基于离散小波分解的火工冲击数据有效性分析与校正方法

王锡雄， 秦朝烨， 丁继锋， 褚福磊

(1.清华大学 机械工程系，北京　100084；2. 北京空间飞行器设计总体部， 北京　100094)



基于离散小波分解的火工冲击数据有效性分析与校正方法

王锡雄1， 秦朝烨1， 丁继锋2， 褚福磊1

(1.清华大学 机械工程系，北京100084；2. 北京空间飞行器设计总体部， 北京100094)

摘要：由于火工冲击试验条件的限制，测试所得冲击加速度信号中通常含有低频趋势项，导致试验数据不准确。因此需要对信号进行有效性分析，校正信号，消除积分零漂。现有的校正方法大都是基于经验的定性方法，具有一定的局限性。基于离散小波分解，提出了一种冲击数据有效性分析方法，该方法通过分析信号的频谱与相关性，能够定量确定小波分解层数的范围，还讨论了Db小波基函数的消失矩对数据校正结果的影响。通过对某分离冲击试验数据进行有效性分析与校正，证明该方法能够有效抑制积分零漂，消除趋势项对冲击谱的影响，提高试验数据的准确性和有效性。

关键词：火工冲击；离散小波分解；冲击响应谱；分解层数；消失矩

由于火工冲击高频、瞬态、高量级的力学环境特点，冲击试验对采集系统要求很高，一般要求数据带宽[0,10 000]Hz以上、采样频率为数据最高频率的10倍以上、模拟反混叠滤波器衰减率达到60 dB/倍频程，这给信号测试带来了较大困难和一定的随机性[1]。传感器本身的谐振、数据采集系统性能不足、噪声干扰等现象都可能导致测得的信号与真实信号之间存在趋势项[2-3]。……