吴春志，贾继德，姜斯平

(1.军事交通学院 军用车辆系，天津 300161； 2. 蚌埠汽车士官学校 基础部，安徽 蚌埠 233011)



发动机振动信号时频分析方法比较

吴春志1，贾继德1，姜斯平2

(1.军事交通学院 军用车辆系，天津 300161； 2. 蚌埠汽车士官学校 基础部，安徽 蚌埠 233011)

在发动机故障诊断、特征提取中时频分析是一种重要的方法。利用包含调频波和谐波的仿真信号对Gabor变换、小波变换、Wigner分布、平滑Wigner分布、Hilbert-Huang变换以及压缩小波等时频分析方法，在时间分辨率、频率分辨率以及多分量信号识别能力上进行了比较，并用发动机实测信号进行了分析验证。结果表明，压缩小波能提供较高的时频分辨率，而且对特征频段能够实现精细重构。

时频分析；特征提取；压缩小波

在发动机故障诊断领域，通常通过分析发动机振动信号提取故障特征信息。而探索故障信息提取途径以及发展新的故障诊断理论和技术，越来越依靠现代信号处理的理论方法和技术手段。

发动机振动信号具备多分量、非平稳等特性。对于这样的信号，时频分析是一种有效的分析方法。它可以将时间和频率的局部化，通过时间轴和频率轴两个坐标组成的平面得到整体信号在局部时域内的频率组成，或者看出整体信号各个频带在局部时间上的分布和排列情况。近年来，在发动机故障诊断中，许多时频分析方法都得到应用，如：Gabor变换[1]、连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)[2]、Hilbert-Huang变换(HHT)[3]等；二次型(魏格纳分布(Wigner-Ville distribution, WVD)[4]、平滑魏格纳分布(smoothing pseudo-Wigner-Ville distribution, SPWVD)[5])；压缩小波变换(synchrosqueezed wavelet transform, SWT)[6-8]等。孔庆鹏……