调制谱

调制谱揭示信号在特定频带内的幅值或频率如何随时间变化。它检测周期性幅值调制（AM）和频率调制（FM），这些是旋转机械故障、齿轮啮合相互作用和轴承缺陷的特征特征。

理论

调制分析首先使用带通滤波器隔离感兴趣的频带。然后使用 Hilbert 变换提取滤波后信号的包络，以获得解析信号：

a(t) = |x(t) + j · H{x(t)}|

其中 H{x(t)} 是带通滤波后信号的 Hilbert 变换。包络 a(t) 表示瞬时幅值并包含调制信息。

调制谱是包络信号的 FFT，揭示所选载波频带内存在的调制频率：

M(f_mod) = FFT{ a(t) }

调制谱在特定频率处的峰值表明在这些速率下的周期性幅值波动。例如，在轴承频率带的调制谱中出现齿轮啮合频率，表明齿轮引起的载荷调制作用于轴承。

在标准倍频程或 1/3 倍频程频带中执行分析。每个频带具有固定的中心频率和带宽，提供对整个频谱的系统化分解。

用户自定义的带通滤波器，具有任意的中心频率和带宽。用于隔离特定的载波频率，如齿轮啮合频率、叶片通过频率或轴承特征频率。

频带中心频率跟踪参考信号（通常为转速计），与转速保持恒定关系。这对于载波频率随 RPM 变化的阶次相关调制分析至关重要。

同时显示所有载波频带的调制谱，产生一个二维图，一个轴为载波频率，另一个轴为调制频率。此概览揭示哪些载波频带表现出最强的调制以及在什么速率下。

针对选定的载波频带跟踪调制谱随时间的变化。适用于监测发展中故障的进展，其中调制深度通常随缺陷恶化而增加。

调制频率分辨率受用于 FFT 的包络信号段持续时间的限制。要分辨低于 1 Hz 的调制频率（例如极慢速的转速波动），请确保分析窗口至少有几秒钟长。