分,进一步分析了可能发生的故障模式。

摘要： 为满足高精度动平衡测量的要求,以提高不平衡量及其相位的提取精度为研究目标,利用谐波小波的相位锁定和窄带分析能力,设计了谐波小波自适应滤波器,发展了一种能够在强变频率结构背景噪声干扰下确保高精度提取幅值和相位的自适应方法.仿真与实际应用表明,该方法适合动平衡测量,完全满足高精度和实时性的要求,具有充裕的应用潜力.

摘要： 谐波小波作为一类小波,存在确定的函数表达式,时频定位准确,算法实现简单.本文基于谐波小波变换,利用其良好的频域盒形谱特性,对多频信号中的弱信号及强噪声中的弱信号检测进行研究,并与原始的纯信号进行比较,模拟结果表明此方法是有效的.

摘要： 介绍了谐波小波的时频特性,在二进谐波小波频带划分的基础上,从多分辨分析出发,建立了谐波小波的多分辨分析模型,给出了实现过程,并对该方法进行了算例仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.

摘要： 以支承在滑动轴承上、轴上具有横向微小裂纹的Jeffcott转子为对象,采用谐波小波变换分析发生碰摩故障时转子的振动响应,并比较刚支情形与轴承支承情形的区别.结果表明,采用谐波小波分析多非线性故障转子系统的振动响应,能够清楚地表述出其时域和频域上的特征和能量分布,较传统FFT分析具有明显优势.而多非线性故障转子系统的监测和诊断也必须同时在时域和频域内进行,才能准确地表征出故障特征.

摘要： 本文从频域出发，构造了具有良好盒形谱特征的谐波小波，介绍了其简单的解析表达式。根据航空重力数据谐波小波滤波数据处理的频域实现过程，分析了小波滤波中的频泄现象。

摘要： 本发明公开了一种基于小波脉冲宽度调制的谐波控制方法，能控制单个或多个特定低频谐波，对电力系统中难以控制的低频谐波进行补偿或抑制。对基波与特定低频谐波叠加的调制波进行有限数量的非均匀采样，在满足工程实际运用的前提下实现对调制波形的重构，即根据调制函数采样区间的中点时刻幅值来计算尺度因子，根据冲量等效原理将所有脉冲序列的面积总量线性放大，使其与调制函数在一个基波周期内的面积相等，实现对特定谐波幅值和相位的控制。可利用大功率并网逆变器控制新能源电网中需要补偿的低频特定谐波，能够在线计算逆变器开关角，具有开关频率低、功率损耗小、控制算法简单以及直流电压利用率和调制效率高等优点。

摘要： 一种基于Tsallis小波奇异熵与FFT运算结合的电力系统暂态谐波信号的检测方法，它涉及一种电力系统暂态谐波信号的检测方法，它解决了目前无法提取电力系统暂态谐波信号频率及功率信息的问题。对电流信号进行FFT运算，由结果确定mallat算法运算的采样频率和分解尺度，对电流信号作mallat算法运算，对奇异度异常的小波系数或单支小波重构信号进行Tsallis小波奇异熵运算，得到暂态谐波信号的发生时刻及持续时间，进而对频率高于650Hz的各小波尺度的小波系数或单支小波重构信号进行时间分段，对各时段的小波系数或单支小波重构信号进行FFT运算分析，最终可得到各时段暂态谐波信号的频率及功率信息。本发明克服了已有技术的不足，可用于电力系统暂态谐波信号的检测。

摘要： 本发明涉及一种基于改进小波阈值的电力谐波信号去噪方法，包括以下步骤：采集原始电力谐波信号；对原始电力谐波信号进行染噪处理，得到一维染噪信号；对一维染噪信号进行5层小波分解，得到高频小波系数Wj，k；采用改进通用法计算出阈值，并利用阈值与改进后的小波阈值函数对得到的一组高频小波系数Wj，k进行阈值量化处理，得到估计低频小波系数由阈值量化处理后的第1层到第5层的高频小波系数Wj，k和第5层的低频小波系数实行小波逆变换，进行信号重构，得到重构信号。本发明改进后的小波阈值函数解决了硬阈值函数不连续、软阈值函数失真的问题，并且使用改进后的自适应阈值量化规则，提高电力信号信噪比，得到更好的去噪效果。

摘要： 本发明公开了一种基于新型小波脉冲宽度调制的谐波控制方法，能控制单个或多个特定低频谐波，对电力系统中难以控制的低频谐波进行补偿或抑制。对基波与特定低频谐波叠加的调制波进行有限数量的非均匀采样，在满足工程实际运用的前提下实现对调制波形的重构，即根据调制函数采样区间的中点时刻幅值来计算尺度因子，根据冲量等效原理将所有脉冲序列的面积总量线性放大，使其与调制函数在一个基波周期内的面积相等，实现对特定谐波幅值和相位的控制。可利用大功率并网逆变器控制新能源电网中需要补偿的低频特定谐波，能够在线计算逆变器开关角，具有开关频率低、功率损耗小、控制算法简单以及直流电压利用率和调制效率高等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于改进型小波神经网络的谐波检测方法，包括：根据小波神经网络原理建立网络结构，设定网络初始值，权值参数采用自相关修正方法，确定权值w

摘要： 一种基于小波和FFT的SHAPF谐波检测与控制系统，其特征在于它是包括控制模块和检测模块；其工作方法包括：信号检测、比较、触发、调制、处理和输出；其优越性在于：①结构简单、成本适中、易于实现；②能准确、实时地检测谐波电流频率、幅值和相位及暂态谐波电流，保障了SHAPF的补偿性能且提高了计算精度和实时性；③提高了SHAPF的电流跟踪控制效果。

摘要： 一种基于Tsallis小波奇异熵与FFT运算结合的电力系统暂态谐波信号的检测方法，它涉及一种电力系统暂态谐波信号的检测方法，它解决了目前无法提取电力系统暂态谐波信号频率及功率信息的问题。对电流信号进行FFT运算，由结果确定mallat算法运算的采样频率和分解尺度，对电流信号作mallat算法运算，对奇异度异常的小波系数或单支小波重构信号进行Tsallis小波奇异熵运算，得到暂态谐波信号的发生时刻及持续时间，进而对频率高于650Hz的各小波尺度的小波系数或单支小波重构信号进行时间分段，对各时段的小波系数或单支小波重构信号进行FFT运算分析，最终可得到各时段暂态谐波信号的频率及功率信息。本发明克服了已有技术的不足，可用于电力系统暂态谐波信号的检测。

摘要： 本发明涉及一种基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法。首先检测磁悬浮转子在两端径向位移传感器处的径向位移，然后计算磁悬浮转子在x方向和y方向上的径向位移差值，并对其进行离散傅立叶变换；设计一种根据转子实时角频率自动改变中心频率的滤波窗；用该滤波窗与磁悬浮转子在两端径向位移传感器处x方向和y方向上径向位移差值的离散傅立叶变换相乘，得到各径向位移差频谱的初次滤波值，再用无偏估计阈值对初次滤波值进行二次滤波，最后对各径向位移差频谱的二次滤波值进行离散傅立叶反变换，得到磁悬浮转子系统动不平衡的各径向位移。本发明直接从磁悬浮转子系统获取转子实时频率，避免了转子频率的识别误差，提高了磁悬浮转子动不平衡位移量的检测精度。

摘要： 本发明涉及一种基于谐波小波的磁悬浮转子动不平衡位移检测方法。首先检测磁悬浮转子在两端径向位移传感器处的径向位移，然后计算磁悬浮转子在x方向和y方向上的径向位移差值，并对其进行离散傅立叶变换；设计一种根据转子实时角频率自动改变中心频率的滤波窗；用该滤波窗与磁悬浮转子在两端径向位移传感器处x方向和y方向上径向位移差值的离散傅立叶变换相乘，得到各径向位移差频谱的初次滤波值，再用无偏估计阈值对初次滤波值进行二次滤波，最后对各径向位移差频谱的二次滤波值进行离散傅立叶反变换，得到磁悬浮转子系统动不平衡的各径向位移。本发明直接从磁悬浮转子系统获取转子实时频率，避免了转子频率的识别误差，提高了磁悬浮转子动不平衡位移量的检测精度。

摘要： 本发明基于谐波小波频带能量的激光冲击强化质量在线监测方法，本发明结合金属工件在激光冲击作用下声发射信号产生的机理，利用激光冲击强化过程中产生的动态声发射信号，对每次冲击4通道采集的区域25个冲击点的声发射信号融合取算术均值，提高了声发射信号的抗干扰能力和信息利用率，其次，借助谐波小波包分解信号处理方法，选择频带能量占比最高的频带能量作为特征参数，更加能揭示工件内部非线性材料对声发射信号的动态影响，提高了声发射信号的物理意义，并提高特征的表征能力及其鲁棒性，有助于提高实际生产应用中的准确度及稳定性。本发明计算方法简单快捷，频带能量特征的状态响应良好，对加工环境适应性强，鲁棒性高，工程实用性强。