高速道岔振動數(shù)據(jù)修復(fù)與傷損識別研究

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1、力“遺乂攀＆ＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ？謂■±＾Ｕ｝＾ＸＭＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿ｃ－－穩(wěn)論文題目：高速道盆振動數(shù)據(jù)修復(fù)與傷損識別研究丨＿…年級二－二級：零姓名：…＿＿請學(xué)位＿：工學(xué)領(lǐng)士專業(yè)：信號與信息處理冷＂：指導(dǎo)教師：王小敏教授——；二零－五年五月＾＾＾國內(nèi)圖書分類號：Ｕ２１３６密級．：公幵國際圖書分類號：６２５６２９；西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文高速道盆振動數(shù)據(jù)修復(fù)與傷損識別研

2、究年級二〇一二級姓名陳虹吃申請學(xué)位級別工學(xué)碩士專業(yè)信號與信息處理指導(dǎo)教師王小敏教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；Ｕ２１３．６Ｕ．Ｄ．Ｃ２２９：６５６；ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＨＩＧＨ－ＳＰＥＥＤＴＵＲＮＯＵＴＶＩＢＲＡＴＩＯＮＳＩＧＮＡＬＲＥＣＯＶＥＲＹＡＮＤＦＬＡＷＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃ

3、ａｎｄｉｄａｔｅ；ＨｏｎｉＣｈｅｎｇｙＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｅｃｉａｌｔ：ＳｉｎａｌａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓｉｎｐｙｇｐｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｉａｏｍｉｎＷａｎｇｐＭａ２０１５ｙ，西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分

4、內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．，在年解密后適用本授權(quán)書。保密口一２．不保密ｔ／。使用本授權(quán)書。“”（請在以上方框內(nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：曰期：：曰期Ｃ月西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第丨頁西南交通大學(xué)學(xué)位論文主要工作（貢獻）聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻如下：－（１）針對道盆振動信號丟失數(shù)據(jù)恢復(fù)問題，提出基于Ｋ奇異值分解和ＲＯＭＰ的道盆數(shù)據(jù)修復(fù)方法。該方法參考壓縮感知中的數(shù)據(jù)重

5、構(gòu)思想，構(gòu)造符－合道盆數(shù)據(jù)丟失模型的觀測矩陣，并利用Ｋ奇異值分解訓(xùn)練出能有效對信號稀疏表示的字典。最后選擇重構(gòu)速度快、重構(gòu)精度高的ＲＯＭＰ算法對信號重建。根據(jù)道盆振動信號的特點，選擇時域和頻域統(tǒng)計特征作為評價指標(biāo)。對實測道盆振動信號的修復(fù)結(jié)果表明，本文方法可有效改善信號的時頻域統(tǒng)計指標(biāo)，且修復(fù)效果優(yōu)于傳統(tǒng)的基于ＤＣＴ正交基和ＯＭＰ的重構(gòu)方法。（２）針對道盆裂紋傷損特征提取和狀態(tài)監(jiān)測問題，提出基于ＣＥＥＭＤ奇異熵和ＬＳＳＶＭ的高速道盆裂紋傷損識別方法。該方法充分利用ＣＥＥＭＤ分析非平穩(wěn)信號的優(yōu)勢和奇

6、異熵度量序列復(fù)雜度的功能，提取出的ＩＭＦ奇異炮能較好的反映道忿傷損特征一。不同測點的特征融合又減小了單測點傷損特征信息的不確定性和模糊性。最后采用ＬＳＳＶＭ分類器對樣本數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練測試。模擬實驗平臺的振動信號分析結(jié)果表明，本文方法比基于ＥＭＤ、ＥＥＭＤ方法等具有更好的識別效果。此外，，，在信噪比高于２０ｄＢ時本文方法受噪聲影響小算法穩(wěn)定性好。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究工作所得到的成果，。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成

7、果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明一切法律責(zé)任將由。本人完全了解違反上述聲明所引起的本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：曰期：ｙ月＞＞円西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第丨Ｉ頁摘要高速道盆是鐵路線路的重要部件，同時也是軌道上的薄弱部分，與列車運行速度和安全性能密切相關(guān)。因此，研究道盆傷損識別對保障列車高效、安全運行具有重要意義。列車過盆產(chǎn)生的振動信號具有拾取方便、測量方式靈活、適用范圍廣等優(yōu)點，，，蘊含了豐富的道盆傷損信息對其進行分析可提取出有效的傷損特征信

8、息。鑒于以上分析，本文基于振動信號的道盆傷損識別方法進行了研究。此外，，影響傷損識別，在振動信號采集過程中可能因傳感器故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失一的準(zhǔn)確性。因此，本文還研究了種基于壓縮感知理論的振動數(shù)據(jù)修復(fù)方法。本文主要研究內(nèi)容可概述如下：－（１）針對道盆