一种信号处理装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114993649A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210630689.0G01H11/06(2006.01)(22)申请日2022.06.06(71)申请人北京唐智科技发展有限公司地址100043北京市石景山区城通街26号院2号楼21层2101申请人唐智科技湖南发展有限公司(72)发明人曾承志李修文唐德尧(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师张艺(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)G01M13/021(2019.01)G01M13/028(2019.01)G01M13/045(2019.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称一种信号处理装置及方法(57)摘要本发明公开了一种信号处理装置，包括：传感器，用于接收的原始信号进行谐振后，生成输出信号；二次谐振处理模块，用于通过谐振器对输出信号进行谐振得到并输出二次谐振信号，以通过谐振器放大预设频率段的故障信号；谐振器的谐振频率小于传感器的谐振频率。通过二次谐振处理模块对经过传感器谐振的信号进行再次谐振、放大后进行输出，达到故障信号增强的目的。对信号实现双谐振，可以有效提取微弱机械故障信息，从而实现对故障信号增强并分离。本发明还提供了一种信号处理方法，同样具有上述有益效果。CN114993649ACN114993649A权利要求书1/1页1.一种信号处理装置，其特征在于，包括：传感器，用于接收的原始信号进行谐振后，生成输出信号；二次谐振处理模块，用于通过谐振器对所述输出信号进行谐振得到并输出二次谐振信号，以通过所述谐振器放大预设频率段的故障信号；所述谐振器的谐振频率小于所述传感器的谐振频率。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二次谐振处理模块包括：电子谐振器，用于对所述输出信号进行谐振得到模拟的二次谐振信号；模数转换单元，用于将模拟的所述二次谐振信号等效为数字信号输出。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述二次谐振处理模块还包括连接于所述电子谐振器与所述模数转换单元之间的抗混滤波器；所述模数转换单元具体用于：根据转速脉冲信号对经过所述抗混滤波器处理的二次谐振信号进行转速跟踪采样；所述抗混滤波器的频率小于所述模数转换单元的跟踪采样频率的一半。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电子谐振器的谐振频率小于所述传感器的谐振频率，所述电子谐振器的带宽为所述故障信号最高频率的1.5倍至3.5倍，包括端点值；所述电子谐振器的通带波动不大于1dB，所述电子谐振器的带外衰减大于30dB/oct，所述电子谐振器的品质因子的取值范围为3至20，包括端点值。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二次谐振处理模块包括：模数转换单元，用于将所述输出信号转换为数字输出信号；数字谐振器，用于对所述数字输出信号进行谐振得到二次谐振信号输出。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模数转换单元的采样频率大于所述传感器谐振频率的2倍，所述数字谐振器的谐振频率小于所述传感器的谐振频率，所述数字谐振器的带宽为所述故障信号最高频率的1.5倍至3.5倍，包括端点值；所述数字谐振器的通带波动不大于1dB，所述数字谐振器的带外衰减大于30dB/oct，所述数字谐振器的品质因子的取值范围为3至20，包括端点值。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：解调模块，用于将所述二次谐振信号从高频信号转换为低频信号。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：滤波器，用于对所述输出信号进行滤波，得到并输出滤波信号。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：第一转速跟踪模块，用于利用转速信号对所述二次谐振信号进行转速跟踪采样；第二转速跟踪模块，用于利用转速信号对所述滤波信号进行转速跟踪采样。10.一种信号处理方法，其特征在于，包括：获取传感器的输出信号；所述输出信号为所述传感器对原始信号谐振后的信号；通过谐振器对所述输出信号进行谐振得到并输出二次谐振信号，以通过所述谐振器放大预设频率段的故障信号；所述谐振器的谐振频率小于所述传感器的谐振频率。2CN114993649A说明书1/9页一种信号处理装置及方法技术领域[0001]本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种信号处理装置以及一种信号处理方法。背景技术[0002]信号分离与增强一直是信号处理中的最关键环节之一，常用的方法也较多，如：滤波、混沌振子、小波分析、随机共振，但现有的方法信号增强能力都有限，特别是当故障信号成分十分微弱时，即信噪比很低时，增强能力都有限。[0003]目前在故障诊断领域，信号增强一般采用滤波的方法，即保留关心的频率成分内的信号，而对其他频率成分进行滤除