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XX大学硕士学位论文开题报告 汇报人 XX导师 XX 基于压缩感知理论的机械振动信号模拟信息转换研究 1 2 3 4 5 6 7 1 研究背景及意义 传统的Nyquist采样方法面对如今机械设备的高速发展在信息获取上遇到了瓶颈 采样 压缩 解压缩 压缩采样CS Donoho Cand s Tao 模拟信息转换器AIC 压缩感知为信号采样理论带来了巨大变革模拟信息转换器的提出将实现对信息的直接采样 随着机械设备越来越复杂 人们对采样速率的要求也越来越高 高速率采样不仅对采样设备的速率要求更高 而且带来了海量数据的传输 存储和计算等一系列问题 有时机械设备发生故障所造成的强烈振动冲击中含有的频率很高 需要以极高的速率对其进行采样 现有的ADC技术也难以达到如此高的采样速率要求 这样一来就会造成信息的丢失 不能及时的反映出故障 轻则造成机械设备的寿命缩短 重则酿成重大的工程事故 若设计合适的模拟信息转换器用以对机械振动信号的采样不仅可以降低硬件成本 而且可以实现更精准的信息采集 及时反映出机械设备的运行状态 对确保设备平稳运行 减少甚至避免重大安全事故具有相当重要的意义 2 国内外研究现状 机械振动信号检测研究现状 2 1 机械振动的测量参数有位移 速度 加速度和固有频率等 传统的检测方法先通过各种振动传感器收集设备信号经放大滤波处理后 送入ADC转换器把模拟信号转换为数字信号 再送入DSP进行相应的处理 得到机械设备运行状态信息 传统的传感技术存在检测水平低 可靠性差等缺点 现代的振动检测采用电测法 把待测的机械振动量的变化转化成电量的变化 仅仅通过提高传感器的性能来提高机械振动信号的测量水平是远远不够的 因此 我们可以在信号的后续处理 ADC等 做研究 压缩感知研究现状 2 2 核心思想 当信号在某个变换域具有稀疏性时可以通过一个与变换域不相干的观测矩阵将高维信号投影到低维空间 然后根据相应优化算法可以高概率的从少量的测量值中重构出原始信号 稀疏表示观测矩阵重构算法 主要内容 模拟信息转换器研究现状 2 3 首先用一组在 1值之间变化的伪随机序列与输入信号进行混频 目的是将信号中的高频部分搬移至低频部分 然后使用一个低通滤波器对混频之后的信号进行低通滤波滤除高频干扰 最后用一个低速ADC对信号进行采样 随机调制RD 模拟信息转换器研究现状 2 3 信号x t 同时进入p个通道 在第i个通道用一个周期混频与信号进行相乘 混频之后用一个低通滤波器对信号进行滤波 滤波之后再用低速ADC对信号进行采样 最后用相应的算法从采样所得数据中重构出原始信号 调制宽带转换MWC 3 主要研究内容 4 拟解决的关键问题及研究方法 理论研究和计算机仿真相结合 5 技术路线 1 2 3 6 4 5 2017 08 10 2017 03 06 2017 01 03 2016 09 11 2017 06 2017 07 研究模拟信息转换器工作原理 建立滚动轴承振动信号模型 设计模拟信息转换器结构 编写