贺一鸣

（重庆市市政设计研究院，重庆 400020）

几种非平稳随机信号分析方法的比较与应用

贺一鸣

（重庆市市政设计研究院，重庆 400020）

比较了短时傅里叶变换、小波变换、Cohen类时频分布等三种典型非平稳随机信号分析方法的性能，从理论上讨论了三种典型方法的优缺点，并分析了其他特性.针对非平稳随机信号中难以检测却又最常见的高阻接地信号，通过仿真对比，展示了三种方法的应用效果.结果表明：Cohen类时频分布能够从时间和频率两个维度更充分地揭示高阻接地故障类非平稳随机信号的特性；尤其是Choi-Williams分布，其较好的时频聚集性和抑制交叉项的效果有利于特征的进一步提取分析，能为故障诊断提供更为丰富的早期数据.

时频分析；非平稳信号；高阻接地故障

高阻接地故障是配电网中的常见故障，特别是在我国农村，由于配电网输电线路架线较矮，极易与周边的房屋、树木甚至是动物尸体产生接地故障，进而引起设备烧毁甚至火灾事故，危及人身与财产安全[1-2].通常，高阻接地故障是一类非平稳随机信号，该信号是与时间有关的函数，需要通过时频分析的方法进行表征，不能仅通过单一的时域或频域进行分析.非平稳随机信号分析技术的应用涉及诸多领域，传统的信号处理方法傅里叶变换有诸多不足，如无法定位时间和频率、缺乏时间和频率分辨率上的延展性等，故不适合分析非平稳且不确定性的随机信号.于是，为……