发明名称 一种基于相位随机的瞬时小波双相干方法
摘要 一种基于相位随机的瞬时小波双相干方法,先选择用于连续小波变换的母小波函数,再对待分析信号作连续小波变换,获得信号的时频域表达形式,然后计算各尺度下的瞬时小波双谱,再计算瞬时小波双谱,重复进行,并将计算得到的结果求和,取期望得到基于相位随机的瞬时小波双谱,然后计算得到的基于相位随机的瞬时小波双谱,计算得到的基于相位随机的瞬时小波双谱,在尺度s2上进行积分得到基于相位随机的瞬时小波双谱,再计算得到基于相位随机的小波双相干,最后计算得到基于相位随机的瞬时小波双相干;本发明在计算小波双相干时同时考虑其幅值与相位信息,避免了传统方法准确性低等缺陷。
申请公布号 CN103198053A 申请公布日期 2013.07.10
申请号 CN201310091704.X 申请日期 2013.03.21
申请人 西安交通大学 发明人 林京;李勇;王琇峰;廖与禾;曹军义;雷亚国
分类号 G06F17/00(2006.01)I 主分类号 G06F17/00(2006.01)I
代理机构 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人 贺建斌
主权项 1.一种基于相位随机的瞬时小波双相干方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一:选择用于连续小波变换的母小波函数,在对机械信号中的非平稳信号进行检测时,母小波采用公式(1)所示的Morlet小波, <img file="FDA00002944299700013.GIF" wi="368" he="74" />(1)其中:σ---衰减因子; f---Morlet母小波的频率; 步骤二:采用公式(2)对待分析信号作连续小波变换,获得信号的时频域表达形式: <img file="FDA00002944299700011.GIF" wi="1291" he="157" />其中:ψ(t)---所选择的母小波;x(t)---待分析信号; s---尺度因子; t---时间因子; *---表示取共轭; 步骤三:按照公式(3)计算各尺度下的瞬时小波双谱: B<sub>W,T</sub>(s<sub>1</sub>,s<sub>2</sub>,t)=W<sub>ψ</sub>(s<sub>1</sub>,t)W<sub>ψ</sub>(s<sub>2</sub>,t)W<sub>ψ</sub><sup>*</sup>(s,t)(3) 其中:s,s<sub>1</sub>与s<sub>2</sub>满足关系<img file="FDA00002944299700012.GIF" wi="301" he="71" />由于计算得到瞬时小波双谱为复数,故公式(3)也可表示为公式(4)的形式<img file="FDA00002944299700021.GIF" wi="1314" he="85" />其中:A(s<sub>1</sub>,s<sub>2</sub>,t)---双频率(s<sub>1</sub>,s<sub>2</sub>)时的瞬时小波双谱幅值; <img file="FDA00002944299700022.GIF" wi="229" he="69" />---双频率(s<sub>1</sub>,s<sub>2</sub>)时的瞬时小波双谱相位;步骤四:将由公式(3)计算得到的瞬时小波双相位代入公式(5)计算瞬时小波双谱: <img file="FDA00002944299700023.GIF" wi="1466" he="85" />其中:R---取值区间为[-π,π]的随机变量序列; <img file="FDA00002944299700024.GIF" wi="229" he="68" />---由公式(3)计算得到的瞬时小波双相位;步骤五:将步骤四重复进行150次,并将计算得到的结果求和,取期望得到基于相位随机的瞬时小波双谱,如公式(6)所示: <img file="FDA00002944299700025.GIF" wi="1496" he="91" />其中:E{.}---表示取期望操作; 步骤六:将由公式(6)计算得到的基于相位随机的瞬时小波双谱,在时间间隔T上积分得到基于相位随机的小波双谱如公式(7)所示: <img file="FDA00002944299700026.GIF" wi="1517" he="102" />步骤七:将由公式(6)计算得到的基于相位随机的瞬时小波双谱,在尺度s<sub>2</sub>上进行积分得到基于相位随机的瞬时小波双谱如公式(8)所示: <img file="FDA00002944299700027.GIF" wi="1513" he="103" />步骤八:将由公式(7)计算得到的结果代入公式(9)计算得到基于相位随机的小波双相干: <img file="FDA00002944299700031.GIF" wi="1450" he="195" />步骤九:将由公式(8)计算得到的结果代入公式(10)计算得到基于相位随机的瞬时小波双相干: <img file="FDA00002944299700032.GIF" wi="1341" he="189" />。
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