振動信號特征參數(shù)提取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種振動信號特征參數(shù)提取方法，包括以下步驟：對采集的振動信號進(jìn)行預(yù)處理；對上述預(yù)處理后的振動信號進(jìn)行離散小波變換，得到小波系數(shù)；對上述小波系數(shù)進(jìn)行快速傅里葉變換，得出小波系數(shù)的頻譜，以及各層小波系數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)；按照頻率的高低順序，將上述各層小波系數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)合成完整頻譜；計算上述各層小波系數(shù)能量，求出mel對數(shù)功率譜；對上述mel對數(shù)功率譜進(jìn)行離散小波變換；提取mel離散小波變換譜振幅，作為振動信號特征參數(shù)。達(dá)到提高動信號特征參數(shù)精確度的目的。
【專利說明】振動信號特征參數(shù)提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種振動信號特征參數(shù)提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人耳能從嘈雜的背景噪聲中聽到語音信號，是因人的內(nèi)耳基底膜可以依據(jù)外來聲波振動信號進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，它就像一組濾波器一樣，對不同頻率的聲波振動信號產(chǎn)生相應(yīng)不同的振動，從而接收到外來聲波并傳送至大腦產(chǎn)生聽覺。
[0003]與背景噪聲中的語音信號類似，光纖/電纜振動傳感系統(tǒng)采集到的振動信號也伴隨著風(fēng)、雨、人類活動等噪聲，要想從背景噪聲中提取出目標(biāo)振動信號，也要有像內(nèi)耳基底膜一樣的一組濾波器來對不同頻段的振動信號產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。此外，光纖/電纜振動傳感系統(tǒng)采集到的振動信號與語音(音頻)信號的頻率范圍基本相同，均為數(shù)十到數(shù)千赫茲，因此該振動信號的分析與識別方法，與語音信號的分析和識別方法是類似的。
[0004]在語音信號分析方法中，梅爾頻率倒譜系數(shù)(MFCC)是一種相對廣泛使用的特征參數(shù)，其提取方法如下:
對每一幀信號計算N點(diǎn)離散傅里葉變換，然后取模的平方得到離散功率譜
S (η)
【權(quán)利要求】
1.一種振動信號特征參數(shù)提取方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:對采集的振動信號進(jìn)行預(yù)處理； 步驟二:對上述預(yù)處理后的振動信號進(jìn)行離散小波變換，得到小波系數(shù)； 步驟三:對上述小波系數(shù)進(jìn)行快速傅里葉變換，得出小波系數(shù)的頻譜，以及各層小波系數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)； 步驟四:按照頻率的高低順序，將上述各層小波系數(shù)的樣點(diǎn)數(shù)合成完整頻譜； 步驟五:計算上述各層小波系數(shù)能量，求出mel對數(shù)功率譜； 步驟六:對上述mel對數(shù)功率譜進(jìn)行離散小波變換； 步驟七:提取mel離散小波變換譜振幅，作為振動信號特征參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動信號特征參數(shù)提取方法，其特征在于，上述步驟一對采集的振動信號進(jìn)行預(yù)處理包括以下步驟: 對采集的信號進(jìn)行預(yù)加重，以提升高頻部分的步驟； 對上述預(yù)加重信號進(jìn)行分幀:采用交疊分段的方法，使每一幀的幀尾與下一幀的幀頭重疊的步驟； 以及 對上述分幀后的信號加漢明窗，減小截斷效應(yīng)，保證信號幀兩端平滑過渡的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動信號特征參數(shù)提取方法，其特征在于，上述步驟五計算上述各層小波系數(shù)能量，求出mel對數(shù)功率譜包括以下步驟: 對合成后的完整頻譜取平方，求得振動信號功率譜的步驟； 用M個mel帶通濾波器對上述振動信號功率譜進(jìn)行濾波的步驟； 以及 對每個濾波器的輸出取對數(shù)，求得對應(yīng)頻帶的對數(shù)功率譜的步驟。
【文檔編號】G10L15/02GK103514877SQ201310476724
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】羅廣迪, 莫家慶, 許亮, 王文偉 申請人:新疆美特智能安全工程股份有限公司