基于人耳聽覺特性瞬態(tài)信號的提取方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代制造工業(yè)中，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的損壞多會產(chǎn)生比較劇烈的瞬態(tài)信號如輪齒斷裂、輪齒裂紋、軸承故障等。因此可以通過瞬態(tài)信號可以判斷設(shè)備的狀況和具體故障，而瞬變的瞬態(tài)信號往往淹沒在噪聲和其他信號中，因此提取瞬變的瞬態(tài)信號是信號處理的一個難題。采用傳統(tǒng)的信號處理方法難以有效的提取瞬態(tài)信號，現(xiàn)有的提取瞬態(tài)信號的方法大多數(shù)需要人為干預(yù)，如果能找到一種自動提取瞬態(tài)信號意義重大。
　　本文圍繞著模擬人耳聽覺特性自動提取瞬態(tài)信號為中心進(jìn)行了研究，主要研究

2、內(nèi)容如下:
　　(1)建立人耳聽覺模型。首先，根據(jù)科學(xué)家對人耳外周模型的了解，選用Gammatone濾波器組做為聽覺外周模型把不同頻率段的信號進(jìn)行分離有利于信號的進(jìn)一步分析（如在輸出的時頻圖中可以看出調(diào)幅信號;可以使微弱的瞬態(tài)信號初步明顯）;對信號進(jìn)行逆GT變換消除相鄰?fù)ǖ纼?nèi)相同頻率成分的相位差，然后，采用Meddis模型來模擬聽覺系統(tǒng)的內(nèi)毛細(xì)胞。Meddis模型的主要作用有對通過GT的信號進(jìn)行半波整流、非線性壓縮和自適應(yīng)調(diào)整，可

3、以降低下一步對信號處理的數(shù)據(jù)量。
　　(2)瞬態(tài)信號的提取。瞬態(tài)信號的特性為瞬變，表現(xiàn)為兩個方面:幅值瞬時突變、頻率瞬時突變。本文利用包絡(luò)方法提取瞬變幅值，對每個通道的信號幅值進(jìn)行兩次包絡(luò)（兩次包絡(luò)可以直接剔除調(diào)幅、調(diào)頻和正弦信號）。對二次包絡(luò)先進(jìn)行同步性檢測再對第二次包絡(luò)的幅值進(jìn)行比較得出瞬態(tài)信號的起點(diǎn);對一次包絡(luò)的極小值運(yùn)算可以得出瞬態(tài)信號的結(jié)束點(diǎn)，通過波形生成環(huán)節(jié)可以把振動信號中的瞬態(tài)信號提取出來。
　　(3)仿真與實