基于四阶累积量的供水管道泄漏振动信号自适应时延估计

作     者：李帅永 韩明秀 文井辉 Li Shuaiyong;Han Mingxiu;Wen Jinghui

作者机构：重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2020年第41卷第7期

页      面：126-135页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 070104[理学-应用数学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0701[理学-数学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61703066) 重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0536) 重庆市技术创新与应用发展专项(cstc2018jszx-cyztzxX0028,cstc2019jscx-fxydX0042,cstc2019jscx-zdztzxX0053)资助 

主　　题：时延估计 四阶累积量 泄漏振动信号 递归最小二乘法 

摘      要：在相关高斯噪声干扰下,特别是在低信噪比时基于互相关的供水管道泄漏振动信号时延估计性能严重下降。因此,提出基于四阶累积量及递归最小二乘(RLS)自适应滤波的供水管道泄漏振动信号时延估计方法。首先,通过自、互四阶累积量分割信号频带,获得含有泄漏振动信号特征的一维切片;然后,引入可变步长的RLS算法,提高收敛速度;最后,利用RLS算法对上述一维切片进行迭代计算,分析滤波器权系数曲线及误差曲线得出时延估计结果。仿真与实验结果表明,该方法能够有效的实现供水管道泄漏定位:在低信噪比与相关高斯噪声背景下,互相关方法失效;与四阶累积量-互相关方法相比,所提方法的平均相对定位误差减少了2.56倍,标准差减小了1.736倍。