基于小波包分解的多层侵彻信号分析及处理方法研究
2012-11-14董力科范锦彪
电子测试 2012年12期
董力科, 范锦彪, 王 燕
(1. 电子测试技术国家重点实验室; 2. 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,中北大学太原 030051)
0 引言
弹体侵彻靶体过程中的减加速度通常被称为侵彻过载。研究弹体侵彻各种靶板的过载特性不仅关系到钻地武器的侵彻机理和侵彻性能,而且与防护材料、防护结构的优化设计和合理构筑密切相关。由于侵彻载体结构、研究对象和侵彻过程的复杂性,尤其在多层侵彻过程中,这些信号具有复杂、突变、不规则和衰减快等特点,是一种典型的非平稳随机信号。传统的信号分析方法—傅里叶分析,是一种整体变换,即要么完全在时域,要么完全在频域,无法表达解信号的频谱是如何随时间而变化,信号的能量在时间—频率平面上是如何分布的,而信号的时频域性质恰是非平稳信号最根本和最关键的性质[1]。
小波变换具有多分辨率的特点,本文利用小波包分解和信号重构理论,将实测加速度信号在时频域上展开,从中寻找我们感兴趣的频率成分进行分析。
1 小波分析和傅里叶变换
小波分析被看成调和分析数学领域半个世纪以来的工作结晶,已广泛应用于信号处理、图像处理、量子理论、地震勘探、语音识别与合成、音乐、雷达、CT 成像、彩色复印、流体湍流、天体识别、机械视觉、机械故障诊断与监控、分形以及数字电视等科技领域。理论上讲,传统上使用傅里叶分析的地方,都可以用小波分析取代[2-3]。
若ψ(t) ∈L2(R),满足如下允许条件:

则称ψ(t)为基本小波或母小波,Φ()ω为ψ(t)的傅里叶变换。……
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