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集裝箱振動(dòng)信號(hào)粗大誤差處理
在加速度信號(hào)中往往會(huì)因?yàn)橥饨绲母蓴_產(chǎn)生噪聲和干擾頻率,本文采用數(shù)字濾波的方法分離頻率分量以及提高信噪比。在數(shù)字濾波中常見的有IIR 與FIR 濾波器。IIR 濾波器不能得到通帶中的線性相位,而FIR 濾波器相對(duì)于IIR 濾波器而言,能夠得到準(zhǔn)確的線性相位。集裝箱的振動(dòng)信號(hào)濾波處理采用FIR 濾波器,F(xiàn)IR 濾波器的濾波表達(dá)式為式中:y (n ) 與x (n ) 分別為輸出和輸入的時(shí)域信號(hào)序列, bk 為濾波參數(shù)。為加速度信號(hào)經(jīng)平滑處理后基于多帶濾波器的設(shè)計(jì)函數(shù)remezd 的FIR 濾波器截止頻率為50 Hz 的頻響函數(shù)幅值圖。
基于FFT(快速傅里葉變換)時(shí)域與頻域分析
將數(shù)據(jù)平滑處理以及濾波后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基于FFT(快速傅里葉變換)時(shí)域與頻域分析。加速度數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過預(yù)處理后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)。加速度諧波信號(hào)在對(duì)應(yīng)的時(shí)域與頻域的關(guān)系中可以由DFT(離散傅里葉變換)來對(duì)其進(jìn)行描述。對(duì)應(yīng)的離散傅里葉變換為式中:K =0,1,2,3…,N -1, X F (K) 為第K 個(gè)DFT系數(shù);n =0,1,2,3…,N -1, a(n)為一個(gè)均勻的采樣序列。
集裝箱豎直方向的速度約為55mm/s,速度頻譜信號(hào)的理論
可以看出,集裝箱豎直方向的速度約為55 mm/s,速度頻譜信號(hào)的理論位移與計(jì)算速度相吻合。可以看出,集裝箱豎直方向上的位移約為2.25 mm, 理論分析計(jì)算位移與實(shí)際計(jì)算位移相吻合。速度信號(hào)曲線,位移信號(hào)曲線。通過Matlab 的分析可以發(fā)現(xiàn)速度信號(hào)曲線與振動(dòng)位移信號(hào)計(jì)算曲線及理論曲線一致。利用上述流程方法能夠通過振動(dòng)加速度信號(hào)準(zhǔn)確獲得振動(dòng)速度信號(hào)與振動(dòng)位移信號(hào)。