潘宏侠，马百雪，许 昕

（中北大学 机械与动力工程学院，山西 太原 030051）

自行火炮作为炮兵现代化的重要标志、现代炮兵的重要组成部分，于上世纪五十年代已经在我国装甲兵部队中广泛使用，并且逐渐发展为拥有不同体系和用途的武器装备系列。高速自动机作为小口径火炮的核心部件，受高温、高压、工作环境恶劣的影响，部件产生磨损、裂纹在所难免，因此必须对自动机进行可靠性监测与故障诊断。

自动机获得的振动信号往往具有大量的背景噪声，属于非平稳、短时瞬态信号，而且一些构件的裂纹及磨损的振动响应也很微弱［1－2］。而小波包变换通过伸缩和平移运算实现对信号的多尺度细化分析，可以在时频域内表示信号的局部特征，能有效地提取信号的时频特征量。小波变换的尺度谱被认为是拥有一个相对恒定带宽的频谱，是对信号时频信息的反映。小波尺度谱重排是对小波尺度谱的一种再分配方法，具有更好的时频集中性和较少的干扰项，提高了信号时频分布的可读性，且能很好地表现信号中能量较小的微弱信号，利于提取早期故障特征，可以进行信号的时频特征提取、消噪处理［3］。

笔者将小波尺度谱重排应用于自动机故障信号的早期预处理，并结合同样对信号微弱变化特征敏感的排列熵算法作为预处理信号所要提取的特征量进行故障诊断。诊断结果表明该方法可以对自动机故障进行有效的诊断。

1 小波尺度谱重排基本原理

对所有的信号x（t）、ψ（t）∈L2（R），x（t）作连续小波逆变换：