信号处理课程设计 - 1 - 第一章 绪论 1 .1 概述 机械信号是指机械系统在运行过程中各种随时间变化的动态信息，经各种测试仪器拾取并记录和存储下来的数据或图像。机械设备是工业生产的基础，而机械信号处理与分析技术则是工业发展的一个重要基础技术。 随着各行各业的快速发展和各种各样的应用需求，信号分析和处理技术在信号处理速度、分辨能力、功能范围以及特殊处理等方面将会不断进步，新的处理激素将会不断涌现。当前信号处理的发展主要表现在：1.新技术、新方法的出现；2.实时能力的进一步提高；3.高分辨率频谱分析方法的研究三方面。 信号处理的发展与应用是相辅相成的，工业方面应用的需求是信号处理发展的动力，而信号处理的发展反过来又拓展了它的应用领域。机械信号的分析与处理方法从早期模拟系统向着数字化方向发展。在几乎所有的机械工程领域中，它一直是一个重要的研究课题。 机械信号分析与处理技术正在不断发展，它已有可能帮助从事故障诊断和监测的专业技术人员从机器运行记录中提取和归纳机器运行的基本规律，并且充分利用当前的运行状态和对未来条件的了解与研究，综合分析和处理各种干扰因素可能造成的影响，预测机器在未来运行期间的状态和动态特性，为发展预知维修制度、延长大修期及科学地制定设备的更新和维护计划提供依据，从而更为有效地保证机器的稳定可靠运行，提高大型关键设备的利用率和效率。 机械信号处理是通过对测量信号进行某种加工变换，削弱机械信号中的无用的冗余信号，滤除混杂的噪声干扰，或者将信号变成便于识别的形式以便提取它的特征值等。机械信号处理的基本流程图如图1.1所示。 图1.1 机械信号处理的基本流程 本文主要就第三、第四步骤展开讨论。 测量信号 信号处理 特征提取 获 得设备结 构特 征 或运行状态 机械设备 信号处理课程设计 - 2 - 第2 章 机械信号的时域处理及其分析方法 2 .1 时域统计特征参数处理 通过时域波形可以得到的一些特征参数，它们常用于对机械进行快速评价和简易诊断。 2.1.1 有量纲的幅值参数 有量纲的幅值参数包括方根幅值、平均幅值、均方幅值和峰值等。若随机过程 x(t)符合平稳、各态历经条件且均值为零，设 x为幅值，p(x)为概率密度函数，有量纲型幅值参数可定义为 xd=lldxxpx1)( =lxlxlxlxprmsr,,2,1,21 式中：xr为方根均值， x 为均值，rmsx为均方值，px 为峰值。 由于有量纲型幅...
