振动信号的频谱分析

mofei · 发表于 2007-7-30 09:36

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各位大牛：
　　请教大家个简单的问题，图１是测量的发动机振动信号，
我只对其中一部分信号感兴趣，见图中蓝色线的部分，想对其中的频域信息进行分析，但这部分信号并非是周期信号，现在一般都说快速傅立叶变换应用的前提是信号是周期信号，并且截取的信号是一个周期，这样才能减小频谱泄漏，我现在对数据进行加窗处理后，采用了快速傅立叶变换，这样合适吗？是否还有其它更好的方法进行频域分析？

我用快速傅立叶变换对蓝色线中的数据进行了分析，由于发动机转速是有波动的，即使是稳定工况下，这样同一个激励源在相邻的工作循环内测量的点数不同，这会带来频率分辨率的改变。相邻循环点数差别大时，频域分析的波形会出现偏移，请见图2。这实际上两个相邻循环的同一激励的响应，只是由于点数不同造成的，为此我通过补零保持两个信号的长度相同，但补零后信号趋势差别大。不知大家是怎么处理这个问题的？

hector1982 · 发表于 2007-7-30 10:22

个人观点，仅供参考：
首先你想要分析什么？是发动机振动信号与转速变化的关系吗？你的信号是发动机的振动信号，如果振动与转速有关，那么可以用FFT分析，至于你想分析的信号，你可以把该段信号提出来，再做傅立叶变换，如b=b(17000:22000);我感觉你的可以用ＦＦＴ，但加窗与否不是很明白，因为我分析时一般都不加窗，不加窗就是加矩形窗。建议你分析先去直流分量。
本身信号的ＦＦＴ变换就会自己判断信号长度的，如果分析点数不够，自动补零；如果信号长度超出，会自动截断的。

[ 本帖最后由 hector1982 于 2007-7-30 10:26 编辑 ]

mofei · 发表于 2007-7-30 11:14

谢谢您的回复，我现在想得到的结果是我选定的那段振动信号内的频谱信息，比如峰值出现的频率。我现在还测量了另一个信号，振动信号提取的范围是根据那个信号确定的。这样带来的问题就是选取的振动信号的点数不同，从而造成了频谱信息的偏移。我现在想不明白的是对于振动信号，到底提取的信号的范围应是多少，提取的范围不同，得到的频谱信息有差别？这怎么解决呢？

zhlong · 发表于 2007-7-30 11:22

我用快速傅立叶变换对蓝色线中的数据进行了分析，由于发动机转速是有波动的，即使是稳定工况下，这样同一个激励源在相邻的工作循环内测量的点数不同，这会带来频率分辨率的改变。相邻循环点数差别大时，频域分析的波形会出现偏移，请见图2。这实际上两个相邻循环的同一激励的响应，只是由于点数不同造成的，为此我通过补零保持两个信号的长度相同，但补零后信号趋势差别大。不知大家是怎么处理这个问题的？

转速变化了但是采样频率是一样的（即采样间隔一致），因而两个循环里采集的信号点数不一样。
转速变化了，频率当然也变化

yangzj · 发表于 2007-7-30 11:26

做同步采样（即整周期采样），用DFT来处理数据

mofei · 发表于 2007-7-30 12:18

　　同步采样是指采用外时钟信号来控制采样，对于发动机而言，一般是在曲轴上安装光电编码器来实现，这样存在一个问题就是，两个采样数据之间的间隔从时间上看是变化的，而实际的振动信号它从产生到衰减都是时间的函数，这样会不会是采集的信号失真呢？

yangzj · 发表于 2007-7-30 12:55

原帖由 mofei 于 2007-7-30 12:18 发表

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　　同步采样是指采用外时钟信号来控制采样，对于发动机而言，一般是在曲轴上安装光电编码器来实现，这样存在一个问题就是，两个采样数据之间的间隔从时间上看是变化的，而实际的振动信号它从产生到衰减都是时间 ...

呵呵，没能明白你的意思。

mofei · 发表于 2007-7-30 15:51

哦，不好意思，是我先入为主了，呵呵。不知您说到的同步采样是指什么意思呢？

mofei · 发表于 2007-7-30 17:08

谢谢大家的热情回复，关于这个问题，我理解了，zhlong 说的对，信号在频段上出现偏差是正确的，毕竟转速发生了改变，这正说明了处理方法是有效的。再次感谢大家。

wanyeqing2003 · 发表于 2007-7-30 22:07

我认为，通过补零的方法处理信号是不合适的。

采芹 · 发表于 2014-12-31 08:23

看不懂。。。。。

幸福花儿 · 发表于 2014-12-31 10:25

貌似关于信号的处理大家都是似懂非懂的

shh0120 · 发表于 2015-1-15 12:21

你的是什么信号呢？哪一方面

霹雳小猪侠 · 发表于 2015-1-17 11:01

学习中，对信号处理也是似懂非懂

chenkai6610 · 发表于 2015-1-22 11:46

是不是只有恢复了才能看到?

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[FFT] 振动信号的频谱分析

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