离心式高压水泵机组是大型轧钢厂的关键设备之一，它的安全运行对工厂的生产活动起着关键的作用。虽然采用快速傅立叶变换（FFT）分析方法能地描述高压水泵机组振动信号的频谱特征，但不能描述高压水泵机组在启动或停机过程中的振动信号频率分量的动态特性变化，而时频分析方法可以很好的解决这个问题。

　　一、时频分析的基本原理和短时傅立叶变换对非平稳或时变信号的分析方法统称为时铎分析，时频分析将时域和频域组合成一体，在时问一频率域上对信号进行分析。其主要特点在于时间祁频率的局部变化，通过时间轴和频率轴两个坐标组成的相平面，可以得到整体信号在局部时域内的频率组成，或者看出整体信号各个频带在局部时间上的分布和排列情况。时频分析方法应用于机械设备状态监测中，可以很好的为确定设备的运行状态提供判断依据。

　　线性信号的时频分析方法有短时傅立叶变换（STFT）和小波分析（WT）等。本文主要研究短时傅立叶变换在高压水泵启动过程中的应用。

　　时频分析的基本任务是建立一个函数，这个函数应不仅能同时用时间和频率描述信号的能量密度，还应该能够以同样的方式计算任何密度，即寻求一个联合密度P（，t）=在时间t和频率03的强度，或者P，t）t=-在时间t和频率03，在时频单元AtA）内的部分能量。这个联合密度P（，t）要满足边缘条件，即：式（1）称为时间边缘条件；式（2）称为频率搌缘条件。

　　短时傅立叶变换的离散算法包括信号的分段截：取和谱估计两个骤。其中，信号的分段截取就是通过滑移加窗处理得到离散的短序列，谱估计就肉对各短序列进行谱估计，可以肓接利用FFT进行计算（3）忒称为短时傅立叶变换。为时窗函数，它起起时限作用，起频限作用，合起来共同起到时频双限制作用。通过选择不同的时窗和频窗，可以实现给出不同特征信号较好的时频表东。

　　在时间L的能量频谐是：由（4）式可以得到在时间t点的各频率的能量二、时频分析方法在高压水泵启动过程分析中的应用L离心式高压水泵机组启动过程的特点离心式高压水泵机组工作特点是：启动过程较法，可根据具体情况处理。

　　四、环境和其他激励干扰的影响及其消除措施在动态测试中，因外界环境条件，如声、温度等不确定性因素的干扰，会影响测试系统的稳定性，从而导致测试波形中出现奇异点或产生畸变。另外在对内燃机振动信号进行研究时，如果只对某一激励的信号进行分析，那幺其他激励的信号也应看作干扰。在对该信号进行分析时应充分考虑干扰的影响并设法消除。否则，将产生较大误差。

　　根据干扰的特点大致可分为时域干扰、频域干扰和时频域干扰三种。时域干扰是指通过时域滤波可以剔除的干扰。如，在进行缸内工作过程故障诊断时只、对喷油燃烧段信号感兴趣因此把其他激励的信号均通过时域滤波的方法滤掉。对于由外界干扰引起的个别奇异点，可以采用在奇异点前后相邻数据之间线性插值的方法得到一个新值，并用该新值代替原奇异点中电压信号的奇异点就是用这种方法剔除的。这种方法实质上仍属于时域滤波。频域干扰则是指通过频域滤波可以剔除的可采用干扰，如的原始信号（a），由于低频干扰使信号的均值呈现低频振荡（波形放大后非常明显）。传统的频域滤波方法分离干扰，频域滤波的关键是要掌握干扰信号的频率范围，根据具体情况采用低通滤波、高通滤波或带通滤波。也可用适合非平稳信号数据处理的小波分析方法进行干扰分离，因小波分析的实质也是滤波，可选择不同的小波分析阶数达到分离干扰的目的。从可看出，经小波变换后的cdcd2和cd3小波芫全消除了低频干扰，只有小波ca3中包含有该低频分量。时频域干扰是指信号与干扰的时频耦合性较强，即在时频平面呈现斜的分布，信号与干扰在时间轴和频率轴上的投影均有重叠（见），难以在时域或频域得到好的滤波和干扰分离结果。而分数阶傅立叶变换具有解除时频耦合的特性因此选择合适的旋转角度a，使之与处理对象相匹配，就可以在分数阶傅立叶域获得好的滤波和干扰分离效栗6.由于内燃机的自身结构和工作特性，决定了其振动信号是一种具有周期特征的非平稳时变信号，信号及其特征参数较大的循环波动性是不容忽视的；外界环境和其他激励引起的干扰同样对分析结果的正确性有着较大的影响，干扰分离的问题同样重要；本文介绍的消除循环波动性措施和时域滤波进行干扰分离的方法是作者多年研究实践的经验总结。实践证明，这些方法是行之有效的。