应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0038] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0040] 如图1，根据本发明一个实施例的一种火工冲击数据预处理方法的流程图所示，本 发明第一方面实施例的火工冲击数据预处理方法包括以下步骤：
[0041 ] Sl，获取离散加速度信号；
[0042] S2,判断离散加速度信号是否有效，若是，则判定离散加速度信号可用，若否，则执 行步骤S3 ;
[0043] S3,对离散加速度信号进行修正，获取修正后的离散加速度信号；以及
[0044] S4,进一步判断修正后的离散加速度信号是否有效，若是，则判定修正后的离散加 速度信号可用，若否，则舍弃离散加速度信号。
[0045] 结合图2,本发明实施例的火工冲击数据预处理方法的具体实施过程描述如下：
[0046] 步骤S1，获取离散加速度信号。
[0047] 本发明实施例的数据预处理对象主要是火工冲击数据，利用加速度传感器获取加 速度信号。通过对加速度信号进行采样获取离散加速度信号。采样率为冲击带宽的10倍 以上，采样形式为等间隔采样。
[0048] 步骤S2,判断离散加速度信号是否有效，若是，则判定离散加速度信号可用，若否， 则执行步骤S3。
[0049] 具体的，在本发明的一个实施例中，采用零漂法和正负冲击谱法来判定离散加速 度信号是否有效。
[0050] (a)零漂法包括：
[0051] (1)对离散加速度信号进行时域数值积分，以获取速度信号与位移信号；
[0052] 具体的，火工冲击在时间上具有瞬态特性，持续时间一般小于20ms，因此处理离散 加速度信号时，通常认为测点相对静止，即加速度、速度、位移都收敛于〇。零漂法就是利用 这一点进行数据有效性验证，将获取的离散加速度信号经过两次时域数值积分，得到速度 信号和位移信号。特别的，必须采用时域数值积分方法以突出零漂现象。
[0053] 在本发明的一个实施例中，时域数值积分方法采用的是梯形积分法，初始条件为 零，积分公式如（1)和（2)所示，累加梯形公式的基本理论为：
[0054] ①将信号根据离散时间序列分割为n-1个子区间；
[0055] ②如图3所示在子区域内采用梯形公式（1)进行一次数值积分，采用一次函数线 性逼近原始的离散加速度信号；
[0056] ③根据公式（2)对各子区间的积分结果求和，估算积分后的序列
[0057] 77?= Pnliw /(Od^-I /'(ηΤ)Η- /'[(n+l)Tl} ( I ) j?r 2
[0058] j f{t)dt= Tn (2) 0 ?=〇
[0059] 式中f(t)为以时间为自变量的加速度信号，T为区间长度，Tn为区间[nT，（n+1) T]内的数值积分。
[0060] 例如，图4所示，某试验实测火工冲击加速度信号（a)，经过一次积分得到速度信 号（b)，两次积分得到位移信号（C)。
[0061] (2)检测速度信号和位移信号是否有零漂现象，若无，则判定离散加速度信号可 用，若有，则判定离散加速度信号无效。
[0062] 若速度信号或位移信号不收敛于0即发生零漂，则可判定该组数据（离散加速度 信号）有效性存在问题。
[0063] 例如图4所示，积分后的信号出现了较明显的零漂现象，这说明信号中存在均值 非零的误差信号，离散加速度信号的有效性存在问题。即该组离散加速度信号数据不可用 (或修正后可用）。
[0064] (b)正负冲击谱法包括：
[0065] (1)对离散加速度信号进行冲击响应谱分析，以获取正负谱；
[0066] 如图5的正负冲击谱法所示，为了适应火工冲击信号的带宽，响应谱算法 采用Smallwood数字滤波算法，迭代公式为（3)，具体的技术细节可以参考标准资料 【ISO 18431-4:2007-Mechanical vibration and shock-Signal processing-Part 4: Shock-response spectrum analysis】，这里不再赞述D特别的，若Smallwood法分析误 差较大，也可采用Kelly&Richman方法D
[0067] yn= β 〇 · Xn+ β i · Xlri+ β 2 · Χη-2- α ! · yn_「α 2 · yn_2 (3)
[0068] (2)判断述正负谱是否存在较大偏差，若否，则判定离散加速度信号可用，若是，则 判定离散加速度信号无效。
[0069] 例如，图5中通过观察计算得到的冲击谱可知，正负冲击谱在低频区完全不能够 匹配，可见该离散加速度信号数据存在有效性问题。
[0070] 步骤S3,对离散加速度信号进行修正，获取修正后的离散加速度信号。
[0071] 具体的，在本发明的一个实施例中，对于上述步骤S2判定的不可用的离散加速度 信号采用离散小波分解法进行修正。具体包括：
[0072] (1)采用Mallet快速算法卷积将离散加速度信号小波分解成为一系列的频带信 号，分解频带信号的层数/尺度直至获取低频趋势项。
[0073] 在本发明的一个实施例中，离散小波分解法包括db小波基函数。图5为离散小波 分解的示意图，利用Db小波均值为零的特性，可以保证分解后的高频信号全局积分收敛于 零。
[0074] 离散小波分解相当于一组高低通滤波器，每一层的高频信号都被保留，而低频信 号被继续分解，直到得到的低频趋势项中不再包含冲击频带为止。公式（4)为离散小波分 解的描述，
[0075] T：：=a{)m2\dtf(t)yAa{) '"t-nb()) ⑷
[0076] 式中m为尺度因子，可以通过缩放基函数的尺度描述信号的频域特性。η为时间因 子，通过平移基函数描述信号的时域特性；％为要求的小波系数。通过（4)可以看出，离散 小波分解比傅里叶分解多了一个时间因子η，因此能够更好地描述瞬态误差信号。
[0077] 根据图7所示的小波分解频带图可以进行各频带带宽计算，公式为fm= fdn= f；Xfs/2n，式中fan为第η层的低频信号，f dn为第η层的高频信号，f。为小波基函数的中心频 率，4为采样率。图8为小波基函数db5的示意图，该基函数的特点为：消失矩为5,具有紧支 性和正交性，能够运用Mallet算法快速求解小波系数，其小波中心频率f。= 0. 6667Hz。由 于一般火工冲击主频带为1000~3000Hz，本发明的实施例确保滤除的趋势项为小于500Hz 的信号。在图9中对原始信号进行了 7次离散小波分解，a7的截止频率为fa7= f εΧ?；/27 = 520. 85Hz，通频带为（0-520Ηζ)，远低于火工冲击的主要频率（1000-3000ΗΖ)。通过图8 也可以直观地看出第7次分解得到的低频信号a7已经基本不含高频稳态成分，属于瞬态冲 击噪声信号。
[0078] (2)对离散加速度信号滤除所述低频趋势项，得到修正后的离散加速度信号。
[0079] 图10中，（a)为试验实测加速度信号；(b)为图9所有低