用加窗插值法抑制振动信号工频噪声

张晓涛，李伟光

（1.广东机电职业技术学院汽车学院, 广州 510515；2.华南理工大学机械与汽车工程学院, 广州 510640）

可倾瓦轴承因各油楔的压力总是指向转轴中心而形成最佳油膜，具有能承受各方向径向载荷、高速旋转稳定性好、承载能力大等优点，被广泛用于大型汽轮机、燃气轮机、风机、泵等旋转机械。采用电涡流位移传感器采集可倾瓦轴承的振动信号，耦合到振动信号的工频噪声对振动特征分析产生影响，因而需要研究有效的工频噪声抑制方法。

工频噪声抑制是重要研究课题。工频噪声实际上是来自电力系统的工频基波及其谐波，工频基波不是恒定不变的，而是在50 Hz 上下有小幅波动。为抑制工频噪声国内外学者提出了诸多方法，按基本原理主要可分为六类[1]，基于滤波器理论的方法[2]、基于盲源分离的方法[3]、基于神经网络的方法[4]、基于参数拟合的方法[5]、基于信号分解的方法[6]、基于奇异值分解的方法[7]等。这些方法在特定条件下效果明显，但又存在一定的局限性，如基于滤波器理论的方法要求工频频率为恒定的50 Hz，显然这与实际情况不符，因而该方法既抑制了工频噪声同时也会损害了有用信号。

工频噪声来自电力系统，可将电力信号的分析方法扩展到振动信号领域，用于振动信号的工频噪声抑制，其中加窗插值法[8]是常见的电力信号分析方法。电力信号主要包含基波、二次谐波、三次谐波等高次谐波及间谐波，加窗插值法用于计算各次谐波的参数（幅值、频率和相位）。……