[发明专利]一种超声波局放信号的特征提取方法及相关设备

权利要求书

1.一种超声波局放信号的特征提取方法，其特征在于，包括：

调用预设寻优算法确定变分模态分解的惩罚参数与模态分量个数；

根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解；

对变分模态分解生成的各个模态分量进行希尔伯特变换以生成瞬时频率；

将各个所述瞬时频率构成所述超声波局放信号的特征向量。

2.根据权利要求1所述的特征提取方法，其特征在于，所述根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解，包括：

将{u_k¹}、{ω_k¹}、λ¹均初始化为0；

根据预设分解公式和预设频率公式，更新计算第k个模态分量及其对应的中心频率，直至k＝K；所述预设分解公式和所述预设频率公式分别为：

根据预设更新公式，更新所述所述预设更新公式为：

其中，为第k个模态分量；ωⁿ_k为的功率谱的中心频率；λ为拉格朗日乘子；^表示傅里叶变换；||表示傅里叶逆变换；τ为更新参数；

判断收敛条件是否满足；

若收敛条件满足，则输出各个模态分量；

若收敛条件不满足，则继续执行所述根据预设分解公式和预设频率公式，更新所述惩罚参数与所述模态分量个数直至k＝K的步骤。

3.根据权利要求2所述的特征提取方法，其特征在于，所述判断收敛条件是否满足，包括：

判断是否成立；其中，ε为预设阈值；

若成立，则判定所述收敛条件满足；

若不成立，则判定所述收敛条件不满足。

4.根据权利要求1至3任一项所述的特征提取方法，其特征在于，所述调用预设寻优算法确定变分模态分解的惩罚参数与模态分量个数，包括：

调用预设狼群寻优算法确定所述惩罚参数与所述模态分量个数。

5.一种超声波局放信号的特征提取装置，其特征在于，包括：

参数寻优模块，用于调用预设寻优算法确定变分模态分解的惩罚参数与模态分量个数；

模态分解模块，用于根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解；

特征提取模块，用于对变分模态分解生成的各个模态分量进行希尔伯特变换以生成瞬时频率；将各个所述瞬时频率构成所述超声波局放信号的特征向量。

6.根据权利要求5所述的特征提取装置，其特征在于，所述模态分解模块具体用于：

将{u_k¹}、{ω_k¹}、λ¹均初始化为0；

根据预设分解公式和预设频率公式，更新计算第k个模态分量及其对应的中心频率，直至k＝K；所述预设分解公式和所述预设频率公式分别为：

根据预设更新公式，更新所述所述预设更新公式为：

其中，为第k个模态分量；ωⁿ_k为的功率谱的中心频率；λ为拉格朗日乘子；^表示傅里叶变换；||表示傅里叶逆变换；τ为更新参数；

判断收敛条件是否满足；

若收敛条件满足，则输出各个模态分量；

若收敛条件不满足，则继续用于所述根据预设分解公式和预设频率公式，更新所述惩罚参数与所述模态分量个数直至k＝K。

7.根据权利要求6所述的特征提取装置，其特征在于，所述模态分解模块具体用于：

判断是否成立；其中，ε为预设阈值；

若成立，则判定所述收敛条件满足；

若不成立，则判定所述收敛条件不满足。

8.根据权利要求5至7任一项所述的特征提取装置，其特征在于，所述参数寻优模块具体用于：

调用预设狼群寻优算法确定所述惩罚参数与所述模态分量个数。