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申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

摘要：一种基于权重分配的变压器频谱特征增强方法及系统。首先进行变压器声学信号的采集、降噪及频谱分析；其次根据实际频谱中不同频率成分的幅值，将不同频段定义为干扰段和有效段两部分，并针对不同频段类型进行参考权重计算；最终基于参考权重计算结果对频谱特征进行增强处理，并基于增强前后状态预测准确性验证该方法的有效性。本发明通过对信号原始频谱中频率成分幅值大小、频带宽度等信息进行分析处理，形成了一种能根据实际频谱分析不同频率的参考权重，从而指导频谱特征增强的方法，优化了目前利用变压器声纹进行状态识别的模型，能有效提高状态识别的准确率。

主权项：1.一种变压器声纹频谱特征增强方法，其特征在于，所述增强方法包括以下步骤：步骤1：采集变压器声纹信号，并进行信号的滤波和降噪处理；步骤2：对处理后的声纹信号进行频谱分析并提取频段相关幅值和宽带特征；按照下式计算不同频段的宽带特征值： 式中，、分别为第h个频段对应最大和最小幅值，、分别为频段对应频谱中的位置下限值、上限值；、分别为第h个频段对应最大和最小值判定的频段带宽长度；步骤3：针对步骤2得到的带宽长度和对应参考幅值，进行不同频段的干扰和有效定性分析，并计算不同频段的参考权重大小；全频谱中的最大值和相关的定性参量按照下式进行计算： 式中，为长度为j的信号的频谱分析结果；为第h个频段对应的幅值比；为第h个频段对应最大幅值；、分别为第h个频段对应最大和最小值判定的频段带宽长度；为第h个频段对应的最大参考长度比，为第h个频段对应的最小参考长度比；按以下方式确定变压器频谱的有效频段：当大于5%，大于50%且大于50%时定性为有效频段，否则定性为无效；按照下式计算干扰频段参考幅值： 式中，、分别为第h个频段对应最大和最小值判定的频段带宽长度；为带宽中的最小值；仍表示第h个频段为干扰频段时对应的参考幅值；按照下式计算有效频段参考幅值： 式中，、分别为第h个频段对应最大和最小值判定的频段带宽长度；为带宽中的最大值；仍表示第h个频段为有效频段时对应的参考幅值，除考虑带宽约束方式外，对于有效频段直接按全频段进行分析处理；将干扰频段和有效频段参考幅值按原始频率大小顺序组合，并计算变压器频谱各频段的权重；按下式计算整体频权重： 式中f为参考幅值向量；表示第h个频段对应的参考幅值；为频段权重向量；步骤4：根据参考权重对频谱特征进行增强；在步骤4中，常规频谱特征的提取结果划分为在不同环境中具有通用性的无区域限制，以及不同环境间共通性差的有区域限制类；无区域限制的频谱特征直接将代入特征计算中作为由本身频率幅值形成的参量，而有区域限制的频谱进行特征增强时需要对频谱权重归一化处理如下式： 式中，f表示参考幅值向量；表示整体频权重；仅为频谱权重向量且总和为1。

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