唐贵基， 田 甜， 庞 彬

(华北电力大学(保定) 机械工程系,河北 保定 071003)

作为旋转机械的重要部件，滚动轴承在工业生产中占有重要地位。滚动轴承故障导致机器性能恶化，因此有必要准确地检测轴承的故障。滚动轴承的故障信号通常都是非平稳信号[1]，采集到的滚动轴承故障信号中包含许多噪声信号，常规信号分析方法难以有效提取出滚动轴承的故障特征。

循环平稳随机过程是一类特殊的非平稳随机过程。它的统计特性虽然是非平稳的，但却随时间的变化呈现出周期性平稳变化。循环平稳信号的一个主要特性是：即使在频谱重叠的情况下，它们也可以很容易地与其他干扰信号分离。机械信号循环谱分析的一个核心工具是谱相关(Spectral Correlation，SC)，它以双谱图的形式显示信号中调制信号和载波信号的整个结构[2-8]。虽然循环谱分析在状态监测中的能力已经在一些研究工作中得到证实,然而在某些情况下，SC计算成本高，影响了它的应用。Antoni等[9]提出了SC的替代方法——循环调制谱(Cyclic Modulation Spectrum，CMS)。CMS弥补了SC计算成本高的缺陷，并被证明在许多情况下，可以作为一个有效的诊断工具。然而CMS却受不确定性原理的约束，只能检测调制频率低于频率分辨率的周期模式。

Antoni等[10]提出了快速谱相关方法(Fast Spectral Correlation，Fast-SC)进一步丰富了循环平稳分析理论，此方法同时弥补了谱相关计算成本高和CMS受不确定性约束的缺陷。然而滚动轴承故障信号通常包含噪声成分，笔者在研究中发现噪声的存在会严重影响快速谱相关方法的分析效果。……