[发明专利]一种分段式调节最小均方反卷积钢轨裂纹信号复原方法

摘要

一种改进的分段式调节的最小均方反卷积钢轨裂纹信号复原方法，本发明解决了通过声发射探头激励出与钢轨断裂过程相同特性的声发射信号问题。本发明步骤为：一、将已知脉冲信号由声发射探头输入钢轨；二、输出与输入做FFT变换，二者频谱相除得系统特性初值；三、对系统特性最小均方滤波；四、重复步骤三至还原误差小于预设值，输出系统脉冲响应；五、由裂纹信号与系统脉冲响应反卷积得反演信号。六、根据钢轨不同频率段衰减程度设定权值，将反演信号时域成分加权叠加得最终输入信号。本发明用分段调节最小均方反卷积方法在钢轨中反演出裂纹声发射信号，改进了现有声发射测试中裂纹源模拟方法，更加安全易于实施，有较强的理论与工程实际意义。

主权项

1.一种改进的分段式调节最小均方反卷积钢轨裂纹信号复原方法，其特征在于它包括如下步骤：步骤一：将波形幅值已知的脉冲信号x₀(t)输入高压信号产生系统，并通过声发射探头将该信号输入钢轨中；步骤二：对输出信号y₀(t)与输入脉冲信号x₀(t)按采样频率f_s重采样保证在频域[0,f_max]内无零点，得y(t)，x(t)，做FFT变换，并将得到的频谱复向量Y(k)，X(k)在对应频率点做点除得到系统频率特性的初值H₀'(k)；步骤三：对系统频率特性H₀'(k)做最小均方滤波迭代得H_i'(k)；步骤四：重复步骤三迭代直至还原信号与裂纹信号间误差e小于预设值ε，输出满足精度要求的系统脉冲响应h(n)及频率特性H(k)；步骤五：取待还原的裂纹信号S_AE，与解得系统脉冲响应h(n)做反卷积求解出对应系统的输入信号x_AE；步骤六：根据钢轨中高、中、低频率段的衰减程度设定权值λ_h、λ_m、λ_l，将输入信号x_AE中对应频段的时域波形成分x_high、x_mid、x_low重新加权叠加后得到最终的反演输入信号x’_AE。