一维卷积神经网络实现信号分类

需积分: 16 2 下载量 101 浏览量 更新于2024-12-26 收藏 31.71MB ZIP 举报
资源摘要信息:"bearing_detection_by_conv1d-master.zip 文件包含了一套用于轴承检测的深度学习模型,该模型通过应用一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,简称 Conv1D)对一维信号进行处理和分类。在这个场景中,一维信号可能指的是轴承运行时产生的声音或振动信号,这类信号通常用时间序列数据表示。通过一维卷积,模型能够从原始信号中提取特征,如频率、振幅等,以识别和诊断轴承是否出现了故障或者磨损。 标题中的“bearing_detection_by_conv1d-master.zip”指的是一个压缩包文件,它包含了主项目(master)的代码、数据集和文档等。该项目可能是开源的,因为通常以“-master”结尾的文件名表示其包含了最新版本的主分支代码。这个项目对工程师和研究人员在进行轴承缺陷检测、预测性维护以及工业物联网(IIoT)相关的研究和开发中具有应用价值。 描述中提到的“通过一维卷积对一维信号进行分类”,说明了该程序的核心功能是使用一维卷积神经网络来处理一维信号数据。在深度学习领域,卷积神经网络(CNN)是处理图像数据的首选算法,但是CNN也被扩展到处理一维数据,如音频信号、时间序列数据等。在一维卷积中,卷积核沿信号的一维滑动,提取出局部特征,再通过多个卷积层和池化层组合,逐渐形成对信号高层次的抽象表示。 在标签方面,“卷积神经网络”指的是这种神经网络架构使用了卷积层来提取输入数据的特征,它在图像和视频识别、自然语言处理等领域应用广泛。“一维卷积”特指使用在处理一维数据的卷积操作,对于处理时间序列数据、音频信号等场景尤为有效。“一维信号”指的是在时间或者空间上的一维排列的数据点,例如传感器的输出数据、声音波形等。 总结来说,这个压缩包文件提供了一个基于一维卷积神经网络的模型,用于对轴承状态进行分类检测。在实际应用中,工程师和研究人员可以利用这个模型来实现对工业设备中的轴承运行状态进行实时监控,以预测轴承的故障,从而提高工业设备的可靠性并减少维护成本。"

class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv1d(in_channels=1, out_channels=64, kernel_size=32, stride=8, padding=12) self.pool1 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.BN = nn.BatchNorm1d(num_features=64) self.conv3_1 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.pool3_1 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv3_2 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=128, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.pool3_2 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv3_3 = nn.Conv1d(in_channels=128, out_channels=256, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.pool3_3 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv5_1 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=64, kernel_size=5, stride=1, padding=2) self.pool5_1 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv5_2 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=128, kernel_size=5, stride=1, padding=2) self.pool5_2 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv5_3 = nn.Conv1d(in_channels=128, out_channels=256, kernel_size=5, stride=1, padding=2) self.pool5_3 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv7_1 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=64, kernel_size=7, stride=1, padding=3) self.pool7_1 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv7_2 = nn.Conv1d(in_channels=64, out_channels=128, kernel_size=7, stride=1, padding=3) self.pool7_2 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.conv7_3 = nn.Conv1d(in_channels=128, out_channels=256, kernel_size=7, stride=1, padding=3) self.pool7_3 = nn.MaxPool1d(kernel_size=2, stride=2) self.pool2 = nn.MaxPool1d(kernel_size=8, stride=1) self.fc = nn.Linear(in_features=256 * 3, out_features=4) ##这里的256*3是计算出来的 self.softmax = nn.Softmax(),解释各部分的作用和参数选择

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