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1、·机械制造与研究·左泽敏,等·相关分析在机械振动信号处理中的应用相关分析在机械振动信号处理中的应用左泽敏,李舜酩,郑娟丽(南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016)摘要:信号的消噪处理和信号源识别是振动分析中的两个重要问题。首先介绍了相关性在信号滤波方面的应用,分析对比了相关性在消噪方面的应用范围、优点和不足,重点介绍了三重相关和多重相关的方法和研究发展情况;其次介绍了相关分析在振源和噪声源识别中的两种应用方法,着重介绍了偏相干方法的发展、应用、要注意的问题以及有待研究的问题;最后总结了
2、相关分析在振动消噪和噪声源识别上的优缺点,指出了相关分析在振动信号处理中应用的发展趋势。关键词:振动;相关;消噪;源识别+中图分类号:TH161.6文献标识码:B文章编号:167125276(2009)0120075205ApplicationofCorrelationAnalysisinMechanicalVibrationSignalZUOZe2min,LIShun2ming,ZHENGJuan2li(CollegeofEnergyandPowerEngineering,NanjingUnive
3、rsityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Thesignalde2noisingprocessingandsignalsourceidentificationaretwoimportantproblemsinmechanicalvibrationanaly2sis.Firstly,thispaperintroducesapplicationsofanalysisinsignalde2noisingprocessing
4、andthetriplecorrelationandmulti2correla2tionandbycomparisonwithothermethods,analyzesthecharactersandapplicationrangeofcorrelationmethod.Secondly,itintro2duces,twoapplicationmethodsofcorrelationanalysisinthesourceidentificationofvibrationandnoise,andemp
5、haticallydoesthedevelopment,applicationandkeyproblemofthepartialcoherentfunctionmethod.Finally,itsummarizestheadvantageanddisad2vantageofcorrelationanalysisinthesourceidentificationofvibrationandnoiseandpointsoutthedevelopmenttrendofcorrelationa2nalysi
6、sinvibrationsignalprocessing.Keywords:vibration;correlationanalysis;de2noising;sourceidentification针对在机械振动信号中,相关性理论的消噪滤波和信0引言号源识别两方面理论的发展和应用进行了系统的阐述。机械设备运行过程中发生异常时,大多伴随着振动、1相关分析的消噪处理噪声的变化。振动激发出的信号中带有大量设备运动状态的信息,而所监测到的振动信号里通常夹杂着大量的噪相关分析是随机信号在时域上的统计分析,应用
7、于相声,淹没了要检测的有用信息,直接对其进行频谱分析,会关分析来处理的信号一般属于平稳性随机信号。信号的产生更多的虚假信息,从而不能很方便的识别出其特征信消噪滤波是相关分析在信号处理一个方面的一应用,其可息,甚至会得出错误结论。以检测混淆于随机过程中的周期信号,并根据相关函数的尽管结构的振动信号具有复杂的特征,但由于采集到宽窄来判断信号频率成分丰富与否、描述随机信号过程相[10]的振动信号来自同机械一个系统,它们之间存在一定内涵关性时延的变化情况。[123]的物理联系。二相关体现了两路信号之间的相互
8、关1.1二相关消噪滤波系。对采集到的两路信号进行相关去噪处理以后,能够很好的提高信噪比,凸显出信号特征,从而为系统进行准确相关函数分为自相关函数和互相关函数,二相关函数[4]故障诊断提供依据。三重相关则能更好的消去信号中一般表达式:[5]3的高斯噪声。另外,噪声中往往包含有由故障振动引Rxy(t,)=E[x(t)y(t+)]=发的特征信号。对于相关的噪声源,识别噪声信号源的互1T3limx(t)y(t+)dt(1)相关方法有着一定的局限性。偏相干识别法则更能准确T→∞
