大噪声密频模态信号的模态参数识别

摘要

针对大噪声、模态密集的短样本数据，本文深入研究了提高小波模态参数辨识方法识别精度的若干关键技术，以理论为基础并结合具体实例验证，使得该方法具有识别密集模态的能力，且能够对模态阻尼比进行较精确估计，从而更好的解决工程上的相关问题。
　　本文的研究工作主要如下：
　　1.针对大噪声、模态密集的短样本数据，采用改进Morlet小波模态参数辨识方法后，重点分析了小波参数、时频分辨率、边缘效应、拟合区间等影响参数识别精度的关键问题，并依此确定了小波参数优化选取原则及模态识别拟合区间的自动选取，仿真分析结果表明该方法对提高系统参数辨识精度非常有效。
　　2.运行模态分析中，响应信号数据样本较短、模态密集以及弱响应信号淹没在大噪声中的情况下，系统模态难以全部辨识。为了解决该问题，采用了联合相关函数与传递率识别系统模态参数的方法（联合方法），其中应用传递率近似频响函数获取系统弱响应频率特征函数。该方法不仅对模态频率识别精度高，而且对阻尼比的识别精度有了很大的提高，尤其传递率对模态密集的弱响应模态识别结果良好。
　　3.为了提高线性扫频测试信号的信噪比，在线性调频小波变换的基础上采用Carmona脊提取方法，根据脊线所在位置及线性调频小波系数重构信号，实现了信号特征提取及去噪，获得系统响应特征的良好频率响应函数，提高系统参数识别精度。
　　4.基于上述原理，采用Matlab的GUI界面工具开发了分析快速、操作便捷的系统模态参数辨识软件。该软件不仅适用于含有输入和输出的一般情况，而且对只有输出的运行模态也非常有效，数字仿真和框架结构实验结果验证了该软件准确且可靠。

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图表清单

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 大噪声短样本密集模态辨识方法的研究现状

1.3 小波及线性调频小波的发展及研究意义

1.4 本文主要研究工作

第二章 大噪声短样本密集模态参数识别精度的提高

2.1 小波模态参数辨识方法的原理

2.2 小波变换的时频分辨率

2.3 小波变换的边缘效应

2.4 拟合区间的自动选取

2.5 仿真验证

2.6 本章小结

第三章 基于传递率的弱响应密集模态的参数识别方法

3.1 传递率的概念及特点

3.2 一种弱响应密集模态的参数识别方法

3.3仿真验证

3.4 本章小结

第四章 基于线性调频小波变换的信号分离及去噪

4.1 线性调频小波变换的概念

4.2 线性调频小波的参数优化

4.3 线性调频小波变换信号分离的原理

4.4 仿真验证

4.5本章小结

第五章 参数辨识软件的设计及实验验证

5.1 软件界面设计

5.2 软件功能简介

5.3 软件实验验证

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文内容总结

6.2 后续研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文