中国人民解放军92060部队 辽宁大连 116041;2.中国船舶重工七一零所 湖北宜昌 443003
摘要：为消除正交小波非对称性对卷积型小波变换分解结果的不利影响，利用零相位滤波原理，结合卷积型小波变换分解算法基于滤波器组的递归分解实现方法，提出了一种零相位卷积型小波变换分解算法，该分解算法既继承了卷积型小波变换无频率折叠，又彻底地消除了正交小波非对称性致使分解结果出现的移位与畸变现象。
关键词：零相位；卷积型小波；变换分解算法；无频率折叠
1 卷积型小波变换及其快速算法
1.1 卷积型小波变换
由于频带W1故障冲击能量较大，故较弱的虚假谱峰和因频带重叠而混入的噪声难以冲淡或掩盖频带W1中较强的故障冲击特征。
最后为验证零相位卷积型小波变换分解算法具有的零相位特性，这里给出原始信号、零相位卷积型小波变换分解算法得到的W1频带、传统卷积型小波变换分解算法得到的W1频带以及W2频带中前三个故障冲击波形图，根据实验可知，零相位卷积型小波变换分解算法准确地提取到了各个故障冲击发生的时刻，而传统卷积型小波变换分解算法得到的W1、W2频带中各个故障冲击发生的时刻发生了移位，且W2频带中的移位要大于W1频带中的。由此可见，正交小波非对称性使得传统卷积型小波变换提取的故障冲击存在移位现象，且层数越大移位越明显，以致无法正确提取故障冲击发生的时刻，而零相位卷积型小波变换分解算法确实实现了零相位滤波，能准确地提取到了各个故障冲击发生的时刻，消除了正交小波非对称性带来的不利影响。
结论
众所周知，小波基函数对信号的处理效果具有决定性的影响，不同的小波基函数往往具有不同的处理效果[7]。然通过上述比较可知，信号处理效果与小波变换的快速实现算法也是息息相关的。卷积型小波变换分解算法，由于不存在隔点采样环节，所以其克服了小波Mallat算法中存在的频率折叠、信号失真以及平移可变等诸多缺陷，具有更强的非平稳微弱故障特征提取能力，而本文提出的零相位卷积型小波变换分解算法不仅继承了卷积型小波变换分解算法的优势，还拥有零相位滤波特性，消除了卷积型小波变换分解算法存在的移位现象，避免了正交小波非对称性给故障特征提取带来的不利影响，解决了小波对称性与正交性不能同时满足的矛盾，故其可作为一种强有力的非平稳信号特征提取算法，具有一定的工程应用价值。
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论文作者:梁瑞涛1,魏晓明1,王梦璇2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/17
标签：卷积论文; 小波论文; 算法论文; 分解论文; 相位论文; 频带论文; 故障论文; 《防护工程》2018年第31期论文;