小型挖掘機噪聲信號的小波分析
傅里葉變換的基本思想是將信號轉換為一系列正弦波的疊加,與此類似小波分析的思想是將信號轉換成一系列的“小波”的線性組合。與傅里葉變換使用的正弦基不同是,小波分析中的小波基在時域內與頻域都是有限的,所以小波分析的結果中既含有信號的頻域特征也包含信號的時域信息。小波分析具有的變分辨率的特點,使其對信號能進行全面分析,既能觀察到信號的整體特征又能觀察到信號的局部細節。小波分析的這些特點使其在噪聲信號分析、圖像處理、語音識別、地震勘測等領域得到廣泛的應用。
小型挖掘機在工作是轉速有一定程度的波動,造成了其噪聲信號的非平穩性。而在實際工作過程中,挖掘機用小型挖掘機隨著負荷與轉速的波動,噪聲信號不斷變化,其瞬變特征更加明顯。利用小波分析的變分辨率特點,不但可以分析得到柴油機噪聲的主要頻率范圍,還能看到整個過程中噪聲頻率的變化。
小波變換的特點
通過對小波函數進行尺度伸縮和時間平移能夠使小波變換的分析范圍靈活變化。因此,小波變換有以下幾個特點:
1、具有多分辨率(也稱為多尺度)的特點,可以由粗到精地逐步觀察信號。
2、小波變換也可以看成用基本頻率特性為的帶通濾波器在不同尺度下對信號作濾波。
3、有利于檢測信號的瞬態或奇異點。
信號中的高頻成份往往對應時域中的快變成份,如陸的前沿、后沿、尖脈沖等。對這一類信號分析時則要求時域分辨率要好以適應快變成份間隔短的需要,對頻域的分辨率則可以放寬,當然,時、頻分析窗也應處在高頻端的位置。
與此相反,低頻信號往往是信號中的慢變成份,對這類信號分析時一般希望頻率的分辨率要好,而時間的分辨率可以放寬,同時分析的中心頻率也應移到低頻處。
顯然,小波變換的特點可以自動滿足這些客觀實際的需要?偨Y小波變換的特點可以得到結論,當用較小的對信號作高頻分析時,實際上是用高頻小波對信號作細致觀察,當我們用較大的對信號作低頻分析時,實際上是用低頻小波對信號作概貌觀察。小波變換的這一特點即既符合對信號作實際分析時的規律,也符合人們的視覺特點。