基于模拟退火算法的瞬时频率估计方法

摘要

本发明公开了基于模拟退火算法的瞬时频率估计方法，引入了模拟退火算法(SA)，将其与短时傅里叶变换(STFT)相结合，提出了STFT-SA瞬时频率估计算法。STFT-SA算法以信号时频谱图为基础，利用模拟退火算法寻求最优路径的思想，结合旋转机械非平稳信号的特点，实现旋转机械振动信号的一阶瞬时频率提取，对于高噪声、邻近阶比等振动信号都具有非常好的效果。

主权项

基于模拟退火算法的瞬时频率估计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对采集的振动信号进行STFT变换，并得到信号的时频谱图；(2)在步骤(1)得到的时频谱图上确定初始状态；(3)根据步骤(1)得到的时频谱图，在t时刻频率值所在点的附近找出所有候选的t‑1时刻频率值所在的点，将这些候选的t‑1时刻频率值所在点处的能量值依次代替t‑1时刻初始状态的值，产生新的状态；(4)将步骤(3)产生的新状态的能量与初始状态比较，得到状态变化的增量，选择接受准则来接受新状态，找出能量值最大的新状态以及该新状态对应的候选的t‑1时刻频率值所在的点，将该点作为t‑1时刻频率值所在点的估计值；(5)返回步骤(3)，根据t‑1时刻频率值所在点的估计值求出t‑2时刻频率值所在点的估计值，依此规律循环步骤(3)‑(4)，从而估计出所有时刻的瞬时频率；(6)将步骤(5)估计出的瞬时频率进行拟合，消除局部误差。