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摘要：列车信号分析是研究利用数字信号处理技术对列车故障多发件的振动信号进行分析处理的新兴的学科，主要是对从故障多发件所获得的振动信号进行分析处理。Matlab是一种具有数据分析和数据处理强大功能的计算机应用软件，Matlab 的信号处理和分析工具箱里包含了十分丰富的函数。利用这些函数可以快速而又简便地完成信号处理与分析以及信号可视化等功能，使得人机交互操作更加便捷。Matlab 的图形用户界面 GUI 模块可以将比较常用的信号处理方法通过友好人性化的用户界面形式集成到一个系统之中，该系统的界面直观、相关操作简单。除涉及自定义参数需要键盘输入以外，所有的功能只需用户简单的鼠标操作就能完成。该系统的主要功能有：时域分析、频谱分析、包络分析、特征频率计算。20496
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毕业论文关键词：信号分析；Matlab；频谱分析；包络分析；特征频率
Design of the train signal analysis system based on Matlab
Abstract：Train signal analysis is the study of the use of digital signal processing technology of
train failure-prone parts of the emerging discipline of analyzing vibration signals processing,
train signal analysis is mainly obtained from failure-prone vibration signal analysis and
processing. Matlab is a powerful data analysis and data processing of computer software
analysis and signal processing Toolbox of Matlab contains a very rich function. Using these
functions you can quickly and easily complete the Visual signal processing and analysis, as well
as signals and other functions, enables interactive operation more convenient. Matlab graphical
user interface GUI modules commonly used forms of signal processing method through a
personalized user friendly interface integrated into a single system, the interface intuitive and
simple operation of the system. Apart from the custom parameters using the keyboard input, all
features just simple mouse operation to complete. The system's main features are: time-domain
analysis and frequency-domain analysis, envelope analysis, Characteristic frequency.
KeyWords： Signal analysis； Matlab； Frequency analysis； Envelopment analysis； Characteristic
frequency目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景和意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 3
2 列车典型故障及其信号特征 . 5
2.1 列车运行过程中常见故障 5
2.2 列车故障多发件振动产生机理 6
2.2.1 齿轮振动机理分析 . 6
2.2.2 滚动轴承的振动机理 . 7
2.3 列车故障多发件的基本振动信号特征 8
2.3.1 齿轮的振动信号特征 . 8
2.3.2 滚动轴承的振动信号特征 . 9
2.4 本章小结 13
3 列车振动信号常用分析方法 . 14
3.1 振动信号的分类 14
3.2 振动信号时域处理方法 15
3.3 振动信号的频域处理方法 15
3.4 振动信号包络谱分析 16
3.5 本章小结 17
4 列车信号分析系统的实现与完成 18
4.1 系统设计方案概述 18
4.1.1 系统设计过程 . 18
4.1.2 系统总体结构框图 . 19
4.2 GUI界面的创建与应用 19
4.3 系统功能的实现 21
5 结论 26
5.1 主要工作总结 26
5.2 存在问题及研究展望 26
致谢 . 27
参考文献 . 28 1 绪论