提取工程机械运行特征信号的方法
一种信号处理技术领域的提取工程机械运行特征信号的方法，通过采集一条机械运行状态数据并选择小波基函数依照小波系数白化检验法确定小波分解最优分解层数；然后对各分解层的小波系数计算去噪阈值，并采用软阈值函数对小波系数进行去噪；再对经过小波去噪的系数进行小波逆变换，得到去除工程机械运行特征信号噪声的状态数据。本发明提高自适应性和运算速度，提高采集信号的信噪比，能满足远程实时监控、故障诊断、性能预测的需要。
1.一种提取工程机械运行特征信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集一条机械运行状态数据并选择小波基函数依照小波系数白化检验法确定小波分解最优分解层数，具体是指：a.对带噪状态数据进行小波分解；b.保持尺度系数不变，对步骤a所述小波分解的小波系数进行Ko1mogorov-Smirnov白化检验得到系数序列，当系数序列为白噪声序列则执行步骤c；否则执行步骤d；c.计算当前分解层数的门限阈值，并将尺度系数作为状态数据返回步骤a；d.放弃当前系数序列，并确定最优分解层数为当前分解层数-1；步骤2：对各分解层的小波系数采用软阈值函数进行去噪，具体是指：对各分解层的小波系数依据双向搜索假阳性率方法确定去噪阈值，具体步骤为：i.在小波分解的每一层，对每个小波系数<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000011.GIF" width='54' />计算其双边概率p<sub>j，k</sub>，检验<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000012.GIF" width='200' />其中：j对应小波系数所对应的层数，k对应该层小波系数序列，小波系数服从正态分布N(0，σ<sub>j</sub><sup>2</sup>)，取<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000013.GIF" width='200' />则有<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000014.GIF" width='200' />ii.对p<sub>j，k</sub>按从小到大排序，得p<sub>(1)</sub>≤p<sub>(2)</sub>≤...≤p<sub>(m)</sub>，每一个p<sub>(i)</sub>对应的小波系数为<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000015.GIF" width='92' />对应<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000016.GIF" width='159' />则有H<sub>(1)</sub>，H<sub>(2)</sub>，...，H<sub>(m)</sub>，选择评价常数0≤c<sub>(1)</sub>≤c<sub>(2)</sub>≤...≤c<sub>(m)</sub>≤1，暂取c<sub>(i)</sub>＝(i/m)q，并选取r初始值，得到p<sub>(r)</sub>；iii.判断p<sub>(r)</sub>：当p<sub>(r)</sub>≤c<sub>(r)</sub>时，则<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000017.GIF" width='158' />并执行步骤iv；否则执行步骤v；iv.令H<sub>(i)</sub>表示最后拒绝的原假设，i＝r，当i＝m，停止并且k＝i；否则检查H<sub>(i+1)</sub>，当p<sub>(i+1)</sub>＞c<sub>(i+1)</sub>，那么接受H<sub>(i+1)</sub>，H<sub>(i+2)</sub>，...，H<sub>(m)</sub>并停止，并且k＝i；当p<sub>(i+1)</sub>≤c<sub>(i+1)</sub>则拒绝H<sub>(i+1)</sub>并令i＝i+1并重复执行本步骤，其中：<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000018.GIF" width='200' />v.令H<sub>(i)</sub>表示最后接受的原假设，i＝r，当i＝1，停止并且k＝i；否则检查H<sub>(i-1)</sub>且当p<sub>(i-1)</sub>≤c<sub>(i-1)</sub>，那么拒绝H<sub>(i-1)</sub>，H<sub>(i-2)</sub>，...，H<sub>(1)</sub>并停止，并且k＝i；当p<sub>(i-1)</sub>＞c<sub>(i-1)</sub>则接受H<sub>(i-1)</sub>并令i＝i-1并重复执行本步骤；vi.计算p<sub>(k)</sub>对应的小波系数<img src="http://pic.cnipr.com:8080/xmlData/sq/20130109/201010292302.2/FDA00001623944000019.GIF" width='200' />作为阈值；步骤3：对经过小波去噪的系数进行小波逆变换，得到去除噪声的工程机械运行特征信号 数据。
