赵智 陈略 冯卓楠

【摘要】针对振动信号中故障特征提取问题，本文重点分析了小波双谱理论方法。该方法融合了小波变换与双谱理论，能有效地检测信号中的二次非线性耦合特征，兼顾时频特性，适合于瞬态短数据信号分析。

【关键词】小波双谱;小波变换;特征提取

引言

当机电设备出现故障时，通常伴随着非线性耦合现象的出现，且振动信号呈现出非高斯特性。高阶谱是分析非高斯信号的有力工具，它从更高的概率结构表征信号，弥补了二阶统计量（功率谱）。双谱是高阶谱中最常用的一种信号分析方法，传统双谱是以傅里叶变换为基础，然而傅里葉变换是建立在信号平稳性假设条件下的一种时域和频域的全局性变换，它对于非平稳信号则能力有限，不能很好地揭示非平稳信号的特征[1]。小波变换的优势在于分析非平稳信号时具有明显的时频局部化，可有效地增强隐藏在机械信号中的瞬态信息提取。将小波变换与双谱分析方法相结合，发挥小波变换与高阶统计量信号处理方法各自的特点，产生了小波双谱理论。小波双谱能够把时间平均减小到最低而检测出非线性耦合，而同时能满足对冲击脉冲、间歇性的信号的分辨能力，尤其适合对含有噪声信号的特征提取[2]。本文从传统双谱、小波变换理论出发，重点研究小波双谱理论方法，详细介绍小波双谱信号处理算法流程。

1.小波双谱方法理论

小波双谱方法思想源于传统双谱定义，以小波变换为基础，替代了传统双谱中以傅里叶变换为基础的定义。……