發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 00:42

　　機(jī)械振動(dòng)信號(hào)蘊(yùn)含著設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的多樣化信息,實(shí)時(shí)采集機(jī)械振動(dòng)信號(hào)是故障診斷領(lǐng)域的核心技術(shù)之一,然而,目前振動(dòng)信號(hào)頻帶愈來(lái)愈寬,依據(jù)奈奎斯特采樣定理采集信號(hào)時(shí),會(huì)得到海量的數(shù)據(jù),不利于傳輸和存儲(chǔ),本文結(jié)合壓縮感知理論,研究壓縮采集機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量矩陣。論文主要取得如下研究成果:（1）深入分析了常用測(cè)量矩陣對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的適應(yīng)性。以機(jī)械振動(dòng)信號(hào)在離散余弦變換基上的稀疏性為基礎(chǔ),分別對(duì)隨機(jī)性測(cè)量矩陣（即高斯隨機(jī)測(cè)量矩陣和伯努利隨機(jī)測(cè)量矩陣）、部分隨機(jī)測(cè)量矩陣（即部分傅里葉測(cè)量矩陣和部分哈達(dá)瑪測(cè)量矩陣）及確定性測(cè)量矩陣（即托普利茲測(cè)量矩陣和循環(huán)測(cè)量矩陣）應(yīng)用于壓縮測(cè)量機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的性能進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:隨機(jī)性測(cè)量矩陣的重構(gòu)誤差最小,計(jì)算復(fù)雜度最高,存儲(chǔ)量最大;確定性測(cè)量矩陣的重構(gòu)誤差和部分隨機(jī)矩陣測(cè)量矩陣基本相當(dāng),都比較大,但其結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,易于硬件實(shí)現(xiàn)。（2）研究了一種適用于機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的正交對(duì)稱(chēng)托普利茲（Orthogonal Symmetric Toeplitz,OST）測(cè)量矩陣�？紤]到工程實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,故以托普利茲矩陣的構(gòu)造原理為基礎(chǔ),研究適合振動(dòng)信號(hào)的確定性矩陣。首先選定特性的符號(hào)序... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的提出及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)壓縮采樣的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 壓縮感知的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 測(cè)量矩陣的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結(jié)構(gòu)與安排
第2章 壓縮感知理論基礎(chǔ)
    2.1 壓縮感知數(shù)學(xué)模型
    2.2 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的稀疏分解理論
    2.3 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量矩陣設(shè)計(jì)理論
        2.3.1 零空間條件
        2.3.2 矩陣的約束等距性
        2.3.3 矩陣的非相干性
        2.3.4 測(cè)量矩陣設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
    2.4 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的重構(gòu)算法
    2.5 本章總結(jié)
第3章 常用測(cè)量矩陣對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的適應(yīng)性分析
    3.1 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的稀疏性分析
    3.2 常用測(cè)量矩陣的構(gòu)造方法
        3.2.1 高斯隨機(jī)測(cè)量矩陣
        3.2.2 伯努利隨機(jī)測(cè)量矩陣
        3.2.3 部分傅里葉測(cè)量矩陣
        3.2.4 部分哈達(dá)瑪測(cè)量矩陣
        3.2.5 多項(xiàng)式測(cè)量矩陣
        3.2.6 托普利茲測(cè)量矩陣
        3.2.7 循環(huán)測(cè)量矩陣
    3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)置與結(jié)果分析
    3.4 本章總結(jié)
第4章 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的確定性O(shè)ST測(cè)量矩陣研究
    4.1 確定性O(shè)ST矩陣模型
    4.2 確定性O(shè)ST矩陣滿足約束等距性的分析
    4.3 確定性O(shè)ST測(cè)量矩陣構(gòu)造方法
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.4.1 壓縮率固定時(shí)確定性O(shè)ST矩陣的性能分析
        4.4.2 壓縮率變化時(shí)確定性O(shè)ST矩陣的性能分析
    4.5 本章總結(jié)
第5章 基于最優(yōu)型OST矩陣的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)壓縮采樣
    5.1 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮采樣的整體方案
    5.2 最優(yōu)型確定性測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)
        5.2.1 閾值迭代收縮算法
        5.2.2 奇異值分解算法
        5.2.3 最優(yōu)型OST確定性測(cè)量矩陣設(shè)計(jì)
    5.3 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮采樣方法實(shí)現(xiàn)步驟
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.5 本章總結(jié)
結(jié)論與展望
    本文工作總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A攻讀學(xué)位期間所撰寫(xiě)及錄用的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]滾動(dòng)軸承故障診斷中信號(hào)校正和特征提取方法研究[D]. 袁濤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]基于壓縮感知理論的信號(hào)自適應(yīng)重構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖文軍.電子科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3371706