杜冬梅　张　昭　何　青　李　红

华北电力大学，北京，102206



基于时间序列差分特性的LMD端点效应处理方法

杜冬梅张昭何青李红

华北电力大学，北京，102206

摘要：局部均值分解方法在计算过程中会使信号在端部产生端点效应，为减弱LMD中存在的端点效应，提出了一种基于信号时间序列差分特性的端点延拓方法。将信号曲线看作一段离散函数，利用该函数段末端的一阶差分和二阶差分的符号判断曲线的特征和发展趋势，根据具体情况判定所延拓极值点的值。使用该方法对仿真信号和实验轴承外圈故障和内圈故障信号进行了分解，并将其结果与镜像延拓改进的LMD方法分解的结果进行了对比。该方法在分解中的良好表现验证了其在信号分析中的有效性。

关键词：局部均值分解；端点效应；时间序列差分；延拓

0引言

振动是反映机械设备运行状态的重要参数，通过对机械设备振动信号的监测分析，可以对设备的运行状态进行监视，及时发现设备出现的异常状态，并对其原因作出分析判断。时频分析可以更好地判断设备发生异常时的振动频率变化，传统的时频分析方法有短时Fourier变换[1]、Gabor变换[2]、 Wignar-Ville分布[3]和小波变换[4-5]。短时Fourier变换、Gabor变换、Wignar-Ville分布和小波变换是在Fourier变换的基础上利用窗函数将信号划分为若干段分别求子段频率的频谱分析方法，它们可以确定频率发生变化的时刻。但是利用窗函数对信号进行机械的划分，不能自适应地将信号中包含的固有模态成分分离出来，在信号分析中有一定的局限性。……