轴承故障信号特征频率提取dsp作业基于ccs

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1、DSP系统课程设计设计题目：轴承故障识别系统设计・任课老师:学院：电信学院班级：通信15姓名：学号：2018年4月25日目录一、设计背景2二、设计要求21>利用Matlab进行仿真分析22、利用C语言设计DSP程序3(1)设计DSP频谱和故障特征频率计算程序，在CCSSimulator下实现算法仿真；..3(2)将⑴中的算法嵌入到DSP信号采集与传输相关的例程中，实现在BJTUDSP5502信号处理平台上(Emulator)的轴承故障特征频率计算。3三、设计思路及原理3设计思路3四、DSP设计程序运行及结果41、MATLAB设计程序42、DSP设计程序7五、主要程序段及说明191、釆集数据

2、192、FFT变换23六、设计过程中遇到的问题及解决方法241、问题：对特征频率是否有多个值242、问题：在CCS中设计算法时，需要在采集程序中嵌入FFT变换函数的程度，在头文件引用中出现了重复引用的错误。25七、DSP设计感想251、白宇安错误!未定义书签。2、苏预行错误!未定义书签。八、参考文献25•、设计背景轴承发生的故障是旋转类的各种机械停机的主要原因之一，有的时候可能会导致非常严重的后果，其发生的情况所带来的后果不可忽视。那么应该如何更早地探测到轴承的微弱故障？只有更早地去识别那种情况是故障，才能有效地实施维修活动，从而保证机械能够正常的运行，保证生产等一系列的过程能够在安全性有

3、保障的情况下进行工作。对于轴承的振动信号分析是轴承状态监测中常用且有效的方法。由轴承故障产生的信号涵盖的频带很宽，很容易被其他部件所产生的振动和噪声淹没。因此，将轴承故障产生的信号与轴、齿轮等产牛的信号分离是发现轴承微弱故障的前提。当轴承的表面出现局部损伤时，在受载运转过程中轴承的其他零部件会周期性撞击损伤点，产生冲击力激励轴承座及其支撑结构，形成一系列由冲击激励产生的振荡，振荡发生的频率即故障特征频率。二、设计要求1＞利用Matlab进行仿真分析对音频文件进行频域分析，实现正常/故障轴承频谱显示，并计算岀故障轴承的特征频率。2、利用C语言设计DSP程序在BJTUDSP5502信号处理平台

4、上实现轴承信号频谱分析计算。(1)设计DSP频谱和故障特征频率计算程序，在CCSSimulator下实现算法仿真；(2)将(1)中的算法嵌入到DSP信号采集与传输相关的例程中，实现在BJTUDSP5502信号处理平台上(Emulator)的轴承故障特征频率计算。三、设计思路及原理1＞设计思路(1)首先通过MATLAB将咅频信号读取到程序中进行FFT变换，然后在MATLAB中显示正常轴承和故障轴承的频谱图，观察其频域上的波形并进行分析，通过比较正常轴承和故障轴承的频谱图,能够识别故障轴承对应的频谱峰值，此值即为故障轴承的特征频率，此时对故障轴承信号的特征频率有一个大致的估计，最后通过MATL

5、AB程序进行计算其故障轴承信号中的特征频率，确定其精确解，从而能够更好地进行DSP实时分析。(2)利用C语言设计DSP程序，能够从音频信号中实时提取出数据，然后通过DSP中程序的FFT变换将数据变换到频域上，利用CCS软件显示其FFT变换后的图像，观察并分析其特征频率的值，最后利用算法编程实现在BJTU-DSP5502信号处理平台上(Emulator),能够计算出轴承故障特征频率。四、DSP设计程序运行及结果1、MATLAB设计程序源代码：clc;clearall;%%%%读取音频信号％%%%[xl,fsl,nbitsl]=wavread('Bearing_Fault_Data.wav*)

6、;%%%%受损文件,fsl:采样频率，nbitsl:采样精度[x2,fs2,nbits2]=wavread(,Bearing_Normal_Data.wav,);%%%%正常文件%%%%画出时域图形%%%%T二1/fs1;%%%%抽样间隔t=1:10000;subplot(2,2,l);plot(t,xl);%%%%绘制受损时域图形title('受损时域图形')；subplot(2,2,3);plot(t,x2);%%%%绘制正常图形titled正常时域图形*);%%%%进行FFT变换％%%%N=9999;txa=(-N/2:N/2-l)*fsl/N;%%%%时域横坐标subplot(2,

7、乙2);fftsl=abs(fftshift(fft(xl,N)));plot(txa,fftsl);%%%%噪声频域图像title。噪声频域图像subplot(2,2,4);ffts2=abs(fftshift(fft(x乙N)));plot(txa,ffts2);%%%%正常频域图像title/正常频域图像%%%%计算特征频率%%%%a=fftsl(5001:end,l);%%%%取噪声信号的正频率部分[Afre,f