基于分段波形的LMD信号瞬时频率计算新法：仿真与实际应用

本文主要探讨了一种创新的信号瞬时频率计算方法，针对局部均值分解（Local Mean Decomposition，LMD）在处理乘积函数（Product Function，PF）分量时遇到的问题。LMD是一种常用的时间频域分析技术，尤其适用于非平稳信号的处理，但计算PF分量的瞬时频率可能存在挑战，因为其非线性特性可能导致结果不稳定或不准确。 新提出的计算方法的核心思想是基于分段波形，即首先将输入信号分割成多个全波段，每个波段对应信号的一个完整周期。作者选择了一组递增的反正弦函数来定义这些波段的瞬时相位，这与传统的傅里叶变换有所不同，后者通常使用正弦波或者余弦波。通过这种方法，信号的瞬时频率可以被准确地估计，理论上的特点包括正向性、稳定性以及能有效保持信号的局部特征信息。 研究者通过实验验证了这一方法的有效性，他们对仿真信号和实际齿轮故障振动信号进行了瞬时频率计算，并将其结果与传统方法进行了对比。结果显示，新方法在处理这类复杂信号时，不仅能够提供更为稳定和精确的瞬时频率估计，而且更能捕捉到信号的瞬时变化特性，这对于故障检测等应用具有显著优势。 关键词的选取强调了文章的主要内容，如故障检测、局部均值分解、乘积函数、纯调频信号、瞬时频率和分段波形，这些都是理解论文核心贡献的关键术语。这篇文章为解决信号处理中的特定问题提供了新的思路和技术，对于信号分析领域的研究者和工程师来说，具有很高的实用价值。