[发明专利]一种物流包装冲击信号识别与提取方法

说明书

一种物流包装冲击信号识别与提取方法包括：步骤1：读取实际测得的公路运输包装车辆的随机振动信号；步骤2：计算出移动振幅因子MCF；步骤3：预设阈值，将MCF值大于预设阈值的信号时点定位为疑似冲击信号的峰值点；步骤4：运用十分之一峰值法，将两采样点之间的信号判定为冲击信号段；步骤5：提取冲击信号段，振动信号被分解为一段冲击信号和一段剩余的振动信号；步骤6：（1）计算剩余的振动信号的峭度值k1；（2）重设阈值，重复步骤3至5，计算剩余的振动信号的峭度值k2；（3）比较︱k1‑3︱与︱k2‑3︱的大小，将较小者的峭度值记作k1；（4）重复（1）‑（3），找到最接近3的峭度值k1；步骤7：迭代分解。

技术领域

本发明涉及信号分析与处理领域，具体涉及运输包装随机振动信号分析与处理，尤其涉及蕴藏在物流包装随机振动信号中的冲击信号识别与提取方法。

背景技术

公路运输车辆因路面不平等原因，不可避免地遭受到振动与冲击。车辆遭受的随机振动表现为非高斯，其中蕴藏者大量振动幅值较大、持续时间短暂的冲击信号。因为冲击信号的峰值加速度、持续时间较难确定，现有的公路运输包装随机振动模拟技术未对冲击信号作单独的提取与模拟，模拟信号不能较好地再现真实的运输包装随机振动信号，影响了随机振动试验的可靠性。本发明旨在提出一种物流包装冲击信号识别与提取方法，能够将实际测得的物流包装随机振动信号分解成一系列的近似高斯振动信号和一段冲击信号，用作后续物流包装随机振动信号模拟再现。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：将蕴藏在物流包装随机振动信号中的加速度幅值较大、持续时间短暂的冲击信号进行识别与提取，通过迭代，将实际测得的物流包装随机振动信号分解成一系列的近似高斯振动信号和一段冲击信号。

为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种物流包装冲击信号识别与提取方法，包括以下步骤：步骤1：读取实际测得的公路运输包装车辆的随机振动信号；步骤2：将用于计算移动均方根值（Moving Root Mean Square）的窗宽T设为32s，计算出该段信号的移动振幅因子MCF，其计算公式如式（1）所示：

(1)

步骤:3：预设阈值，将MCF值大于预设阈值的信号时点定位为疑似冲击信号的峰值点；步骤4：运用十分之一峰值法，在峰值点左、右两侧的250个采样点（以采样率为1000Hz, 定义冲击信号持续时间不长于0.5s为例，则有500个采样点）范围内，分别寻找振动加速度幅值最接近1/10峰值的采样点，将两采样点之间的信号判定为冲击信号段；步骤5：提取步骤4中判定的冲击信号段，则振动信号被分解为一段冲击信号和一段剩余的振动信号；步骤6：

（1）计算步骤5所述的剩余的振动信号的峭度值k，记作k1；

（2）重新预设阈值，重复上述步骤3至步骤5，计算步骤5所述的剩余的振动信号的峭度值k，记作k2；

（3）比较︱k1-3︱与︱k2-3︱的大小，将其中的较小者对应的峭度值记作k1；

（4）重复步骤6中（1）-（3），直至找到最接近3的峭度值k1，使得原始信号被分解为一段近似高斯振动信号和一段冲击信号；

步骤7：迭代分解，对提取出来的冲击信号重复上述步骤2至步骤6，直至分解后的信号段时长小于5s，则停止，最终，读取的实测信号被分解成一系列的近似高斯振动信号和一段冲击信号。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：能够将实际测得的物流包装随机振动信号分解成一系列的近似高斯振动信号和一段冲击信号，为后续对分解得到的信号段进行逐断高斯模拟、串联，得到最终模拟信号，使得模拟信号的振动强度、持续时间、功率谱密度、概率密度分布等接近真实的物流包装随机振动信号（非高斯），再现更趋真实的物流包装随机振动，用于包装件随机振动试验，能够有效指导减量化与精准防护包装，促进绿色包装与节能减排，具有重要的学术价值、工程应用价值与经济价值。