(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211143246.5 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 北京建筑大学 地址 100044 北京市西城区展览馆路1号 (72)发明人 王金海　杨建伟　胡忠硕　姚德臣　 许贵阳　李欣　白堂博　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 房婉琼 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06F 17/14(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精 细化提取方法 (57)摘要 本发明公开了一种轨道车辆走行部旋转部 件时频特征精细化提取方法， 包括以下步骤： 信 号采集； 高次多项式阶次跟踪信号重采样； 基于 能量熵优选的傅里叶内禀模态分解： 傅里叶内禀 模态分解获得的M个傅里叶内禀模态； 采用能量 熵对信号进行评价； 选择能量熵小的算法作为优 选结果； 基于稀疏测度的非平稳特征精细化提 取； 设置用于优选傅里叶内禀模态数量K， 选 择前 K个傅里叶内禀模态函数进行相加， 实现非平稳 特征的精细化提取。 本发明的提出高次多项式阶 比跟踪方法， 可以实现频变特征多变的信号等角 度重采样； 采用信息熵实现傅里叶内禀模态分解 方法的HTL和LTH算法优选工作； 精细、 准确提取 轨道车辆走 行部旋转部件的非平稳特 征。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115456026 A 2022.12.09 CN 115456026 A 1.一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精细化提取方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： (1)信号采集： 采集获得走行部旋转部件的振动加速度， 采用光电编码器采集获得牵引 电机转速信息； (2)高次多项式阶次跟踪信号重采样： 按n次高阶多项式的关系重构等相位重采样， 基 于相位关系， 采用线性插值的方式， 得到等相位重构信号； (3)基于能量熵优选的傅里叶内禀模态分解： 傅里叶内禀模态分解获得的M个傅里叶内 禀模态， 根据内禀模态 求解顺序的不同， 傅里叶分解可分为从低频向高频计算的LTH算法和 从高频向低频计算的HTL算法； 采用能量熵对信号进 行评价； 选择能量熵小的算法作为优选 结果； (4)基于稀疏测度的非平稳特征精细化提取： 基于傅里叶内禀模态分解获得的多个单 分量傅里叶内禀模态函数， 计算各模态的稀疏测度， 根据稀疏测度数值降序排序； (5)设置用于优选傅里叶内禀模态数量K， 选择前K个傅里叶内禀模态函数进行相加， 实 现非平稳 特征的精细化 提取。 2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精细化提取方法， 其 特征在于， 所述相位关系表示 为θ(t)＝b0+b1t+b2t2+…+bntn， 各系数通过 下式计算： 式中， ( θ1,t1)、 ( θ2,t2)、……、 ( θn,tn)分别为n个不同的采样点。 3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精细化提取方法， 其 特征在于， 按傅里叶内禀模态分解方法， 将解析函数 表示为： 式中， ai(t)为瞬时幅值 函数， φi(t)为瞬时相位 函数； 根据傅里叶级数， 将重采样信号 表示为： 式中， ck＝(ak‑jbk)； ak和bk是傅里叶展开系数。 4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精细化提取方法， 其 特征在于， 傅里叶内禀模态分解获得的M个傅里叶内禀模态FIMFi(t)可以表示 为： 5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆走行部旋转部件时频特征精细化提取方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115456026 A 2特征在于， 所述能量熵对信号进行评价表示 为 式中， pi为第i个固有模态分量的能量占整个信号能量的百分比， pi＝Ei/E， 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115456026 A 3