信號(hào)多維特征向量的評(píng)價(jià)模型

李敬德

摘 要：采用特征值標(biāo)準(zhǔn)差和歐氏距離分布熵方法，構(gòu)造信號(hào)多維特征向量評(píng)價(jià)模型，探討信號(hào)特征向量穩(wěn)定性和可分性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多維特征向量在穩(wěn)定性和可分性指標(biāo)上達(dá)到0192 3和0.287 4，相比一維特征向量有較大的優(yōu)勢(shì)，可以作為應(yīng)力波信號(hào)特征向量的評(píng)價(jià)方法，能夠?yàn)楹罄m(xù)智能檢測(cè)選取出性能較好的特征向量.

關(guān)鍵詞：特征向量；評(píng)價(jià)；穩(wěn)定性；可分性

[中圖分類號(hào)]TP183 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

Abstract：Using the feature standard deviation and Euclidean distance distribution entropy methods， construct a signal multidimensional eigenvector evaluation model to explore the evaluation standard of signal feature stability and separability. Simulation results show that the multi-dimensional feature vectors reach 0.1923 and 0.2874 in terms of stability and separability， compared with the one-dimensional feature vector， the multi-dimensional feature vector has a great advantage， so the evaluation methods can be used as a stress wave signal feature vector evaluation methods for subsequent intelligent detection selects better feature vectors.

Key words：feature vector； evaluation； stability； separability

基于遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的應(yīng)力波信號(hào)奇異點(diǎn)檢測(cè)是目前結(jié)構(gòu)體損傷或缺陷檢測(cè)的最主要方法.[1-4]結(jié)構(gòu)體的損傷或者缺陷在應(yīng)力波信號(hào)上的反映表現(xiàn)為奇異點(diǎn)，奇異點(diǎn)在信號(hào)時(shí)域上的位置對(duì)應(yīng)損傷或者缺陷在一維構(gòu)件上的真實(shí)位置.應(yīng)力波信號(hào)特征量在復(fù)雜環(huán)境下的性能直接影響結(jié)構(gòu)體應(yīng)力波損傷探測(cè)，所以對(duì)信號(hào)特征量的性能評(píng)價(jià)具有重要的意義.本文提出采用特征值標(biāo)準(zhǔn)差方法和歐氏距離分布熵方法，構(gòu)造信號(hào)多維特征向量的評(píng)價(jià)模型，在信號(hào)特征向量的穩(wěn)定性和可分性上對(duì)特征向量做評(píng)價(jià).

1 應(yīng)力波信號(hào)的特征向量

能夠表征信號(hào)特征的特征量有信息熵、能量和方差，三種特征量可以組成信號(hào)的多維特征向量.

信號(hào)多維特征向量由信息熵特征向量、能量特征向量和方差特征向量組成，每一列三個(gè)特征量都對(duì)應(yīng)信號(hào)的同一處位置，反映該位置處的信號(hào)信息，若該處恰好存在奇異點(diǎn)，則反映該處奇異點(diǎn)的信息.

2 信號(hào)特征向量的評(píng)價(jià)方法

信號(hào)特征向量的性能優(yōu)劣決定了信號(hào)奇異點(diǎn)的分辨率和精度，本文引入特征值標(biāo)準(zhǔn)差和歐氏距離分布熵方法，構(gòu)造信號(hào)特征向量的多維評(píng)價(jià)模型.

2.1 穩(wěn)定性分析

應(yīng)力波信號(hào)有很強(qiáng)的隨機(jī)性，隨著干擾因素的強(qiáng)弱而發(fā)生波動(dòng)，從而引起特征值出現(xiàn)較大的變化.同一應(yīng)力波信號(hào)在不同因素影響下，信號(hào)波形會(huì)表現(xiàn)出很大的不穩(wěn)定性，進(jìn)而降低信號(hào)的特征量分辨率，對(duì)后期的應(yīng)力波無損檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生難以估計(jì)的影響.所以，特征向量在不同的干擾因素下的穩(wěn)定性至關(guān)重要.

4 結(jié)束語

對(duì)信號(hào)特征向量的評(píng)價(jià)是智能檢測(cè)的前一步，評(píng)價(jià)結(jié)果較好的特征向量可以提高后續(xù)智能檢測(cè)的分辨率和精度，具有現(xiàn)實(shí)意義.本文從穩(wěn)定性和可分性二方面入手，構(gòu)建了應(yīng)力波信號(hào)特征向量的評(píng)價(jià)模型，描述了各個(gè)評(píng)價(jià)方法的功能和實(shí)現(xiàn).仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多維特征向量在穩(wěn)定性和可分性指標(biāo)上達(dá)到0.192 3和0.287 4，相比一維特征向量均有較大的優(yōu)勢(shì)，可以作為應(yīng)力波信號(hào)特征向量的評(píng)價(jià)方法，能夠?yàn)楹罄m(xù)的智能檢測(cè)選取出性能較好的特征向量.

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編輯：琳莉