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铁道机车车辆2025年第03期:基于优化VMD-SVD的机车车轮超声检测信号降噪方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨兴宽;黄永巍;潘碧琳;李立凡;史启帅;

单位:中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;北京中铁科新材料技术有限公司;

摘要:针对机车车轮超声检测信号在背景噪声干扰下易发生误诊的问题,提出一种基于参数优化变分模态分解VMD和奇异值分解SVD的超声检测信号降噪方法。该方法以提出的峭度—样本熵指标IkSE为麻雀搜索算法SSA的适应度函数来选择VMD最佳分解参数,从而获得最优模态分量IMF,实现检测信号自适应分解。经信噪比准则筛选,若达阈值则IMF为降噪后检测信号,若未达阈值IMF则利用改进SVD进一步降噪。经仿真信号和实测信号分析,设计方法处理后的仿真信号信噪比较原含噪信号分别有13.1、4.2、15.5 dB的提升;同EMD-SVD、EEMD-SVD及VMD-SVD方法对比,验证了设计方法对机车车轮超声检测信号降噪的有效性和优越性。

关键词:超声检测;;机车车轮;;降噪方法;;变分模态分解;;麻雀搜索算法

基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(J2022J007)