可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法與工程實(shí)現(xiàn)

　　1.1.2 小波分析法

　　對(duì)于一些復(fù)雜信號(hào)沒(méi)有具體函數(shù)模型的信號(hào)就不能用非線性數(shù)據(jù)擬合法進(jìn)行參數(shù)提取，如可靠性試驗(yàn)中施加振動(dòng)應(yīng)力的試驗(yàn)需要對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析并提取參數(shù)，這類信號(hào)可采用小波分析法進(jìn)行參數(shù)提取。

　　小波分析法處理數(shù)據(jù)主要包括兩方面：①小波降噪；②小波包能量距提取。

　?。?）小波降噪原理

　　小波變換因其低熵性、去相關(guān)性等特點(diǎn)可以比較好地對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，小波降噪過(guò)程可分為3個(gè)步驟進(jìn)行：①選擇一個(gè)小波， 并確定一個(gè)小波分解層次N,然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行N層小波分解；②對(duì)小波分解的高頻系數(shù)進(jìn)行閾值量化， 從第1層到第N層的每一層高頻系數(shù)選擇一個(gè)閾值進(jìn)行閾值量化處理；③根據(jù)小波分解的第N層的低頻系數(shù)和經(jīng)過(guò)量化處理后的第1層到第N層的高頻系數(shù)，進(jìn)行信號(hào)的重構(gòu)。

　　（2）基于小波包的特征參數(shù)提取

　　基于小波包分析法提取參數(shù)的步驟是：

　?、賹?duì)信號(hào)進(jìn)行小波降噪處理，提取有用信號(hào)；②對(duì)經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)采用合理的小波進(jìn)行某尺度分解，得到不同頻帶的分解系數(shù)；③分別對(duì)不同頻帶的分解系數(shù)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，得到一組新的時(shí)間序列；④對(duì)重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換求其包絡(luò)，并對(duì)包絡(luò)進(jìn)行小波降噪處理；⑤分別對(duì)不同頻帶的信號(hào)求其包絡(luò)譜，并計(jì)算各自包絡(luò)譜的能量，以能量為元素構(gòu)造信號(hào)的特征向量。

　　包絡(luò)譜能量：

　　式（2）中ik x （i=1，2；k=1,2,…，n）表示重構(gòu)信號(hào)包絡(luò)譜的離散點(diǎn)幅值。當(dāng)能量較大時(shí)，E i 通常是一個(gè)較大的數(shù)值，可對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，，令即：

　　將T= 【e 1，e 2 …… ei】 作為特征向量。

　　1.2 繪制可靠性數(shù)據(jù)頻率分布

　　首先將原始數(shù)據(jù)以大小來(lái)分組，按散步在各組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)作成分布圖，這種圖形稱作頻率分布圖。對(duì)于隨機(jī)分布的數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計(jì)頻數(shù)條形圖可以形象地進(jìn)行描述。

　　把系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)讀入MATLAB 的工作空間，便可繪制可靠性數(shù)據(jù)頻數(shù)分布圖。MATLAB 統(tǒng)計(jì)工具箱提供的hiST函數(shù)，用于作分布圖的MATLAB 命令，其命令格式如下：

　　HIST（data,k）其中，data 為原始數(shù)據(jù)；k 為所分小區(qū)間數(shù)。