機械振動信號經過定時采樣后的離散有序數(shù)的集合:是一個時間序列,如月降水量、河流流量、太陽黑子序列、地震波序列、醫(yī)學上的電腦波、商業(yè)上的產值、銷售額序列等等都具有統(tǒng)計特性,且具有序列間數(shù)據(jù)的相依性。用來分析相依有序的離散數(shù)據(jù)集合的方法稱為時間序列分析。這種方法是利用建立參數(shù)模型來描述振動信號, 把反映狀態(tài)特征的信息縮聚在若干個參數(shù)上, 通過模型和參數(shù), 就可以獲得有關信息, 了解數(shù)據(jù)的內部結構和聯(lián)系, 以預測數(shù)據(jù)的發(fā)展情況, 進而識別系統(tǒng)狀態(tài), 估計系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
1967年伯格(J.P.Burg)將熵的概念應用于時間序列分析,提出了一種新的譜分析方法,即最大熵譜分析。最大熵譜分析與FFT譜分析相比,有其特點。特別是在短記錄時間,采樣點數(shù)小于1024時,比FFT譜有很大優(yōu)點。
MESA程序功能
CRAS的MESA最大熵譜分析程序以伯格最大熵譜算法為依據(jù), 實現(xiàn)了1通道~8通道信號的數(shù)據(jù)采集及最大熵譜計算。MESA程序功能如下:
· MESA程序對1至8通道信號進行數(shù)據(jù)采集顯示波形以及計算最大熵譜。樣本數(shù),即采樣點數(shù)可以較短(而FFT譜一般需要1024個記錄點)。特別適合低頻、超低頻信號(如橋梁、建筑物、拉索、高架電線等振動)的頻率分析。在這些場合, 如采集1024個樣本, 需要很長的時間。
· MESA程序中自回歸(AR)模型的階數(shù)及時間序列的長度(樣本數(shù)block size)可由用戶自行選擇。通常,對一批相同工況的測量以不同的階數(shù)和采樣點數(shù)試算幾次,選擇合適的值得到正確的頻譜特征后,再以相同的階數(shù)、采樣點數(shù)進行批量測量。
· 當采樣頻率低于256Hz時, 具有實時顯示波形功能, 即采集一個點立即在屏幕上顯示一個點,鍵入S,采集隨時可以中斷。(CRAS基本配置中, 采集都是以1024個點及其偶數(shù)倍個點組成的塊為單位進行的)。
· 由于低頻采樣時,兩個采樣點之間的時間間隔遠遠大于多通道采集中相鄰通道之間的相差(平行采集則無相差),因此, MESA可以用幾乎與單通道相同的時間獲取多通道的頻譜。