[发明专利]高速列车动态响应信号的瞬时频率的获取方法及装置

说明书

本发明提供了一种高速列车动态响应信号的瞬时频率的获取方法及装置，所述获取方法包括：获取高速列车动态响应信号对应的时频平面；提取所述时频平面中各间断频率曲线；将各所述间断时频曲线按预设规则进行组合，得到所述高速列车动态响应信号对应的瞬时频率曲线；以及，根据所述瞬时频率曲线确定所述高速列车动态响应信号的瞬时频率。本发明能够快速且精确地获取高速列车动态响应信号的瞬时频率。

技术领域

本发明涉及高速铁路工务工程领域，具体涉及一种高速列车动态响应信号的瞬时频率的获取方法及装置。

背景技术

高速铁路因其安全、平稳和舒适的特点，已成为人们远途出行中的首选交通方式之一，随着人们需求的提高及科技的发展，对高速铁路的轨道状态也提出了更高的要求，即使是小幅的轨道几何不平顺，对高速车辆运行安全性、平稳性、舒适性，以及环境噪声也会产生较大的影响，而高速铁路动态响应信号能够准确反应高速铁路的轨道状态，其中的高速铁路动态响应信号的瞬时频率IF(Instantaneous Frequency)是对非平稳信号特征的有效描述。

目前，获取信号的瞬时频率的方式有相位差分法、相位建模法、过零点法、Teager能量算子法、短时傅里叶变换STFT(Short Time Fourier Transform)、小波变换、同步压缩小波变换SWT(synchrosqueezing wavelet transform)、同步压缩短时傅里叶变换SSTFT(Synchrosqueezed Short Time Fourier Transform)以及对SSTFT进行改进后得到的ISSTFT(Improved Synchrosqueezed Short Time Fourier Transform)方法等，这些方法均能够实现对信号的瞬时频率的获取。

但是，由于高速列车动态响应信号的复杂信号的特性，现有的信号的瞬时频率的获取方式均不能完全适用于高速列车动态响应信号，也就是说，尚未有一种获取方式能够保证高速列车动态响应信号的瞬时频率的准确性及获取效率。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种高速列车动态响应信号的瞬时频率的获取方法及装置，能够快速且精确地获取高速列车动态响应信号的瞬时频率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种高速列车动态响应信号的瞬时频率的获取方法，包括：

获取高速列车动态响应信号对应的时频平面；

提取所述时频平面中各间断频率曲线；

将各所述间断时频曲线按预设规则进行组合，得到所述高速列车动态响应信号对应的瞬时频率曲线；

以及，根据所述瞬时频率曲线确定所述高速列车动态响应信号的瞬时频率。

一实施例中，还包括：

根据所述高速列车动态响应信号的瞬时频率与钢轨波磨阈值的比较结果，判断发出该高速列车动态响应信号的高速列车在获取该高速列车动态响应信号的时段内行驶至的轨道是否发生钢轨波磨。

一实施例中，所述将各所述间断时频曲线按预设规则进行组合包括：

在全部的所述间断频率曲线中获取包含有能量最大点的第一间断频率曲线及该第一间断频率曲线初始的起始频率、起始时刻、截止频率和截止时刻；