讀研期間,常常用到倒譜這一引數,後來工作了主要專注於audio/speech codec,倒譜概念反而用得少,今天在看一**時看到這些文字,覺得很實用就在些複習一下這訊號特性。
在提取由於載波傳遞的訊號特性時,用time-cepstrum 分析會非常有效,能把相關的特性給提取出來。 cepstrum 在語音識別特徵引數提取中用到很多,這是因為語音本質的東西往往是聲帶的振動,然後經過聲道和口腔的調製才產生我們可以聽到或拾取的聲音。 通過cepstrum 分析語音就能將這一本質性的特徵引數提取出來。
1).倒頻譜的數學描述
倒頻譜函式cf(q)(power cepstrum)其數學表示式為:
cf(q)又叫功率倒頻譜,或叫對數功率譜的功率譜。工程上常用的是式(2.6)的開方形式,即:
c0(q)稱為幅值倒頻譜,有時簡稱倒頻譜。
倒頻譜變數q的物理意義
為了使其定義更加明確,還可以定義:
看出,這種定義方法與自相關函式很相近,變數q與τ在量綱上完全相同。
為了反映出相位資訊,分離後能恢復原訊號,又提出一種復倒頻譜的運算方法。若訊號x(t)的傅利葉變換為x(f):
x(t)的倒頻譜記為:
顯而易見,它保留了相位的資訊。
倒頻譜與相關函式不同的只差對數加權,目的是使再變換以後的訊號能量集中,擴大動態分析的頻譜範圍和提高再變換的精度。還可以解卷積(褶積)成分,易於對原訊號的分離和識別。
(2).倒頻譜的應用
分離資訊通道對訊號的影響
圖2.26對數功率譜關係圖。在機械狀態監測和故障診斷中,所測得的訊號,往往是由故障源經系統路徑的傳輸而得到的響應,也就是說它不是原故障點的訊號, 如欲得到該源訊號,必須刪除傳遞通道的影響。如在雜訊測量時,所測得之訊號,不僅有源訊號而且又有不同方向反射回來的回聲訊號的混入,要 提取源訊號,也必須刪除回聲的干擾訊號。 若系統的輸入為x(t),輸出為y(t),脈衝響應函式是h(t),兩者的時域關係為: y(t)=x(t)*h(t)
頻域為: y(f)=x(f)*h(f)或sy(f)=sx(f)*|h(f)|2
對上式兩邊取對數,則有:
式(2.72)關係如圖(2.26)所示,源訊號為具有明顯週期特徵的訊號,經過系統特性loggk(f)的影響修正,合成而得輸出訊號loggy(f)。
對於(2.72)式進一步作傅利葉變換,即可得幅值倒頻譜:
即:以上推導可知,訊號在時域可以利用x(t)與h(t)的卷積求輸出;在頻域則變成x(f)與h(f)的乘積關係;而在倒頻域則變成cx(q)和ch(q)相加的關係,使系統特特性ch(q)與訊號特性cx(q)明顯區別開來,這對清除傳遞通道的影響很有用處,而用功率譜處理就很難實現。
圖(2.26b)即為相應的倒頻譜圖。從圖上清楚地表明有兩個組成部分:一部分是高倒頻率q2,反映源訊號特徵;另一部分是低倒頻率q1,反映系統的特性。兩部分在倒頻譜圖上占有不同的倒頻率範圍,根據需要可以將訊號與系統的影響分開,可以刪除以保留源訊號。
用倒頻譜診斷齒輪故障
對於高速大型旋轉機械,其旋轉狀況是複雜的,尤其當裝置出現不對中,軸承或齒輪的缺陷、油膜渦動、磨擦、陷流及質量不對稱等現象時, 則振動更為複雜,用一般頻譜分析方法已經難於辯識(識別反映缺陷的頻率分量),而用倒頻譜,則會增強識別能力。
如一對工作中的齒輪,在實測得到的振動或雜訊訊號中,包含著一定數量的週期分量。如果齒輪產生缺陷,則其振動或雜訊訊號還將大量 增加諧波分量及所謂的邊帶頻率成分。
什麼叫邊帶頻率,它又是如何產生的?
設在旋轉機械中有兩個頻率w1 與w2 存在,在這二頻率的激勵下,機械振動的響應呈現出週期性脈衝的拍,也就是呈現其振幅以差頻( (w2 -w1)設w2>w1 )進行幅度調製的訊號,從而形成拍的波形,這種調幅訊號是自然產生的。例如調幅波起源於齒輪嚙合頻率(齒數×軸轉數)w0的正弦載波,其幅值由於齒輪之偏心影響成為隨時間而變化的某一函式sm(t) ,於是:
假設齒輪軸轉動頻率為wm ,則可寫成:
其圖形如圖(2.27a)所示,看起來象一週期函式,但實際上它並非是乙個週期函式,除非w0 與wm成整倍數關係,這在實際應用中,這種情況並不多見。根據三角半形關係, (2.76)式可寫成:
從(2.77)式不難看出,它是由w0,(w0 +wm)與(w0-wm )三個不同的正弦波之和,具有如圖2.27b)之頻譜圖。這裡(w0 -wm )與(w0 +wm )之差頻與和頻通稱為邊帶頻率。
假如上例中對於乙個具有四個輪幅的100個齒的齒輪,其軸準轉數為50轉/秒,而其嚙合頻率5000hz。其幅值(嚙合力的大小) 則由每轉四次的週期為200hz所調製(因為有四個輪幅的影響)。所以在測得的振動分量中,不僅有明顯的軸轉數50hz及嚙合頻率(5000hz) 外,還有4800hz及5200hz的邊帶頻率。
實際上,如果齒輪缺陷嚴重或多種故障存在,以致許多機械中經常出現的不對準、鬆動、及非線性剛度等原因,或者出現拍波截斷等原因時,則邊帶頻率將大量增加。
在乙個頻譜圖上出現過多的頻差,難以識別,而倒頻譜圖則有利於識別,如圖2.28所示。圖(a)是乙個減速箱的頻譜圖,圖(b)是它的倒頻譜圖。從倒譜圖上清楚地看出,有兩個主要頻率分量:117.6hz(85ms)及48.8hz(20.5ms)。
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oracle 倒庫命令
在本地匯出匯入遠端資料庫 exp 使用者名稱 密碼 遠端庫本機別名 file d biao.dmp 遠端庫本機別名如 orcl 匯出遠端資料庫,注意命令不以分號結尾 imp 使用者名稱 密碼 遠端庫本機別名 file d biao.dmp full y 遠端庫本機別名如 orcl 匯入到遠端資料庫,...