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倒频谱

倒频谱 (Cepstrum)

倒频谱,英文 Cepstrum,是在某些情况下,为了计算方便将原来信号的频谱先转换成类似分贝的单位,然后做逆傅里叶变换,把复杂的卷积关系变成简单的线性叠加的一种新频谱(信号)。从字面意义上来看即将频谱(Spectrum)的前四个英文字面翻转过来得到的一个词,因此也被译为倒频谱。

倒频谱分析

利用倒频谱进行信号分析的方法称为倒频谱分析(Cepstrum Analysis)。倒频谱分析是近代信号处理领域的一项新技术,通过将复杂的频谱周期结构转化成简单的线性叠加,从而可以较容易地识别信号的频谱成分,找到功率谱上不易发现的问题,较准确的反映故障特性,如下图所示为一倒频谱信号分析实例。

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倒频谱分析时检测复杂谱图中周期性成分的有效工具不但可以使信号的分离变得较为简单,同时还消除了传递系统函数和噪声信号的影响。

倒频谱分析的应用

由于倒频谱分析不仅能将振动信号功率谱图上的众多边频谱线简化为单根谱线,还可以提取振动信号功率谱上的周期特征,因此多用于齿轮和轴承的故障诊断分析中。

对于汽车NVH特性方面,倒频谱分析多应用于变速箱NVH的测试分析和改进中,通过倒频谱方法可以很容易的分离边带信号和谐波,从而发现变速器振动和噪声产生的主要原因,进而提出降低变速器振动和噪声的技术方案。

参考:

  • 1. Gearbox Analysis using Cepstrum Analysis and Comb Liftering, N.Johan Wismer
  • 2. http://www.cnblogs.com/superql/archive/2013/01/29/2881282.html
  • 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Cepstrum

更多NVH相关术语解释参见:NVH术语

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