【摘要】：論文以國家自然科學(xué)基金“機(jī)械振動(dòng)信號(hào)處理中的頻譜校正理論”、國家教育部高等學(xué)校骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目基金“機(jī)械振動(dòng)信號(hào)處理中的一些關(guān)鍵理論的研究”，和振動(dòng)、沖擊、噪聲國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)基金“振動(dòng)信號(hào)分析中的離散頻譜校正技術(shù)”為依托，開展對(duì)離散頻譜校正技術(shù)中連續(xù)譜校正技術(shù)的研究。 在分析加窗對(duì)傅立葉變換和頻譜分析產(chǎn)生的幅值誤差的基礎(chǔ)上，根據(jù)加窗后恢復(fù)系數(shù)遵循的幅值相等或是能量相等的原則，系統(tǒng)地提出了三種加窗后頻譜分析幅值恢復(fù)系數(shù)的求解方法，用以解決加窗產(chǎn)生的幅值誤差。第一種方法是直接從理論上推導(dǎo)并從求解出恢復(fù)系數(shù)；第二種方法采用數(shù)值積分求解出恢復(fù)系數(shù)；第三種方法采用仿真計(jì)算求解出恢復(fù)系數(shù)。在窗函數(shù)的頻譜沒有理論解析表達(dá)式的情況下，采用第二或第三種方法，對(duì)頻譜校正根據(jù)不同的校正方法采用不同的恢復(fù)系數(shù)。 針對(duì)自由衰減振動(dòng)信號(hào)的連續(xù)譜，提出了一種估計(jì)特征參數(shù)(頻率、幅值和相位)的方法。將自由振動(dòng)衰減信號(hào)看成無限長諧波信號(hào)與單邊指數(shù)函數(shù)及矩形窗的乘積，根據(jù)FFT+FT的方法求出最大峰值處對(duì)應(yīng)的頻率，同時(shí)求出該點(diǎn)的幅值和相位。根據(jù)頻域卷積定理證明最大峰值點(diǎn)的頻率和相位就是信號(hào)的實(shí)際頻率和相位，依據(jù)由卷積關(guān)系得出的關(guān)于幅值的方程求出校正幅值。從理論上分析，當(dāng)不考慮多頻率之間的耦合作用時(shí)，這是一種精確估計(jì)自由振動(dòng)衰減信號(hào)特征參數(shù)的方法，根據(jù)識(shí)別參數(shù)能夠校正出自由振動(dòng)衰減信號(hào)的連續(xù)譜。仿真實(shí)例表明，當(dāng)無噪聲干擾時(shí)，頻率基本無誤差，幅值和相位的最大誤差分別為0.7％和3.5度；有噪聲時(shí)(信噪比SNR=7.3dB)，頻率、幅值和相位的最大誤差分別為0、4.7％和6.5度，精度仍然較高。分析了采樣頻率、頻率、阻尼、幅值、相位變化對(duì)估計(jì)精度的影響。在兩個(gè)頻率成分靠的較近，但產(chǎn)生的模態(tài)耦合不嚴(yán)重時(shí)，通過二次校正可以降低耦合影響，，提高估計(jì)精度。在兩個(gè)頻率成分的間隔小于一定值，相鄰頻率成分產(chǎn)生嚴(yán)重模態(tài)耦合時(shí)，不能使用這種方法。
【學(xué)位授予單位】：汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH113

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2653753