密封電子設(shè)備多余物檢測的信號特征識別與置信度評價.pdf

1、密封電子設(shè)備內(nèi)部多余物是影響其可靠性的重要因素，是航空航天領(lǐng)域亟待解決的難題。借鑒密封電子元器件的顆粒碰撞噪聲檢測法（PIND），密封電子設(shè)備的多余物自動檢測技術(shù)得到迅速發(fā)展，使航天系統(tǒng)的可靠性得到了一定的保障，但仍存在諸多不足。針對密封電子設(shè)備多余物檢測信號復(fù)雜多樣、組件信號易誤判成多余物信號、多余物材質(zhì)特征識別模型適用性差、缺乏多余物檢測置信度評價等問題，本文對密封電子設(shè)備多余物檢測的信號特征識別與置信度評價方法進(jìn)行深入研究。

2、>　　針對密封電子設(shè)備質(zhì)量重、體積大和內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征導(dǎo)致多余物檢測信號復(fù)雜多樣的問題，基于PIND法展開系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。對比分析多余物信號、組件信號、背景噪聲和干擾信號等信號的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因，分析各檢測信號的耦合關(guān)系；結(jié)合顆?！桨迮鲎材Ｐ?，對檢測試驗(yàn)條件、顆粒粒徑、顆粒材質(zhì)、傳播距離和傳感器分布等進(jìn)行單因素分析和顯著性檢驗(yàn)，確定各因素對多余物信號的影響規(guī)律，為密封電子設(shè)備多余物檢測的信號特征識別與置信度評價提供參考依據(jù)。
　

3、　針對密封電子設(shè)備組件信號認(rèn)知不全面、易誤判成多余物信號的問題，提出基于聚類分析的組件信號特征識別方法。依據(jù)組件信號的周期性和多余物信號的隨機(jī)性，首次對組件信號進(jìn)行系統(tǒng)分類；提出基于能量門限的脈沖提取方法和單位周期脈沖平移方法，利用相位特征統(tǒng)一描述不同形式的組件信號；在此基礎(chǔ)上，確定聚類結(jié)構(gòu)，提出一種適用于組件信號特征識別的改進(jìn)型 k-平均聚類分析算法；基于單通道的時間序列特征和多通道空間同步脈沖趨勢相似性特征，識別組件和多余物信號的準(zhǔn)

4、確率可達(dá)92％。
　　針對多余物信號的可重復(fù)性差、不同材質(zhì)的多余物信號特征易重疊等問題，提出基于隱馬爾科夫模型（HMM）和改進(jìn)型 Mel倒譜系數(shù)（MFCC）的多余物材質(zhì)特征識別方法。對比分析語音信號與多余物信號的相似性，引入語音識別技術(shù)中 HMM，基于概率統(tǒng)計(jì)模型，計(jì)算不同材質(zhì)出現(xiàn)的概率而進(jìn)行分類決策；結(jié)合 MFCC特征提取方法，設(shè)計(jì)一種基于敏感頻率的Mel濾波器，提出適用于多余物信號的改進(jìn)型 MFCC特征提取算法；建立基于HMM

5、和改進(jìn)型MFCC的多余物材質(zhì)特征識別模型，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線皮、芯片殼、鋁粒和錫粒的多余物材質(zhì)特征的有效識別。實(shí)驗(yàn)表明，多余物材質(zhì)特征識別模型中改進(jìn)型 MFCC和HMM具有較優(yōu)的分類性能，識別準(zhǔn)確率達(dá)91%。
　　針對多余物檢測信號樣本有限、模型參數(shù)不確定以及識別結(jié)果風(fēng)險(xiǎn)水平難以控制的問題，提出基于轉(zhuǎn)導(dǎo)推理一致性預(yù)測（CP）的多余物檢測置信度評價方法。采用組件信號單通道脈沖時間序列和多通道同步脈沖趨勢相似性特征，提出基于K近鄰（KNN）的轉(zhuǎn)