航空发动机及其振动信号盲分离方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109684898A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201710969110.2(22)申请日2017.10.18(71)申请人中国航发商用航空发动机有限责任公司地址200241上海市闵行区莲花南路3998号(72)发明人王凤森张永强牛超阳顾晓华(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人王云飞(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G01H17/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称航空发动机及其振动信号盲分离方法和装置(57)摘要本发明公开一种航空发动机及其振动信号盲分离方法和装置。该方法包括：采用小波变换估计系统的源个数，并估计每个源对应的基频；获取每个观测通道中的源信号；根据能量关系确定每个源信号的最优估计值。本发明通过采用小波变换估计系统的源个数，获取每个观测通道中的源信号，可以有效地抑制观测信号中的噪声干扰，并可以实现对相互耦合的振动源信号的有效分离。CN109684898ACN109684898A权利要求书1/2页1.一种航空发动机振动信号盲分离方法，其特征在于，包括：采用小波变换估计系统的源个数，并估计每个源对应的基频；获取每个观测通道中的源信号；根据能量关系确定每个源信号的最优估计值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据源信号来自于传感器的位置，结合发动机高低压转速确定源的位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用小波变换估计系统的源个数，并估计每个源对应的基频包括：使用连续小波变换将每个通道的观测信号分解到不同的小波尺度上；去除谐波成分，估计每个通道观测信号中的主要频率数；整合每个通道观测信号的主要频率，估计整个系统的主要频率数，根据整个系统的主要频率数确定系统的源个数，并确定每个源对应基频。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用小波变换估计系统的源个数，并估计每个源对应的基频还包括：根据源振动信号基频的频率范围以及不同小波尺度上对应的伪频率，确定小波尺度范围；之后执行使用连续小波变换将每个通道的观测信号分解到不同的小波尺度上的步骤。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取每个观测通道中的源信号包括：采用时间同步平稳法从每个观测通道上提取每个源信号。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据能量关系确定每个源信号的最优估计值包括：对于每个源信号，使用源信号的二范数确定所述源信号的最优估计值。7.一种航空发动机振动信号盲分离装置，其特征在于，包括：源个数确定模块，用于采用小波变换估计系统的源个数，并估计每个源对应的基频；源信号获取模块，用于获取每个观测通道中的源信号；源信号估计模块，用于根据能量关系确定每个源信号的最优估计值。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：源定位模块，用于根据源信号来自于传感器的位置，结合发动机高低压转速确定源的位置。9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，源个数确定模块包括：观测信号分解单元，用于使用连续小波变换将每个通道的观测信号分解到不同的小波尺度上；通道频率数确定单元，用于去除谐波成分，估计每个通道观测信号中的主要频率数；源个数确定单元，用于整合每个通道观测信号的主要频率，估计整个系统的主要频率数，根据整个系统的主要频率数确定系统的源个数，并确定每个源对应基频。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，源个数确定模块包括：小波尺度范围确定单元，用于根据源振动信号基频的频率范围以及不同小波尺度上对应的伪频率，确定小波尺度范围；之后观测信号分解单元执行使用连续小波变换将每个通道的观测信号分解到不同的小波尺度上的操作。2CN109684898A权利要求书2/2页11.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，源信号获取模块用于采用时间同步平稳法从每个观测通道上提取每个源信号。12.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，源信号估计模块用于对于每个源信号，使用源信号的二范数确定所述源信号的最优估计值。13.一种航空发动机振动信号盲分离装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6中任一项所述的方法步骤。14.一种航空发动机，其特征在于，包括如权利要求7-13中任一项所述的航空发动机振动信号盲分离装置。3CN109684898A说明书1/10页航空发动机及其振动信号盲分离方法和装置技术领域[0001]本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机及其振动信号盲分离方法和装置。背景技术[0002]随着旋转机械向着高速高负载方向发展，对旋转机械